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殲20到底有多厲害?

2019-11-18心靈

在戰鬥機圈子裏有這麽一條公認的定理:

同代的不同戰機,如果它們效能上有差距可以透過飛行員的個人能力或飛機數量來彌補。但兩架戰機相差了一代,那麽這個差距就無論如何也彌補不了。

這不是步行與騎單車的差距,而是步行與駕車的差距。正因為有代際優勢,當年美飛行員才對我們戰機不屑一顧。

再看中國

我軍長期以來以第二代殲-7作為主力戰機,並承擔了最困難時期保衛祖國領空的重任,服役數量最高時達1500多架。

但殲7是米格21基礎上仿制的,在娘胎裏就存在缺陷:比如航程短;操縱困難,航電和武器落後,沒有發射雷達制導導彈的能力。

那為什麽我們還搞這種落後的玩意?

兩方面原因。

一是當時沒錢、沒技術,就算買也買不到先進的。從戰後的「巴黎統籌委員會」到「瓦森納協定」,以美國為首的西方一直對中國實行高科技和武器禁運。

重點是第二個原因:當時中國始終沒有擺脫傳統的制空作戰思路,以空中截擊作為主要作戰模式。後來這個思想也在逐漸改變,不過真正下決心是因為國際上發生了一件大事。

這事最早要從中國說起。

1974、1975年間的北京街頭,很多人會看到一對騎單車的美國夫婦----

老布殊和夫人芭芭拉。

(老布殊曾在美駐華聯絡處工作了13個月)

就是這個中國老百姓看起來面向十分和善的美國男人,在16年後發動了足可以改變世界戰爭模式的一場戰爭----

海灣戰爭。

因為號稱軍力世界第四的伊拉克是主場作戰,加上聯想到20多年前才打完的越南戰爭,國際上普遍認為這仗起碼打個三年五載,甚至鹿死誰手還不一定。

但實際上42天就打完了。

大規模地面鋼鐵洪流沒出現,而是空中呼嘯而來的飛天鐵翼。美軍F-117隱形戰鬥機加精確制導下,伊拉克90%以上的軍事目標被摧毀,薩達姆慘敗到只剩下了褲衩。

多國部隊陣亡223人,伊拉克軍陣亡25000余人,相差了100多倍。

美國人用這種碾壓式的戰爭告訴全世界:時代變了!

另外,海灣戰爭這僅是暴打薩達姆嗎?

僅是整合中東所謂的「民主」布局更好的為美國服務嗎?

不只是如此。

這是美國自越南戰爭後再次立威的過程,分明就是鞭打整個世界:

還有誰不服?

........

這件事對中國震動很大。

伊拉克和我們的戰機系及防空雷達都來自一個東家,俄國貨。甚至伊拉克比咱們更先進些,比如米格-29戰機,結果被美國摁在地上打。

如果換作我們呢?

看看國內那些米格21出身的老裝備,後背直發涼!

所以,對中國這種傳統陸軍大國來說非常尷尬,意味著我們積累了幾十年的陸戰經驗和優勢,要「一夜清零」了。

更要命的是,僅僅過了六年的1997年,美國第五代戰機F-22就驚艷亮相。

當時世界各國的主力戰機最先進的也就是四代機,面對這只「來自更高維度」的飛天怪獸,各國空軍只能「望洋興嘆 」。

中國直接是絕望,因為當時中國空軍主力戰機仍是勉強處在第三代水平的殲8Ⅲ---

已經相差兩代了。

換句話說,即使不比美國,跟其他列強比國產戰機也差了一個時代。

甚至,從上世紀世紀八十年代開始,像印度、北韓這樣的落後國家也開始買四代機。放眼世界,作為大國的中國空軍裝備已經被遠遠地甩在了後面。

怎麽辦?

中國下決心引進一批先進戰鬥機

恰好,這時候北邊鄰居發生了對我們有利的變化:

1,1989年,中蘇關系緩和;2,蘇聯缺錢。

重點是第二個,為了賺點外快,蘇聯把四代戰機米格-29擺上了貨架。

但在此之前,我方打聽到蘇聯有一款叫做「藍色閃電」的神秘戰機,據說非常厲害。經過多方調查,得知蘇聯的這個藍色閃電就是蘇-27。

但蘇聯卻只想賣米格-29。

(米格29)

