小国研发四代机的困难在哪里?

蜀中行讲武堂


一般而言,大国面临的困难小国同样会面临,而且这种困难会呈指数级提升。大国能够解决的困难,小国不一定能解决,有的是有钱也解决不了。
图:美制

F-22“猛禽”隐形战机

研发制造一款新型战机,主要会面临以下一些技术难题:机体隐形设计,复合材料,隐形涂料,内置弹仓一体成型,有源相控阵雷达,综合屏显系统,矢力发动机,小型空射导弹,专用头盔……而解决这些问题,需要具备一些基本条件,如庞大的资金,人才,风洞群,超级计算机,微波暗室等。大国备齐这些条件尚且困难重重,更何况小国?
图:美国和多国联合研制的F-35“闪电”隐形战机

小兵以其中几项条件来举例。

其一,资金。据悉,美国独立研制的F-22和联合研制的F-35都分别花费了超过2000亿美元的费用。而中国研制歼20,没有1000亿也出不来。即使走捷径,不像美国这样重要技术装备都靠研制,而选择对外购买(即所谓的“攒机”),那先不说别人卖不卖,即使卖也是天价。一般而言,研制一款隐形战机,没有个几百亿是完成不了的。动辄数百亿的投入,没有哪几个国家能够轻易承受。而资金只是最基本的条件,如果连资金都无法保证,那么想要研制出一款先进的隐形战机,纯粹是幻想而已。
图:国产歼20“威龙”


隐形战机

其二,风洞群。风洞对一款新型战机的研制具有至关重要的作用,没有吹够风洞,想要设计出完美的机体,简直是做梦。但高性能风洞的建设费用太过庞大,这世界上拥有完整风洞群的国家屈指可数。在亚洲范围内,中国拥有首屈一指的先进风洞群,这在中国自研J-10,J-20等重要机型的过程中起到了重要的作用。这一点连日本都远远比不上。君不见,日本研制“心神”的过程中,正是苦于国内没有能够满足条件的风洞群,因此才不得不远涉重洋将模型拿到法国去吹风洞,以此矫正设计。
图:8m*6m是当前亚洲最大最大的风洞,图为三台风洞电机,注意和人员的对比。该风洞位于绵阳风洞群

其三,超级计算机。超级计算机在现代工业设计和制造中的作用非常大。但同样作为高精尖技术的代表,超级计算机并不是每个国家都可以染指的领域。当前,中美拥有世界上最多的超级计算机。根据去年底的一次全球超级计算机排名中,中国以202台的数量夺得榜首,领先美国的143台,占据世界超算五百强的半壁江山。而强大的超级计算机,保证了战机研制过程中的巨量数据演算的准确,为战机的研制成功作出了不可磨灭的贡献。
图:中国最先进的超级计算机——神威.太湖之光

当前想要研制第四代隐形战机的国家不少,除了已经研制成功的中美俄外,像日本,印度,韩国,土耳其,伊朗,法德,甚至印尼都想过来凑凑热闹。但过去了这些年,能真正取得实质性成果的寥寥无几。日本的“心神”已经宣布流产;韩国专注于制作PPT,且还自个儿降级到了4.5代;印度盼着俄罗斯为他造;土耳其还停留在设想中……至于伊朗,倒是拿出了原型机,还科幻的很,但明眼人一看就知道只是个虚有其表的货色,五代的外形,三代的内置,脑洞够大,但奈何能力有限,注定了只能“望机兴叹”。


图:韩国的PPT隐形战机“KFX”(上)以及伊朗国产隐形战机F-313“拯救者”号

小国研制隐形战机,难!没钱,更是难上加难!

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兵者诡道也


韩国KFX四代机模型

自从中国一口气研发了两款四代机以后,周边一些国家都觉得自己可以搞四代机了,以为四代机很容易,大致意思是照猫画虎吧,没想到实际难度大于天。日本和韩国纷纷推出自己的隐形机计划,结果都不满意,那么,小国研发四代机的困难到底在哪里?

成飞歼20后小批量生产装备然后再用两台太行上歼20试飞,沈飞用两台RD93和涡扇13搞出来鹘鹰1.0和鹘鹰2.0测试试飞。

看到中国这么成功,周边国家以为四代机的难度很低,结果一个弄了个四不像毫无战斗力的心神,另外一个则是天天画ppt做模型的KFX忽悠。

日韩航空空工业体系研发实力和大国的差距在哪?

