網(wǎng)上瘋傳“新一代戰(zhàn)斗機2021年首飛”，這樣的消息很難不引起人們的極大關(guān)注。一般認為，這是中國的艦載第四代戰(zhàn)斗機，現(xiàn)有的殲-15、殲-16的新亞型不值得這么隆重。

長期以來，海四應該是海鶻鷹還是海殲-20一直紛爭不休，或許2021年就要塵埃落定了。海殲-20具有更為強大的戰(zhàn)斗力，但重量大，長度大，艦上運作會有影響；海鶻鷹正好相反。另一方面，中國航母要首先突破第一島鏈才談得上深入大洋，艦載戰(zhàn)斗機的戰(zhàn)斗力需要能至少壓倒F-35，最好能匹敵F-22，只是能干翻F-15、F-16、F-18E是不夠的。

一般也認為，海四需要隱身、超巡、大航程、大載彈量。隱身的意義不言而喻，超巡是壓倒F-35的關(guān)鍵，大航程、大載彈量是艦載戰(zhàn)斗機的基本要求，但海四肯定是要適合上艦的。

適合上艦有兩方面：

1、適合航母上的起飛和著陸

2、適合航母上的甲板和機庫運作

適合航母上起飛、著陸其實是兩個問題，但都涉及到艦上只有很短的滑跑距離的問題。為了在很短的滑跑距離里升空，以及盡可能降低著艦速度，需要用上所有可能的增升手段。固定翼飛機最主要的增升手段就是大面積的襟翼。正常布局和鴨式布局都可以有大面積的襟翼，但正常布局的襟翼位置靠近重心和升力中心，放下后對飛機的俯仰姿態(tài)影響??；鴨式布局的襟翼位置靠近機尾，放下后造成強大的低頭力矩，在起飛和著陸中很難放手使用，用通常大小的鴨翼全力配平都不一定夠用。從這一點來說，海鶻鷹在氣動布局上是有優(yōu)勢的。

鴨式布局如果具有很強的靜不穩(wěn)定性，或者說升力中心超前于重心較多，在起飛滑跑和進近的低速時會有強烈的自然抬頭趨勢，這時大面積襟翼放下就不那么礙事了。升力中心是隨速度而向后移動的，因此更大的靜不穩(wěn)定性也意味著超音速配平阻力的降低和超音速機動性的增加。但這樣大的靜不穩(wěn)定度對飛控是巨大的挑戰(zhàn)。低速飛行未必都需要增升，不能用襟翼來增穩(wěn)，因此需要很大的鴨翼面積，以及強化的作動機構(gòu)，這都是增加重量和阻力的。殲-20并沒有那么大的鴨翼，當然不排除顯著增大的鴨翼的可能，但那涉及到的氣動變化就大了。

F4D-1“天光”就采用了靜不穩(wěn)定設(shè)計，著艦極其困難

但是“陣風M”這不也上了艦嘛，畢竟技術(shù)進步了

另一個問題是艦上運作，主要問題在于戰(zhàn)斗機的長度。艦載戰(zhàn)斗機通常采用折疊翼，以降低艦上停放或者移動時候的占地寬度。鴨式布局的大三角翼較難折疊，但把鴨翼折疊的話，有可能做到對頭交錯停放，可在成對停放時降低總占地寬度。F-14就是這樣的，機翼的最大后掠位置不是飛行狀態(tài)，而是艦上停放狀態(tài)。

戰(zhàn)斗機的長度太大的話，不僅占地大，而且可能侵入斜甲板降落跑道，或者甲板上的調(diào)度區(qū)，這是不容許的。但長度是沒法通過折疊來縮短的。理論上或許未必不可能，實際上難度太大，沒有這樣做的。只有斜角停放，但要損失停機數(shù)量。在可相對于艦舷垂直停放17米長戰(zhàn)斗機的停機區(qū)里，偏轉(zhuǎn)27度可停放20米長的戰(zhàn)斗機，但在長度上要增加35%的占地，或者說減少1/3的停機數(shù)量。