1990年9月17日,在庫賓卡空軍基地,蘇聯為了向中方推銷米格-29,現場進行試飛表演,沒想到一架米格-29做低空特技時突然墜毀,機毀人亡。

中方被蘇聯人的騷操作驚得一楞一楞的。

這一摔,中方堅決不要米格-29,要買就買蘇-27。

加上這時候蘇聯真缺錢,自己消化不了多少蘇-27,蘇霍伊設計局為了生存也對高層施壓。蘇聯猶豫再三最終決定賣一批蘇-27給中國。

關鍵,價格也不貴。

第一批24架蘇-27,中國只付了合約30%的現金,剩下的70%用貨交換。

這個貨就是咱們天量的手電筒、罐頭、襪子.....還有一萬件狗皮大衣。為了湊齊一萬件狗皮大衣,據說當年山東、河南、安徽三省的狗狗快打絕了。

其實中國買到的這批蘇-27SK,電子器材比較落後,但好歹有了和主要國家同一時代的戰鬥機,不至於隨便被三四流國家降維打擊。

所以在九十年代,蘇-27成了全國空軍的寶貝疙瘩,當時流傳這麽一個段子:想打贏,要兩妻(27)。

(蘇-27)

不過中國那麽大,這24架顯然不夠。

然而中國也沒那麽多錢大量買成品的蘇27,所以希望能引進生產線和技術。

俄羅斯當然不想出售生產線,只想賣成品賺錢;中方堅持要俄方轉讓生產技術。

為了表達誠意,中國在1995年年底下了第二單,買24架成品蘇27,這次全款美元購買,不用狗皮大衣交換了。

俄羅斯雖然心氣高,但在蘇聯解體後很窮,不是窮得揭不開鍋,而是「開始賣鍋」。俄最終同意向中國轉讓全套蘇-27技術和生產線(發動機和雷達等核心技術不賣)。

蘇-27開始在沈陽投產,在引進成品配件的基礎上批次組裝生產,同時對蘇-27進行技術消化。至此,中國空軍開始追趕世界先進水平。

但是,仿制蘇-27雖然解決了燃眉之急,也存在一個很現實的問題:如果對手再研制出新一代戰機怎麽辦?還指望俄羅斯嗎?萬一他們搞不出來或者造出來不給我們仿造怎麽辦?

好在,這時候傳來一個好訊息。

1998年3月24日,中國第一款完全自主研發的三代機殲-10在成都騰空而起,為後來那款五代戰機問世做了鋪墊。

(殲10試飛成功)

換句話說,中國做了兩手準備,「沈飛負責吸收改進蘇-27系列」,「成飛負責自研殲-10系列」,同時發展。

沿著兩條線,咱們分開說。仿制蘇-27系列

沈飛,透過蘇-27研發出了殲-11,後又推出殲-11B等改進型。

重要的是,在此基礎上又設計研制出更先進的----

殲-16戰鬥機;殲-15艦載戰鬥機。

殲-16戰鬥機, 厲害在什麽地方呢?

血脈上,殲-16來自於蘇-27戰機。但蘇-27只能掛火箭彈、航空炸彈,不具備精確對地攻擊能力。殲-16能掛航空兵所有類別的機載武器,把制空作戰和對地精確打擊做到了合二為一。

另外,殲-16與蘇-30師出同門,但中國的電子資訊工業已經超過了俄羅斯,所以殲-16電子系統和射控系統全面升級,也遠遠超過了蘇-30。

比如,殲-16戰機的「火眼金睛」——有源相控陣雷達。

它實際上就成千上萬個小型雷達的集合體。

如果要看遠處的目標,就把所有單元合成為一個探測波束;如果要看目標同時跟蹤另一個目標,就會讓一部份單元處在探測模式,一部份單元處在跟蹤模式;也就是說可以一邊探測,一邊發射雷達波束照射、引導空空導彈攻擊目標。

(有源相控陣雷達)

當然,殲-16戰鬥機還有一個重要作用,賣個關子,文末揭示答案,先說----

殲-15艦載戰鬥機。

最開始中國航母艦載機有三種方案:

一、在殲10基礎上研發艦載機;二、引進蘇33戰機;三、在國產化的殲11基礎上研制艦載機。

經過研究後,發現殲10很多方面並不適合作艦載機。第二種,因為蘇33艦載機生產線問題,談判失敗。

第三種,中國存取烏克蘭的滑跳甲板模擬中心時,發現了那架T10K-3(就是蘇33的原型機),還有二、三套供蘇27K測試用的尾勾。中方果斷買下。

結合殲11技術,我們打算自己造。

俄羅斯專家知道後,認為中國只能強拆T10K-3原型機來研究結構,測量尺寸、氣動外形等獲取基本數據,但想透過一個不能動的T10K樣品就複制蘇33艦載戰鬥機,是絕對不可能的。

他們萬萬沒想到的是,這個過程我們只用了不到兩年。

2010年,中國首架艦載戰鬥機在閻良試飛中心進行了滑跳起降測試,效果完全理想,試飛成功。

命名: 殲15!

