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韩媒称歼20可降低隐身性强化机载雷达和导弹

热度89票  浏览185次 【共0条评论】【我要评论 时间:2012年6月04日 17:27

资料图:网友拍打开着的2002号歼20四代机的座舱盖。

资料图:歼20战机。

韩国军事网站《Viggen军事论坛》2012年5月31日发表文章,对目前研发速度逐渐加快的中国歼-20战机的性能与技术前景进行了分析。文章认为,作为一款中国独立研发的第五代重型隐身战机,歼-20体现了诸多中国特色的技术性能。但其作为一款典型的隐形战机,或将面临此类战机固有的局限,如气动布局因照顾隐身性能而在机动性上缩水、机载武器性能提升相对滞后、隐身性能无法实现全方位隐身等。因此,在与目前世界主流的第四代战机进行空战时,歼-20或将处于下风。有鉴于此,提升武备研发与机动性能或将成为歼-20项目日后的发展重点。

作为中美俄三国所有第五代战机中最有前途的发展计划,中国的歼-20战机已经引起了越来越多的关注。但需要指出的是,作为一款典型的第五代战机,歼-20并未解决此类战机所固有的技术局限,如受制于隐身性能的技术局限、与战机发展脱节的配套武备以及日益显现局限性的隐身性能。因此,在歼-20战机真正成熟并大量装备部队后,其在与主流的第四代战机进行空战时,或将处于下风。因此,在中国日后对歼-20战机的发展中,武备与机动性或成为发展重点。

歼-20的武备局限

与美制隐形战机类似,中国的歼-20战机同样采用了弹仓布局,而这也是隐形战机的标准配备。但这却对战机的挂载武备数量与类型限制极大。借鉴F-22的技术数据,中国歼-20的最大武器挂载量或将不超过6000公斤,这与目前第四代重型战机动辄超过10000公斤的武备挂载量无疑存在明显差距。但这种挂载数量上的差距完全能通过弹药性能的提升予以弥补,这也就解释了为什么,在美制F-22与F-35系列战机诞生至今,几乎没有声音认为此类战机会因弹药挂载量较少而影响其日后的实战表现。但对于中国而言,在可预见的时期,弹药技术的进步能否弥补战机载弹量下降对战力的影响呢?答案是否定的。

以歼-20的空战模式为例,在面对达到四代半水平的F-15改进型战机时,双方挂载的空空导弹均停留在主动雷达中距空空导弹的阶段,因此双方的最大打击范围均在100km以内。此时作为第五代战机的歼-20唯一的优势,即其具备的机载有源相控阵雷达。即使升级版的F-15同样装备同类雷达,但受制于雷达与战机整体作战系统整合度的局限,美制雷达的实际作战效能必然低于中国雷达。所以,此时歼-20战机完全有能力在对抗中实现战场对己方的单向透明。但这一单向透明区间是在100km至150km之间。歼-20战机若要把技术优势转变为战术优势,就必须装备主动雷达远程空空导弹,而这正是目前中国空军军备发展的关键瓶颈。

与现役的主动雷达中距空空导弹相比,同类型的远程导弹需要在三个方面进行技术升级,即主动雷达引头、冲压发动机与弹体集成。目前中国仅装备了两款主动雷达中距空空导弹,即“霹雳”-11与SD-10导弹,且均未经历实战考验,因此其国产主动雷达引头能否完全满足中距弹尚存未知。不过,就目前中国的技术水平而言,研发同类的远距弹无疑面临极大技术局限。

除了雷达引头,中国在空空弹动力装置升级方面,也存在一定局限。目前,世界各型主流的空空弹均采用火箭发动机,但100公里已经是此类发动机的性能极限,所以诞生在二战时期的冲压发动机就成了空空弹的新一代动力装置。在俄罗斯的改进型R-77与欧洲的“流星”导弹上,均在原型基础上通过加装冲压发动机提升导弹射程。但相比之下,中国本国冲压发动机的研发上仅限于反舰导弹,对此类发动机的小型化集成化研究相对滞后,中国研发射程超过100km的空空弹在动力上尚存严重技术局限。 除去引头与动力这两个较为明显的因素之外,中国空空导弹在整合到第五代战机上,还面临一个关键性局限,那就是较低的弹体集成度。如果仔细对比中国SD-10与美制AIM-120这两款性能相近的空空弹就不难发现,前者的弹径为203mm,而后者为178mm。体积上的差距无疑显示中国空空单在布局集成上较之美国存在的明显差距,这也使中国的中距弹仅能装备在翼下挂架,而不能像美制同类弹药那样挂载在翼尖。另外需要指出的是,之所以中国在SD-10型导弹上采用203mm这一弹径,是因为这一数据正是上世纪80年代,中国从意大利引进的“蝮蛇”半主动雷达空空导弹的弹径数值。可见,在过去30多年之后,中国并未在空空弹弹体集成方面取得重大进展。且需要注意的是,较大体积的弹药,无疑更难整合到弹仓体积有限的第五代战机上。

