在欧洲航空工业体系当中,德国加工的铝合金机身蒙皮表面十分光滑,而光滑的机身表面能够有效避免雷达杂波的产生,所以,德国凭借精湛的金属加工工艺,在发展隐身飞机方面具有不可替代的先天优势。所以,德国并没有等待其它欧洲国家对于航空装备体系的整体发展计划,而是早在20世纪80年代,就开始了对于隐身飞机的探索。
德国对于隐身飞机的研制工作,由著名的梅塞施米特-伯尔科夫-布洛姆公司(MBB)在20世纪80年代率先启动。研制人员经过广泛论证和评估,选择了一种单发、三角翼和三角形腹部进气道气动布局。为了减少雷达波的辐射面积,机身表面采用了当时普遍认为能够有效折射和吸收雷达波的多面体设计。1985年,梅塞施米特-伯尔科夫-布洛姆公司分别在低速和跨音速风洞进行过1:35和1:20的缩比模型试验。试验的结果让德国科学家们十分满意,多面体机身在风洞试验中表现出了良好的启动特性,虽然在飞机飞行姿态的控制方面还不够成熟,一些细节棱角的地方还存在涡流,但德国工程师相信,一旦将这款飞机按照全尺寸制造出来,将能够具备与当时刚刚服役不久的美国F-117相同甚至更好的战术水平。
通过仿生学设计、涂料等方式实现战机隐身的技术,早在上世纪七十年代,联邦德国就曾展开了战机隐身性能的研究,并且率先取得了突破性进展,完成了具有隐身性能的原型机
针对模拟试验中,飞机在外形设计方面暴露出的不足,梅塞施米特公司进行了大量的改进设计。由于德国的工业制造水平在发展隐身飞机方面有着得天独厚的条件,拥有隐身飞机研制技术的企业不断推出独具自己创造性的方案。1986年,与“萤火虫”飞机几乎同步进行的,还有一款名为Dornier La-2000的隐身攻击机方案正在设计当中。该机采用三角形飞翼布局,单人驾驶,腹部进气,安装两个军用推力25千牛的涡扇发动机。虽然处在同一时期,但Dornier La-2000与“萤火虫”的外形,却有着天壤之别。那么,又是什么造成的这一区别?
1987年,样机向美国参观人员展示,美国获悉后引起警觉,迅速向西德政府施压,最终项目不得不停止
隐身外形和气动性能谁让位于谁,决定在哪个领域更弱一些。萤火虫是从教科书走出来的,缺乏实际设计的经验,所以显得十分有棱角,需要打磨。不仅是外形的打磨,也需要对技术的不断消化,对科研队伍的打磨。多尼尔飞机的外形就平滑多了,这就是在多棱角设计之后,人们发现减少雷达波反射不仅仅只有这么一种办法,还可以有别的设计思路。而且平滑的外形对飞机飞控性能的提升很有帮助。所以在后来,美国A-12“复仇者”飞机外形可以称得上是多尼尔的翻版,而且多尼尔飞机的起飞性能更好,因为飞机本身就是一个扁平的形状,升力大,起飞距离短,所以美国A-12攻击机直接发展成了舰载机。而且从这就能看出,德国已经掌握了可以应用的无人攻击机的设计方法了。但是多尼尔飞机的气动外形并不如A-12攻击机那么理想,这是不是在设计和试验过程中,德国没有能力去进行庞大的理论计算?从想像图上看,它的翼身融合程度并没有相似布局的A-12"复仇者好,这反映了当时的计算机水平。该机在1986年对外公开,但之后就没有消息了。与后来麦道公司为美国海军研制的A-12舰载隐身战斗机如出一辙。据报道,LA-2000攻击机采用三角翼,两台发动机深埋于机翼下,采用了二维推力矢量喷管,并设计有一个内部武器舱。
1987年,由梅塞施米特公司牵头,按照改进后的设计方案制造出一架有人驾驶的75%缩比验证机,该机长度12米、翼展6米,并在风洞内进行了15次模拟飞行试验,这就是德国航空史上,对于开展第四代战斗机研制具有里程碑意义的“萤火虫”计划。在实用性方面即将取得重大进展的“萤火虫”方案受到德国国防部的充分肯定,但却突然接到了来自德国政府的撤销命令,而且并没有说明任何项目下马理由。
据曾经参与研制的人员讲述,“萤火虫”项目下马后,他们全部技术人员被重新组合,参与到了由美国主导的JSF先进战机的研制项目中,并且被要求使用“萤火虫”项目中取得的一些技术储备。至此,德国虽然拥有研制一款第四代战斗机的技术基础,但在20世纪最后的日子里,德国却丧失了自主研制第四代战斗机的可能。
也正是由于美国国防部在背后施加压力,以保持本国在隐身技术上的垄断地位。尽管验证项目被迫中止,但MBB公司并没有停止在隐身技术领域的探索。
美国施压的主要目的是停止欧洲对于四代机的研制,为昂贵的F-35预留更大的市场
20世纪90年代中期,MBB公司在德国宇航工业的整合中并入了新组建的戴姆勒-奔驰宇航公司(DASA)。于是一个全新的“强化和未来系统的技术验证机”(TDEFS )隐身技术研究项目又浮出水面。从所公布的六面图来看,该机承袭了“萤火虫”的基本构型,但采用了上单翼和两侧进气道,已经接近一种型号研制方案。遗憾的是,因缺乏资金,德国国防部最终撤消了这一项目。
由此可见,20世纪80-90年代的德国航空工业部门凭借着雄厚的工业基础和创新能力,在军用飞机的隐身技术领域已经取得了长足的进步,只是因为缺乏作战需求的大力推动,只能保持在技术研究阶段,但也为今后着手新型战斗机项目奠定了基础。
作者:刘晓峰,装备专家,长期从事武器装备论证、预研制工作,主持军工企业省部级重点项目1项,为国防装备建设提供决策性重要参考1项,参与新一代装备关重件试制工作2项,为装备研制和使用部门提供重要建设性改进意见并得到采纳2项,拥有行业内著作1部,在《坦克装甲车辆理事会论文集》发表装备发展规划论文1篇。
来源:科技日报