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晨楓:殲-8II亮相巴黎30多年后,中國航空人可以霸氣地說“不服來戰(zhàn)”
有意思的是,殲-10的研發(fā)主體啟動晚于“陣風(fēng)”,但最后開始批量裝備的時間相同,都是2004年,且裝備速度很快。這與中國空軍的迫切需要分不開,也與中國逐漸壯大的國力分不開。
“軍隊為經(jīng)濟建設(shè)讓路”的目的是讓經(jīng)濟建設(shè)先走一步后,對軍隊建設(shè)實現(xiàn)反哺。國家開始有錢后,才有條件回過頭來投入軍隊建設(shè)。逐漸強大的軍隊成為進一步經(jīng)濟建設(shè)的有力保障,為經(jīng)濟建設(shè)贏得更多的時間、更大的機會。這樣的正反饋是改革開放得以成功的“秘訣”。
殲-10正是在這樣的正反饋中快速迭代、繼續(xù)發(fā)展的。
1998年3月23日,殲-10飛機01架首飛落地。成飛
最初的殲-10A依然強調(diào)高空高速,采用常規(guī)的矩形進氣口,可調(diào)斜板可以控制進氣激波系的位置和強度,使得進氣口阻力在很大速度范圍里都能做到最小。為了降低向前懸挑的進氣口上唇結(jié)構(gòu)與可調(diào)斜板組合的重量,前機身與進氣口頂板之間有兩排細小的加強桿。這些“有礙觀瞻”的加強桿在很長時間里引起不懷好意的人的譏嘲。這當然反映的是對航空科技的無知,但也確實蠱惑了很多人。
在航電和武器方面,早期的1473雷達采用成熟的平板縫隙天線,基本技術(shù)水平與F-15A/C相當。這是21世紀初中國航電的最高水平,但F-15A是1972年首飛的,F(xiàn)-15C也在1979年就首飛了。霹靂-11使得中國空軍第一次裝備中程空空導(dǎo)彈,霹靂-12實現(xiàn)主動雷達制導(dǎo),開始趕上AIM-120代表的主流中距彈了。
這是中國國力和航空科技高速發(fā)展的時代。雙發(fā)、重型的殲-11更加適合空優(yōu)作戰(zhàn),殲-10的高空高速超視距攔截使命淡化,本來只是兼顧的對地攻擊能力強化。
這也是中國航電高速發(fā)展的時代,無源電掃雷達取代了平板縫隙天線。無源電掃用單一雷達發(fā)射機產(chǎn)生電磁波,通過饋送系統(tǒng)送入移相器陣列,移相器分別控制雷達波束,可以實現(xiàn)敏捷的波束分合與轉(zhuǎn)向。
每一個移相器控制一個波束,若干個波束合并到一起,形成較為強大的一個波束,用于增加探測距離或者探測精度,這和幾個手電并在一起可以形成較強光柱是一樣的。移相器用電子手段控制波束的偏轉(zhuǎn),所以整個雷達陣面是固定的,不再轉(zhuǎn)動。所有移相器的波束統(tǒng)統(tǒng)合并入單一波束的話,雷達波束達到最大強度,達到最大探測距離和探測精度。
在蘇聯(lián),米格-31戰(zhàn)斗機的被動電掃雷達與專用數(shù)據(jù)鏈相結(jié)合,實現(xiàn)廣域掃描和多目標跟蹤相結(jié)合,起到簡易預(yù)警機的作用。在美國,B-1B轟炸機的被動電掃雷達可以在對空搜索時保持對地面目標的測繪和地形跟蹤、地形回避,確保B-1B在貼地飛行中保持飛行安全和精確攻擊。殲-10B采用無源電掃雷達后,雷達的多目標空戰(zhàn)能力、空地和貼地飛行能力、波束敏捷性大大提高。
另一方面,DSI進氣口(也稱蚌殼進氣口)借助進氣動壓在鼓包上造成橫向流動,將影響進氣效率的附面層從進氣口唇口兩側(cè)排走,大大降低結(jié)構(gòu)重量,改善隱身,成為半隱身戰(zhàn)斗機,代價是不再擅長高空高速飛行。這其實是殲-10B最顯著的外觀變化。
至此,殲-10從純空優(yōu)戰(zhàn)斗機變身為空地兼優(yōu)的多用途戰(zhàn)斗機,在技術(shù)水平上其實已經(jīng)全面趕上“陣風(fēng)”。但中國航空人馬不停蹄,緊接著推出殲-10C。
殲10B和殲10C比翼雙飛 資料圖
在外觀上,殲-10C與殲-10B相似,也采用DSI進氣口,但發(fā)動機更換為推力更大、數(shù)字控制水平更高的國產(chǎn)渦扇10發(fā)動機,雷達更換為有源電掃雷達,還具備攜帶和發(fā)射霹靂-15先進中程空空導(dǎo)彈的能力。
與無源電掃雷達共用單一發(fā)射機不同,有源電掃的每一個移相器自帶發(fā)射-接收單元,所以整個雷達陣面好比千百個各自獨立又在相位控制下分工合作的微小雷達的組合。既分散又協(xié)調(diào)的特性使得有源電掃可以在探測、干擾之外還兼任通信、導(dǎo)航和敵我識別(CNI)之用,個別單元故障或者戰(zhàn)損也不影響整體性能,有用性和可靠性極大提高。
