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詳解新一代隱身戰鬥機殲-20列裝空軍

中國空軍新聞發言人申進科大校2月9日發布消息,中國自主研製的新一代隱身戰鬥機殲-20,開始列裝空軍作戰部隊,向全面形成作戰能力邁出重要一步。

殲-20戰機於2016年11月參加中國珠海國際航展,首次公開進行飛行展示;2017年7月參加慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵,首次以戰鬥姿態展示在世人面前,標誌著空軍向空天一體、攻防兼備的目標邁出了新的步伐。

殲-20戰機交付空軍後,實戰實訓逐步展開,飛行人才穩步成長,在空軍「紅劍-2017」體系對抗演習中發揮重要作用,為空軍新質作戰能力的提升打下基礎。

空軍發言人表示,空軍正向全疆域作戰的現代化戰略性軍種邁進,成為有效塑造態勢、管控危機、遏制戰爭、打贏戰爭的重要力量。殲-20戰機列裝空軍作戰部隊,將進一步提升空軍綜合作戰能力,有助於空軍更好的肩負起維護國家主權、安全和領土完整的神聖使命。

殲20

殲-20正式列裝空軍 到底有多重要?

用業內專家的話來說,這意味著,中國空軍正式跨過了「四代機」門檻。

門檻

鋪天蓋地,媒體都在強調「四代機」門檻,這個門檻到底有多重要?跟美國的F22/F35戰機,又有什麼差別?

我國國產車的發展的歷程或許是個好例子。大家都知道,早先我我們的國產車性能不太優,比不上國外的豪車,但是真要在市內跑起來呢,其實差距也不是太大。最關鍵一點,這是坐在汽車裡了,不再像以前在風雨里蹬三輪了。

殲20跟美國的F22/F35相比,也是這個道理。兩者可能還有差距,但這是汽車跟汽車之間的差別,再也不是汽車跟三輪車之間的差別了。

當然,作比較不是最終目的,最終目的是實戰能力。殲20最大的優勢,就是可以依據自己軍事戰略需求,來確定未來戰爭形式。換句話說,中國空軍終於到了「想打什麼戰爭造什麼武器」的階段了。

一般來說,按照歐美國家的標準,第四代戰鬥機大約要符合:超機動性,超音速巡航,隱身性和至強戰場感知能力。一言以蔽之:這架飛機不能光隱形,還得飛的夠靈活,夠快;再打個比方,它不是一個僅僅依靠自己眼睛和手腳的戰士,而是一個有著百眼百手的巨人,只不過,出現的時候以一組手眼出現。

從這個技術標準來看,四代機所取得的技術突破,必將改變未來空戰的模式。許多流行了100多年的傳統空戰看家本領,很可能成為明日黃花。如果拿著現在各國空軍的主力三代機去跟他硬碰硬,最後恐怕只有被吊打的份。

國力

新技術的突破,總是讓人感到振奮。但如此的強大第四代戰鬥機,卻不是輕易就能造得出來的。

強大的國力必然是第一基礎,此外,足夠先進的科研能力,以及契合自主的國家軍事戰略都缺一不可。環顧世界,真正有能力研發隱形戰鬥機的國家,屈指可數。

目前,美國有兩款投入現役的隱形戰鬥機,一個是最新服役的F35,一個是10多年前就開始服役的F22。

F22

俄羅斯雖然早就公布了蘇霍伊設計局的T50驗證機,但卻始終「只聽樓梯響,不見人下來」,一口氣拖了十幾年,也沒見太明顯的改進。

至於歐洲各國,雖然早前有了四五種隱形戰鬥機研發項目,但是在美國啟動F35項目之後,紛紛無疾而終。至於這其中的微妙嘛,大家可以自己體會體會。

當然也真就有不信邪的美國的小兄弟,比如日本。前段時間,日本在隱形戰鬥機上,沒少下氣力,不光去買了英國半途下馬的隱形戰機項目,還在去年搞出來了一個「心神」驗證機。至於效果如何,大家可以自行搜索,島叔就厚道一下,不多評價了。

除了美國之外,各國的隱形戰機之路為什麼如此波折,不外是缺少了上面說過的三個條件。

轉型

說了這麼久,殲20對中國的意義到底在哪裡?

