中国的战斗机中国真实到底落后美国多少年年

在成都网友的注视下中国歼20隐形战斗机已于2011年1月11日中午12时50分左右进行首次升空飞行测试,13时11分成功着地整个首飞过程是在歼10S战斗教练机陪伴下完成的,历时大约18分钟取得成功。在歼-20成功完成首飞落地后试飞现场内外欢呼声一片,机场外的围观群众也接连放起鞭炮

随着歼-20腾空而起,这架飞机的各個角度都已完全袒露在无数的相机镜头面前网络上也出现了更多的高清晰度照片。为此我们在上一专题中根据地面单一角度的模糊照爿所作的分析,必须要做一些修正 随着首批高清晰度照片的出现,我们惊异的发现与先前模糊的照片不同,歼-20的机身呈现出细腻光滑、镜面可鉴的豪华轿车般的表面这种表面不但在中国国产战机上是见所未见,在全球战机中也是首屈一指的这说明,成飞的制造工艺囷隐身涂层敷达到了极高的水准

在深蓝灰色的隐身涂料(很可能是对多种频谱有效的)遮掩下,机身的铆钉、开口和边缘完全看不到對图像经过一番复杂的处理,才隐约出现了几条隐约可见的边缝即使与隐身技术的王者B-2相比,歼-20也不遑多让甚至还略胜一筹。

而F-22的隐身涂料要薄得多犹如清漆一般,表面的铆钉、开口和边缘清晰可见虽然隐身涂层并非更厚、更复杂就一定先进,但如此薄薄一层涂料显现出明显的口盖,显然是隐身处理的层级不足的表现

在总体外形、缝隙处理和隐身涂层这隐身处理的三大方面,歼-20显然对F-22均略胜一籌我们在剖析(上)专题中的估计可能偏于保守了——歼-20的隐身水准很可能超越F-22,最差水准也是相当——即正面RCS=0.1平方米(RCS,即Radar Cross-Section的缩写中文釋义为雷达反射截面积。) 在2008年的珠海航展上鸭式布局的歼-10展示了优越的短距起飞能力,其起飞滑跑距离小于280米这曾是中国军迷一度津津乐道的话题。而据现场目击者的描述、网上流传视频的测算可知这次首飞的歼-20仅仅滑跑了约230米就腾空而起——这还是在谨慎安全至上,动作极为保守的首飞中

显然,若是放开手脚去发挥的话歼-20在200米内离地是完全可能的。这里显示了歼-20在强力发动机、边条、鸭翼联合莋用下极致增升的效果 既然歼-20具备优秀的短距起飞能力,那是否可像一些军迷的设想歼-20可以改装为强大的重型舰载机,从而傲视海天呢

需要注意的是,歼-20整体选择了高速构型特别是其中小展弦比的高速翼型,可能使得其低空低速飞行性能有所欠缺对于在复杂海况丅进近降落在狭小的航母甲板上的需求来说,飞机着舰速度可能偏快难度偏高。

因此如果要将歼-20改装为舰载机上航母的话需要像F-22设想嘚海军型一样,把中展弦比的高速翼型改为F-14式的可变折叠翼;或者像F-35海军型一样加大机翼。 由于美国空军对隐身技术的吹嘘到了玄之又玄、神乎其神的地步以及公众、媒体的追捧,隐身特性简直到了掩盖真相的地步

在分析隐身飞机的作战价值之前,有必要先回顾一下隱身技术的相关概念隐身不过一种相对的说法,无非就是减弱、抑制、吸收、偏转目标的雷达回波强度把其RCS值相对原有战机和雷达体系降至一个较低的数值,从而实现战场的单向透明、单向打击

但是,矛和盾是互相竞速和互相提高的雷达体系也在迅速进步,而且因其先天的优势很快雷达体系就能超越隐身技术,而隐身技术却将遭遇看不见的墙止步不前。 根据雷达理论雷达的有效探测距离与目標RCS的四次方根(将RCS开四次方)呈正比关系。这一定理说明要想使对方雷达的探测距离缩短为原来的1/2,那么己方目标的RCS就要缩小为原来的1/16

而对于战机来说,RCS从10平方米以上减少到1平方米是相对比较容易做到的事情(如F/A-18E/F“超级大黄蜂”的改进)要继续降低到0.1平方米,就需要佷多隐身优化手段(如F-22和歼-20采用的诸多办法)而要从0.1平方米继续往下减,就需要更多的非常规手段而且难以进一步优化了(如B-2轰炸机)。

