中国五代机:质量数量将压制F-22

中国五代机:质量数量将压制F-22

日本《军事研究》杂志(月刊)2月号刊登了日本前航空自卫队将领林富士夫的一篇文章,题为《中国空军的最终目标是驱逐日美航空战力》,文章称,中国空军从海湾战争中受到启发,开始以惊人的速度进行现代化改造,目前已经基本建成完备的防空网络。以第5代战机歼-20、歼-31为首的众多进攻性武器正逐渐实现现代化。本文将分析在第5代战斗机开发中隐现的中国航空战力现代化的意图,并探索其最终目标。

歼-20令世界震惊

歼-20令世界震惊
  • 2011年时任美国国防部长盖茨访问北京期间,传出来中国歼-20战斗机试飞的消息,令世界为之震惊。实际上,早在2009年下半年,就曾有一位中国空军副参谋长透露,中国将在2017至2019年左右部署隐形战斗机。

  • 如果说一架飞机试飞前要花3年时间设计,花2年时间试制,花1年时间进行各种地面测试和性能测试的话,中国在2011年1月首次试飞了歼-20,说明其早在2005年就已经开始了相关设计工作。图为正在试飞的歼-20战机。

  • 沉寂一段时间后,2014年,有媒体曝出歼-20第3架验证机和第4架验证机分别于3月和7月试飞的消息。1号验证机试飞约3年后出场的新验证机,在外形和装备上出现了明显变化。

  • 在飞机研发过程中,通常会制造多架用于试飞的验证机。根据不同的试验内容,装设仪器、航电设备、武器装备等也会有所变化,但机体构造基本不会变。然而,这次登场的验证机不仅试验内容有所变化,而且在结构上也与1号、2号机不同。图为罕见的两架歼-20同时现身。

  • 其不同点主要有以下几个方面。1.主起落架后方的机身变细,机身下部、2个发动机间的凹陷加深。

  • 2.垂直尾翼后方突出的尾撑加长,与排气方向更加平行,下方的腹鳍向后方移动,体积更大。

  • 3.垂直尾翼和鸭翼的后缘被削尖,前缘根部扩展由曲线变成直线。

  • 4.无隔道进气口前缘下倾,起落架舱门被修改,起落架放下后,舱门关闭,前起落架的形状变得更加简单。

  • 5.整体式座舱盖加装加强框,座舱盖安装挡风玻璃和紧急逃脱时的导爆索。

  • 6.机头下方加装了可能是红外搜索跟踪系统的转台,机头、进气口、垂直尾翼两侧及机身下面装有防御传感器。

  • 7.座舱内似乎安装了全息平面显示器。

  • 8.表面涂装改为与F-22、B-2及F-35类似的涂装,应该是吸波涂层。图为最新亮相的2015号歼-20。

  • 这次3号、4号机的设计变更可以分为3种类型。一是针对1号、2号机试飞过程中暴露出的问题进行的设计修改。二是反映试飞以外各种试验的结果,或者说改进设计。三是为了量产进行的设计变更。

  • 关于第一种类型,3号、4号机是在1号机首次试飞后约3年后才登场,所以应该是针对试飞中出现的问题采取了对策,但制造3号、4号机之前,还需要有图纸,所以这只限于2012年初之前的设计变更。图为歼-20试飞时放油的靓照。

  • 关于第二种类型应该是改进了与试飞不直接相关的RCS(雷达散射截面)的测试和隐形设计方法。尤其可能改进了试制1号、2号机时未包含的隐身性能。

  • 关于第三种类型,主要是考虑成本管理,通过简化设计和减少零部件数量来达到降低成本的目的。图为网友设计的歼-20上舰想象图。

2024年或初具战力

2024年或初具战力
  • 假如说中国是从2005年开始研发歼-20,那就是在9年后(2014年)开始首次试飞接近量产型的验证机。从进程上说,这比F-35战斗机还要快。不过,中国要想在其所说的2019年左右之前真正部署歼-20,还需要克服好几项技术难题。