作為一個有著自己價值觀的大國,從本質上來說,中國在國際格局中貫徹自己國家意志,必須依靠強大的經濟和政治實力。如果不想在價值觀上屈從於人,那麼就必須有足夠的手段來維護之,軍事力量顯然是其中不可或缺的一環。事實上,海灣戰爭以來的歷次局部戰爭,都告訴我們,現代化戰爭中,強大的空軍可以起到決定性作用。

殲20

目前國際關係格局之下,不想看見中國堅持自己獨特價值觀的國家,不在少數。對這些國家來說,他們註定不可能幫助中國。當然理解中並且願意提供幫助的人,也不是沒有,只是目前他們基本處於有心無力的狀態。所以中國必須建設一支具有世界一流水平的空軍,在這一方面,只能靠自己。

所以說,中國自主研發製造的第四代戰鬥機殲20的列裝意義,究竟有多重大,大家應該已經明白了。它的出現明確的標誌著,中國空軍真正開始了從「國土防空」向「攻防兼備」轉型的步伐,也是中國綜合國力具體物化的標誌之一。

空間

當然,質疑的聲音同樣存在。從它開始出現在在一小部分軍迷的視線中的時候,不少人就一邊稱呼它為「黑絲帶」(機體黑色,四代機的諧音),質疑它是否夠得上前面提到的那四個標準。

公允地說,這些質疑有一定道理,但也不必過於糾結。

從現實的角度來看,未來它還有相當的改進空間,但最終徹底實現「四代」標準應當不是難事。最重要的是,目前的殲20足以滿足我們在一定範圍內的需求。

從技術上來看,目前殲20雖然正式列裝了,但如果嚴格按照那四個標準來看,還有許多的不足。比如在隱身性方面,就存在不少爭論。僅僅從形體角度觀察,為了遷就發動機的安裝,尾部雷達的可視性,就明顯不如美國的兩款。此外,老短板發動機又一次拖了後腿。當然,這有歷史因素,初期的殲20原型機使用了俄制發動機,而且無法實現超音速巡航功能。

殲20

那麼,有值得樂觀的部分嗎?有的。能夠實現「戰場感知能力」的航電設備,目前的表現就很不錯。但居安思危,我們也得想到,僅僅靠飛機的電子設備硬體達標,這是遠遠不夠的。

百眼百手巨人之所以強大,不光是有眼睛和手腳,還必須有一個強大的身體。為了確保戰機的強大感知能力,除了戰機本身的機載相控陣雷達要足夠強大之外,還要有相應的預警機、衛星通訊鏈路、地面雷達等裝備。在強大的指揮自動化系統協調之下,通過高速和強加密、抗干擾的數據鏈接融為一體。在這方面,我們仍然需要通過科研和訓練逐漸去試驗和摸索。

結論

但是不管怎麼說,殲20的強大是一個事實。局部指標的不足,暫時可以通過合理的使用和戰術,甚至發揮整個體統的長處去填補短處。

這也是俄羅斯人的慣用之術。俄羅斯的T50隱身性明顯不如其他四代機,但是他們就不是很介意。因為今天俄羅斯第一要務是國土防空問題,並且,T50的作戰環境,是在強大的地面反隱身雷達支持下的。所以,介於手頭實在拮据,在權衡是保「隱身性」還是保「機動性」時候,俄羅斯人毅然選擇了後者。

不光是俄羅斯,美國也是這麼做的。拿他們的F22和F35來說,別看F22開發時間較早,但它的一些單項指標比F35還高出若干。比如F22當真可以做到超音速巡航,而F35卻做不到,而這是也技術權衡的選擇。

F35

撇開所謂「高低搭配」不談,由於F22服役較早,所以在「戰場感知能力」這個最為關鍵的環節上,不如F35。也正因為如此,F35可以用先進的航電設備更早的發現敵人。如果對F35輔以更加先進的頭盔瞄準具和大離軸導彈等,就更容易鎖定目標,作戰效能可能反而高於了F22。

當然了,如果我們繼續努力下去,讓殲20真的實現超音速巡航,擁有矢量噴口發動機等,那麼,在機動性能上跟F22一較高下,在「戰場感知能力」上跟F35一較高下,也並非難事。畢竟作為一款新開發的戰鬥機,殲20在某些地方的「餘量」是早就留出來了的。

