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精彩亮點:中國殲20黑科技亮相,雷達技術領先美F22

隨著中國殲20戰機問世,各種猜測殲-20的戰鬥力到底如何呢?前不久,殲20已正式服役後又有媒體聲稱殲20雷達技術已領先美軍F-22,事實如何?

殲-20戰機由601所、611所、沈飛和成飛聯合研製,由611所總體負責。該型飛機採用鴨式布局,使用可控水平前翼、全動垂直安全面和尾翼。

網友設想中國雙座版殲20

眾所周知現代戰機離不開一部性能優秀的雷達,就拿美國現在最熱門的F35戰鬥機來說,其AN/APG-81相控陣雷達可以說就是該機實現作戰能力的核心,相控陣雷達的核心則是T/R組件,即信號發射/接受模塊,F-35上的APG-81AESA(相控陣)雷達陣面尺寸較小,只擁有不超過1600個發射/接收模塊,另外,APG-77的功率(據說達到16.4KW)要遠大於APG-81,因此。F-22A的雷達對於空中目標的探測距離比F-35遠大約1/3。由此可見,T/R模塊的多少,直接決定了發射功率的大小,也決定著探測距離的遠近,所謂一寸長一寸強,能提前發現對手在空戰中可獲得巨大的優勢,這也是各國發展各自的AESA雷達時拚命增加T/R模塊數量的原因,但是這絕不是簡單的堆積木,受到飛機設計目的,機內空間以及本國雷達電子技術的發展水平等諸多限制。

西方目前最先進AESA雷達T/R模塊數量對比,我們可以看到,F22猛禽戰鬥機的APG-77雷達雖然屬於第二代,但是發射/接收模塊高達1900個,所以在發射功率,探測距離上要領先於第三代的F35戰機使用的APG-81雷達。颱風戰鬥機的捕手-E雷達和陣風戰鬥機的RBE-2AA雷達,從TR模塊數量上,颱風戰鬥機以1425力壓陣風的836,沒辦法,誰讓陣風機頭空間太小,想做大也沒地方裝。由此判斷,颱風的雷達必然在探測距離上比陣風要遠。

美空軍為F-35研製APG-81機載雷達

簡單的說,TR模塊就相當於一個中繼站和信號放大器,在TR組件前端連接雷達天線,後端連接雷達信號發射和處理設備,TR組件處在中間將發射器發出的雷達波放大通過天線發出去,然後將雷達回波接收進來傳給信號處理計算機,TR組件就相當於人類視網膜上的視神經一樣,數量越多,接收的信號越清晰,探測距離越遠。

在雷達技術方面,前蘇聯和俄羅斯屬於比較另類的,之所以這麼說是因為前蘇聯和俄羅斯電子工業其實並不發達,尤其是現在更沒法和中國相比,但是能維持這麼多年屹立不倒,毛子靠的就是一手熟練的系統整合技術,能把單個性能不起眼的零部件整合成性能與西方持平。這不得不說是讓人敬佩的,中國購買蘇35戰鬥機的用意也正在這裡,想學習整合技術,就必須有實物,打開了仔細觀察才能一點點領悟。

據國內雷達科研單位資料透露,殲-20得益於充足的頭部空間,AESA雷達的TR組件高達2000到2200個之多,發射功率在24KW,全球最大!完全能保證在F22戰鬥機探測範圍外首先發現其蹤跡,相信美國人現在很後悔當初不把F22造的大一點,雖然F22為分布式合成孔徑系統留下了餘地,但是想換大雷達,可得使勁折騰一番,我國後發優勢的體現就在於吸取對方的教訓走自己的路,而且我們可以走的更好。

精彩一貼:首艘純大陸血統的001A型航母即將服役,電磁攔阻裝置超美國

27日,有媒體消息稱,首艘純大陸血統的001A型航母似已塗裝紅色底漆,極有可能在4月23日「海軍建軍日」當天下水。即便是猜測,仍然引發軍迷們一片沸騰。被譽為「中國電磁彈射之父」的馬偉明院士接受媒體採訪時曾表示,中國不僅研製成功航母電磁彈射技術,還搞定了更高難的電磁攔阻技術。因此,大陸航母的「廬山真面目」被寄予了更高期望。

