为什么说J-10是目前世界最强单发战斗机[图]

上世纪八十年代的中国则面临着与英德类似的威胁环境。当时中国的主力截击战斗机是J-8I,J-8II 尚在研制之中;英国的远距离防空任务依赖的是美制F-4和英国自行开发的“狂风”ADV;联邦德国主要靠F-4来提供国土防空。上述型号用来拦截苏军的轰炸机/战斗轰炸机是够用的,与MiG-23对抗也不会吃亏,然而如果苏军为其空中打击集群提供MiG-29/Su-27护航,则J-8,F-4和“狂风”ADV自身的生存能力都很成问题,更别提完成拦截敌机的任务了。


在这一背景下,欧洲诸强(英,德,意,法)和中国先后启动了新型战斗机研发计划。欧洲计划后来由于众口难调而一分为二,催生了法国的“阵风”和多国合作的EF2000。中国的计划最终演化为J-10项目。

在性能要求和设计目标上,欧洲战斗机和J-10惊人地相似。两者都被要求具有优于MiG-29和Su-27的空战能力,空战性能被放在绝对优先的位置;此外,欧洲战斗机除制空作战之外还将提供截击,纵深打击和近距支援等作战能力,支持“狂风”IDS并取代F-4,“美洲虎”,F-104等数个型号的旧式战斗机和攻击机;而J-10则实质上将中国此前流产的三个战术飞机项目-J-9截击机,J-13制空战斗机,Q-6攻击机- 的作战任务融于一身。


对欧洲人来说,单发设计意味着要么进口美国发动机(增强版的F100/F110), 要么自行开发大推力涡扇;前者就促进本土工业角度而言不可接受,后者风险太大。因而“欧洲双风”采用了两台中等推力涡扇。对中国来说,J-10必须采用大推力涡扇,否则今后开发重型战斗机时还得重新研制大推力发动机,浪费资源并造成轻重战机动力不通用。由于“太行”发动机进度严重滞后,早期生产型J-10使用AL-31是很明智的,要知道F100在服役的头十二年里可靠性极低,造成F-15和F-16大量损毁,中国可没有美国那么多钱来烧。


如果采用常规气动布局,则欧洲战斗机和J-10很难实现性能超越Su-27的目标。以欧洲和中国当时的气动设计实力,高度静态不稳定的大后掠角三角翼鸭式气动布局是满足设计指标的最佳选择,主要优点在于超音速波阻和配平阻力低(满足截击作战需要),超低空飞行稳定性较好(鸭翼在电脑控制下对阵风效应进行补偿,最早应用于B-1B:满足纵深打击作战需要),亚音速和跨音速机敏性好(低翼载,鸭翼有利干扰,机动襟翼,高度静态不稳定:满足制空作战需要)。欧洲战斗机EF2000作为紧凑型双发战斗机,机长相对较短,为了提供足够的超音速配平能力其鸭翼位置相当靠前,故不得不在主翼前另外安装涡流发生器,靠前的鸭翼对飞行员向下视野也有影响;J-10作为单发轻型战斗机其机身相当修长,近耦合鸭翼可提供足够的超音速配平能力,因而无需搞得像EF2000一样麻烦。两者超音速配平能力均明显优于“阵风”。


为了执行截击作战任务而提出的超音速性能要求在超视距空战时代有了新的意义:优越的超音速性能使EF2000和J-10在与典型的第二代喷气式制空战斗机交手时拥有极大的能量优势。EF2000和J-10在马赫1.5时维持着相当好的机敏性,而F-16,F-18,MiG-29等这时机敏性与跨音速时相比已经大幅度降低(F-35和JF-17的气动布局和F-16,F-18属于同一类,超音速飞行时存在同样的问题;此外,由于它们气动布局的超音速阻力较大,在挂四枚空空导弹时,F-18和JF-17的冲刺速度不大可能超过马赫1.4;F-35虽然可以采用空空导弹内挂来减小阻力,但机身比较短胖,超音速波阻大,冲刺速度也快不了多少- 空军当初的指标是马赫1.5,现在由于结构超重问题很有可能会把该指标下调到马赫1.4)。EF2000和J-10从而可高速接敌,为其超视距导弹提供更大的初始动能,增加导弹有效射程,又可高速脱离,减小遭到敌超视距导弹反击的危险。在用完超视距导弹,进入视距内空战时,EF2000和J-10的能量优势使其拥有交战主导权:能量状态较高的战斗机可选择接战或撤退,其对手则没有选择的余地;较高的能量状态同时使其EF2000和J-10的视距内导弹具有比对手同类武器更大的射程。EF2000和J-10已部分超越了典型的第二代喷气式制空战斗机(即一般所谓第三代超音速战斗机)一味追求亚音速和跨音速机敏性的整体设计概念,在超音速机敏性上有很大的提高,但它们的超音速性能无法与F-22相提并论,更不具备F-22的隐性性能,因而只能算二代半喷气式制空战斗机(三代半超音速战斗机)。

