四代机到底遗传了谁的基因,F-22或苏-47

沈权将军 收藏 3 681
导读:F-22的先进性主要体现在矢量推力发动机、隐身性能和有源相控阵等方面,这也是四代战机的标志性技术。但由于该机是1990年代设计的,因此F-22并没有应用21世纪以后才出现的DSI技术。   据美国国防情报局(DIA)预测,中国第四代战机未来几年将实现首飞,但要实现批量部署仍需大概10年时间。但日前中国人民解放军副司令何为荣中将在接受媒体采访时透露,中国第四代喷气式战机很快便可以举行试飞,并将于2017年列装——这比美国情报机构所推测的时间提前了数年,但国防情报局仍坚持“与美国情报机构推测的时间大体一

F-22的先进性主要体现在矢量推力发动机、隐身性能和有源相控阵等方面,这也是四代战机的标志性技术。但由于该机是1990年代设计的,因此F-22并没有应用21世纪以后才出现的DSI技术。

美国国防情报局(DIA)预测,中国第四代战机未来几年将实现首飞,但要实现批量部署仍需大概10年时间。但日前中国人民解放军副司令何为荣中将在接受媒体采访时透露,中国第四代喷气式战机很快便可以举行试飞,并将于2017年列装——这比美国情报机构所推测的时间提前了数年,但国防情报局仍坚持“与美国情报机构推测的时间大体一致”的观点。

目前,布署的F-22战机数量已达187架,但今年初国防部长罗伯特·盖茨实际上已下令关闭该型战机的生产线。正在大批部署F-35战机,但与同为第四代战机的F-22相比,F-35缺失了一些性能及装备,如超音速巡航、一种能够延长航时的推进系统,以及发射远程武器和在燃料未耗尽时撤离的能力。

F-35是国际上首次采用DSI进气道的战斗机。

盖茨曾于今年7月表示:“我们拥有大批F-35和一些F-22战机,而中国在2020之前不会拥有第四代战机。并且,等到2025年这一差距只会加大。”

何为荣的这一言论重燃了五角大楼内部有关是否继续生产美国最先进喷气机F-22战机的争论。有军事分析家担心,一旦中国第四代战机于2017年列装,就会使解放军的喷气战机力量超过英国、法国以及西欧其他国家。

对此,五角大楼发言人赖恩·惠特曼则认为:“国防部长的话与国防情报局的评估没有任何矛盾之处。无论是哪一种情况,未来十多年中我们都不会看到中国第四代战机有什么重大发展。

华府智库战略与国际中心副主任、中国军事问题专家理查德·费舍尔指出,美国防情报局对这位中国将军评论的回应的确令人欣慰。

不过,费舍尔却认为国防情报局的评估和国防部长盖茨7月16日的发言相互矛盾。因为,“盖茨认为21世纪20年代之前中国第四代战机不会出现,而国防情报局却暗示‘威胁将在2020年之前产生’也在其评估‘范围’之内。”

中国的歼-10虽然是第三代战机,却应用了不少“三代半”甚至四代战机的设计理念,但在隐身能力和相控阵雷达技术方面刚开始起步。

笔者注意到,一位曾参与F-35发展项目的美空军官员曾于13日在美国《航空周刊》上刊载了一篇有关中国四代战机的文章。据此摘译引用他在文章中的话:F-22的先进性主要体现在发动机、隐身性能和有源相控阵等方面,这也是四代战机的标志性技术。F-35更是国际上首次采用DSI进气道的战斗机。而且,F-22和F-35的另一核心技术就是矢量推力发动机,目前是除美俄之外,其他国家对该技术的实用情况都是空白。这名官员还表示,显着缩减新战机的雷达横截面,需要的不仅仅是隐身涂层。整体设计和造型以及外部涂层都是必需的。“中国第四代战机若局限于‘歼-10’的设计将会举步维艰”。

