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1樓
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小 發表於 2010-11-10 13:02
ASDF低可視度戰鬥攻擊機 翔雲機(轉帖)
ASDF低可視度戰鬥攻擊機 翔雲機
Afforable Semi-Stealth Defense Fighter
與FCK-1的對比(60%零組件共用,其中90%航電相同,地面支援設備90%相同)
操作成本因已有IDF翔昇機的後勤能量,而非常低廉.
發展緣起
翔雲機為405構型,
翼面配置類似80年代當年輕型防禦戰機概念中放棄的三角翼雙垂尾402構型,
隨者IDF定型量產.
2000年前(架空)402構型繼續延伸為前翼三角翼融合現有ＩＤＦ機身的404構型
類似90年代前翼三角翼高機動風潮下的設計.
但傳聞中的404構型部分技術來源是美方的Hornet2000計畫的構型四的風洞資料.
並非突然無中生有.
構型四曾前往歐洲推銷做為歐洲戰機的選擇,但失敗了.
於90年底此構型資料流入台灣(待考證),並且與IDF技術融合404構型.
兩者概念非常類似,只是404構型體積較小.
但此案與Hornet2000計畫的構型四一樣得不到軍方支持而無繼續發展.
約2010年前後404構型又再演化除去前翼成為新的匿蹤化405構型.
此時匿蹤戰機的構型已廣為人知,因此將規劃將前翼改為前緣可動邊條.
整個草案規畫至此已接近尾聲.
翔昇升級案結束數年後, 405構型進入ＦＳＤ Ｆull Ｓcale Ｄevelopement階段.
做為未來國產攻勢武器空中聯合載台戰鬥攻擊機的選擇之一.
與405構型同時競爭的構型還有
以延續IDF原本梯型翼型,更換為複合材質主翼機翼90%由複合材料製成
,並加裝前緣可動邊條翼設計,垂尾不變的"翔昇第二期發展案".
但由於此翼型構型飛行阻力與載油量沒有明顯進步.
雖然風險最低,但複材機翼一樣要全部重做,
此構型不脫現有三代機的特性,缺乏未來匿蹤化發展性.
201x年還研發三代機構型顯然不太值得.
ASDF計畫希望能有四代戰機的匿蹤性（但3.5代機的性能與價格）,
並且構型未來有跨入五代機發展潛力（砸錢夠多的話）.
因此最後決定以內載油量高,匿蹤性好的的Ｖ尾三角翼的」405構型」為發展方向.
發展過程
201x年,在美方F-16 C/D型採購案以及IDF翔昇計畫結束後,
空軍與中科院,以及漢翔航太,開始翔昇第二階段-翔雲ASDF計畫.
此計畫目標是以最低的開發與生產成本,為期10-15年.
解決國產攻陸武器(萬箭彈,青雲彈,雄風II,III空射型....)的載台問題.
在分析現有IDF構型及預算限制後,採取局部更新的研發策略.
翔雲計畫室考慮到第五代匿蹤戰機的開發昂貴與風險.
因此翔雲ASDF並非意圖取代現有機種,也非要追求五代匿蹤戰機的性能
而是以IDF的現有機體與技術做延伸.
整合IDF量產20幾年來的各專案零碎研發成果,以及整合國產飛彈發射能力為主.
與翔昇計畫的IDF有60%零組件共用.
使用相同的雷達與引擎,共用大部分的機體,
以較其他戰機低的研發規模與時程來達成新戰機案的開發.
故以Afforable為優先,而不是追求Advanced.
大部分性能維持IDF等級,且依賴共用大多數零件來降低成本.
ASDF其他部分(航電動力)的提升可於未來再慢慢做中期MLU.
（視預算規模,參考翔雲第二期的項目選擇性升級）
主要改變
1. 大面積複合材質後掠三角翼.(無尾部配平翼面)
中科院參考Mirage2000的翼剖面結構與前緣襟翼設計.
採用匿蹤構型的大型三角翼,翼負荷降低40%
空戰靈活性提升.
主翼厚度略為增加,機翼載油量增加30%
由IDF的2111L提升為3000L,與幻象2000的內載油量相當
相當於一具大型1040L副油箱
一舉解決IDF續航力不足問題.
後掠角度大幅增加,全機超音速阻力下降10%
由於新主翼大量使用複合材質,總重量不變.
推重比不變,極速與中低空加速能力略有提升
極速提升至1.92mach.
(高度後掠翼極速還有往上的潛力,但由於沿用IDF的皮式進氣道高馬赫數無法完全發揮)
主翼具備前緣可動襟翼,以提升飛行性能.
由於並非攻擊機,動力也不打算提升,未增加掛點數與結構強度.
2 V型複合材質傾斜垂尾
使用2個V型小尺寸傾斜垂尾,取代原本的大尺寸90度垂直尾翼.
使用複合材質,V型垂尾總重量略低於20年前IDF大型單垂尾.
由台灣先進複材中心生產.
3. 複合材質前緣可動邊條翼設計
將IDF邊條部分結構做完全修改,類似T50的可動邊條翼設計
在不增加RCS的前提下,取得前翼的高機動力優點.有部份前翼的效果,但不影響匿蹤.
(因為外型改變,飛控是全新的程式)
最大攻角能力提升至35-40度.
4. 配合重點處使用介電性匿蹤塗料(黑狼計畫產物),以及座艙罩金屬鍍膜.