日本心神验证机

日韩没有完整的风洞群,基本气动设计没法搞。日本好歹还有几个风洞撑门面,韩国完全空白。所以日本勉强能把一架心神验证机送上天,韩国只能画PPT。

其次,隐身设计的算法和计算问题。电磁波的反射公式是苏联人搞出来的,这个是公开的。但是如何解这个公式,而且有了解法,还要超算去计算,然后在微波暗室验证。心神还能自己做出个模型送到法国去测雷达反射面积,韩国只能玩玩3DMAX。

韩国KFX效果图

另外,四代机仅仅外形设计实际就是一大门槛:弹仓内置要求一体成型的大尺寸承力结构;隐身外形对气动的影响要求风洞+超算,小国根本玩不转。就算是俄国 ,t-50终于成了废品,俄国自己都不想装备,然后宣布T-50直接升级到六代机。

日韩航空基础科研水平较低,航空工业产业链不成体系,尤其是韩国,组装过几架飞机就敢研制四代机,真心不知天高地厚!日本的还敢飞一飞,韩国最后连组装试飞的勇气都没有!

要想做出性能理想的四代机,研发成本肯定低不了。指望美国无私技术输血更是不可能,韩国去求美国,结果4项核心技术被美国拒绝。想不买F-35自己搞?那肯定是难办。日本也一样,离了美国,心神也彻底歇菜了。心神距离四代机的发动机还远。

总的来说这两家完全不具备研发四代机的基础。日本好歹有些技术积累,韩国完全把自己当做神笔马良了。


蜀中行讲武堂


这问题不仅仅是军事尖端科技层面的单纯科技问题..我觉得更多是更宏观层面的战略问题...从客观实际的角度来看..就现在而言..四代机实际上和前三代乃至加上毛子带矢量喷口..能超机动的苏35(坊间称之为三代半)这4代战机而言..有本质的意义不同...前四代现在看..属于常规战斗武器..而四代机虽然没有核武那么直观粗暴的威慑力..但对一场战役而言 属于绝对的战略武器...战略武器嘛..能对敌方形成有效战略威慑和牵制...那在技术上,科技上一定是非对称的纯碾压态势..战略武力和科技一定是大段位碾压敌方的 所以..四代机基于它在战争中的牵制战略作用..就决定了它一定是一个集合了各方面高精尖黑科技到实际应用阶段的集合体...所以从理论设计 研发 材料 以及解决各种黒科技集成时的排异性 直到军方接收装列部队..这个过程中..科技发明应用的失败风险..以及具体反复实验验证过程所不断产生的高昂成本也是不可规避的.. 一句话...由于它现有战略地位 导致它科技风险含量高,成本巨...就是一个字儿...贵..这个贵可就是国家层面的贵...它就是一土豪机...你得明白..虽然看似世界土豪遍地..但现实永远是贫民千千万.土豪毕竟是少数..小国.其本身的财政预算就固定那么点儿体量...如果国家经济又没提前飞一波的前提下..比如像中国前30年那种连续复利持续的保持两位数增长率gdp增长率...把自己干的足够土豪..根本玩不起这种奢侈品..别说小国..就说大国.毛子,和美国又近面积还大的加拿大..这种大国也玩不起啊..毛子的t50不就在研发阶段各种奇葩么..就是没钱啊...全世界现在装列部队服役的不也就只有中美这俩 真.土豪的猛禽f22和黑丝带j20么? 即便装列了..中国还开了三条脉动生产线全力生产..美国70年代问世到现在...双方不也把现有和装列目标定位在200到300架么..也不是跟三代似的 随便就是装列几千架 还各个兵种有专属型号....说明它是真贵啊..即便是真土豪也不敢肆无忌惮的玩..跟狗斗机似的街货似的玩命产 不心疼...而且由于它的科举含量..每一架4代的后勤,保养,战时供给,配备...这一系列后勤..那也是堪称闪瞎狗眼的奢靡啊..这也是天朝不出口黑丝带给巴铁的原因之一..技术泄密就不说了...就算给你..以巴铁区区2000万人口红利的国家财政..还天天跟印度抡膀子...给你几十架 你后勤都跟不上 乏力 发挥不了它的优势...所以小国不要说研发和生产..就算给你成品 保持它装列服役部队 都几乎做不到...当然 日本是个例外..虽然国土小..无论人口红利还是整体经济体量它都是个经济大国 所以它敢想,也有执行的可能性,韩国这种 虽然经济不错 但远不能中美日 欧盟比的小经济体..那就是痴人说梦 小玩闹 没人当真..只是个笑话..而且另一个严格意义..小国或者穷的只剩钱的土豪国也是玩不了的...它虽然只是一架战机..但其实它跟航母一样..造成它这个事实的背后体现的就是强悍的综合国力..就拿中国来说吧..中国第一代军工科学家舍生忘死的努力..以及国家前几十年所攒下的硬件设备..比如风洞群和太湖超级计算机..黑丝带又有后发优势...它再早几年试飞我都不觉得奇怪..而且国家经济后盾又坚实....可一直被诟病的国产行发这个老大难问题..即便试飞装列..它也没彻底解决..导致研发不能同步 拖延进展很多很多...这也变向说明了啥...即便是如中国这些年这么强势上位的国家 综合国力在面对四代机时..都不是方方面面手拿把攥的轻松应对..都导致了延后...所以4代的出现后面要求的是一个效率惊人 综合国力超强的国家国力...如今,放眼世界 国力能和中国比 且能必过中国的国家?有几个?都不用一只手就能数完 所以 能有资格现阶段玩四代的国家 不是显而易见的只有中美么? 小国玩不起这现象不也就那么合情合理 理所当然么