殲20

這不,最近兩天剛剛傳出了,殲20有了使用國產發動機的型號,並且尾噴口開始出現了隱形處理的特徵。在未來中國新的渦扇發動機投入使用後,相信殲20的性能還有上台階的空間。

回到國產車的例子,早年我們的國產車不光性能不咋地,外形也實在夠嗆,但是經過二三十年的努力,不光外形像回事了,性能也逐漸上來了。相信,我國隱形戰鬥機的研發,也是這個道理。

中國為何僅用7年就列裝了殲-20?

在殲-20之外,當代世界上同等級別的戰鬥機有美國的F-22、F-35,俄羅斯的蘇-57。

YF-22首飛在1991年,交付美國空軍是在2006年,耗時15年。如果從1997年F-22工程原型機首飛算起,耗時也有9年。

F-35的原型機X-35首飛在2000年,最早交付作戰部隊的F-35B則是在2015年交付海軍陸戰隊,耗時15年。如果從2006年F-35A工程原型機首飛算起,到2016年該機交付空軍,耗時也達10年。

俄羅斯蘇-57的原型機T-50在2010年首飛,目前尚未交付部隊。9月27日,俄羅斯官員宣布將在2年內完成國家試驗並交付部隊,照此計算。耗時起碼9年。並且,這個計劃究竟能否按時實現,尚存在未知數。如果從蘇霍伊設計局的第五代戰鬥機驗證機S-37(蘇-47 金雕)1997年首飛算起,那麼俄羅斯五代機(按照中國空軍標準屬於第四代)研製時間已達20年之久。

殲-20研發為什麼能夠如此進展神速?

殲-20列裝作戰部隊並參加朱日和閱兵

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美蘇戰鬥機研發為啥那麼慢?

世界上第一種第四代戰鬥機F-22,最早起源於1981年開始的ATF研究項目,目標是要研製一種可以壓制當時剛剛出現、性能上與美軍F-15、F-16戰鬥機旗鼓相當的蘇聯蘇-27、米格-29戰鬥機。

該方案計劃在新一代戰鬥機上採用廣泛的新技術,如複合材料與輕型金屬材料、先進飛控系統和動力系統以及最重要的隱身技術等等。

1986年,ATF計劃向兩個團隊提出了「尋求建議書」(RequestFor Proposals),並進入驗證機研製評估階段——對「洛克希德、波音、通用動力團隊」提出的YF-22(YF22是試驗時的編號,正式定型後就是F22)和「諾斯羅普、麥道團隊」提出的YF-23兩種驗證機進行測試和評估。

這一選型工作一直持續到1991年。

最終,美國空軍選中了YF-22。

實際上,從1981年到1991年的這10年間,大部分精力還是放在了解決空軍「究竟需要一種什麼飛機」的問題上。

此後,F-22戰鬥機進入工程發展階段。

1997年,F-22戰鬥機的首架工程原型機終於首飛。此時,該機已經經過大幅度調整,除了外形上,最顯著的變化是空重,從15噸增長到了19噸。

美軍F-22「猛禽」隱身戰機

事實上,1997年首飛的F-22跟1986年首飛的YF-22完全不同,其變化幅度不亞於蘇聯T-10-1原型機到蘇-27正式原型機的幅度。

當年的YF-22比後來的F-22輕了4噸,實際上後者已經完全是另一種飛機了

然而,事情並未就此結束。

冷戰結束,F-22戰鬥機的發展又遇到了新問題:造價過高,性能「過剩」。因此,該機受到了廣泛的質疑。

美國空軍1981年時提出ATF戰鬥機採購數量是750架,1994年削減到648架,1997年339架,2003年277架,2004年183架。

儘管美國空軍在2006年請求把製造數量恢復到381架,但未獲支持。

換句話說,在這段時間內,F-22一直在等待國會批複最終生產數量。

一直到2007年,事情才有了結果:洛克希德馬丁得到了183架飛機的合同,在2011年結束生產。

F-35的情況與F-22類似,最初在1992年通過JSF(聯合打擊戰鬥機)項目啟動,到2000年,X-35戰鬥機和X-32先後開始試飛。不久後,美軍選中了X-35方案。