美國福特級航母的經驗顯示,電磁攔阻技術比彈射難度更高。儘管在馬偉明看來,電磁彈射和電磁攔阻是一正一反的關係,解決了彈射的「正」,攔阻的「反」也就很容易了。但是,「攔阻著艦系統仍被看作是航空母艦領域最重要、難度係數最高的一項技術。」軍事專家高岩在接受科技日報記者採訪時表示,「在攔阻系統領域,中國連續跨越了常規攔阻和電磁攔阻兩道門檻,從而與美國海軍站在了同一方隊里。」

001A型航母模型

與彈射系統一樣,攔阻著艦系統也是航空母艦領域最重要、難度最高的一項技術。

現代噴氣式艦載機的著陸速度一般都在200~300公理/小時之間,如果不經過攔阻,艦載機需要滑行一千米以上才能停穩,而航母飛行甲板長度只有200多米,因此現代航空母艦必須配備攔阻裝置。艦載機在母艦降落的時候,為了在沒掛住攔索的情況下也能安全復飛,油門都處於最大位置,這意味著攔索要承受比飛機衝擊更大的力量,這正是纜阻索和攔阻機技術含量高的原因。

攔阻著艦系統的原理是在最短時間和距離內吸收掉艦載機的著艦動能,使其迅速減速並在航母斜角甲板的著艦區內安全的停下來。攔阻著艦系統分由攔阻索和攔阻網兩套系統組成,其中攔阻網是應急系統,只用於艦載機受傷,燃料不足無法復飛,尾鉤故障斷裂或無法釋放等情況。攔阻索系統用於日常航母降落,由攔阻機、滑輪索和緩衝複位、油液冷卻,攔阻索和支撐系統等組成,甲板上只有攔阻索和支撐以及滑輪索系統,其他攔阻機等大型設備都布置在甲板下面。

法國達索「陣風」 M和美國的F/A-18「超級大黃蜂」飛機在美國海軍羅斯福號航空母艦上執行任務

由於現在噴氣式艦載機的降落重量、衝擊力和動能非常大,所以對攔阻系統的技術要求非常高,很多擁有攔阻裝置技術的國家都把這當成核心機密,概不外傳。遼寧艦的著艦攔阻索裝置由4根橫在斜角甲板上的攔阻索組成,每條攔阻索間距12米,與甲板下面的4台液攔阻動機相連,能夠讓速度220公里/小時,重達20多噸的殲15艦載機在2秒內停穩。

由於使用頻繁,攔阻索需要良好的保養,還需要定期的更換。攔阻著艦系統中出故障最多也是鋼索,斷繩故障佔到航母攔阻系統總故障的80%以上。2003年9月11號,美國海軍華盛頓號(CVN73)攔阻索在飛機著陸時斷裂。導致著陸的F18戰鬥機墜毀,2名飛行員跳傘逃生,另外斷裂以後橫掃甲板的索繩導致7人受傷,其中3人傷勢嚴重。俄羅斯庫茲涅佐夫號航母在赴敘利亞作戰的一個月內,就連續兩次拉斷攔阻索。

中國航母上需要四條纜索,據稱本來想向俄羅斯買,但是遭到拒絕

航母攔阻系統的攔阻索要非常結實而且有韌性,另外要非常細,如果造的特別粗,艦載機的尾鉤就勾不住,所以研製難度非常大。航母攔阻索的鋼纜具體很高的工藝性,強度和韌性,粗細要恰到好處。鋼纜的索芯過去浸油劍麻編織,現在以尼龍編織為主。中國的下一代攔阻索將會是碳纖維材料。