潇雨从杨


提问是按美国标准说的四代机吧?其重要的指标:\n1、超音速巡航 \n2、隐身性能 \n3、电子系统高度信息化 \n4、超机动性能。 \n而其中最重要的性能指标是1和2的超音速巡航和隐身性能。\n超音速巡航涉及发动机和气动外形设计,隐身性能涉及隐身涂料和气动外形设计,电子系统涉及信息产业,超音速机动涉及气动外形设计。\n对于小国来说发动机首先就是不可能自己造的了,全世界只有美、俄、欧洲一流强国和中国能造,而号称制造业大国的中国也是近些年才有所突破。小国只能买发动机但人家不一定卖。\n气动外形涉及风洞实验,这个花费不少,也同样是美俄欧中有一流的风洞实验室。外形可能会山寨J20等勉强解决设计初期,但究竟行不行还是要上风洞。有困难!\n隐身涂料连美国的F22都会掉漆,保养麻烦,可见涂料的难度,一般国家整不来。\n即使小国能买到发动机,花大价钱解决外形和风洞,再买来武器装备等,但是如何整合好电子系统又是一个难点,看看印度光辉战斗机就知道了。 \n所以,四代机这种高精尖没有强大的综合实力是玩不来的。小国强如日韩土耳其都是雷声大,雨点小渐渐偃旗息鼓,其它的小国就更不用说了 \n


斑点小海豚


隐身战机的研发能力是对一个国家综合科技工业能力的检阅,小国由于缺乏完善的科技工业体系,研发难度非常大。

首先,材料技术。隐身战机采用的大型钛合金结构件并非一般国家可以做出来;高强度复合材料结构件和隐身蒙皮;机头可以耐受长时间超音速飞行的雷达整流罩材料;另外,隐身涂料设计也是难点。

隐身战机设计目前只有少数强国可以完成

其次,低红外特征的大推力发动机。这对发动机原理性设计技术要求非常高,小涵道推比十级的发动机只有美国惠普和英国罗罗两家能做出来。当然法国M88改型也接近推比十,但涵道比要大很多。

与设计普通战机相比,如何权衡外型隐身设计、气动布局和内部空间是最大的难点


第三,气动布局、隐身外型设计和试验设施。如何协调气动布局、外型隐身性能和内部空间不仅取决于设计技巧,还取决于材料技术、航电和配套武器系统兼容设计,没有足够的经验是很难完成的。隐身外型设计需要借助复杂的计算才能精确设定。

气动布局和内部空间布局设计是难点

第四,航空电子设备和态势感知能力。第四代隐身战机除了隐身性能卓越外,其态势感知能力也是空前强大。如何做到在对方发现自己之前发现敌人,态势感知能力至关重要。这需要完备的电子工业体系的支撑。