X-35原型機的尺寸重量都明顯要小於F-35

從一開始,JSF項目就充滿了爭議和反覆無常。參與項目的美國三大軍種和陸續加入的諸多國外合作夥伴之間要求不同,給該機的研發造成了諸多阻力。加之,難度較高的F-35B和F-35C拖延了整個項目的進度。

直到2006年,F-35空軍型F-35A才首飛。作為一種單發第四代戰鬥機,F-35比F-22遇到的麻煩更多,其各子系統性能都被嚴重「壓榨」,導致可靠性下降。

直到2016年,F-35才形成初始戰鬥力。而海軍的F-35C至今也沒能形成戰鬥力。

蘇聯在F-22出現後,也進行對第四代戰鬥機的探索。然而,根據其對未來空戰的理解,造出來的米格1.44概念驗證機卻更像是歐洲「兩風」的「三代半」戰鬥機,沒法F-22相提並論!

之後,俄羅斯又用了十多年時間,才初步想明白自己的四代機究竟該怎麼發展。

因此,T-50的試飛時間不過比殲-20早了1年。

2

「跟蹤發展」為殲-20研發提速

相比之下,中國殲-20戰鬥機的發展,從立項開始,目標就很明確,甚至主要指標都已經大致確定。

殲-20

這得益於中國的發展路徑優勢。

殲-20的總設計師楊偉曾說過,殲-20之後,中國戰鬥機已經難以以追趕的方式繼續發展,必須自己探索新的發展道路。

美國研製F-22時花費四五年時間研究未來空戰形態,才得出的「4S」需求,而殲-20從一開始就已經明確。

因此,殲-20的方案選型階段比F-22和F-35要短得多,節約了大量時間。

殲-20出現以後,美國也隨之正式立項第五代戰鬥機研究。目前,通過公開資料很難判斷是否代表著真實的研究成果。

例如,波音稱第六代戰鬥機氣動布局方面最大特點是取消垂直尾翼。這到底是故意放出的誤導?還是真實的設想?目前尚不可知。

在F-22戰鬥機1997年首飛後,我們已經可以看到美軍第四代戰鬥機的基本構型。

當然,殲-20採用了更具創造性的外形設計,但單就指導其氣動外形設計的基本理論而言,它和F-22仍屬同一個時代。

正是F-22給中國帶來的壓力,促成了殲-20的「跟蹤發展」路徑。

如果說「跟隨式」發展戰略是殲-20研製速度快的前提,那麼,與殲-20首飛時間接近的T-50,其研發速度為何大大慢於殲-20呢?

這就涉及到另外兩個問題,其一是中國總體工業技術水平的厚積薄發,另一個是殲-20選取了最合適的「技術風險」區間。

3

中國工業厚積薄發的成果

自上世紀80年代廣泛引進國外技術、開展「863工程」以來,我國軍事工業在技術上就已經開始了翻天覆地的變化。2000年以後,我國加入世貿組織,大幅促進了中外技術交流。

如今,中國製造業已經成為世界上技術裝備最先進、規模最大、人才儲備最多、實踐經驗最豐富、體系最完整的工業體系。

作為「工業王冠上的寶石」,殲-20的快速成功其實是水到渠成的。

最近,美國國會開始調查美國軍工系統的「供應鏈缺陷」——這是在美國製造業衰退的環境下,對自身薄弱環節的一次「摸底」。這在F-35戰鬥機等重大美軍軍事科研項目中也有所體現,如F-35的軟體編寫,調整的進度難以滿足需求,這與項目中動用「碼農」數量的不足有直接關係。

一些身在軟體行業的朋友經常說:中國大部分「碼農」的基礎知識和知識運用水平不如美國同行。但是,我們應該看到,軟體業其實也需要大量水平一般、但能從事重複性工作的人員,這恰恰是中國的長處。

如果把一個國家工業技術表現為一個多邊形,上世紀80年代的美國,幾乎就是一個完整的「正多邊形」。但是,現在,美國工業的黃金時代已過,已經和其他國家一樣,變成了一個不規則圖形。

