提起第五代戰鬥機,人們第一印象就是隱身效能,這是五代機與前幾代戰鬥機最本質的區別,在空戰進入超視距時代之後,五代機憑借隱身優勢,就相當於在實戰中「開掛」,別人看不到它,它卻能看到別人,然後進行單方面的打擊。
所有軍事強國都在發展、完善自己的第五代戰鬥機,同時也在積極研究 反制 第五代戰鬥機的方法,並且方式各有所不同。以美國為例,作為世界上最早裝備第五代戰鬥機的國家,美軍很早就在演習中見識到了第五代戰鬥機的威力。因此在中俄先後裝備第五代戰鬥機之後,美軍就開始尋找制衡中俄五代機的方法。
美軍目前采用的方法很簡單,是飛機就需要裝發動機,裝了發動機就會有紅外訊號,既然五代機對雷達隱身,美軍就給自己的戰鬥機裝備先進的紅外搜尋裝置,用這種被動探測手段來發現中俄的五代機。 從2015年開始,美國就開始研發新型遠端紅外搜尋跟蹤吊艙,2020年,美軍一架F-15C戰鬥機首次使用「軍團」紅外吊艙完成了飛彈發射測試,這種吊艙被放置在一個圓筒狀盒子內,既能獨立使用,又能整合到機腹中線的副油箱前端。目前這種吊艙已經裝備於美軍的F-15、F-16、F/A-18戰鬥機上,F-22也計劃裝備采用隱身外形設計的吊艙。美軍聲稱:「軍團」紅外搜尋/跟蹤系統吊艙將賦予美軍戰鬥機探測、打擊隱身目標的能力,是真正的「遊戲規則改變者」。
只不過,紅外搜尋跟蹤吊艙並不是一個新玩意,早在上世紀80年代,蘇聯就在蘇-27與米格-29上標配了該系統,美國海軍的F-14艦載機也曾裝備了紅外搜尋跟蹤吊艙。而中國的殲-10C、殲-16也全部內建了紅外搜尋跟蹤裝置,早就具備了被動探測、打擊隱身目標的能力。
只不過,利用紅外訊號來搜尋敵機,只是一種被動探測手段,探測距離與抗幹擾能力都無法與雷達相比較,實戰中能夠發揮出多大的價值還有待觀察。至少裝備紅外搜尋跟蹤裝置的殲-10C與殲-16,在演習中依然很難與殲-20對抗。
至於俄羅斯,因為缺乏高效能光學儀器的加工能力,就連繞射平顯、熱成像儀都需要從國外進口,因此他們的紅外搜尋跟蹤系統很難有效發現五代機。 而他們對付隱身戰機的方式更加簡單粗暴,既然雷達與紅外搜尋跟蹤系統的效能不如中美,那就堆數量。蘇-57可以說是世界上傳感器數量最多的戰鬥機,配備了101KS「環礁」整合式光電偵搜系統,包括座艙前方的101KS-V球型紅外搜尋/跟蹤轉塔、座艙後方和機鼻下各1座101KS-O球型定向光電壓制轉塔、座艙後部兩側的101KS-U紫外線傳感器、翼根處的101KS-P紅外探測器。
此外,蘇-57還在機翼襟翼位置裝備了N036L雷達天線,這種長波段雷達雖然探測精度不佳,但是卻能在較遠的距離外發現隱身戰鬥機,目前世界上主流的反隱身雷達都采用L波段。擁有了數量如此眾多的傳感器,蘇-57的抗幹擾能力被直接拉滿,發現隱身目標的能力也值得期待。即便蘇-57的這套航電系統無法有效發現隱身戰機,俄羅斯還有最後一招,就是讓蘇-57利用速度優勢快速接近美軍的五代機,然後在近距離發揮機動性的優勢。
相比之下,中國走的路線更加高端,沒有局限在單一平台上,而是利用體系優勢來反制五代機。10月18日,西方媒體報道稱,中國科學家在研發隱身飛機探測手段方面取得了重大進展,透過分析北鬥系統的訊號與隱身飛機的互相作用來發現目標。
北鬥是中國自行研制的全球衛星導航系統,目前在太空中已經擁有60顆衛星,基本做到了對中國周邊的無死角覆蓋,並逐步擴充套件到了全世界。西方媒體稱,當北鬥衛星發射的訊號遇到F-22這類隱身飛機時,因為這些飛機表面有隱身塗層,不僅能夠吸收雷達波,還對電磁訊號有一定的影響,北鬥衛星發射訊號會受到幹擾和分散,而這種散射在無線電頻譜中產生了獨特的回聲,中國科學家已經破譯了這一回聲。透過先進的演算法,中國科學家能夠使用特定的無線電訊號,來準確定位隱身飛機的位置。
隱身戰機的原理是將照射過來的傳統雷達兵散射到其它低威脅方向,極大壓縮了被雷達發現的距離。現在中國科學家基於衛星訊號分析來確定隱身戰機,就好比科幻片裏敵人雖然能隱身,但是它所處的位置,空氣與光線會有細微的異常波動,只要準確感知哪個位置的有異常波動,就能知道敵人在哪了。