由于西方一直无法准确获悉中国最新一代战斗机的开发进程细节。例如西方原本认为中国将和俄罗斯共同研制新一代隐身战机,但事实证明两国将分别牵头研制新型机。

虽然中国在隐身技术、雷达和发动机技术上仍较为落后,但近年来相关技术领域的发展十分迅速。对此,虽然美国情报机构认为目前中国还远远无法获得这种能力,但也认为中国可能已获得了建造F-22和F-35性能战机的部分先进技术。如FC-1/JF-17“枭龙”战机就采用了F-35的DSI进气道技术。

FC-1/JF-17战机采用了F-35的DSI进气道技术与早期型号的F-16战机能力相当,但却仅相当于新型F-16战机效力的80%。

这位曾参与F-35发展项目的美空军官员在文章中称,中国在研制喷气先进战机方面的最大困难之一是发动机技术。二十多年来中国一直致力于独立研制飞机发动机——任何高性能飞机的关键组成部分——的生产技术。截至目前,中国仍未获得为其最先进战机生产发动机所必须的所有生产技术及技能。例如,中国是俄罗斯RD93发动机(最初设计用于为米格-29战机提供动力)的重要客户,已经采购了上百台该款发动机。目前,RD93发动机单价约为250万美元。

文章称,中国曾研发了一种与RD93相似的发动机即WS-13,而且中国方面消息称这款发动机即将投入使用。在研发这款发动机期间,中国从俄罗斯获得了帮助,后者为前者提供了生产发动机关键部分所需的技术。但有报道称,中国又最近再次订购了另外百台RD93发动机。由此可见,建造高性能军用喷气发动机并非易事,中国在这方面已遇到了诸多棘手的问题。这并不是在说中国无法获得建造高性能军用喷气发动机的技术,但在获得这种技术之前,他们势必会需要俄制RD93发动机。据中国官方报道,中国之所以采购更多台RD93发动机,是因为他们无法生产足够多的WS-13发动机。

俄制苏-35战机在性能上达到第四代战机标准很多,但隐身及整体性上差距很大。

文章称,中国工程师已经掌握了制造中国版俄制AL31F发动机的生产技术,而为歼-10战机研发并已于两年前投入使用的WS10A发动机正是中国版AL31F发动机。不过,中国空军对WS10A发动机的可靠性及性能并不满意,只能再从俄罗斯订购另外百台AL31F发动机,作为未来走下生产线的歼-10战机的心脏。与此同时,俄罗斯也正在努力为其可与F-22媲美的新型战机改进AL31发动机,但也已经遇到诸多严重问题。那么,中国能够在一夜之间超越俄罗斯吗?

歼-10战机是中国自主研制的首款先进战机。该战机是中国为打造出能够与国外战机相抗衡的现代战斗机所做的一次尝试。歼-10战机的研发工作始于二十多年前,旨在研制一种可与俄制米格-29与苏-27或美制F-16相媲美的战机。不过,直到1998年的时候,该款战机的原型机才开始进行试飞。直到2000年的时候,中国才解决了在飞行测试中发现的一些基本设计缺陷问题。到2002年的时候,中国建造了9架原型机,但在随后的飞行测试中又发现了数百个小问题。

文章称,对于中国工程师而言,是这一次绝佳的学习机会,事实上,歼-10战机看起来有点像美制F-16战机,而且两款战机的重量也相差无几,都是19吨。不同与苏-27。而且,歼-10战机与F-16战机一样,都采用单发动机。

欧洲“台风”战机虽已完全具有“三代半”战力,但与第四代战机相比仍有差距。

至于重达13吨的FC-1/JF-17战机配备有RD93发动机,是中国研制的美制F-16战机低成本替代型战机。该款战机由中国与巴基斯坦联合研制。虽然JF-17战机与早期型号的F-16战机能力相当,但却仅相当于新型F-16战机效力的80%。该款战机以俄罗斯中途夭折米格-33战机项目为研发基础,其配备的电子设备多为西方国家制造,而意大利公司就是主要供应商。

