看门道第3期:中国三代机哪型战力排第一

2015-08-30 19:34:03 来源: 网易航空

    网易航空独家解读(侯知建)歼11、歼15、歼10A、歼轰7A,在9.3抗战大阅兵中,国产四型主力战斗机首次同台亮相。再加上外购的苏30MKK,和已经装备但没有出现的歼10B,哪型飞机战力能夺第一?

    苏27sk/歼11的飞行性能不足以面对后期三代机,而且电子武器系统较为落后

    苏27sk是中国获得的第一款三代机,也是苏30MKK引进以前中国空军的唯一主力。这款战斗机用今天的眼光来看,在高水平的制空权争夺中已经很有些力不从心的感觉了。这种老态来自于两个方面,一方面是基本飞行特性;另一方面是航空电子系统和武器系统的落后。

    三代战斗机并没有谁有真正的超巡能力,突破声速、维持超音速飞行都要打开加力燃烧室。但无论是发动机的本身承受能力还是它对燃油的剧烈消耗,都决定了战斗机不能长时间保持加力飞行。在大多数时候,战斗机只能以0.85~0.9倍音速巡航。

    在苏27开始研制时,当时的机载火控雷达水平要在30公里以外稳定的跟踪、锁定战斗机目标还非常困难。这意味着绝大多数超视距空战展开时,战斗机的飞行速度主要在高亚声速阶段;因此苏27选择了后掠翼——它使飞机获得极佳的航程能力(想想看哪个大型远程客机不是后掠翼)的同时,也使苏27不能再在跨音速区域做极限机动,而是要损失30%机动性——否则飞机会失控,在空气密度大的低空还会引起直接解体。

    此外由于后掠翼刚度不足,以及发动机吊舱远离机身中央的原因,苏27的滚转能力也不是很好。因此从飞行性能本身来说,苏27面对同样也滚转不佳,而且跨超音速机动性也一般的F15倒是并不吃亏,在敏捷性上还有些优势,但遇见滚转极为灵活的F16就比较头痛。而面对欧洲的阵风、台风、鹰狮,以及中国的歼10;那就是是处处受制,处处下风。实际上这四种研制时间较晚的三代机,全都是以苏27/米格29为假想敌开发的,其强调滚转和跨超音速机动能力的思路都是专门挑着苏27的软肋下手。

    在60-80公里距离上雷达开机搜索目标,并从高亚声速巡航状态转入全加力冲刺;在1.2~1.4倍声速下接触交战的现代中距战术,是90年代以后伴随后期三代机、主动中距导弹的成熟而发展起来的,极大程度上就是针对苏27和米格29开发的。你在跨超声速区域最不擅长机动?那我就把你拖进跨超声速区域来打;你愿意停留在亚声速范围也没关系,那只会使我获得非常明显的能量优势,占位更容易,导弹的绝对杀伤区域变得更大。

    苏30MKK大幅改进航空电子和武器系统,是中国很长时间内的空防中坚

    还在90年代时,苏27SK的航空电子和武器系统就已经显得落后严重了;它欠缺主动制导的中距导弹,而且干扰和抗干扰能力都太差。苏27使用的Н-001(内部编号,正式编号为РЛПК-27)雷达系统主要设计和技术均基于苏联70年代水平,比如信号处理仍然采用模拟电路,天线结构还是俗称“锅盖天线”的变态卡塞格伦天线。

    苏27SK的雷达系统在实际使用中精度差、抗干扰能力弱,看不清远处目标、看不穿地面反射的杂波和敌方干扰的现象很严重。尤其是苏27SK在超视距空战中只能发射R27半主动中距导弹。飞机只能看住一个目标逮着打,中间只能保持近乎直飞的状态,也看不了其它目标的情况。哪怕是面对同样使用麻雀半主动导弹的F15,苏27sk在超视距战斗也是必输,而90年代西方已经开始普遍装备主动中距弹了。

    针对这些问题,我国向俄罗斯提出了购买新型多用途苏27改型的需求。通过采用新的R77主动中距弹,苏30MKK能够同时针对几个目标进行视距外攻击,而且导弹打出去基本就能不用管了,空战能力得到了极大的提升。但其航空电子系统的性能,和西方同时期的F15等型号相比还是差距很大。

    实际上苏30MKK在我国服役的十几年中,实际上对地对海的活干得比较少;它最大的用途是利用强化的空战能力,充当我国在相当长时间内的空防中坚,尤其是歼10产量攀升上来、国产霹雳12主动中距导弹质量实现稳定以前。

    歼10不同型号之间战斗力差距明显,最新改型是目前最强三代机

    从飞行性能上来说,歼10由于动力不足,在加速和爬升上在三代机中只能算非常中庸的水平,和F16中后期那些因为不断加强结构、加装电子设备而变得沉闷的型号相当。但在其它的方面,比如盘旋尤其是跨超音速盘旋、滚转上优势就非常强了。总体上来说歼10的飞行性能在三代机中也非常出彩。

