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美耗时15年才装备五代机 为何中国仅用6年歼20就服役


来源:瞭望智库

美国用了15年,俄罗斯用了20年,中国为啥仅用6年就列装了歼-20?9月28日,中国国防部新闻发言人首次公开证实,歼-20战斗机已经列装战斗部队。从2011年首飞到2017年装备试训部队,歼-20仅仅

美国用了15年,俄罗斯用了20年,中国为啥仅用6年就列装了歼-20?

9月28日,中国国防部新闻发言人首次公开证实,歼-20战斗机已经列装战斗部队。从2011年首飞到2017年装备试训部队,歼-20仅仅用了6年。而与歼-20同等级的美国F-22和F-35、俄罗斯苏-57却花了十几年。歼-20为何进展如此神速?

文| 席亚洲瞭望智库特约军事观察员

本文为瞭望智库原创文章,如需转载请在文前注明来源瞭望智库(zhczyj)及作者信息,否则将严格追究法律责任。

在歼-20之外,当代世界上同等级别的战斗机有美国的F-22、F-35,俄罗斯的苏-57。

YF-22首飞在1991年,交付美国空军是在2006年,耗时15年。如果从1997年F-22工程原型机首飞算起,耗时也有9年。

F-35的原型机X-35首飞在2000年,最早交付作战部队的F-35B则是在2015年交付海军陆战队,耗时15年。如果从2006年F-35A工程原型机首飞算起,到2016年该机交付空军,耗时也达10年。

俄罗斯苏-57的原型机T-50在2010年首飞,目前尚未交付部队。9月27日,俄罗斯官员宣布将在2年内完成国家试验并交付部队,照此计算。耗时起码9年。并且,这个计划究竟能否按时实现,尚存在未知数。如果从苏霍伊设计局的第五代战斗机验证机S-37(苏-47 金雕)1997年首飞算起,那么俄罗斯五代机(按照中国空军标准属于第四代)研制时间已达20年之久。

歼-20研发为什么能够如此进展神速?

歼-20列装作战部队并参加朱日和阅兵

美苏战斗机研发为啥那么慢?

世界上第一种第四代战斗机F-22,最早起源于1981年开始的ATF研究项目,目标是要研制一种可以压制当时刚刚出现、性能上与美军F-15、F-16战斗机旗鼓相当的苏联苏-27、米格-29战斗机。

该方案计划在新一代战斗机上采用广泛的新技术,如复合材料与轻型金属材料、先进飞控系统和动力系统以及最重要的隐身技术等等。

1986年,ATF计划向两个团队提出了“寻求建议书”(RequestFor Proposals),并进入验证机研制评估阶段——对“洛克希德、波音、通用动力团队”提出的YF-22(YF22是试验时的编号,正式定型后就是F22)和“诺斯罗普、麦道团队”提出的YF-23两种验证机进行测试和评估。

这一选型工作一直持续到1991年。

最终,美国空军选中了YF-22。

实际上,从1981年到1991年的这10年间,大部分精力还是放在了解决空军“究竟需要一种什么飞机”的问题上。

此后,F-22战斗机进入工程发展阶段。

1997年,F-22战斗机的首架工程原型机终于首飞。此时,该机已经经过大幅度调整,除了外形上,最显著的变化是空重,从15吨增长到了19吨。

美军F-22“猛禽”隐身战机

事实上,1997年首飞的F-22跟1986年首飞的YF-22完全不同,其变化幅度不亚于苏联T-10-1原型机到苏-27正式原型机的幅度。

当年的YF-22比后来的F-22轻了4吨,

实际上后者已经完全是另一种飞机了

然而,事情并未就此结束。

冷战结束,F-22战斗机的发展又遇到了新问题:造价过高,性能“过剩”。因此,该机受到了广泛的质疑。

美国空军1981年时提出ATF战斗机采购数量是750架,1994年削减到648架,1997年339架,2003年277架,2004年183架。

尽管美国空军在2006年请求把制造数量恢复到381架,但未获支持。

换句话说,在这段时间内,F-22一直在等待国会批复最终生产数量。

一直到2007年,事情才有了结果:洛克希德马丁得到了183架飞机的合同,在2011年结束生产。

F-35的情况与F-22类似,最初在1992年通过JSF(联合打击战斗机)项目启动,到2000年,X-35战斗机和X-32先后开始试飞。不久后,美军选中了X-35方案。