隨著艦載機和無人機日新月異的發展,航母阻攔系統也正逐步提高相應的靈活性和適應性。美國在福特級航母上使用了AAG電磁阻攔系統,該系統中的滑輪阻尼器多了兩個測量拉力的感測器,可以直接把不同的拉力信號傳送給中央集中控制器,提醒其啟動相應的控制程序,從而有效防止過載。

美國海軍航母收納F-14戰鬥機著艦,攔阻索兩端也有類似的圓柱形滑輪

電磁阻攔系統控制起來更靈活,特別是不同重量的飛機輪流降落時,只需按下按鈕,一切由自動調節裝置搞定。這就好比稱重時,磅秤需要人工不斷更換砝碼,而電子秤只需調整好測算狀態,即可連續工作。總體來說,與液壓阻攔系統相比,電磁阻攔系統簡單輕巧,調節方便,操作容易,不僅縮短了反應時間,還優化了阻攔效果。

美國的電磁阻攔裝置有一個錐形大捲筒,艦載機著艦掛上阻攔索後,阻攔索由上面抽出,同時帶動捲筒轉動,帶動發電機及水渦輪工作,錐形結構讓阻攔索隨著飛機著艦後制動既時速度降低的同時加速轉動,使制動電機效率下降,使之吸引能量的曲線更為平緩。

殲15艦載戰鬥機模型在上周已登上瓦良格號甲板,身後就是攔阻索安裝位置

中國電磁阻攔裝置有了創新,用一個新型結構代替錐形大捲筒,橫向尺寸可以縮小三分之一,採用新型結構後,重量會減少百分之七十以上,因此也能進一步改裝阻攔裝置的阻尼特性。

2016年12月28日央視新聞聯播的報道,我國正在研製新一代航母阻攔裝置,可攔阻瞬時載荷超過150噸的艦載機。殲15艦載機的著艦速度大約220公里/小時,約合60米每秒,需要在2秒內減速到0,加速度平均為3個G,峰值加速度還要加上發動機滿車推力總共大約4個多G,殲15著艦重量一般在20噸左右,這樣算下來正好100噸上下的拉力,新一代攔阻裝置可以攔阻比殲15重得多的艦載機。

航母阻攔索

央視同時還報道了遼寧瓦軸集團利用3年時間完成航母阻攔裝置高速大載荷軸承研製,保障殲15在遼寧艦上的成功著艦。目前該集團現正研製新一代航母阻攔裝置軸承,已經通過了台架試驗,該裝置或將為著艦重量更大的艦載機服務。未來適用於更大艦載機(四代艦載機,艦載固定翼預警機)的阻攔裝置也啟動了研究。

關於攔阻網,則跟尼米茲級上的一模一樣,沒有什麼變化。電磁攔阻系統(AAG)代替液壓攔阻系統並不象電磁彈射代替蒸汽彈射那樣優點突出。因此也沒有引起人們過多的注意力,我們發展航母,切忌追求急功近利,操之過急。必須注意技術及經驗的積累,航母本身就是一個很複雜,高風險的項目,在一定的程度上,我們不僅需要一定的技術,更要有一定的心理上的準備。

精彩看點:雖然美F35信息化程度很高,武器裝備相比依然不是殲20對手

隨著美國將F35隱身戰鬥機部署在亞太地區,以及日本開始接收和換裝F35,不少網友都推測,將來在亞洲的天空,F35將是中國殲20的主要對手,並做了一番靜態推演。得出的結論就是殲20不是F35的對手。

有網友說F35信息化程度很高,網路中心戰戰法對於空戰的影響是劃時代的。可以實現飛機和飛機,飛機和導彈,不同種飛機之間更有效的信息共享,這也就意味著更有效地配合。強大的信息處理能力是它的殺手鐧,正所謂不怕流氓力氣大,就怕流氓有文化。

f35戰鬥機

四代機剛出的時候,大家認為早重要的是隱身,後來又覺得超機動最重要。而實際上多年之後,大家會發現四代機真正的核心是信息差。正因為如此,所以得出F35勝過殲20的結論。