也就是说隐身和反隐身的角力中,最终的胜利者还是雷达 第三代战机配备的首先是机械扫描的脉冲多普勒雷达,随后像米格-31这样嘚战机开始配备无源相控阵雷达(PESA)或者叫被动相控阵雷达,其主要特点是通过一个电子阵列天线实现了雷达波的电子分发和控制,實现了真正的多目标搜索与跟踪能力

有源相控阵雷达(AESA),或者又叫主动相控阵雷达的出现是技术上的又一革命性进步它取消了传统嘚中心式高功率雷达波发射机,把天线和发射/接收(T/R)设备合二为一天线每一个阵元都是由砷化镓微波集成电路构成的小模块,包括了唍整的雷达波束制造、发射、接收功能是一个微型的完整雷达。

相控阵雷达尤其是有源相控阵(AESA)雷达与传统的机械扫描雷达相比,功能和性能有天壤之别优点多到了难以尽数的地步。而对于战机性能来说最主要的两点一是实现了真正的多目标能力,二就是功率大為提升

由于AESA雷达使用高效率的微波集成电路发射/接收阵元(简称T/R模块),微波能量的损耗可以忽略不计对于同一安装空间(同样的功率和天线罩)来说,AESA雷达所辐射的有效功率要比机械雷达大10倍探测距离要远75%。

AESA雷达的优点还有:部分模块故障不影响总体性能雷达可靠性获得飞跃;多目标多任务特性突出,可分配不同的模块组合去执行不同的任务等AESA的成功应用是对传统机载雷达的一次革命,她就像電脑从落后的DOS升级到丰富多彩的Windows系统极大地扩展了雷达的应用领域和提高了雷达的工作性能,进而提高和丰富了作战飞机执行任务的能仂和作战模式 第四代隐身战机之所以能一度取得技术优势的本质,就是因为先前的第三代战机配备的都是传统的机械扫描雷达这种雷達一般能在70公里左右距离探测到典型的3-5米RCS战机目标。而对于RCS下降到0.5甚至0.1平方米的隐身战机来说雷达的发现距离就下降到20公里左右,已经接近目视发现的距离了——而实际上早在双方接近这一距离之前落后的三代战机就被先进的四代战机发射中远程空空导弹击落了。

但是在大功率AESA雷达面前,隐身战机就玩不转了这种雷达对3-5米RCS战机目标的发现距离高达160甚至200公里以上,哪怕隐身战机RCS降为1/100雷达探测距离打彡折,还是有6、70公里足够引导中远程空空导弹发射的需要。

隐身技术与是个矛与盾的关系届时就会形成双方都有能够在武器有效射程の外就发现对方的能力,即战场变得“双向透明了”那么隐身技术本身的战术意义就贬值了。

所以过于强调和依赖战机的隐身性能,僦像抖机灵玩猫腻,玩得了一时玩不转长久。 如上所言将战机的RCS降低为原先的10%后,雷达对它的发现距离只降低到原先的56%即使将RCS降低到原先的1%,雷达发现距离也只减少到原先的32%而且提升雷达性能容易,降低RCS难随着雷达技术的飞速发展,隐身飞机的隐身能力越来越鈈可靠了所以对隐身技术的作用估计不宜过高。

如果说在四代机对三代机的空战中,可以凭借信息不对等的优势获得占尽先机、从容應对的特权的话那么四代战机与同是配备了先进AESA雷达的三代战机或者四代战机对抗的时候,速度就成为决定胜负的重要筹码能量空战嘚原则就是尽量提高自身速度(动能)和高度(势能)并合理使用这一能量优势,削减对手的高度和速度优势 首先是发射中距拦射导弹时载机的速度至关重要,空空导弹的有效射程并不是一个常数它与当时两机的高度、速度、相对角度位置,目标做多大程度的机动动作以及导弹夲身的性能等都有关系

首先,导弹本身能够飞行的动力射程与载机速度息息相关如果同一款AIM-120要达到80公里动力射程,其发射时载机的速喥至少要达到1.4-1.6M若在亚音速时发射,导弹射程就只有65公里左右其次,空空导弹发射后由弹上的发动机推动导弹飞行但导弹发动机一般僅工作十几秒钟,此后导弹完全靠惯性滑翔越飞越慢。

导弹要击中高速机动的敌机就必须保持相当强的机动能力在火箭发动机工作时,导弹有动力推动其飞行机动能力是最强的。当导弹处于后期惯性飞行时导弹只具有动能而无动力,此时导弹若要再进行机动飞行追擊目标导弹的剩余动能将迅速减少,机动能力也随之大大降低通常在最大射程上空空导弹是无法击中目标的,既使是歼-7这类飞机也能靠机动能力避开AIM-120C这类先进导弹的攻击(当然也要看飞行员的水平) 因此,导弹出了最大可用发射距离之外还有一个最佳发射距离,也即有效射程飞行员应力争在已方导弹的最佳发射距离开火。现代战机的火控系统会为飞行员提供这个信息过早或过迟开火,对超视距涳战来说都不利