更令人拍案叫絕的是,這種檢測裝置不需要復雜的雷達系統,只需要一套簡單的訊號 接受 天線就可以了,造價低廉,幾乎可以部署在地球任何敵方,只要能接收到北鬥衛星訊號的地方,該裝置就能發揮作用。哪怕北鬥系統的訊號遺失了,該裝置也能切換到歐洲的「伽利略」、俄羅斯的格洛納斯衛星導航系統,確保隨時能夠發揮作用。
相比傳統復雜且昂貴的反隱身雷達,這種裝置操作簡單、成本低廉,哪怕是小國也能輕松裝備一大批。試想一下,假如中東國家都裝備了這種反隱身戰機系統,那麽美國和以色列的隱身戰機,今後將在中東國家面前無所遁形。
當然,這種裝置也不是沒有缺點,比如折射訊號經常被建築物、樹木、訊號塔所幹擾,這種被動探測系統通常需要裝備多個天線來降低影響。而中國科學家則采用了單天線的「盲檢測」方法。這種方法最早由南斯拉夫科學家在上世紀90年代發明,但是沒有引起西方的重視,中國科學家則發現了這種演算法在檢測電磁訊號中隱藏的迴圈頻率方面的價值,最終得以在中國科學家手中發揚光大。
而這種從太空中定位美軍五代機的方法,僅僅是中國科學家掌握的新技術之一,中國科學家還掌握了利用現有雷達發現隱身戰機的技術。傳統的反隱身雷達發射長波訊號,很容易因為目標側向飛行或者下降到某一高度影響回波品質,導致反隱身雷達對目標的探測不穩定,既無法精確定位,還很容易遺失目標。
中國科學家則提出了將多個反隱身雷達組成陣列的方法,從不同角度掃描戰場,並且透過一個復雜的訊號處理系統將回波訊號「疊加」在一起,從而且精確且穩定的定位目標。但是這種方式國外之前研究過,將多部反隱身雷達組合到一起,會因為訊號處理問題無法實作訊號完美疊加,導致明明是一個隱身目標,雷達螢幕上卻顯示出多個目標。
而聰明的中國科學家再次將不可能化為了可能,研究出了「智慧資源排程」方法,根據飛機的特征和即時位置變化來自動調整波束參數和每部雷達的功率,讓目標訊號完美疊加在一起,將F-22的雷達反射訊號增強6萬倍,可以在200千米的距離上發現F-22戰鬥機。
而這也是中國自信的讓殲-20放棄機炮的原因之一,殲-20裝備霹靂-15飛彈,能夠擊落150千米外的目標,F-22根本沒有近身的機會。哪怕有1、2個漏網之魚,殲-20還有2枚霹靂-10格鬥彈確保萬無一失,根本沒有機炮發揮的機會。
而中國能夠掌握上述先進的反隱身技術,可不僅僅只是軍工領域科學家的功勞,而是整個社會的功勞,沒有先進的AI技術與演算法,中國科學家提出的單天線「盲檢測」方法以及回波訊號「疊加」技術,就只能是一個理論,而無法轉化為實際。沒有5G等訊號傳輸技術,各種反隱身裝置的訊號傳輸將存在明顯的延遲,直接影響系統的協調整合工作,大大增加系統的復雜程度。
相比起美俄利用單一裝置來對抗五代機,中國科學家則充分發揮體系優勢,擁抱新技術來對抗舊技術。而這也是為什麽美國急著打壓華為、中芯國際等中國高科技企業的原因,許多造福社會的新技術,經過中國科學家的奇思妙想後,很快就會在軍工領域發揚光大。
當然,不能因為中國科學家研發出了先進的反隱身技術,就對美國的五代機掉以輕心了。首先,這些反隱身技術還未在戰場上得到驗證,能發揮出多大作用是個未知數。並且美國也不可能坐以待斃,針對中國的反隱身技術,美國肯定會在幹擾訊號、破壞探測終端方面進行針對性部署,隱身與反隱身技術永遠都是道高一尺魔高一丈的互相克制。
其次,哪怕五代機失去了隱身能力,依然能夠對四代機造成巨大威脅。第五代戰鬥機比第四代戰鬥機先進的地方,可不僅僅是一個隱身。五代機擁有更快的巡航速度,就足以令通常只能亞音速巡航的四代機頭疼了,在同樣攜帶4到6枚空對空飛彈的情況下,第五代戰鬥機因為有內建彈艙,可以繼續維持氣動阻力不變,速度下降的並不明顯,而四代機則因為氣動阻力與重量同時增加,很難發揮出最大飛行速度。
更快的巡航速度,讓五代機在突然接敵時快速發射中距彈,然後在飛彈「開眼」後快速脫離。而四代機則因為巡航速度的限制,只能先提速後發射飛彈,以發揮出飛彈的最大射程,飛彈「開眼」後也很難維持超音速飛行狀態,更容易被追尾的飛彈擊中。
所以中國在積極開發反隱身技術的時候,依然在繼續發展殲-20,因為哪怕沒有了隱身效能,殲-20其它方面的效能依然淩駕於四代機,這就是戰鬥機之間的代差造成的差距,四代機無論怎麽改進都很難趕上五代機。