X-35原型机的尺寸重量都明显要小于F-35

从一开始,JSF项目就充满了争议和反复无常。参与项目的美国三大军种和陆续加入的诸多国外合作伙伴之间要求不同,给该机的研发造成了诸多阻力。加之,难度较高的F-35B和F-35C拖延了整个项目的进度。

直到2006年,F-35空军型F-35A才首飞。作为一种单发第四代战斗机,F-35比F-22遇到的麻烦更多,其各子系统性能都被严重“压榨”,导致可靠性下降。

直到2016年,F-35才形成初始战斗力。而海军的F-35C至今也没能形成战斗力。

苏联在F-22出现后,也进行对第四代战斗机的探索。然而,根据其对未来空战的理解,造出来的米格1.44概念验证机却更像是欧洲“两风”的“三代半”战斗机,没法F-22相提并论!

之后, 俄罗斯又用了十多年时间,才初步想明白自己的四代机究竟该怎么发展。

因此,T-50的试飞时间不过比歼-20早了1年。

“跟踪发展”为歼-20研发提速

相比之下,中国歼-20战斗机的发展, 从立项开始,目标就很明确, 甚至主要指标都已经大致确定。

歼-20

这得益于中国的发展路径优势。

歼-20的总设计师杨伟曾说过,歼-20之后,中国战斗机已经难以以追赶的方式继续发展,必须自己探索新的发展道路。

美国研制F-22时花费四五年时间研究未来空战形态,才得出的“4S”需求,而歼-20从一开始就已经明确。

因此, 歼-20的方案选型阶段比F-22和F-35要短得多,节约了大量时间。

歼-20出现以后,美国也随之正式立项第五代战斗机研究。目前,通过公开资料很难判断是否代表着真实的研究成果。

例如,波音称第六代战斗机气动布局方面最大特点是取消垂直尾翼。这到底是故意放出的误导?还是真实的设想?目前尚不可知。

在F-22战斗机1997年首飞后,我们已经可以看到美军第四代战斗机的基本构型。

当然,歼-20采用了更具创造性的外形设计,但单就指导其气动外形设计的基本理论而言,它和F-22仍属同一个时代。

正是F-22给中国带来的压力,促成了歼-20的“跟踪发展”路径。

如果说“跟随式”发展战略是歼-20研制速度快的前提,那么,与歼-20首飞时间接近的T-50,其研发速度为何大大慢于歼-20呢?

这就涉及到另外两个问题,其一是中国总体工业技术水平的厚积薄发,另一个是歼-20选取了最合适的“技术风险”区间。

中国工业厚积薄发的成果

自上世纪80年代广泛引进国外技术、开展“863工程”以来,我国军事工业在技术上就已经开始了翻天覆地的变化。2000年以后,我国加入世贸组织,大幅促进了中外技术交流。

如今, 中国制造业已经成为世界上技术装备最先进、规模最大、人才储备最多、实践经验最丰富、体系最完整的工业体系。

作为“工业王冠上的宝石” ,歼-20的快速成功其实是水到渠成的。

最近,美国国会开始调查美国军工系统的“供应链缺陷”——这是在美国制造业衰退的环境下,对自身薄弱环节的一次“摸底”。这在F-35战斗机等重大美军军事科研项目中也有所体现,如F-35的软件编写,调整的进度难以满足需求,这与项目中动用“码农”数量的不足有直接关系。

一些身在软件行业的朋友经常说:中国大部分“码农”的基础知识和知识运用水平不如美国同行。但是,我们应该看到,软件业其实也需要大量水平一般、但能从事重复性工作的人员,这恰恰是中国的长处。

如果把一个国家工业技术表现为一个多边形,上世纪80年代的美国,几乎就是一个完整的“正多边形”。但是,现在,美国工业的黄金时代已过,已经和其他国家一样,变成了一个不规则图形。