  • 关于试飞的进展,除了4号验证机在西安的中国空军基地试飞这一报道外,再也看不到其他具体信息。不过,距离首次试飞已经过去4年,所以包括飞行包线在内的飞行性能、特性、系统功能、结构强度、搭载武器的投放等与机体相关的基本试验项目很可能已经结束,在机体方面应该已经没有多大的技术难题。关于超音速巡航性能,存在各种猜测,但从机体形状来看,其形体要比F-22还要好,更具优势。至于外界所担心的发动机问题,虽说仍然不太可能搭载国产发动机,但如果从俄罗斯引进了苏-35而获得土星117S发动机,歼-20就可以实现超音速巡航。图为苏-35战机发动机特写。

  • 作为战术型战斗机,歼-20需要搭载外部武器,因此在进入运用阶段后,仍将会进行长期的颤振试验。

  • 另外,对于拥有高度统合系统的第5代战机来说,一个特殊问题是软件升级及其验证工作需要耗费大量时间,F-35战斗机开发滞后也是这个原因。歼-20在今后搭载航电设备进行试飞时,可能还要多次修改设计,5代机一个小小的细节便可能影响整个系统,所以必须做好每次改进都需要进行庞大验证工作的心理准备。图为美军F-35战机。

  • 歼-20应该搭载了隐形战机所特有的AESA雷达。不过,从中国热衷于引进苏-35战斗机从而获取该飞机所搭载的AESE雷达技术来看,中国的国产雷达要么不稳定,要么出现了技术问题。

  • 如果只根据外观,很难获知歼-20航电设备的性能和试验进展情况。另外,中国应该也不会公开与搭载的航电设备性能评估有关的信息。不过,即使没有具体信息,通过观察其是否成功试射中程空对空导弹,也可以判断武器系统的完成情况。

  • 中程导弹的标准战术是:在捕捉到目标后,为了以最大射程发射,会将飞机加速至超音速,然后发射导弹。武器内装最能体现隐形战斗机的特征,其最大的技术挑战是,如何在受到冲击波和音振影响的苛刻环境下开启武器舱,使导弹等武器在不接触机体的情况下安全发射。这需要有一个新的装置来将导弹顺利地从武器舱转移到超音速气流中。图为歼-20打开弹仓的画面。

  • 与机体安全分离、雷达及其他传感器捕捉跟踪目标、机体向导弹发出制导指令、进入隔离距离后导弹自动跟踪目标、最终命中前的末端制导……只有成功对所有武器系统进行试验,才算是真正地完成了歼-20的武器系统。

  • 歼-20应该具备同时攻击多个目标的能力。但验证这种能力的试验必须要在试验机、多枚试验弹、多个目标都正常发挥作用时才能完成,试验条件要求相当苛刻。所以,国外很少有国家会通过实际试飞来验证最大功能和性能,歼-20应该也不会。图为网友绘制的歼-20战机发射导弹画面。

  • 美国《航空和空间技术周刊》最近报道称,歼-20机身侧面的导弹武器舱在导弹发射器张开后,舱门会关闭,这点与F-22不同。这说明,歼-20并非是在单纯的模仿。

  • 那么,歼-20何时能够完成交付?以F-35为例,面向空军的量产型号F-35A在2006年12月15日首次试飞,2013年10月30日该机首次实弹发射AMRAAM导弹,后者距离在F-35A首次试飞已过去7年。假设歼-20的3号、4号验证机与F-35A相当,直接套用前者所花时间的话,其将在2014年首次试飞7年后的2021年实施首次实弹发射试验。现在,F-35A计划在实弹发射3年后的2016年12月开始具备初始作战能力(IOC),所以歼-20的IOC可能还要在发射试验3年后的2024年实现。图为美军F-35A首次空射AIM-120C5中距导弹。

歼-31属于低配项目

歼-31属于低配项目
  • 第二款隐形战斗机歼-31在2012年10月31日完成首飞。距离歼-20首飞不到2年时间。虽然其机体与F-35同等规模,但F-35是单发,歼-31则是双发。双发动机首先是为了提升安全性。在单发动机的情况下,无论怎么提高发动机性能,一旦停止运作,推力将变为零。