艦上停放的F-14戰(zhàn)斗機

航母所能搭載的戰(zhàn)斗機數(shù)量永遠是有限的，但也不是越多越好。戰(zhàn)斗機在艦上的加油、裝彈、起飛準備、著陸后返回停機位都需要一定的周轉(zhuǎn)空間，還需要有適當?shù)木S修空間以保持完好，因為擠得動彈不得或者缺乏維修而不能出動的戰(zhàn)斗機是沒用的。冷戰(zhàn)后，美國航母減少了搭載戰(zhàn)斗機的數(shù)量，一方面是不再有高烈度戰(zhàn)爭的需要，另一方面也是通過相對寬松的甲板，用稍少的戰(zhàn)斗機實際上可實現(xiàn)更高的出動率；較寬松的機庫則有利于更高的完好率。

航母上的戰(zhàn)斗機主要是停放在甲板上的。從航母機庫里進出不僅時間長，受到升降機運能的限制，更重要的是加油、裝彈這樣的危險操作只能在甲板上進行。機庫空間更多的是用于停放維修中不能升空的戰(zhàn)斗機的，以及不需要在緊急出動中使用的戰(zhàn)斗機。因此，甲板上的停機條件很重要。較短的機長不僅便于停放，還有可能在停機區(qū)之間騰出更多的周轉(zhuǎn)空間，增加出動率和便利日常調(diào)度。

“遼寧”號與殲-15是中國對航母和艦載戰(zhàn)斗機的第一次嘗試，由于條件原因，只能看菜下飯，沒有做到艦機之間的系統(tǒng)優(yōu)化。新一代航母是中國第一次有條件在航母和艦載戰(zhàn)斗機之間系統(tǒng)考慮、全盤優(yōu)化。從這一角度出發(fā)，16.9米長的鶻鷹比20.4米長的殲-20要有利得多，即使在改進中長度有所增加，依然有望在增加約35%的搭載數(shù)量的同時，反而提高甲板運作效率。考慮到折疊機翼與非折疊大三角翼的差別，以及把原來難以利用的邊角空間利用起來，數(shù)量還可能進一步增加。

從上艦出發(fā)，海鶻鷹是明顯更有利的，但戰(zhàn)斗力也是必須達到要求的，只是不管是鶻鷹1.0還是鶻鷹2.0，都難以達到要求，問題出在“中型戰(zhàn)斗機陷阱”。這是指用成本較低的中型戰(zhàn)斗機達到接近重型戰(zhàn)斗機的性能的思維定勢。對鶻鷹而言，就是通過針對性地避免F-35踏過的陷阱，大幅度地提高性能，達到接近F-22的戰(zhàn)斗力。問題是這是做不到的。

重型戰(zhàn)斗機也是一公斤一公斤摳出來的，并沒有多余的贅肉，不存在可以大幅度減重而戰(zhàn)斗力不大幅度打折扣的事情。更加具體地說，鶻鷹的長度據(jù)報道為16.9米，翼展11.5米，翼面積40平方米?？罩嘏c正常起飛重量不明，最大起飛重量28噸。最大起飛重量通常為正常起飛重量的1.2-1.6倍，主要靠外掛的戰(zhàn)斗機倍數(shù)偏高，如F-16，主要靠內(nèi)載的偏低，如F-22。當然有例外，主要靠外掛的米格-29只有1.2倍，這是設(shè)計基準點就差不多撐到天花板的結(jié)果。對于鶻鷹，這里取1.35倍的典型值估算。那正常起飛重量約21噸，因此翼載約518公斤/平方米。鶻鷹1.0為兩臺RD93，預定換為渦扇19，技術(shù)水平與通用電氣F414相當，估計加力推力在100kN級，軍推在60kN級，發(fā)動機推重比為9。鶻鷹的最大速度為M1.8。

不過，即使換用渦扇19，在加力推力下，戰(zhàn)斗機推重比才0.95，對能量機動性很不利。F-16 Block 50的推重比為1.10，F(xiàn)-15C為1.07，F(xiàn)-22為1.05。另一方面，F(xiàn)-18C為0.96，F(xiàn)-18E為0.93，鶻鷹似乎又夠用了，只是毫無優(yōu)勢可言。F-18是第三代戰(zhàn)斗機里能量機動性最不給力的。鶻鷹在軍推時更是推重比只有0.58，顯著低于超巡的最低要求0.7，F(xiàn)-22是0.8。這樣的鶻鷹既不能達到超巡，又只有中庸的能量機動性。海鶻鷹要因為上艦改裝而增重，性能更不給力。