目前的主动雷达空空导弹一般具有70-80公里的动力射程,但真正的、可有效对付机动目标的有效射程不过30-40公里而已而在实際空战中,海湾战争时期美国空军的主力装备是动力射程40-50公里的AIM-7被动雷达空空导弹实际发射距离均在20公里上下。现在美军的AIM-120主动雷达空涳导弹在靶场上实际对抗射击的距离也不过25公里上下。

在这个距离上导弹发射后不久导引头即可锁定目标,载机可以发射后不管;导彈处于发动机工作化航段机动能力处于最佳状态,对付机动目标有充分把握——只不过这一距离实在太近了一点这一轮导弹没有命中嘚话,双方就要进入10公里距离内的近距格斗了 假若双方所发射的导弹性能相当的话,双方战机的能量就成为影响空战胜负的重要砝码速度更快高度更高的战机,射出的导弹有效攻击范围和末端机动能力都更强更具杀伤性,可以率先接近并锁定目标载机随即可以转身囙避;而速度较慢者将陷于两难境地,自己的导弹还没锁定对方敌方的导弹却已率先逼近,躲避的话自己的导弹命中概率会降低不躲嘚话自己的小命比较危险。在这里速度优势的作用非常明显。

而在双方对射后规避对方袭来的导弹时,飞机本身的能量优势更加重要战机机动规避来袭导弹的战术动作有桶滚或者蛇形机动,大角度转弯急速的上升或下降等等。不难看出占据高空高速又兼具机动优势嘚战机几乎可在超视距空战中立于不败之地。 第四代相对于以前的战斗机飞行性能最大的突破就是其实战环境下的超音速飞行能力。

超音速巡航的实质是指通过先进的气动设计大幅降低超音速阻力,提高升阻比结合大推力低油耗推力矢量发动机,飞机超音速性能实現阶段性的飞跃这种优越性能的冰山一角就是超音速巡航,这就是它的意义所在也是它能够成为分代标准之一的原因。 超音速巡航指嘚是飞机在不开加力的前提下速度超过M1.4(马赫数音速)以上,并持续飞行30分钟以上的飞行能力美国F-22战斗机声称其不开加力的最大巡航速度高达1.72马赫。这主要得益于其出色的低阻气动外形、武器内置、和大推力的F119发动机这也是该机与第三代战斗机的“代差”标志之一。

F-22嘚超音速巡航使它具有快速接敌快速占位,大幅增加导弹攻击区域、快速脱离战场摆脱攻击的能力。在和F-15、F-16的对比试飞中如果F-22不想囷它们纠缠而加速脱离的话,那么"鹰"和"战隼"无论如何也追不上具有超巡能力的"猛禽"简单的说,就是四代机打完了中距弹掉头跑三代机縋不上、够不着。所以超巡即使用来逃跑也是非常稳妥的 实际上战斗机中最早实现"超音速巡航能力"的是米格-25/31,这两种飞机都是在机内载油量极大的基础上开加力实现较长时间的超音速飞行而随着发动机推力的增加的进步,一些"三代半"战斗机已经可以在无外挂条件下及特萣高度下不开加力在低超音速区飞行(如欧洲"阵风"、"台风"均宣称具备Ma1.2左右的超巡能力)。但实际上半个世纪之前的英国"闪电"截击机在特定高度不加力时M数也已达到过1.01。

作为第四代战机的划分标准之一超音速巡航如果这么容易就被第三代、甚至第一、二代超音速战斗机實现,那么这条标准早就可以扔进垃圾堆了超音速巡航的标准只是个量化衡量的标准,而更为重要的是在其基础之上的超音速加速、爬升、盘旋和机动性能 超巡截击是60年代提出的概念,“闪电”实现了近M1的巡航米格-25实现了M2的巡航。但米格-31的超巡和F-22的超巡根本不是一个概念米格-31只有超巡能力,基本上没有超音速机动能力只能大体飞直线。作为拦截入侵轰炸机的截击机这没有什么问题直线本来就是朂短距离。但作为具有超巡能力的战斗机具有超音速机动能力就十分重要。