歼-20的机动性局限

在美国通过研发F-22战机而确定的“5S”技术标准中,有关机动性的,就能包括了“超音速巡航”与“超机动性”两项,且在F-22与堪称具有超强机动能力的F-15战机的对抗演习中,其也展示出了优异的机动性能。因此,着眼于歼-20通过装备前鸭翼而获得了较之F-22更好的气动布局,歼-20的气动布局是没有问题的。以上的这种观点并没有错,但这仅仅局限在了设计理念上,但在实际使用过程中,应用在第五代战机上的若干全新技术却极有可能极大限制其应有机动性的发挥。其中最具代表性的,即使隐身涂料与复合材料。

随着美国对F-22战机“缺氧”事件调查的深入,相关部门发现,导致飞行员丧失意识,进而造成战机坠毁的并非是战机的供氧系统,而极有可能是战机的隐身涂料在飞行过程中,因光照与空气摩擦而产生有毒气体,进而造成飞行员丧失意识。众所周知,目前第五代战机采用的隐身涂料主要是铁基隐身涂料,通过特制粘合剂附着于战机的铝制机体外部。但此类粘合剂本身就存在很大毒性。而铁基隐身涂料的隐身原理,就是吸收敌方雷达波转变为热能加以吸收,更多的热量加速了粘合剂的挥发。因此这类粘合剂空气摩擦与隐身涂料加温的双重作用下,极易挥发产生毒气,渗入供氧系统,甚至直接进入座舱造成飞行员窒息。而美国的研究成果显示,目前尚无其他类似材料能对现有粘合剂进行替换,较为可行的办法只有限制战机的飞行速度,降低空气与机体摩擦产生的温度,进而将粘合剂挥发控制在可接受的范围内。着眼于中国在战机隐身材料领域与美国尚存一定差距,因此类似问题或已经在中国显现。

较之第五代战机采用的隐身材料收到的广泛关注,同样重要且装备时间更长的复合材料似乎并不为人所熟知。但众所周知,早在本世纪初,在对第四代战机进行升级时,复合材料就已经较大规模的使用在战机制造过程中。复合材料相比传统金属材料优点明显,即重量轻、耐疲劳与抗腐蚀性能好。值得注意的是,这种材料面临的局限性同样是显而易见的。复合材料作为化学生成材料,尚未解决在高温高压环境中的耐久性问题,因此若应用在第五代战机的承重或主要摩擦区域内,在高速、高机动的极端环境下其性能仍存在诸多变数。不过,迫于第五代战机对隐身性能的追求,以及复合材料在吸收雷达波方面的先天优势,此类材料已经被大量装备在第五代战机上,以F-22战机为例,其复合材料使用量,已经达到了整体的23%。面对复合材料在战机机动中可能出现的问题,美国所采取的措施仍是限制第五代战机的飞行速度与机动过载。相比美国,中国的战机复合材料研发同样存在差距,因此,歼-20日后或将因战机材料性能局限,而受到类似F-22的“限飞令”。

歼-20应对战机各大性能进一步进行取舍

不仅对于中国的歼-20,以上列举的技术局限均不同程度的存在于目前在研的所有第五代战机中。但如果仅针对目前暴露出的问题,进行“头痛医头,脚痛医脚”的改进,对于解决第五代战机普遍存在的技术瓶颈是没有帮助的。可行的做法是,重新对第五代战机的各项性能进行重新进行甄别、取舍。 从第五代战机作战性能的原始定义上看,取得较之第四代战机的压倒性技术优势是其根本目标。但问题在于,在第四代战机大行其道的上世纪七八十年代,空军内部的一体化作战模式正在形成当中。因此,实战效果的好坏,很大程度上取决于战机本身的性能。第四代战机正是服从于这种现实而产生的装备,而第五代战机恰恰是在这样的一个环境中,针对第四代战机产生的。不过,随着信息化技术成熟,冷战后,空战模式发生的很大变化,空战再也不依仗某一型战机单打独斗,而是靠团体的力量获胜。因此,此时的第五代战机面的来自空中、陆上与海上平台的全方位探测与打击,已经变得异常脆弱。这也就解释了为什么时至今日,美军依然不敢让F-22战机担当实际作战任务的原因。有鉴于此,中国在对歼-20的后续研发中,应适当的放弃原本倚重的隐身性能,将翼下挂载常态化。同时,其还应该进一步提升战机的雷达性能,以期在第四代战机普遍装备有源相控阵雷达的情况下,在雷达性能上仍能取得代差优势。 对于歼-20而言,其针对的目标不应是F-22,因为在可预见的时期,F-22实际走上战场的可能性很小。

歼-20所要留意的对手应为类似美制“沉默鹰”这种经过系统升级的高端四代机。此类战机相比全新的第五代战机,除在机动与隐身性能上稍差,其他性能与五代机基本持平,甚至略有超出。有鉴于此,适当放弃隐身性能,重视雷达与武备发展,在改善机体材料的基础上,进一步提升战机机动性能,或许才是歼-20日后称霸天空的重要基础因素。

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