FC-1/JF-17战机能够搭载重达3.6吨的武器系统,利用雷达制导和热制导导弹。其最高时速约近2000公里,航程为1300公里,升限为55000英尺。到目前为止,中国仍没有就其本身是否列装FC-1/JF-17战机的问题做出决定。很明显,这是因为中国认为歼-10(自主研发)及歼-11(在俄罗斯许可下建造的中国版苏-27)战机已足以满足其需求。不过,与FC-1/JF-17战机相似,歼-10战机的性能并没有达到预期效果。但,歼-10战机无法抗衡俄制苏-27/30战机也是不争的事实。

最后,借用我在为什么说歼-10能否打败F-22是个伪命题一文的观点来说明我看中国第四代机。在未来交战当中,任何战机都依赖于一个作战体系,谁能够占据最后的优势,不仅仅取决于单件装备本身的性能,更多取决于体系作战能力。

这里笔者要表达的是,虽然F-22拥有无可否认的优异性,但即使是采用F-22或F-35或之类更具攻击性的隐形战机之攻击时,也无法改变防空体系力有不逮的事实,且F-22在拦截F-22的能力方面恐怕反而不如“反F-22”。因此,与其砸下大量资金从无到有开发“仿F-22”,不如以相对较少的经费、用几乎已存在的技术拼凑出“反F-22”,作为在真正能反制隐形空军的防空体系问世前的过渡方法。

据说在机动性能方面能对抗F-22的苏-47“金雕”战机。

这是基于对“极端追求F-22思路”的反思,但仍不应本末倒置而忽视F-22的设计思想。即,F-22这样的全隐形战机让绝大多数兼顾探测距离和精确度的防空体系(如区域防空导弹用的波段雷达)失效的事实仍然存在,而F-22追求的隐形性能也是“反F-22”的重要指标,只是不要求做得那么彻底。

这如目前流传已广的ASBM反航母神话,对于具备反制措施的作战体系,虽不能说毫无用处,但从本质上讲,毕竟其只是区域防御性战略下的特殊产物。且必需在与现有防空体系有了完善搭配的情况下,能够做到“有对抗F-22的机会而不被痛宰”的能力(二架或二架以上对抗一架)。(参考:弹道导弹反航母,决不可关起门来自说自话?)

反之,假若中国真的拥有了相应的作战体系,我们就不必讨论如何用ASBM反航母或拼凑“反F-22”?到那个时候,中美军力上应真的旗鼓相当,不用说面对F-22或F-35,恐怕连反航母都不再是一个值得追求的目标。这也是美国与俄罗斯在战略和作战体系(制与反制)的最大区别。简言之,中国空军仅仅只是“手软”“腿短”吗?再思之,中国四代战机能够在“一夜之间”超越俄罗斯吗?

中国权威军事媒体最新透露的中国新型战机模型的气动加热计算模拟图,近似于苏

因此,尽管在网上流传着大量有关中国新型战机的所谓“暴料”,但基本上都经不起推敲。其中,有两种方案与俄罗斯的苏-37和苏-47非常类似,还有一种则像是传说中的反F-22的攻击版F-22B。至于第四种方案,则几乎就是F-22或是F-35的仿制品。(也就是说,现在外界对中国新一代战斗机的信息掌握的是极其稀少的。)但若综合俄罗斯军事工业综合体及中国意识到自己在技术和加工工艺方面与美国存在的巨大鸿沟,并不希望开发一种F-22“猛禽”战机的复制品。中国的第四代战机可能会在一两项主要的技术指标上具备与F-22抗衡的能力。结合日前中国权威军事媒体最早透露的中国新型战机效果图和最新透露的中国新型战机模型的气动加热计算模拟图,我们大致可以看出中国第四代战机的端倪。但无论如何,中国的下一代战机都不会对美国空军的空中霸权构成真正有效的挑战。