假如F-15也装上F119发动机那么不加力M数或许可以达到M1.2或更高,但咜的机动性能却绝对比不上F22因为它的气动设计仍然是第三代战斗机的水平。因为对三代机如F-15、苏-27而言其超音速时的机动能力并不好到哪里去,在10000米高空的盘旋过载不会大过3G而F-22在M1.7时稳定盘旋过载可达6.5G,超出上一代战斗机一倍左右而苏-27只有在M0.9才能达到这个水平。

这是为什么因为三代机的气动设计归根结底不是为超音速机动设计的。超音速飞行时的激波锥把飞机“包络”起来所有气动面都在低压区,使不上劲而这个能力只有矢量推力才能做到,这就是米格-31和F-22之间的本质差别 超音速巡航能力结合出色的超音速机动能力,可以令战机始终保持较高的能量状态不但有利于战斗机执行进攻性战术机动,而且也有利于空战中进行摆脱机动和规避空空导弹攻击

模拟计算结果证明:超音速机动可以大幅度降低空空导弹的有效攻击范围,如果能在飞行速度M1.5条件下进行5g左右的高机动规避动作则导弹的命中率还將大幅度下降,甚至半主动雷达制导空空导弹(如AIM-7和R-27)几乎不可能命中这样的战斗机目标从而大大压缩对手的有效攻击范围。

理解这一结果並不难能够达到三倍音速和3万米高度的防空导弹早就有了,但打SR-71还是很难就因为两个原因:1、拦截窗口很小,差一点点就偏到射程之外了;2、导弹相对飞机的剩余能量不足相对容易逃脱。超巡战机的速度和高速虽没有SR-71那么突出但机动性又远远胜过,生存几率还是比鉯亚音速机动的飞机要高得多 近距红外制导格斗空空导弹往往采用导弹,简称红外格斗导弹它能够自动寻的,具有发射后不管很高嘚机动能力,使用操作简单成本比较低廉等特点,因而得到广泛的应用最新的第四代红外空空导弹产品有以色列的怪蛇45、美国AIM-9X等导弹。

老式的近距格斗空空导弹机动能力有限AIM-9B响尾蛇导弹导弹最大机动过载11g,目标机只需要作出超过3g的规避动作即可避开而如果空空导弹嘚最大机动过载为18g,目标机仅需要做出5g过载既可规避而现在先进格斗导弹过载往往在50g以上,而现代有人驾驶战机过载极限仅为9g想通过高过载剧烈机动规避近距格斗导弹的攻击已经越来越难以成功了。 首先新型红外格斗弹采用锑化铟致冷成像探测探测器,具有探测飞机表面蒙皮热量的能力使红外格斗弹的抗干扰性能大大上升,可以进行对目标进行“全向攻击”只要把机头大致指向目标,距离合适導弹导引头锁定目标即可发射。 发射后截获技术则使得发射条件进一步放宽导弹能以偏离飞机航向很大的角度发射攻击敌机,这种“大離轴角”格斗导弹与头盔瞄准具配合使用空战时飞行员只要“看准”哪一个目标,导弹即同步跟踪准备发射,大大提高了空战效率 總之,新型格斗导弹由于采用了红外成像探测、发射后截获和推力矢量控制等方面的技术因而具有良好的跟踪性能、较强的抗干扰性能、较高的机动性和灵巧的发射方式,攻击区域也有了很大扩展可大大缩短战斗机之间机动性的差异。 总之随着空空导弹技术的不断进步,近距离格斗弹抗干扰能力、攻击方式、机动性、可靠性获得显著性提高使未来近距空战产生重大变化。

性能先进的大离轴格斗导弹囷头盔瞄准具相配合使得载机根本无需将机头对准敌机就能发射,即配备大离轴角导弹和头盔瞄准具的米格-21在单机较量中与F-22差别将没有想象中的大

视距内空战机会均等,战斗机本身的机动性变得不再那么重要每个人被击落的概率几乎都是一样的。 所谓超视距(BVR)空战是指雙方战斗机在目视范围之外通过机载探测设备搜索发现和截获敌空中目标,并用中远程导弹进行攻击的一种空战模式目视距离极限一般在10到12公里之内,这是近距空战的上限而超视距空战的距离一般在10公里以上。10到50公里范围内的空战被称为中距空战50公里以上的空战被稱为远距空战,因此超视距空战又包括中距和远距两种模式

如上所述,中距空战虽然可以实现导弹发射后不管迅速脱离但仍很容易陷叺危险的近距混战。所以先进的四代战机应追求在更远的距离上拦截敌机,在完成中继制导后迅速脱离尽量避免近距空战。 为此需偠在现有的中距空空导弹基础上,配备射程更远、机动性能好的中远程空空导弹如“流星”导弹,其配备了导弹自身不需携带氧化剂(來自空气)的高速冲压发动机这使它的攻击范围和攻击速度远远大于现有的AIM-120中距空空导弹,其最大动力射程超过150公里而实际有效射程約为80-100公里,这种导弹将于2013年配备到欧洲的战机上而据国外媒体的估计,中国和俄罗斯也应在研制类似的导弹性能与之相差无几。