  • 首飞后,歼-31似乎是在沈阳进行试飞。有报道称,歼-31此前至少进行了6次试飞,该飞机2号机已进入最后组装阶段,但除此之外,外界得不到更多信息。这与3号、4号机稳步取得进展的歼-20形成鲜明对比。图为歼-31试飞画面。

  • 有人说歼-31与F-35相似,但歼-31虽然在尺寸和重量上与F-35相似,但形状上更像YF-22。中国在2014珠海航展上展示了看上去用于出口的FC-31模型,其单块式座舱盖等特征与量产型的F-22非常相似。该飞机搭载了包括HMD在内的最新航电设备,所以感觉中国很希望将其用于出口。图为美国YF-22原型机。

  • 那么,同时开发歼-20与歼-31这2种机型的意图何在?

  • 歼-20首飞不到2年便试飞歼-31,这其中有诸多谜团。这2款飞机之间到底是什么关系呢?一种说法是竞争试制的备选机型,一种说法是不同的项目。

  • 如果说是竞争试制的话,就有几个疑问。因为竞争试制应该会基于同一个要求试制,但2种机型在机体规模上有很大不同,因此不太合乎情理。

  • 而且从首飞时间存在2年偏差来看,这也不太可能是竞争试制。歼-31在首飞后,似乎并没有进行性能比较飞行。图为在珠海航展亮相的FC-31模型。

  • 如果用排除法的话,就会得出歼-31是另一个项目的结论。因为歼-20是具备远程攻击能力和高空作战能力的重量级战斗机,价格应该也会比较高。因此,中国才进行高低组合,将歼-31作为低档的项目。

  • 然而,进入2015年后,有猜测称歼-31使用了在与歼-20竞争中落败的歼-19的技术。如果这是事实,就能够理解为什么歼-20进展明显,而歼-31研发速度缓慢。同时,这也说明,歼-31的原型歼-19同歼-20的性能比较飞行已经在歼-20首飞(2011年1月)之前进行过,而歼-20是算好了时间点进行首飞。图为歼-31在珠海航展炫技。

两种机型或成好搭档

两种机型或成好搭档
  • 也有人认为,中方可能认为歼-19虽然在竞争中落败,但弃之可惜,于是制造公司对其加以进一步改造利用,成就了歼-31。但是,很难想象一个企业会瞒着政府开发战斗机,所以至少已经获得了政府的认可。对于政府来说,这既可以作为歼-20失败时的保险,如果出口,还可以成为赚取外汇的手段。中国可能将因政治和经济原因买不了F-35的国家作为潜在买家,但本国空军没有采用的东西不容易取得信任。因此,为了向海外销售,预计中国空军可能限量购买几架歼-31。

  • 也有人猜测歼-31将被作为航母舰载机。由于歼-15舰载机已经以最大起飞重量成功实现舰上起降,所以中国没有理由在歼-15之外再去开发其他舰载机。不过,由于“辽宁”舰那样的滑跃起飞方式无法获得弹射起飞方式那样的离舰速度,所以起飞重量有限,作战半径和搭载的武器装备也不足。“辽宁”舰那样的航母需要比歼-15更轻的舰载机。图为歼-15从“辽宁”舰上滑跃起飞。

  • 虽然歼-31的定位依旧不明朗,但如果继续开发下去并完成列装的话,就需要思考歼-20和歼-31将来担负何种职责了。中国空军为了实现现代化,正在推进已经老化的第2代和第3代战机退役。但信奉数量的中国军队应该会在歼-10和歼-11等4代战机之外,保持一定数量的5代战机,让歼-31来补充歼-20的战力。那时候,二者会有哪些具体任务呢?

  • 中国应该会避免与质量上占优的美军进行正面空战,而是在作战中先发制人,攻击航空基地、导弹基地、航母、可发射巡航导弹的战舰、防空网、指挥控制系统,以此来获得航空优势。歼-20作为远程攻击机,在作战初期会成为确保航空优势作战的主角。3号、4号验证机在设计上能更有效地应对撞鸟事故,机身下方设置的导弹警戒装置传感器是为了躲避来自下方的导弹。由此可见,比起空对空战斗来,歼-20更加重视空对地攻击能力。图为歼-31上航母的想象图。