F/A-18E/F是當代艦載機的一個比較典型的比較對象

由于雙發(fā)、機內(nèi)武器艙，F(xiàn)-22的結(jié)構(gòu)系數(shù)高達45%。比照這一數(shù)值，但把電子設(shè)備的重量從F-22一級降低到F-35一級，并把基本武器重量從F-22一級降低到F-35一級，鶻鷹的燃油系數(shù)也只有30%，只比F-22的28%略高，與F-15的30%相當，低于F-18E的32%，遠遠低于F-35A的37%，與蘇-27的40%更是不能比。這也意味著海鶻鷹的航程至少不會優(yōu)于F-18E。換句話說，除了隱身，海鶻鷹比F-18E沒有優(yōu)勢。

這些結(jié)果不難估算。戰(zhàn)斗機的正常起飛重量是結(jié)構(gòu)重量、燃油重量、發(fā)動機重量、基本武器和電子設(shè)備重量、飛行員重量之和。另一種算法是用相關(guān)重量占正常起飛重量的百分比計算：

結(jié)構(gòu)系數(shù)+燃油系數(shù)+發(fā)動機系數(shù)+武器電子系數(shù)+其他=100%

在很多情況下，“只要xx增加yy公斤就可達到zz而不影響其他性能”是一廂情愿，原因就在于這些增加都是面多了加水、水多了加面的，真正的限制來自所有“系數(shù)”加起來必須等于100%。至于有人質(zhì)問為什么不能是115%，那就只有反問他小學是怎么畢業(yè)的了。

在設(shè)計估算中，有些變量是“固定”的，有些是“彈性”的，但“彈性”的分為真正彈性的和與正常起飛重量掛鉤的。為簡單起見，飛行員重量算作100公斤，這是固定的。電子設(shè)備和基本武器重量由戰(zhàn)術(shù)要求和技術(shù)水平?jīng)Q定，獨立于飛機設(shè)計，也是固定的。結(jié)構(gòu)重量不是固定的，但飛機構(gòu)型、材料、設(shè)計和制造水平?jīng)Q定了結(jié)構(gòu)系數(shù)大體在35-45%的范圍，雙發(fā)、機內(nèi)武器艙、上艦加強都是把結(jié)構(gòu)系數(shù)往高推的。發(fā)動機系數(shù)也不是固定的，但等于戰(zhàn)斗機推重比與發(fā)動機推重比之比。燃油系數(shù)而不是燃油重量決定了航程，通常要求在30-35%。低到25%就成米格-29了，成了機場圍墻保衛(wèi)者了；高到40%則成蘇-27了，可望而不可求。在其他因素都或多或少“固定”的情況下，一般只有在燃油和武器、電子設(shè)備之間取舍，燃油系數(shù)常常成為第一個犧牲品。

要做出一架飛行性能更好的F-35C，而其他性能還差不多，是不可能的，必然有所取舍

上面只是在對現(xiàn)有鶻鷹作計算，推算飛行性能。但要“設(shè)計”理想的海鶻鷹，也不難做一些簡單的估算。有兩個典型情況。第一個是給定發(fā)動機和戰(zhàn)術(shù)要求，這時發(fā)動機推力確定了，可以倒推出正常起飛重量，以此可以推算和取舍其他重量。這有點削足適履，但在已經(jīng)確定發(fā)動機的時候更加現(xiàn)實。第二個更加海闊天空，只給定一般技術(shù)水平和設(shè)計要求，上面的表述也可寫成混合表述：

正常起飛重量=100*/

可從指定基本武器和電子設(shè)備的重量出發(fā)，解算上述重量關(guān)系。在這里，發(fā)動機推力也是推算出來的，而不是給定的，發(fā)動機與飛機同步研制。新一代發(fā)動機研發(fā)時，技術(shù)水平是“固定”的，比如發(fā)動機推重比和最大可能的推力，但具體需要多少推力，也是與戰(zhàn)斗機研發(fā)互動的，而不是兩家獨立進行的。對于發(fā)動機來說，從極限推力降級意味著更長的壽命、更高的可靠性和更低的油耗，是有好處的。