俄罗斯则是从苏联时代的不规则图形变成“星形”,有些能力甚至变成了“0”,因为拥有这一能力的地区已经独立出去。

今天的俄罗斯工业基础已经有很多缺门,结果苏-57 “起个大早赶个晚集”

中国以前或许是一个类似“星形”的图形,有些方面特别长,有些则特别短。但是,到了歼-20开发的年代,我们和美国的形状已经有些相似, 我们正在逐渐变成“正多边形”。

这就是歼-20能够诞生在中国且发展速度如此快速的基础。

我国的总体规划非常有远见

“技术风险区间”主要指发展规划。 在某种程度上,“技术风险区间”的选择,更接近于一门艺术。

俄罗斯的T-50的总体方案过于强调降低技术难度,强行用三代机水平的总体布局设计来满足四代机的要求。结果,“阴沟里翻船”,在机腹低压区布置的弹舱门意外成为了研制过程中的最大麻烦,至今,这个问题似乎也没有得到很好的解决,导致战斗机迟迟不能服役。

即使弹舱问题得到解决,该机的雷达隐身性能也无法达到第四代战斗机的应有标准,只相当于第三代战斗机的重大改进型。其正面雷达反射截面积为0.4平方米,仅略小于美国F-18 block 3携带武器茧包后的1平方米而已,两者的隐身性能并没有本质性区别。这就导致了该机在俄军内部的计算机模拟对抗中,面对F-22和歼-20的时候,完全表现不出四代机的应有水平。

美国的F-35则是性能选得过高,技术方案却过于保守, 可以说是“螺狮壳里做道场”。美国想在相对传统的总体布局前提下,强行实现巨大的航程和载弹量,结果也遇到了大量问题:因为其散热主要靠燃油,飞机内必须保留相当数量的燃油,而过于局促的外形设计导致超音速飞行时弹舱温度可能超过400度,进而引爆弹药……

美军F-35

这些问题在设计之初难以预料,要解决这些技术问题,无疑需要额外的时间和金钱,最终导致整体项目严重拖延和超支。

在研制歼-20的时候,我国的总体规划是非常有远见的。

在歼-20方案竞争阶段,相关机构提出的方案类似俄罗斯的“金雕”——强调超机动,把隐身性能和超音速机动性放在了次要地位。

某所更是提出了“逆天”的“轻型隐身歼击机”方案。

俄罗斯米格1.44和苏-47两种方案都显然不具备四代机最关键的“高度隐身”特性,决定了其一开始就难成正果

回过头来看,这两个方案所指向的战斗机发展方向,显然都不能发展成足以与F-22对抗的先进战斗机。

而歼-20方案抓住了四代机的本质特征,强调隐身性,运用全新小展弦比升力体鸭翼布局,采用大量新材料新结构,能携带大量武器燃料。并且,较大的尺寸和空重,给歼-20的未来发展留下了充足空间。

宋文骢院士《一种小展弦比升力体鸭翼布局》中已经描绘了歼-20气动布局方案的基本要点

同时, 歼-20回避了一些过大的技术风险。 例如,初期设计中采用的类似F-22的矩形截面尾喷口,后来改成了圆形,以适应发动机实际情况;并且,将主要精力放在先进飞控系统和武器航电方面,为未来发动机换装留下空间。

可以说,歼-20的总设计师杨伟在选取总体设计方案时所表现出来的造诣,已经超出了许多国际同行的水平。反过来说,歼-20的总体决策水平,也确实大大高于毛糙的俄罗斯PAK-FA项目,或在官僚扯皮中反复调整的JSF项目。

英国《简氏防务周刊》2004年左右刊登的中国第四代战斗机想象图,该刊当时认为该机可能会在2020年首飞

这也是中国特有的体制优势带来的成果。

作为世界上研制进度最快的第四代战斗机,歼-20即将开始服役。最近,首架使用国产涡扇-10某改型发动机的歼-20战斗机也已经实现首飞,接下来,其大批量生产和装备部队已经是可预期的事情。可以肯定,该机的产量将大幅超过F-22的183架,成为我国天空的新一代守护者。

中国人,应该为我国能够设计制造出这样一款战斗机而倍感自豪!

[责任编辑:安晨 PN104]

责任编辑:安晨 PN104

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