资金、技术、市场和人才一个都不能少

第五,资金与技术人才。研发第四代隐身战机需要多年的不间断试验迭代,从粗糙到精细化,需要多年的努力,这需要大量的资金和决心;更为重要的是一支有多型项目的设计经验的技术人才队伍,小国一般不具备这种条件。

态势感知能力取决于国家信息技术水平

总之,作为一个复杂的系统工程,涉及到多学科、无数个产业配套,需要完备的工业门类和充足的资金、技术和人才储备,否则很难成功。

『关注鶇飞天,感谢图片作者』


鶇飞天


日韩就是具备所有条件,也造不出四代机,因为没有理论依据。

原子弹氢弹如果没有邓稼先的理论,原子弹氢弹就炸不响。

中国航空航天导弹如果没有钱老的气动理论,工程控制论,以中国当时的工业基础,根本造不出导弹,运载火箭,卫星。

德国科学家提出了喷气式理论,才能造出喷气式战斗机,布劳恩提出火箭飞行理论,才能造出V1V2巡航导弹。

日韩模仿,在别人理论基础上创新可以,单独发展新理论不行,主要是缺顶级数学家,顶级思想家,顶级预言家,没这三大家,根本发明不出划时代产品。

现在四代机,机体不贵,火控,飞控,数控占成本80%,而这些都需要软件操作系统控制,而这正是日韩的致命弱点。

日韩到现在都无法推出一款世界级操作系统,怎么去研发四代机,只能让飞机飞起来,却不能让飞机有思考能力。

俄罗斯现在能让飞机飞起来,是因为有顶级理论家,而不能用起来,也在缺少顶级数学家,无法让飞机有思考能力。


光芒万丈34957


作为优质头条作者你这个问题其实不完全是问航空工业的。这个问题实际上是问未来谁还能打仗。为什么怎么说呢?看你举的例子,日本韩国。这两个国家其实从工业水平经济总量在世界上都是非常高的,就算人口数量也不低。平均教育水平和人均收入也是极高。如此强国却只能对4代战斗机心有余而力不足,只能说明未来能打的起仗的就剩下中美了。地球上其他国家已经不具备与中美对抗的物质基础,未来只能成为中美的附庸。新一代武器装备的研发已经完全超出中美之外国家的能力。而一旦有能力缺陷从政治角度出发没有任何国家会给他补齐。典型的就是韩国向美国要求买36项技术结果根本不卖。缺少新一代武器系统的军队只能被拥有的一方碾压而失败。


危笑刺容


隐身战斗机已经属于第五代战斗机,过去按美国划分标准为第四代,2009年美国已经调整战机划分标准,和俄系战机划分已经统一,第五代战机最大的特点就是4s标准,隐身.超机动.超音速巡航.超信息化感知能力,这四点无论做到哪一点都是非常困难的,想要研发隐身战斗机首先需很大的资金投入,隐身涂层.高性能的材料和优异的制造工艺.高推重比的发动机.气动外形的设计更考验一个国家的风洞技术实力,日.韩.土耳其.看似雄心勃勃但是想要研发隐身战斗机困难重重


持久自由0


首先是没技术。连个三代机都研制不出来,还要搞四代机?

其次是没钱。各种试验设施,各种测量计算,原型机都是单件生产,成本很高。

第三是基础工业水平。很多设备,部件需要完整的产业支持,或者从有关国家进口。现在很多机载设备只有少数国家可以制造。

还有最就是项目管理、组织实施能力。

日韩首先是缺技术。四代机不像二代机和三代机,设计方法跨度很大。日韩曾经研制的F-2,FA-50都是在美国帮助下进行的。技术上不独立。

日韩的基础试验设施也不完备,很多试验要到美国去做。连瑞典都需要美国的帮助。

印度除了日韩的问题之外,还有项目管理的问题。

其他国家更别说了,伊朗和土耳其只能靠嘴皮子了。


天明遥遥山海关


对于这个问题,我想可以先确定四代机的标准,然后反向考虑小国研发四代机的优势在哪?比较优势在哪?合格条件有哪些?这样比较好统计,那么剩下的,就都是劣势。再看看这些劣势,有没有可能被解决,题目的疑惑就出来了?


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