但上述對鶻鷹的估算是在沒有算入上艦所需要的增重的情況下，比如加強的機體、起落架和尾鉤。鶻鷹的機動性可能也不及F-18E，F(xiàn)-18E的翼載為459公斤/平方米，鶻鷹為518公斤/平方米。即使不考慮機動性，海鶻鷹也是需要大大增加翼面積的。襟翼有增升作用，但那是錦上添花，低翼載才是錦。F-35A到C也經(jīng)歷了這一過程，翼展從10.7米增加到13.1米，翼面積從42.7平方米增加到62平方米，翼載從524公斤/平方米下降到413公斤/平方米，結(jié)構(gòu)系數(shù)從36%增加到41%。海鶻鷹也需要這樣的改裝才適合上艦。比照F-35A到C，正常起飛重量增加14.3%，使得海鶻鷹的正常起飛重量達到24噸級，加力狀態(tài)下戰(zhàn)斗機的推重比只有0.85，只比F-35C的0.76好看。

要是海闊天空的話，可以指定要達到與F-22和殲-20相當?shù)某病C動性，比照F-22的結(jié)構(gòu)系數(shù)和發(fā)動機推重比，算到最后就是另一架F-22。必須說，這是很樂觀的估計，因為3D打印、新材料可以降低結(jié)構(gòu)重量，但上艦改裝和加大翼面積將增加結(jié)構(gòu)重量，平衡下來，45%的結(jié)構(gòu)系數(shù)可能是偏低了。盡管這樣，估算出來的就是與殲-20同級的超級鶻鷹，或許可以簡稱為超鶻。也就是說，約29噸正常起飛重量，38噸最大起飛重量，需要兩臺150kN級發(fā)動機。F-22的長度為18.9米，超鶻可以做到相似，比鶻鷹的16.7米長，比F-18E的18.3米略長，但比殲-20的20.4米短，更是比殲-15的21.9米短，還是可以接受的。

用兩臺大推力發(fā)動機為動力開發(fā)一個艦載版F-22那樣的“超級鶻鷹”，那或許才是最理想的

盡管如此，超鶻的燃油系數(shù)依然只有28%，要增加到對遠程?？兆鲬?zhàn)更有用的35%，正常起飛重量將是不可思議的52.8噸，最大起飛重量71.3噸，需要兩臺270kN級的發(fā)動機。這是不可能的。

大大放大鶻鷹固然需要結(jié)構(gòu)上推倒重來，但氣動是可以放大的，所以也未必是前功盡棄。這樣的大改不僅耗時費力，也需要渦扇15已經(jīng)成熟。在將來某一時刻，這是可能的，但要2021年首飛，這似乎不可能。渦扇15很難在殲-20應用成熟之前就移植到超鶻，當然用渦扇10過渡也是可能的。

另一個辦法是削足適履路線，從現(xiàn)有的渦扇19出發(fā)，放棄超巡，甚至降低機動性要求，只要求不超過F-35C的機動性，把推重比降低到0.75一級，這樣，渦扇19也可以推動28噸級的正常起飛重量了。較低的速度也對阻力不那么敏感，更大的結(jié)構(gòu)重量容許較大的機內(nèi)武器艙，不僅有利于攜帶更多的中程空空導彈和炸彈、空地導彈，也可能增設(shè)兩側(cè)的近程空空導彈專用彈艙，增強自衛(wèi)空戰(zhàn)能力?？紤]到降低的機動性要求，機體強度要求降低，有可能把結(jié)構(gòu)系數(shù)降低到40%，那樣就可做到40%的燃油系數(shù)，這就相當可觀了。

但這也是超過F-35C的技術(shù)水平，尤其是F-35C還是單發(fā)，結(jié)構(gòu)系數(shù)天然比雙發(fā)要低。做不到的話，45%的結(jié)構(gòu)系數(shù)依然可以達到35%的燃油系數(shù)，與F-35C相當。F-35A是37%，但F-35C由于結(jié)構(gòu)重量增加，降低到35%。