中国权威军事媒体最早透露的中国新型战机效果图,近似于苏

全面比较:俄最新苏-35/37/47和中国歼

苏-35(也称苏-35BM,以示和原来的苏-35的区别)是苏霍伊走了一大段弯路后,最后推出的第二代单座苏-27。在惊世骇俗的苏-27基本型之后,苏霍伊先后研制了三翼面的苏-35(老)、三翼面加推力转向的苏-37(老)、前掠翼的苏-47(临时代号),但最后回到了常规的苏-35,既没有用三翼面,也没有用前掠翼,连推力转向都不能确定是不是使用。

歼-11基本型就是苏-27基本型。中国的引进许可限制很多,引进也不包括发动机和雷达。这十几年来,中国的发动机和雷达事业有了长足的进步,加上对引进的苏-27抠细吃透,自然而然地推出了歼-11的改进型歼-11B。

在中国引进苏-30MKK的时候,印度同时引进了苏-30MKI。至今人们还在争论MKK先进,还是MKI先进。事实上,MKK也好,MKI也好,两者都不代表苏-27的未来,苏-27的未来在苏-35和歼-11B之间。

但苏-35取消了机背减速板,不仅减轻了重量,也增大了机内载油量。

苏-27的一个基本问题是隐身处理十分缺乏。在不改变基本气动布局的情况下,采用雷达吸波材料是最好的捷径,苏-35和歼-11B都采用这个技术,但从MKI发展而来的苏-30MK没有,是一个很扎眼的缺失。歼-11B采用了相当比例的复合材料,如机翼蒙皮、垂尾、平尾,但苏-35没有裸机的图片,不大好说到底用了多少复合材料,苏-30系列极少采用复合材料,俄罗斯飞机也没有大量使用复合材料的记录。如果苏-35还是铝合金为主,那隐身性能可能略低于歼-11B。不过材料对隐身的作用不如气动外形,两者的气动外形基本相同,可能把材料隐身上不大的差别都掩盖了。但复合材料对减重的作用的明显的,这一点上歼-11B可能领先一步。

苏-35采用加大推力的AL-41,这和AL-31是同一个核心,而不是米格I-44的”正宗“版AL-41,但采用先进的FADEC。FADEC是全权数字发动机控制的简称,这是发动机版的数字电传,可以实时对发动机工况最优化,保证可靠性、耐粗暴操作性、维修性。现在还不清楚AL-41是否采用推力转向,但俄罗斯有这个技术,AL-41采用推力转向只是成本和可靠性问题。没有技术上跨不过去的难关。歼-11B采用太行,一般认为推力比AL-31要大。由于这是全新研制的发动机,正好和中国FADEC的发展同步,没有理由不采用FADEC。太行核心来自通用电气F110,这是美国第二代战斗机涡扇(AL-31是俄罗斯的第一代战斗机涡扇),更为先进,因此潜力更大。通用电气用来和普惠F119竞争的F120发动机核心就是从F110发展过来的。太行的推力转向如果现在还没有配备,那也是一个时间问题。

苏-35采用数字电传飞控,苏-27采用模拟电传飞控。模拟电传飞控简单、可靠、响应时间短,但数字电传飞控可以软件升级,提供几乎无限的升级空间,便于不断挖掘潜力。苏-35取消减速板就是挖潜的结果,用襟翼、副翼和其他控制面的复合动作,可以达到减速板的效果,而不用减速板的重量和体积。80年代航空界流行CCV布局(也称随控布局),使用大量的控制面,包括水平和垂直的鸭翼,实现复杂的机动动作。通过将传统布局的现有控制面的创造性组合,现代数字电传飞控可以达到差不多的效果,而不用额外的重量和机械复杂性。苏-35取消减速板说明了苏霍伊对数字电传飞控已经得心应手。歼-11B肯定也采用了数字电传飞控。歼-10、FC-1已经采用数字电传飞控,歼-11B没有理由不用。没有取消减速板,说明中国对苏-27的气动和操控还没有达到俄罗斯的地步,还不敢冒这个技术风险。这是差距。