據瞭解，中科院目前已經研發出同等級的塗料，並在實驗室階段獲得了初步成果。
但由於重量因素,只塗在重要部位
正面15度角內的平均RCS下降至0.1m2(正面最低0.05m2)
(ADF總共四具半埋式掛架,可攜帶4枚天劍二型中程主動飛彈)
雖然為了節省研發成本,此構型並未配備新型雷達與新飛彈,
但由於自身RCS降低, BVR的優勢有所增加.
5. 選配的機背適型電戰設備艙(或模組油箱,視需求改裝)
自座艙罩後方延伸到機尾的適型電戰系統艙
由於本機是戰鬥攻擊機,因此增加此艙.
此設備倉並非專為ADF而研發,而是原本為了IDF而設計.
由於機背構造完全相同,IDF與ASDF都可安裝.
此項為選擇性配備.
6.移除翼端天劍一型掛架.
本機是匿蹤戰鬥攻擊機,協助空優時則以BVR空戰為主
標準空戰配置為四枚半埋式中程飛彈.
原則上不配備短程飛彈.也不帶任何增大RCS的掛架
但翼端保留線路,未來有必要時可以再裝上翼端掛架.
(還有F-16A/B C/D,M2000-5可以近戰,ADF並不是要取代其他戰機)
空戰時,F-16/IDF等戰機吸引敵軍,而ASDF翔雲機則靠低可視度匿蹤特性
藉由資料鍊自側後方以高空高速發射BVR飛彈突擊敵方機群.
生產:
原型機以及預量產機：
由最後一批IDF翔昇升級一起進行,以避免重開生產線
量產機：
待ASDF機體性能構型確認後.
再考慮是否以舊有IDF後期機體延壽計畫合併來升級至ASDF.
或是加碼預算生產新機.
預估新生產機體離陸生產成本不含研發費用,以及IDF生產線重開費用.
（武器與IDF共用,也不含在內）
使用大部分零件使用現有模具生產. 離陸約為4000萬美金,
雖然ASDF因通貨膨脹而遠比當初IDF整機生產費用貴.
但以新四代戰機通常超過7-8000萬美金的價格來說,ASDFＦ堪稱物美價廉.
而只更換主翼尾翼與飛控軟體的現役IDF改裝升級,則升級成本約2300萬美金.
未來戰力規畫
在真正匿蹤戰機面前,ASDF翔雲機雖然並無優勢.
但此機型已足以應付匿蹤戰機世代交替前的階段性需求.
且F-35造價可能高達一億美金,恐怕軍事預算無法一一替換眾多國軍二代機.
且無法預期何時可取得先進戰機.
ASDF翔雲計畫可做為無法取得先進戰機的應急方案.
ASDF翔雲機在F-35成功外購後,仍可做為較低成本的輔助戰機.
一起取代大量老舊F-16A/B與IDF/M2000,以及F-5E的數量.
否則戰機數將大幅下滑.
另外F-35恐怕無法發射眾多的國產攻陸反艦等攻勢武器.
勢必需要維持一定數量的ASDF以取代IDF翔昇機.
因此ASDF翔雲機將與外購新一代先進匿蹤戰機並存.
預估2000年以前服役的機種將逐漸退役.
空軍2030年後的戰力規畫
以F-35空優型 , ASDF支援戰機, F-16C/D（201x年新機）三種機型為主.
未定案的翔雲第二期計畫
後續發展計畫（向量噴嘴407構型）
ASDF II (Advanced Stealth Defense Fighter)
包括TFE1088引擎動力提升,雷達改良,向量噴嘴,高偏軸飛彈與頭盔顯示.
前機身以及進氣道入口改匿蹤構型.....以上都止於初步規劃階段,
視新一代F-35匿蹤戰機採購案的困難度而決定是否執行第二期研發案.
ASDF BlockII 2.0概念圖
預估第二期ASDF BlockII和ASDF BlockI只有30%的共通性
(主翼和尾翼不動,其他部分變動幅度很大)
和IDF的共通性則只有5~10%.
原則上考慮研發成本風險與技術來源取得困難,第二期暫不推動.
若無法外購F-35,則努力取得ASDF第二期需要的關鍵零件與技術.
未來戰力規畫改以ASDF第二期新戰機, 和現有F-16延壽的兩種機型為主
ASFB構型(Afforable Stealth Fighter Bomber)
匿蹤輕轟炸機構型
維持翔雲第二期的主要結構,但主翼和機身加長一節,燃油增加.
TFE-1088發動機與向量噴嘴後移.
移除V型垂尾,RCS下降.
重量增加1.3噸,機動力下降,極速1.6Mach.
中長程空戰武器計畫
未來搭配的新型中長程空戰武器計畫
天劍三型主動中長程空射衝壓飛彈,
使用雄三的衝壓引擎技術的天劍二型改良版.
(之前已發表在幻想武器)
在GD-53雷達不動的前提下,採取資料鍊的方式發揮射程.
ASDF攜帶半埋式中程飛彈爬升到高空,以高空高速藉由資料鍊發射,
以發揮飛彈最大射程,由於低可視度特性,以及雷達靜謐.
ASDF不容易被敵機發現與反擊.
若是搭配衝壓的天劍三型中長程飛彈,則ASDF可自台灣東岸的高空,
對突破海峽中線的敵機進行遠距離隱身攻擊.
然後藉山脈地型掩護躲回東岸的基地.
在敵軍擁有戰機數量優勢的時候,ASDF可以有最優勢的交換比.
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