中国歼20的话题已经在国内国外引起了轰动,在中国军迷之外,最关注中国新式武器的当属美军。美国媒体在报道歼-20时,总会将其与美国引以为傲的F-22隐形战机进行对比,在一些美国专家看来,歼-20的性能与美军最先进的F-22隐形战机不相上下,可能危及美军战机的空中优势。
  不过在像俄罗斯、台湾岛这样的地方,却充斥着不同的声音,他们认为,歼-20“很难被称为五代机,它显然无法与美国F-22以及俄T-50竞争”。还声称很多重要部件中国还不能进行批量生产。
  那么,究竟是那一种看法更接近于事实?为了避免凭空的猜测和讨论,用实例说明问题,我们不得不免俗,用PK的手法来对歼-20和F-22的技术和能力作一番比较。而在比较之前,却要花一番功夫厘清纷繁复杂的背景。
 
 

2011年1月11日:歼20首飞

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,这架飞机的各个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片所作的分析,必须要做一些修正。【详细】

 

座舱盖缝隙几乎不可见

机腹光洁无暇犹如跑车

各种战机RCS估计值

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,成飞的制造工艺和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。对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均略胜一筹。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,中文释义为雷达反射截面积。)【详细】
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、鸭翼联合作用下极致增升的效果。【详细】
 

调查

  你认为歼-20战机什么时候能够正式装备部队?
2015-2018年
2018-2020年
2020-2025年
2025年以后
F-22隐身表面处理  
 
 

F-22的隐身涂料、表面开口处理与歼-20相比都有差距,另外,F-22 的 CARET 进气道的分离隔板恰好是一个标准的凹腔结构,对雷达的强反射远胜于所谓歼-20的鸭翼的影响。虽然可以用吸波涂料加以缓解,但仍是F-22 隐身的软肋。

B-2隐身表面处理  
 
 

B-2的表面隐身处理与歼-20相仿。不过由于B-2不用考虑机动性能,所以在总体外形设计隐身上比歼-20更有优势。

 
 

是否可改为航母舰载机?

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,对于在复杂海况下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设想的海军型一样,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。【详细】

 
 

隐身技术实际上被过分吹捧

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,有必要先回顾一下隐身技术的相关概念。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。【详细】

 

第三代战机的机械雷达

俄“甲虫-AE”相控阵雷达

米格-35配备“甲虫-AE”

根据雷达理论,雷达的有效探测距离与目标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,就需要很多隐身优化手段(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。【详细】
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这样的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,实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。它取消了传统的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,包括了完整的雷达波束制造、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,二就是功率大为提升。
  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,她就像电脑从落后的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力和作战模式。【详细】

现代战机探测能力迅猛增加

雷达集成电路可参照摩尔定律

雷达性能可决定战机命运

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,这种雷达一般能在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,雷达探测距离打三折,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之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,就像抖机灵,玩猫腻,玩得了一时,玩不转长久。【详细】
 
美国各型战机所用雷达
 

APG-77:战斗机有源相控阵雷达的领导者

APG-77雷达对大型空中目标的侦测距离远达400——460公里,对第三代战机的侦测距离为190——260公里,搜索能力和距离接近预警机。不过其突出的优点是其具备的低可截获技术,即采用仅宽2度的针状波束对预期的目标方向进行瞬时、变频扫描,使得敌方几乎无法感应到F-22的雷达信号。【详细】

APG-63V3:改装F-15  
APG-79:改装F/A-18  
 
俄罗斯各型战机所用雷达
N001:早期苏27脉冲雷达  
N011:苏27多普勒雷达  
N011M:苏30 PESA雷达  
N035:苏35 AESA雷达  
将用于T-50的AESA雷达  
对于一种新兴武器及相关技术的思考,需要理性,需要分析,更需要“定力” ——一种冷静思考下的判断与坚持。唯此,才能不被花里胡哨的外表所迷惑,才能发现其真正的价值与弱点。