中国的歼-20战机

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  2011年1月11日,一个很特别的日期,似乎注定要发生一鸣惊人的事情。这一天,被无数人期待了很久、也猜测了很久的中国的隐形战斗机歼-20一飞冲天,中国一脚跨进了以前只有美俄两家的世界隐形飞机俱乐部。然而,正当国人为之兴奋之际,我们应该冷静看待中国歼20战机的真实水平。
  第五代战斗机(如歼-20战机)是当今世界最先进的一代战斗机。它具有“超强隐身能力、超强机动能力、超视距探测攻击,超音速巡航”——这是隐身战机“4S”能力的设计标准。“超强隐身能力”是5代机最显著的特征,这也是人们常说的隐身飞机。隐身飞机主要是雷达隐身和红外隐身,前者尤其重要。降低雷达波特征的隐身技术,采取合成结构材料和特种涂料吸收、改变和消耗雷达探测电磁波的能量:改变外身获得既保证气动要求,又获得最小雷达反射面的效果;阻抗加载,产生辐射场,改变目标本身的辐射特性,降低散射截面,减小武器装备本身的电磁辐射程度等。
  雷达是靠物体对电磁波的反射来工作的,要想实现“隐身”,就必须降低反射信号的强度。在“隐身飞机”的设计中主要靠两条途径去实现——首先是尽量优化机身上最容易反射雷达信号的结构,其次是尽量把无法消除的反射信号“折射”到雷达收不到的方向去。现有的隐身战斗机外形都特别简洁,几乎没有突出结构和外部部件,就是源于这样的设计思想,甚至还需要把暴露在外面的外挂武器都弄到机身内去,就是“内置弹舱”,这样,雷达反射信号就大大减弱了。隐身性能的另一重点是对发动机进气道的“遮盖”,因为发动机叶片是一个巨大的雷达信号反射源。通常的办法是s形进气道设计——把进气道“扭弯”,从前面看是看不到叶片的。歼20的进气道不仅是“S”形,还结合了DSI进气道前部有一个“鼓包”,它不仅可以优化进气质量、减轻飞机重量,也可以部分挡住发动机叶片的雷达信号。除此之外,为了提高隐身性能,歼20所有舱门的边缘都是“锯齿状”、挡风玻璃上还会镀金、大量采用复合材料来吸收耗散雷达波。
  能否实现超音速巡航也是第5代战机的一个重要性能指标。目前,很多战斗机都能超音速飞行,但都不“持久”,往往是靠发动机在加力状态下的“爆发力”来维持,用“爆发力”长时间巡航,发动机扛不住,油耗更是吓人。能够为超音速巡航提供可靠动力,是隐身战斗机研发中的关键。但我国航空动力的研制基础并不扎实,歼-20暂时用的也是过渡型号发动机。能使歼20形成战斗力的发动机最大推力至少要有15吨,现在我国的“太行”和进口的AL31发动机推力都只有12吨左右,只能让歼20飞起来,进行一些基本的测试。按照歼20目前的发展进度,最快6年就可以定型,那时,装配的就应该是新发动机了。“超强机动能力”也是建立在先进发动机基础之上才拥有的战技术性能。这种超强机动能力是指战机在高速飞行过程中可以实施跃升、跃降和侧移,主要是用于机动归避来袭导弹的攻击。
  “超视距探测攻击”是指战机拥有超视距雷达和精确制导武器。即战机雷达能够看得足够远,精确制导武器打得足够远,这样才能实现远程打击。其中,有源相控阵雷达(AESA)是四代机的核心技术之-一。在这一点上只有美国和俄罗斯才拥有有源相控阵雷达。5代机所需的电子设备主要是雷达,而中国制造雷达的水平大约与制造发动机的水平相当。中国在制造雷达方面达不到俄罗斯、欧洲和美国的水平。尽管中国正在逐步缩小这种差距,但其仍为飞机进口大量先进的航空电子设备。目前,中国正在为该战机研制新型的有源相控阵雷达。
  中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个成功研制第5代歼击机的国家。歼20首飞成功,是我们国家继1998年歼-10成功首飞之后的又一个激动人心的事件,从这个意义上来讲呢,这是具有一个里程碑意义的重要事件。同时它也标志着我国在军机研发领域进入了第5代战斗机的第一梯队。
  对于一个此前没有多少关键技术的国家来说,开始试验新一代战机毫无疑问是一次巨大进步,尽管歼-20距离列装至少还有十年左右的时间。目前,世界范围内唯一服役的5代战斗机是美国的F-22“猛禽”战斗机,这也是目前世界上最先进的战斗机。此外,还有俄罗斯的五代战机T-50已经试飞。作为世界上第一款投入服役的第四代战斗机,F22在航空史上具有划时代的意义,在当代是极为先进的,而且在今后一段时间内也难以超越。歼20仅仅是“中国版F-22”,处在襁褓之中的歼20技术上不能与F-22同日而语,根本谈不上全面超越“猛禽”。即使俄罗斯的T-50也与之有一定的差距。由于中国飞机的发动机大都是引进或者仿制俄罗斯的,因此歼-20的机动能力和超音速巡航飞行肯定不如俄罗斯的T-50,其他方面如超视距探测攻击和超隐身能力也不如俄罗斯的T-50。虽然歼-20首飞成功表明中国航空制造业在短时间内取得了较大的进步,但是其性能在今后几年内仍然无法和,美国F-22和俄罗斯T-50相提并论。歼20现在可能只是第四代+战机,不过随着技术的发展将会逐步改进和完善,最终成为真正的第5代歼击机。
  歼-20的隐身能力,自露面以来一贯都是仁者见仁智者见智。首先来看碳纤维复合材料的使用,这可以说是中国航空工业的一贯的软肋。但是,近年来中国针对这一弱点进行了技术攻关。据报道,这类复合材料在L-I5高教机垂尾上已得到应用,在此基础上,目前,国产碳纤维复合材料已推广至机头罩、方向舵等数个大部件,这些也是即将在L-15第06架上实现装机的部件。预计在国产新批生产的四代战机和第五代战机上,将会获得大规模的应用,这也是中国必须要发展的一个领域,因为没有较大规模的复合材料应用,也就不可能被称为第五代先进战机。
  歼-20安装国产WS-10发动机,机动性强,结构设计很好,但是还不能算是完全真正意义上的第五代歼击机,应该属于第四代+产品。主要缺陷是发动机动力不足,不能进行超音速巡航飞行,雷达系统和隐形技术也不够完善。但是这些缺陷都需要中国航空专家逐一消除。一旦这些不足得到解决,歼20战机开始服役,届时歼20将会成为物美价廉的产品,成为俄罗斯第五代歼击机T-50的重要竞争对手。同时,中国空军的打击能力就有可能会大幅提高,因而也就成为真正拥有“攻防兼备”能力的空军。
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