如果美国想要设计一型新型单发制空战斗机,那么它当然能造出空战能力明显优于J-10的轻型战斗机。但是F-35并不是作为制空战斗机设计的。与一些朋友假设的不同,F-35并不是F-16的重复。上世纪七十年代,美国面对比垃圾场里的苍蝇还要多的华约战斗机,必须拥有一型可大批量生产的廉价制空战斗机,否则F-15有被对方机海战术淹没的危险。作为昼间格斗战斗机F-16A 是个难缠的对手,就连F-15A遇上它都得小心。而现在华约集团已不复存在,美空军除了F-22不想再开发别的制空战斗机,免得国会找到借口把F-22项目砍掉。因此F-35是作为轻型战斗轰炸机设计的,空战能力与F-16C和F-18C相当(机敏性比F-16A弱)以提供自卫能力。这样一来F-35的飞行性能,特别是超音速飞行性能,与EF2000和J-10相比有相当大的差距,I/J波段的雷达隐性能力是它的唯一优势。


当然有朋友会说J-10的发动机和电子系统不够先进。这毫无疑问是客观事实,但也是暂时的。后冷战时代民用电子工业比军用的在技术上领先五年,美国不再拥有对先进军用电子产品的垄断,如主动电子扫描阵雷达所用的核心部件I/J波段微波集成电路99%以上用于民用领域,主要包括数字电视网络和移动通信网络。随着中国本土电子工业的快速发展,为J-10配备主动电子扫描阵雷达等先进电子设备不会有什么困难- L 波段主动电子扫描阵雷达技术上比I/J波段主动电子扫描阵领先五年,KJ-2000的服役预示显示在2010年左右为J-10(及其它中国空军新型战斗机)换装主动电子扫描阵雷达是可以办到的。发动机更新相对较慢,但在2015年左右为J-10换装推重比9-10的超音速巡航发动机还是有可能的。更何况优越的气动布局可在相当大的程度上补偿发动机性能的缺陷,如F-14和Su-27空战推重比都比F-15低,却都能在模拟格斗中击败F-15。从另一面说,高性能发动机却不能克服气动布局的局限,给F-15装上F-119并不能使其具有F-22一般的超音速机敏性。


如果现在拉一架F-35,F-16E或F-18E过来与J-10对抗,那么它们的信息优势的确足以弥补它们的能量劣势,允许它们在超视距空战中先发制人。然而在如今一个战斗机型号要服役几十年的情况下,静态对比没有什么意义,除非明天就爆发战争。2015之后,在中国与美欧在发动机和电子系统上的差距大大缩小,中国与美欧一样拥有成熟的数字化信息收集与分配网络的情况下,升级版的J-10与那时的F-35或F-16/F-18改型交战时将不会处于明显的信息劣势,而对方却将处于明显的能量劣势。


顺便说一下,这一论证对中国的Su-27/30/J-11同样适用,这些重型战斗机体内的潜力还远未被挖掘出来,对它们的发动机,电子系统,和飞控软件进行升级的空间还很大,单凭进一步优化飞控软件就可使它们的瞬时转向率大大提高。


先进的战斗机载双色红外传感器(长波传感器检测敌机蒙皮与空气磨擦产生的热能,中波传感器检测敌机发动机排气中碳原子辐射的红外线)可在AIM-120的最大不可逃逸射程外探测到巡航状态的F-35;采用射频衍射计,或信号到达时差检测等技术的新一代战斗机载被动射频传感器具有1%的距离分辨率和1度的角度分辨率,可允许其载机从超视距反辐射导弹最大射程上向敌方空中或地面辐射源发动攻击。 装备有这类传感器的J-10和Su-27/30/J-11将使F-35的雷达隐性能力优势在很大程度上失去效果,届时F-35飞行性能的劣势将置其于极端不利的境地。