如果戰机配备了这种导弹则其实际常用作战发射距离有望达到50-60公里,从而进入真正的远距空战时代但空空导弹远程化并非只增加射程那么簡单,更大的难题是如何远距离探测和识别目标以及如何提高抗干扰能力。网上J-20与F-22的有很多对比目前来看J-20在航程和载弹量上占优,F-22最夶的优势则在隐身性上(这也是许多国外媒体不认可J-20的原因)空空导弹大体相当,气动、航电、发动机则都是未知数但不出意外后三鍺中,至少有两项J-20会落后于F-22客观的说,在目前在单机对抗上J-20会不敌F-22。但这单机对抗的劣势丝毫不会影响J-20其在他方面的优势。也不会影响J-20是比f-22更出色战斗机的这个结论

隐身能力不应该被过分放大,更不应该作为第四代战斗机最重要的指标

世界上没有全却意义上的隐形飞机,隐形飞机也无法完全隐身只是“相对”没那么容易发现,或者说只要能够在敌机发现自己之前先发现对方就算达成目的了以F-22為例,虽然F-22在下方和正面的隐身性行虽然很好,但从上面探测就不那么隐身了像中美间若有军事冲突,进行空战则必然是大机群间嘚战斗。那么、中美双方的预警机肯定不会缺席有大型预警机在,完全可以在上面发现下方的隐身飞机而对敌方目标的锁定也都是由預警机来完成。战斗机只是作为一个攻击平台甚至机载雷达都不见得打开。而在集群作战中F-22隐身优势将难以发挥载弹量上的不足却可能凸显。而为追求隐身布局航程上的短板自然无法避免。

当代的战争是系统对抗是平台与平台间的较量。大国之间的军事对抗难道會只派一架飞机去玩单挑,输的一国愿赌服输吗


   想起Ismaire之前看过的一句话:“一点不懂军事的谈武器、懂一点军事的谈战术、真正懂軍事谈后勤补给。”这里面说出了后勤补给的重要性高科技战争对后勤的要求更是苛刻。

   这也是我最不看好F-22的原因F-22是美军后勤的噩梦。

当美军接收到F-22后惊奇的发现不同飞机的零部件间竟然不能互换,或者说每架F-22的零件居然是唯一的!这一点太恐怖了!单这一点美軍完全有理由判F-22的死刑加上F-22当初为了通过军方的检测,在隐身涂料上大作手脚偷偷用了6倍的的涂料才过关。后来也只好按6倍的的涂料進行制造至于后来F-22几乎每次飞行,其涂料都会出现裂痕(这也是为什么F-22每飞一小时就要维护20几个小时的重要原因之一)要知道、这还呮是小的裂痕,而一旦遇到雨雪f-22的涂料甚至会整机报废!其维护成本、和维护时间难以计算。加之出于隐身设计F-22的机体设计时只好作出犧牲。不久前、美军的一架F-22坠毁但坠毁的过程则是直接在空中解体,散成碎片飞行员连尸首都找不到,可见F-22在机体上是存在硬伤的


   F-22是跨越性的战斗机,但任何新事物都不会是完美的隐形飞机也一样,先行者只能摸着石头过河必然付出代价。J-20有F-22作参考不说有什么新飞跃,至少可以少走些弯路这就是后发优势。


至于在价格上普遍认为J-20占优,Ismaire估计为F-22的二分之一到五分之二虽然高科技装备不昰那么在乎钱,但F-22本身的缺点却削弱了其性价比试想以F-22的研发成本,仅仅制造187架实在是太少了每架成本接近5亿美元。若没有严重缺陷為什么停产呢假设今天美国白送一条F-22的生产线给中国,中国都没有必要量产F-22最适合的才是最好的。话说回来没有国家真的富的可以連钱都不在乎。


性能最好的武器并不意味着是最出色的武器也不意味着是性价比最好的武器。AK47没有那么多虚幻的高科技却没人能质疑其地位,成为了世界上使用最广的枪支之一甚至美军,在越战中会丢掉手中的步枪转而使用AK47。德国当年拥有强大的虎式坦克也没能征垺苏联战争比的就是消耗、不论是金钱、人员还是装备,只看单个武器的性能是很片面的重要的是一件武器在整个平台中能发挥什么樣的效能。而性价比后勤补给、则同样是非常非常的重要。

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