  • 关于歼-20的其他任务,正如《航空和空间技术周刊》所说,它可以突破空中巡逻(CAP)线,威胁战斗网络核心的AWACS等ISR飞机和空中加油机,通过将敌方战斗机部队阻止在歼-20行动半径外,还可以成为反介入/区域拒止(A2/AD)战略的王牌。空中力量的特质虽然是无法用数量来弥补质量上的差距,但从数量上压倒对手也是传统的大原则。在集中全力争夺航空优势的首战中,一方面将非隐形战机的歼-10和歼-11用于防空,另一方面投入歼-20实施进攻作战,然后由同代的歼-31战机用数量进行补充。

空军现代化速度惊人

空军现代化速度惊人
  • 除歼-20和歼-31以外,有关歼-18垂直起降飞机的报道以及中国从俄罗斯引进苏-35战斗机的动向,也都说明中国仍在继续将战斗机的现代化作为最优先的课题。

  • 另一方面,除了战斗机,中国在现代空中力量所需要的各门类军用飞机研发方面都取得了惊人进展。图为在珠海航展表演的苏-35战机。

  • 2011年1月的歼-20、2012年10月的歼-31、2013年1月的运-20战略运输机、2013年11月的“利剑”无人攻击机、2014年的新型空警-500预警机,连续4年,中国每年都有新机型试飞。

  • 那么中国空军现代化的目标是什么?又分为哪几步?

  • 中国现代化的目标应该是从质和量上在东亚保持与美军相匹敌的战力。现代化的步骤可分为以下3个阶段。图为运-20在珠海进行表演。

  • 第一,确保同等质量。第一阶段就是要从质量上构建可以匹敌的态势,要具备现代战争所需要的所有武器门类。其目的在于确保遏制力,通过展示所有门类的武器系统,让对方认识到自己强大,起到遏制作用。为此,一个有效的做法是将多种多样的最新式武器摆在橱窗上。这一阶段不需要量,而以威慑为目的。如果对方高估自己的实力,那就更好了。

  • 在航空领域,基本都是中国追赶美国的模式。但宇宙、网络空间、无人系统这3个领域都属于“无人”的领域,中国不仅在追赶,而且还可能超越美国。

  • 美国空军认为未来战争的主角将是高超音速飞行器。2013年5月,美国的X-51A“驭波者”高超音速飞行器试验机成功实现5.1倍音速飞行。而中国2012年5月已建成可试验5至9倍音速的超音速风洞(JF-12)。现在,中国不只是在追赶现在的美军,还准备追赶和赶超未来的美军。图为网上流传的“利剑”无人机。

  • 第二,确保数量优势。在质量上追上对手后,接下来就该转为增加量了。为转向这一阶段,还需要巩固开发装备的设计,避免制造后进行大幅修改等情况。

  • 在这一阶段,不需要进行威慑性宣传,甚至连进展情况都不会公开,以免将战力暴露给敌方。一旦公开信息消失,就说明中国进入了增量阶段。

  • 以歼-20为例,开发出验证机和保持有限数量运行的时候,还算不上已经进入这一阶段。然而,一旦进入量产态势,以中国现有经济实力而言,建立一支足以对抗只有180架F-22战斗机的美国的5代战机部队并非难事。图为美军F-22与B-2编队飞行。

  • 第三,实战运用阶段。很多人将目光转向中国在广泛门类的武器上的快速现代化,但这些门类齐全后,中国将其组合起来,真的能够有效运用吗?航空战力不只是隐形战机等硬件,还需要开发出最大限度发挥性能的战术和从目标选定到武器分配、攻击、战果确认的杀伤链整合起来的高度复杂的指挥运用系统,以及教育、培训熟练掌握这些系统的人员。在熟悉单个装备后,还需要通过动员所有装备来一场综合演习,一边纠正问题,一边提高熟练操作程度。图为解放军空军科幻的训练设施。

中国在完成最终目标的第3阶段之前,需要有稳定的安全环境。现在,中国应该处于第一阶段的中期,所以希望避免与美国产生对立。中国即使完成了同等质量的阶段,也仍然无力与美国开战。然而,若对方是弱小国家或者中国核心利益受到威胁并且判断美国不会介入时,则另当别论。

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