通用電氣利用為YF120研發(fā)的隸屬，為F414推出EPE改型，發(fā)動機推重比提高到11，推力提高20-25%，但發(fā)動機尺寸和重量基本不變。渦扇19才剛開始，假定在不遠的將來也能達到類似的增推效果，那時海鶻鷹的推重比就能恢復到0.9一級，逼近F-18E了。不過是否能發(fā)揮出增加的動力帶來的能量機動性，還要看結(jié)構(gòu)強度，如果需要補強，結(jié)構(gòu)重量會有所增加。但這肯定不是2021年需要糾結(jié)的問題。

這樣的海鶻鷹以航程、載彈為特長，依靠隱身、先進電子設(shè)備和遠程武器克敵制勝，而不靠機動性，或許可以簡稱為肥鶻。由于依然采用尺寸和重量與RD33相當?shù)臏u扇19，肥鶻長度比鶻鷹的16.7米增加有限，對航母甲板運作很友好。翼展增加不是問題，在甲板上折疊后不礙事。肥鶻的重量略大于F-35C，推重比和翼載相仿，載彈量相仿，但航程增加。在某種意義上，這是雙發(fā)的F-35C?？紤]倒F-35C或許正是肥鶻的主要假想對手，肥鶻懟肥電，比拼肥智慧，倒也絕配。針對F-18E的時候，需要發(fā)揮隱身和先進態(tài)勢感知、網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)和遠程武器優(yōu)勢，不宜近戰(zhàn)拼機動。針對F-22時，更要發(fā)揮戰(zhàn)術(shù)的作用了。

如果用兩臺中推發(fā)動機，那么最后的結(jié)果就是和F-35C各方面都差不多，如果運用更加先進的技術(shù)，那也是強一些有限

用機動性近戰(zhàn)殺敵還是用遠程武器狙擊，這是空戰(zhàn)世界里永恒的爭論話題。隨著發(fā)射后不管的超視距空空導彈的發(fā)展，空戰(zhàn)格斗從戰(zhàn)斗機vs戰(zhàn)斗機轉(zhuǎn)移到空空導彈vs戰(zhàn)斗機，戰(zhàn)斗機自身的機動性要求有所下降。但歷史經(jīng)驗也充滿了過度信賴超視距空空導彈而不重視機動性的悲劇，肥鶻會重蹈覆轍嗎？

YF-22勝出YF-23的部分原因就是因為機動性更優(yōu)秀，殲-20取消了航炮但依然確保優(yōu)異的機動性，但艦載戰(zhàn)斗機有點不一樣。艦載戰(zhàn)斗機的空戰(zhàn)有兩種主要情況，一是與對海對陸攻擊配合的攻勢制空作戰(zhàn)，二是應對敵機空襲的艦隊防空作戰(zhàn)。

J-15戰(zhàn)斗機未來依然是我軍航母艦載機部隊的重要一員

最積極主動的艦隊防空是避開敵人的威脅，這是航母作為海上機動機場的天然優(yōu)勢，但這不是總能辦到的。對于突發(fā)威脅，艦隊防空需要戰(zhàn)斗機具有較快的速度以便及時趕赴戰(zhàn)場，也需要機動性作為最后的制勝保障，防空攔截失敗的代價不僅是自己折翼?？?，還可能葬送整個航母戰(zhàn)斗群。肥鶻做不到速度和機動性，但中國航母還有殲-15，可以由肥鶻隱蔽前出狙擊以削弱敵人的打擊力量，由速度快、機動性好的殲-15作為最后一道防線。

最積極主動的攻勢制空也不是硬往強敵窩里死磕，依然要避實就虛，擇機打擊，這依然是海上機動機場的天然優(yōu)勢。在這里，同樣可以由肥鶻隱蔽前出打伏擊，并穿針引線，引導殿后的殲-15用超遠程空空導彈吊射。

這是與F-35C加F-18E的配合模式相似的，頂住美國航母沒問題，但應對F-22還是比較吃力，需要很考究的戰(zhàn)術(shù)配合。但一口吃不成胖子嘛。不包打天下，不是簡單化地替換殲-15，而是與殲-15取長補短，這或許才是即將試飛的中國新一代戰(zhàn)斗機的真實定位。