俄羅斯則是從蘇聯時代的不規則圖形變成「星形」,有些能力甚至變成了「0」,因為擁有這一能力的地區已經獨立出去。

今天的俄羅斯工業基礎已經有很多缺門,結果蘇-57 「起個大早趕個晚集」

中國以前或許是一個類似「星形」的圖形,有些方面特別長,有些則特別短。但是,到了殲-20開發的年代,我們和美國的形狀已經有些相似,我們正在逐漸變成「正多邊形」。

這就是殲-20能夠誕生在中國且發展速度如此快速的基礎。

4

我國的總體規劃非常有遠見

「技術風險區間」主要指發展規劃。在某種程度上,「技術風險區間」的選擇,更接近於一門藝術。

俄羅斯的T-50的總體方案過於強調降低技術難度,強行用三代機水平的總體布局設計來滿足四代機的要求。結果,「陰溝裡翻船」,在機腹低壓區布置的彈艙門意外成為了研製過程中的最大麻煩,至今,這個問題似乎也沒有得到很好的解決,導致戰鬥機遲遲不能服役。

即使彈艙問題得到解決,該機的雷達隱身性能也無法達到第四代戰鬥機的應有標準,只相當於第三代戰鬥機的重大改進型。其正面雷達反射截面積為0.4平方米,僅略小於美國F-18 block 3攜帶武器繭包後的1平方米而已,兩者的隱身性能並沒有本質性區別。這就導致了該機在俄軍內部的計算機模擬對抗中,面對F-22和殲-20的時候,完全表現不出四代機的應有水平。

美國的F-35則是性能選得過高,技術方案卻過於保可以說是「螺獅殼裡做道場」。美國想在相對傳統的總體布局前提下,強行實現巨大的航程和載彈量,結果也遇到了大量問題:因為其散熱主要靠燃油,飛機內必須保留相當數量的燃油,而過於局促的外形設計導致超音速飛行時彈艙溫度可能超過400度,進而引爆彈藥……

美軍F-35

這些問題在設計之初難以預料,要解決這些技術問題,無疑需要額外的時間和金錢,最終導致整體項目嚴重拖延和超支。

在研製殲-20的時候,我國的總體規劃是非常有遠見的。

在殲-20方案競爭階段,相關機構提出的方案類似俄羅斯的「金雕」——強調超機動,把隱身性能和超音速機動性放在了次要地位。

某所更是提出了「逆天」的「輕型隱身殲擊機」方案。

俄羅斯米格1.44和蘇-47兩種方案都顯然不具備四代機最關鍵的「高度隱身」特性,決定了其一開始就難成正果

回過頭來看,這兩個方案所指向的戰鬥機發展方向,顯然都不能發展成足以與F-22對抗的先進戰鬥機。

而殲-20方案抓住了四代機的本質特徵,強調隱身性,運用全新小展弦比升力體鴨翼布局,採用大量新材料新結構,能攜帶大量武器燃料。並且,較大的尺寸和空重,給殲-20的未來發展留下了充足空間。

同時,殲-20迴避了一些過大的技術風險。例如,初期設計中採用的類似F-22的矩形截面尾噴口,後來改成了圓形,以適應發動機實際情況;並且,將主要精力放在先進飛控系統和武器航電方面,為未來發動機換裝留下空間。

可以說,殲-20的總設計師楊偉在選取總體設計方案時所表現出來的造詣,已經超出了許多國際同行的水平。反過來說,殲-20的總體決策水平,也確實大大高於毛糙的俄羅斯PAK-FA項目,或在官僚扯皮中反覆調整的JSF項目。

英國《簡氏防務周刊》2004年左右刊登的中國第四代戰鬥機想像圖,該刊當時認為該機可能會在2020年首飛

這也是中國特有的體制優勢帶來的成果。

作為世界上研製進度最快的第四代戰鬥機,殲-20即將開始服役。最近,首架使用國產渦扇-10某改型發動機的殲-20戰鬥機也已經實現首飛,接下來,其大批量生產和裝備部隊已經是可預期的事情。可以肯定,該機的產量將大幅超過F-22的183架,成為我國天空的新一代守護者。

中國人,應該為我國能夠設計製造出這樣一款戰鬥機而倍感自豪!

本文來源於浙江軍轉在線


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