很明显,在所有现役和在研战斗机中,只有美国的F-22,中国的四代重歼,俄国的下一代重型战斗机三个型号在空战中对未来升级版J-10有决定性的优势;升级后的F-15和Su-27系列在远程作战能力上优于J-10(重型战斗机载油多,利于远战),但在J-10的理想(设计)制空作战半径内与J-10交战绝对占不了便宜。典型的第三代轻型/中型超音速战斗机(F-16,F-18,MiG-29)及其改型在空战中都不是J-10的对手。F-35的空战能力和F-18处于同一水平,因而也无力在空战中与J-10对抗(再强调一次,F-35本质上是轻型轰炸机)。J-10被评为世界最强单发战斗机当之无愧。

附:

1.J-10的设计思想与Lavi完全不同,前者是以空战为主的多用途战斗机,后者是以对地攻击为主的轻型战斗轰炸机。J-10的空战性能,尤其是超音速,超视距空战能力,是Lavi 望尘莫及的。两者的外形有一定的相似性并不能证明J-10是抄袭Lavi的结果,J-10 的翼型跟Lavi 完全不一样,在电子设备上借鉴了Lavi的成果倒是很有可能的。西方有人认为J-10抄袭Lavi一点也不奇怪,当初西方还有人说MiG-29抄袭F-18,Su-27抄袭F-15哪,奇怪的是居然有一大批中国人跟着这些西方人起哄。


2.J-10从整体性能上说略逊于“欧洲双风”,其空战挂载下的冲刺速度略低于EF2000(但在射出中距导弹之后,J-10的超音速性能与EF2000的相当,优于“阵风”),而最大载荷(燃油+武器)比“欧洲双风”低20%左右- 这并不奇怪,因为“欧洲双风”的体积比J-10大20%-30%。EF2000的标准空战挂载是四枚中距导弹,两枚近距导弹;而J-10的标准空战挂载是每样两枚- 这同样也毫不奇怪,因为对英德等国EF2000是它们的顶级战斗机,地位相当于美F-15,空战挂载自然要向F-15看齐;而J-10是中国新一代战斗机所谓高低搭配中的“低端”,2+2的武器配置已经够用了。现阶段J-10事实上存在动力略显不足的问题,因为AL-31的功率比J-10的设计配置“太行”发动机大约低5-6%(AL-31体积也比“太行”略小,故将其装入J-10并不需对J-10进行多大改动,现在J-10的尾部有时看起来别扭是AL-31特异的收扩喷管设计造成的),装AL-31的J-10空战推重比“只有”1.1+。但是如前所述,优越的气动布局可在相当大的程度上补偿发动机性能的缺陷,“鹰狮”的空战推重比只有F-16的80%却比F-16的机敏性好(尤其在超音速区)。J-10的气动布局比“鹰狮”更优越(后者为保证短场起降能力牺牲了一部分气动性能),F-16必须有比J-10高30%的空战推重比才能达到与后者相当的超音速加速性能;即使在这种情况下,由于翼载较高,超音速升阻比低和超音速配平能力不足,F-16依然无法与J-10在超音速转向率上抗衡。“阵风”在与美军的模拟对抗中屡屡击败美现役F-15,F-16,F-18战斗机,J-10的整体空战飞行性能还优于“阵风”(亚音速和跨音速区性能相当,超音速区J-10性能优于“阵风”),对抗西方主流战斗机自然不成问题。美军的F-15E和F/A-18E/F将至少服役到2030年,周边国家的三代机很可能服役到2040年以后(别忘了F-15E,F-16,F-A-18E/F,MiG-29系列和Su-27系列的生产线还在继续运转),而空战能力不及J-10的F-35按计划将在2012年服役。也就是说,至少在三十年里我们还将面对大批空战能力弱于,或顶多相当于J-10的外军战斗机,在服役期间不断升级的J-10足以满足中国空军在这三十年里对“低端”轻型战斗机的需求。如果有朋友还认为J-10只是“过渡”型号的话,我也再没什么好说的了。


3.JF-17与J-10性能相差太远,虽价格低廉也完全不值得中国军方购买。历史上与其设计定位最相似的是美F-5,大批向客户国出口,美军自己只用来装备假想敌部队。JF-17所谓航程远那是与J-7比的,对中国空军来说JF-17空战能力太差,最大载荷太低,作战半径太小,总而言之毫无批量装备的价值。如果JF-17早出来十年还可以和新J-7争夺一下J-10服役前的中国轻型战斗机市场,现在是没机会了。K-8的经验没有可比性,中国当时没有初级喷气式教练机,K-8填补了一个市场空隙;而JF-17想批量进入中国空军必须与性能远在它之上的J-10竞争,鉴于中国军方现在强调质量而非数量的思维方式,空军必然优先支持J-10。

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