    但在航空电子系统和武器配备上,歼10的表现前后截然不同。最初随歼10定型的性能指标很多都是90年代初期确定下来的,还有一些甚至是80年代的水平。尤其有很多设备在国内都属于空白领域的突破性、过渡性产品,研制时只能以从无到有为主,对性能等方面的要求妥协的比较厉害。

    在后来的歼10A以及批次改进中,包括环控、火控雷达系统、电子对抗系统等重要的分系统和部件都获得了全面性的更新。很多歼10规划时的远景目标都在这这个过程中得到了落实;比如火力控制系统与飞行控制系统以及电子干扰系统三者间的综合化交联功能。

    而根据空军工程大学的公开论文《新型战机综合航电系统及其高速光互联技术》中的明文提及,歼10B型上搭载的航空电子系统是追踪F22“宝石柱”航电系统而研发的HSDB总线航电,这是目前世界上唯一的以三代机平台搭载四代机航电的型号。该系列目前的批产机型又有所改进,从外观上机头更锐利轻巧;而且根据资料分析,这些新改型换用了更轻、性能更好的有源相控阵雷达。

    歼11B综合化自动化程度不及歼10A

    中国先进航空电子系统大致上可以分为三代。第二代是歼10B系列平台上的HSDB总线航电;而第三代航电则是追踪F35的技术成果,目前仅由歼20原型机搭载,应该尚未达到实用化水平。

    而第一代则是以1553B总线构架为核心(和西方三代机相同),作为歼10的配套项目完成研制。这套系统是我国最早的先进航电之一,在歼10之后又匹配到了多种机型上,包括FC1和歼11B上。和歼10A相比,歼11B航电系统优越之处在于使用的很多部件性能更好,比如更大尺寸的雷达,比如衍射平显,比如其光学告警系统。

    而歼11B航电不足之处有两个,一是可靠性不及歼10。我国第一代先进航电在可靠性上并不是很好,歼10服役初期故障率颇高,黑屏掉电、白屏死机比较频繁,官方宣传文章中也屡有提及。后来成都飞机设计所下了极大的死力气,才基本根除这一问题;在FC-1上,更是直接用上了分布式电源管理系统这一四代航电技术,既是求得可靠性的突破,也是为歼10B的航电系统探路。

    而另一方面,歼11B航电系统在综合化自动化,尤其是火控系统、电子干扰系统与飞行控制系统的交互联动方面,与歼10差距极大。这其中的一个重要原因,是歼10是原生的数字电传飞控战机,其飞行控制系统可以运行非常复杂的控制规律——比如与火控系统进行综合化控制,而且歼10飞控的控制律由成都设计所自行研制完成,怎么修改、调试都毫无问题。

    而歼11B的飞行控制系统,是苏27sk系列上原设计的国产化产品;是一套半模拟电传、半机械飞控的设计,无法支撑这种复杂的先进功能。从历年的实际对抗表现来说,歼11B航电系统在理论上的指标优势并没有发挥出来过。

    歼轰7A航电和武器系统较为出色,但平台性能不佳

    飞豹基本设计成型于1977年,受限于当时技术水平,较为先进的气动和控制设计例如通过边条翼引入涡流升力、翼身融合处理、电传飞控系统等均未考虑。而在当时的方案选择中,为了将设计难度和风险减到最少,设计单位又选取了其中最为保守的一个方案。这使飞豹系列的总体飞行性能较为平庸,而且飞行安全性不是很好,以至于空军最终拒绝接受最初的歼轰7型号——也就是俗称的老飞豹。

    在苏30MKK引入中国以后,空、海军就将未来执行对地对海攻击任务主力装备的希望放在了它的仿制改进型号歼16上。但在歼16服役之前,中国又迫切需要一款有着较强挂载和航程能力的战术飞机,来承担对地对海的攻击任务作为过渡型号。

    最终在老飞豹型号上进行大幅度改进的歼轰7A承担起了这一任务。但由于它的最大特点,或者说是吸引力在于所有部分均能国产化、不受国外卡脖子,而且价格低廉、能够马上大量生产;因此它在基本的气动外形和飞行控制方案上没有做出改变,主要改进在于航电系统和武器系统的现代化。

总的来说,歼轰7A较好的完成了它的使命,达到了预期的要求。实际上如果不是歼16研制多年,研制、首飞、定型过程却异常的缓慢,整个飞豹系列发展到歼轰7A就可以完成其历史任务,不会再有新的改型,而且歼轰7A的装备数量也不会有今天那么多。根据最近曝光的一些照片来看,歼16距离定型批产已经越来越接近了。随着歼16的批量服役,我国的远程对地、对海攻击能力将会有一个幅度非常大的提升。

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