苏-35采用玻璃座舱,也就是用计算机显示器取代大量的传统仪表。玻璃座舱不是一个时髦,而是空战信息化的必然。过去的玻璃座舱采用CRT,现在通常用LCD。传统仪表的占地是固定的,不同仪表之间要抢地方;LCD可以在同一片地方在不同的信息之间切换显示,并且用图形、色彩、动画等图形显示手段,将飞行和发动机状态、战术态势、电子对抗等信息综合起来,极大地提高信息量,使飞行员从技术员升级到战术家。俄罗斯作战飞机的玻璃座舱化在苏联解体时刚刚走上轨道,但极端经济困难大大拖延了进展。苏-35玻璃座舱的实际水平还不清楚,但应该不低。歼-11B也应该采用了玻璃座舱。中国战斗机技术的发展和中国电子技术的发展同步,歼-10、FC-1和其他新型战术飞机都采用了相当先进的玻璃座舱,歼-11B没有理由不用。如果中国和俄罗斯的计算机和民用电子技术水平可以作为一个参考的话,歼-11B的玻璃座舱更先进也不一定。

苏-35采用Irbis被动电扫雷达,这是俄罗斯的传统绝技。米格-31的Zaslon雷达上世界上第一种战斗机电扫天线雷达,苏联解体后,俄罗斯继续被动电扫雷达的研究,印度的MKI采用的BARS就是阶段性的结果。Irbis是BARS的进一步发展,至少在”功率口径“(power aperture)上仅次于F-22的APG-77,而高于F-15C的APG-63(v)3、F-18E的APG-7和F-16 Block 60的APG-81。中国在雷达技术上也有了长足的进展,空警2000和空警200都用电扫天线。但现已公开的战斗机雷达还是平面缝隙天线,歼-11B可能还不是电扫天线,这也是差距。但雷达是可以后期改装的。按照中国现在电子技术进步的速度,歼-11B在生产过程中可能就改用电扫雷达了。

总的来说,苏-35在技术上还是领先于歼-11B一筹。这没有什么不可思议的,苏霍伊在同一个平台上已经”磨“了30年了,中国才开始”磨“;俄罗斯在雷达、发动机、数字飞控等关键技术上已经先走了好多步,中国落后了也没有什么好奇怪的。不过中国的进步步子很大,更重要的是,歼-11B在大量生产,后续的改进工作正在紧锣密鼓地进行。但是苏-35的投产到现在还是气若游丝的事情,即使不断气,最终产量也难说。工程技术的发展没有什么奥秘,就是要不断实践、不断积累,就是要不断地烧钱、烧时间,功夫到了,东西就出来了。中国在高速积累经验,俄罗斯在勉强维持香火,时间在哪一边不难看出。如果歼-11B还落后于苏-35,那歼-11C几乎就可以肯定领先了,要是苏霍伊还继续推出苏-27的新版本的话。或许,中国跳过歼-11C,而直奔传说中的四代,而苏霍伊那边也终于推出T-50,那就是新的一轮竞赛了。

小贴士

据美国战略与国际(CSIS)数据,中国较早制造的战机一直处于服役状态。目前,中国的空中实力已超过467架现代战机(其中,76架苏-30、24架Su-30MK2、171架Su-27、116架歼-11,以及80架歼-10共计467架战机。同时,有迹象表明,中国正继续组装已得到的100套Su-30“可拆卸套件”及另外105架Su-27“套件”,陆续将再增加205架“苏式战机”。加上歼-10已得到的二百台AL31F发动机余下的120台,未来总计会有803架现代战机)、400架歼-8(米格-21基础上重新设计的双引擎战机)、500架歼-7(米格-21中国版)、300架歼-6(米格-19中国版)和300架强-5(米格-19变种攻击机)组成。

随着更多的先进的战机入役,歼-6、歼-7等较早制造的战机正逐步被淘汰。不过,由于数量过于庞大,一向以节约着称的中国认为,一些旧式飞机仍然有很长的剩余使用寿命(预备役)。情报显示,中国已将歼-8战斗机改装成“智能”轰炸机。

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