探測與干擾是一體兩面。探測是“自發(fā)自收”,干擾則是“自發(fā)他收”。高度數(shù)字化的發(fā)射-接收單元可以用軟件來控制波形和信號強度,不僅對降低截獲概率很有用,對用精確匹配但篡改過的假信號實行欺騙式干擾也很有用。比常規(guī)干擾機更強大的功率和天線性能是有用的加成。
有源電掃用于通信的時候,就是加強版數(shù)據(jù)鏈,而且具有比一般通信天線更加強大的方向性和信噪比,有利于提高數(shù)據(jù)率,也有利于反截獲和反干擾。導(dǎo)航指地形測繪、地形跟蹤、地形回避功能,有源電掃可以分出部分波束用于這些功能,不需要單獨的天線或者占用主要雷達模式的工作時間,高度數(shù)字控制和分布式發(fā)射-接收功能還可以賦予不同波束以不同信號特征,適合不同的用途。敵我識別有合作式和非合作式。合作式用密碼問答的方式,非合作式用高精度掃描辨別和確認特征,這些都是有源電掃所擅長的。
殲-10C得益于中國電子技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展,雷達技術(shù)從早年的平板縫隙大躍進到高度數(shù)字化的氮化鎵有源電掃,這是印巴5·7空戰(zhàn)勝利的重要技術(shù)保障。中國的有源電掃甚至“下沉”到霹靂-15中距彈。
主動雷達制導(dǎo)中距彈是空戰(zhàn)技術(shù)的劃時代變化,在超視距攔截和發(fā)射后不管兩方面同步突破。導(dǎo)彈在最終階段的截殺中需要大幅度機動,傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動雷達天線有波束轉(zhuǎn)向跟不上而脫靶的可能,有源電掃就不存在這個問題。
霹靂-15的另一個秘殺技是雙脈沖發(fā)動機??湛諒椂加霉腆w火箭推進,一般在發(fā)射初期是動力飛行,然后進入滑翔飛行,在射程遠端必然有能量不足的問題。雙脈沖發(fā)動機可以兩次點火,有兩段動力飛行?;蛘咴谶M入最終的截殺階段時二次點火,以達到最大能量;或者在中段二次點火,以達到最大射程。不管怎么樣,雙脈沖都大大提高了中距彈的總體能量水平,這是擴大必殺區(qū)的另一個關(guān)鍵技術(shù)。
霹靂-15是已知唯一將有源電掃和雙脈沖結(jié)合起來而且量產(chǎn)、批量裝備的先進中距彈。相比之下,歐洲“流星”采用火箭-沖壓動力,火箭提供最初的發(fā)射和動力飛行段的動力,然后轉(zhuǎn)入沖壓動力的持續(xù)飛行。理論上,火箭沖壓的燃燒用氧來自空氣,射程更遠,動力飛行時間更長、速度更均勻。實際中,沖壓對進氣條件敏感,空空彈從高空追到低空,空氣密度變化很大,還要各種大迎角機動,很影響沖壓的工況。因此,下一代中距彈的主流技術(shù)已經(jīng)從火箭-沖壓轉(zhuǎn)向雙脈沖了。
殲-10C戰(zhàn)斗機攜帶PL-10和PL-15導(dǎo)彈飛行照片
30多年來,“陣風(fēng)”依舊(有源電掃和“流星”還在鋪開中),但殲-10C與霹靂-15的組合不僅技術(shù)領(lǐng)先,還在實戰(zhàn)中大顯神威。還有空警-500等“過于先進、不便展示”的好東西,只能繼續(xù)壓箱底。
更重要的是,不算中國空軍自己不用的“梟龍”,殲-10C已經(jīng)在中國戰(zhàn)斗機中“墊底”了,同行的殲-20和殲-35A在各方面都更加先進,仍在“猶抱琵琶半遮面”中的南北六代則直接超綱,遙遙領(lǐng)先于歐美所有已知的戰(zhàn)斗機,甚至領(lǐng)先于歐美已知在研發(fā)中的戰(zhàn)斗機。
英意日聯(lián)合研制的“暴風(fēng)”只有五代半的技術(shù)水平,美國F-47連外貌都不敢爽快公開,不禁讓人聯(lián)想起中國曾經(jīng)經(jīng)歷過 的“保密就是保落后”時代,法德的NGF還只是PPT戰(zhàn)斗機。
好奇的是,參加珠海航展可以只是成就展示,參加巴黎航展通常意味著有意外銷。如今參展的殲-10CE和霹靂-15E都是出口型,直-10ME也是出口型。已知殲-35A是有意外銷的,運-20、直-20也看好外銷前景,但殲-20也有意外銷嗎?這可是改變地緣力量平衡的“大殺器”,不知未來誰會成為殲-20出口的第一個國家。
從殲-8II亮相巴黎這三十多年來,中國航空科技以不可思議的速度連蹦帶跳地躍入世界航空科技前沿,在戰(zhàn)斗機科技方面更是遙遙領(lǐng)先。重要的是,這不是紙面上空對空的對數(shù)據(jù),而是經(jīng)過實戰(zhàn)檢驗的。今天面對任何質(zhì)疑,中國航空人都可以霸氣地說一句:“不服來戰(zhàn)!”
要是有一天有人拍一部《我和我的戰(zhàn)斗機》,講講中國戰(zhàn)斗機在巴黎的故事,一定很帶勁。
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