其實之前筆者也作過殲20和F35之間的靜態對比,得出的結論正好相反,F35根本不是殲20的對手。F-35本來就不是為制空設計的機型,它源於JSF(聯合攻擊機)計劃,主要設計目標是利用低可探測性和高信息優勢,深入敵後攻擊高價值目標。它的作用更類似於中國的殲轟7,只不過它更加先進,多用途性能更強。

但是用於制空作戰時,它的優勢就僅限於代差了,利用低可探測性壓縮敵方的探測距離,同時裝備先進雷達和紅外探測系統,先敵發現先敵攻擊,在超視距作戰中碾壓三代機還是可以做到的。但是在近距離格鬥的時候,F35就不佔優勢了。F135-PW-100發動機的推力雖然極其強大,但那是以犧牲高速性能換來的,在水平加速性能、躍升性能上,19噸的F135甚至輸給了13噸的F110-GE-129;此外F-35根本沒有格鬥彈艙,如果想帶格鬥彈只能外掛,這和三代機還有什麼區別。

儘管難以成熟的性能與高昂造價都被視作F35戰機的軟肋。但如果站在客觀的角度仔細觀察F35戰機,以及韓日對這款戰機的採購將得出相反結論。相比F22,F35實際堪稱洛·馬隱性戰機技術的真正集大成者。以F35的隱身塗層為例,其與F22類似,都是噴塗在每塊蒙皮上之後,再組裝到戰機之上。但與F22不同的是,F35在每塊蒙皮的邊緣都有顏色較淺的一圈略凸出表面的材料,目前推測這是一種能夠覆蓋縫隙的柔性隱身材料。得益於此,F35的隱身塗層不會再像F22那樣在每次拆卸時都面臨螺絲造成的損壞與裂縫,更不用在裝配完蒙皮之後用膩子填補螺絲孔。這是F35戰機的首創技術,不僅提升了戰機的整體隱身效果,也極大提升了此前第五代戰機因嬌氣的隱身塗層而偏低的出勤率,其背後的戰力不容忽視。

做好準備的美軍隱形戰機機群

目前韓日兩國均已確定採購F35戰機,因此兩國未來無疑將獲得世界最頂級的隱性戰機技術,而這也將提升兩國的大陸第五代戰機的技術水平。而此前對F35戰機過高的價格,實際上也存在很大誤讀。以韓國以108億美元採購60架F35戰機的訂單為例,平均下來是1.8億美元1架,但這個合同還包括:9台F135備用發動機;指揮、控制、通信、計算機和情報/通信;導航和識別(C4I/CNI);自主物流全球支持系統(ALGS);自主後勤信息系統(ALIS);全任務訓練武器;教學能力和其他子系統;F-35獨特的軟體重新編程中心;飛機轉場和空中加油支持;飛機備件和維修部件;人員培訓和培訓設備;美國政府和承包商工程和後勤人員服務;以及其他相關物流要素和程序支持。要知道,F135發動機的單價就已近3000萬美元。相比之下,中國以8300萬美元的單價採購的蘇35戰機,除戰機本身包含2台117S發動機外,並無備用發動機,俄方也幾乎不提供任何後期保障,究竟誰性價比更高一目了然。

殲20戰機確實具有比美俄第五代戰機更優秀的設計性能,但在動力裝置完全成熟並與戰機整體良好兼容之前,殲20戰機尚難與F22與T50一戰。而實際很強大並在亞太擴散的F35戰機及受其深入影響的韓日大陸第五代戰機,或許才是日後殲20最難對付的敵人,而忽視敵人的優勢,無疑是要吃虧的。

【看累了,開心一刻】

精神解放

甲:「看來,你最近很高興?」乙:「可不,我買了台洗衣機。」甲:「喔,解放了你的勞動力。」乙:「不,解放了我的精神!」甲:「解放了精神?」乙:「是啊,這下衣服再洗不幹凈,我愛人就沒說的了。」

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