我們做出比稀土材料還珍貴的寶貝：價值幾千億！強國都想擁有

9月29日，據公開論文資料披露，設計我新一代大型遠程轟炸機的中航工業西安第一飛機設計研究院（簡稱西安一飛院）計劃在新研飛翼類大型平台基礎上發展多種類型的特種飛機，以滿足我跨越式發展的需要。所謂特種飛機，是指經專門設計或改裝後，具有特殊功能和特殊用途的、用於執行特殊任務的飛機，如電子偵察機、電子干擾機、情報偵察機、通信指揮機、預警機、通信中繼機、海上巡邏機和加油機等。目前，特種飛機載機平台的來源主要有3種途徑：民用運輸機改裝、軍用運輸機改裝和專門研製的載機平台。以美國代表的西方歐美國家空軍主要以用民用客機來改裝，這也是與其發達的民用航空工業密不可分。如美國的E-8對地監視偵察機、RC-135電子偵察機、E-3空中預警指揮機是在波音707基礎上改裝的。而歐洲空客公司在A330-200客機改裝出了A330 MRTT空中加油機，由於其仍然具備很強的貨運能力，已裝備英，法，沙特，韓國，新加坡等多個國家空軍。

俄羅斯空軍的特種載機平台則主要是以軍用運輸機為主，例如俄羅斯的A-50空中預警機、伊爾-78空中加油機均是伊爾-76運輸機的基礎上改裝而成。我國也在自行研製生產的運八，運九運輸機基礎上發展出了空警200預警機，以及「高新1號」到「高新8號」高新工程系列特種飛機。從理論上講，民用運輸機和軍用運輸機改裝而成的特種用途飛機並不完全適合現代戰爭的要求。西安一飛院經研究論證後認為，採用飛翼類布局的特種用途飛機更能滿足國防安全需要。據初步研究論證，同一級別的飛翼轟炸機相對於常規布局的轟炸機，使用空重可降低15%，油耗降低20%，升阻比提高30%至40%，直接使用成本降低20%，飛機性能得到質的飛躍。

有意思的是，要實現這種大尺寸結構的飛翼布局，通常要是用高性能一體成型鈦合金結構件，目前美F35戰鬥機的主承力構架仍靠幾萬噸級的水壓機壓製成形，然後還要進行切割削制、打磨，不僅製作周期長，而且浪費了大量的原材料，大約 70% 的鈦合金在加工過程中成為邊角廢料，將來在構件組裝時還要消耗額外的連接材料，導致最終成形的構件比增材製造出來的構件重將近30%，為了解決這一問題，我國自上世紀90年代末開始攻關激光增材生產技術（也就是所謂的3D列印製造技術），目前已經造出世界上最大的16米級別一體成型鈦合金主承力構件加強框，或用於轟20隱身轟炸機的研製，與鍛造相比，該鈦合金大型複雜整體構件的材料利用率提高了6倍、製造周期縮短了2/3、製造成本降低了1/2以上，據悉，我國激光增材生產技術大幅度優化了飛機結構設計，顯著減輕結構重量，節約昂貴的航空材料，降低加工成本，激光增材鈦合金結構件被媒體稱為比稀土材料還珍貴的寶貝，其產生的價值高達數千億元。

通過激光增材生產的飛翼布局，在載彈量相當的情況下，前者的航程要明顯大於後者；而且無論是飛機最小速度、最大速度、最大飛行高度，飛翼布局飛機均明顯優於常規布局飛機。飛翼類布局飛機扁平的機身與機翼根部相互融合，使得機體具有巨大的內部裝載空間，與常規布局的內置彈倉相比，可多出30至40%的載彈空間。並且，最關鍵的是，採用飛翼布局的飛機是目前隱身性能最好的飛行平台，雷達反射波集中在少數幾個方向，難以被探測和跟蹤，大大提高了飛機對探測雷達的隱身效果。從而具有特別廣闊的軍事應用改裝潛力。美國曾計劃在B2隱形轟炸機基礎上發展隱形加油機和隱形運輸機，由於冷戰的結束，沒有了勢均力敵的競爭對手，以及空，海軍已擁有太多的現役加油機和運輸機，並且全世界均有其軍事基地，而最終停止發展，下一代空軍加油機也仍然採用在本國現有民用運輸機基礎上進行改裝。

最新的隱形加油機計劃是在波音公司MQ-25A「黃貂魚」大型隱身無人機的基礎上發展艦載無人加油機，為艦載戰鬥機進行空中加油。我方的戰略環境則與美國有明顯區別，很少有遠離本土的軍事基地，民用航空工業也不發達，戰略轟炸目標遠達8000-12000公里，戰時在遠離本土數千公里的海外對我方戰略轟炸機進行空中加油必須考慮到加油機自身的安全問題。如果採用運20平台的常規布局空中加油機極易被對方雷達發現，不僅不能完成加油任務，還可能成為對方戰鬥機，導彈的「活靶子」，甚至暴露隱形戰略轟炸機的行蹤。採用飛翼布局的空中加油機則具有和飛翼轟炸機一樣的低雷達散射截面，大大增強了空中加油機的生存能力。由於其航程遠、續航時間長，可進行遠距離加油任務，使我國戰略轟炸機在空中加油後具備全球戰略轟炸能力，幾乎可抵達全球任何一個地點執行轟炸任務後返航。

在執行特種作戰任務時，軍用運輸機的空降作戰是特別關鍵的一環，但是，現役軍用運輸機的雷達目標太大，在沒有完全獲取制空權以前，在敵後方進行大規模空降作戰幾乎已喪失了可行性。而飛翼布局的隱形運輸機又使空降作戰重新煥發了生機。在2018年我國未來飛行器設計大賽的總決賽中，來自航空工業瀋陽飛機設計研究所青年團隊設計的隱身無人運輸機方案，就榮獲一等獎。而大型隱身運輸機不僅可以進行特種空降空投，而且也可以裝載大量軍用及民用特殊貨物悄無聲息的運到目的地，突然改變力量對比，打對手一個措手不及。利用飛翼類布局飛機的氣動布局特點和性能優勢，還可根據使用要求改裝出反潛、電子戰、激光武器載機甚至空中預警指揮等多種類型特種飛機。

隨著我國飛控技術，3D列印技術，複合材料技術的飛速發展，先前制約大型飛翼布局的關鍵技術已一一攻克（如超大面積鈦合金機身加強框），相信在不久的將來，飛翼類布局飛機必將成為一型性能優越的特種飛機載機平台。

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