中國也完成了航母艦載機「從無到有」的技術跨越!

最終,中國在蘇-27基礎上先後研發出一些列更先進的戰機、艦載機。這樣,蘇-系列飛機的裝備數量和技術水平超越了老東家俄羅斯,成為了蘇-27家族在全球最大的使用者。

再聊「另一條線」,成飛

在自主研發殲10成功後,即將迎來我們那架最先進的戰機,不過先說說f22。

2006年的美國「北方利刃」模擬演習中,F-22與自己的F-15交手,創造出144:0的逆天紀錄。事後研究發現,F-22之所以取得巨大優勢,是因為高隱身和大功率有源相控陣雷達共同構成的資訊作戰能力。

(藍色是f22,紅色是f15)

但事實上,這只占了五代戰機4S中的兩個S,f22在物理域同樣有巨大優勢:

在超音速巡航狀態下發射導彈,不但能提高導彈射程,還具備攻防轉換能力,在不損失速度的情況下快速掉頭,利用超巡速度迅速消耗掉來襲導彈動力射程,然後對三代機形成了巨大的不可逃逸距離優勢。

這裏一個概念,什麽是不可逃逸區?字面就可以看出來,如果進入對方這個區域,理論上講就要和這個世界說拜拜了。不論作什麽逃逸機動,都避免不了被導彈擊毀的命運。

(f22對f15有明顯的不可逃逸距離優勢)

所以,當F22出道時,放眼整個世界沒有任何對手。

不論老對手俄羅斯,還是傳統軍工強國的那票歐洲國家,都沒能力造五代機。至於日韓澳那些小角色就更不用提了,這就導致F-22的效能嚴重過剩。

再加上F22最大的缺點就是造價太貴,隨便幾架就趕上小半個航母,換誰也扛不住這麽燒錢。

所以當年國會在審議國防預算時,達成了一致的決定:

允許再造最後12架,然後、然後,就把F-22的生產線給拆了.......

這使得美國空軍擁有的F-22最大數量永遠地定格在了187架。

成了老絕戶。

接下來美國人退而求其次,主推相對便宜、無所不能的F35。

(F35戰機)

無所不能就是走多功能路線,不但想兼顧殲擊機、截擊機、攻擊機的功能,甚至包括艦載機,要命的是主意打到預警機身上。

有點頭大。

無論你美國科技有多強,為了照顧不同的使用場景,F35各項效能必然有所妥協。

不過,有了這款相對便宜還能吊打其他國家的五代機,美國政府的錢包瞬間舒坦了。

然而,接下來一個訊息猶如晴天霹雷,一下子把美國人的美好願景給徹底打破了-----

2011年1月11日,中國第五代戰鬥機殲-20首飛。

換句話說,美國人在戰機上的絕對優勢瞬間消失,而造成這個局面的對手正是美國最不希望看到的中國。

怎麽辦?

重新啟動F22生產線?

美國不是沒想過,只是這玩意不但燒錢,關鍵不是說重新開機就重新開機的。

很簡單,燒掉天文數碼的鈔票、N年後生產線重新啟動,這時候忽然發現:已經落伍了.....

所以,美國只能眼巴巴地看著中國殲-20在不斷完善升級中獨領風騷。

殲-20有哪些本事呢?

有源相控陣雷達就不用說了,先上道開胃菜。

比如材料,殲20采用了中國稀土裏的一種成分,化學反應後生成另一元素,可以使一架起飛重量40噸的飛機減輕到9噸,這就意味著我們的殲20可以裝比F-22多兩倍的武器系統。

另外,是不是沒看見殲-20的外掛?

通常戰鬥機的機身下會外掛武器,好處是有足夠的空間實作多種武器搭配,便於使用維護,必要時還可以掛幾個副油箱。

所以大家一直用,直到有一天隱身技術出現了。

因為外掛阻力太大,影響超音速巡航,關鍵會使雷達反射截面成百上千倍的增加,嚴重破壞隱身效能,一肥毀所有。

後來出現半埋,就是把武器一部份埋進機體凹槽裏,一部份露在外面,能減少阻力。但問題是只能安裝特定外形的武器,VIP專座,別人用不了。

於是出現了彈倉,外號內埋式,就是把武器完全裝進機體。

但這玩意並不好搞。

比如武器投放分離過時,武器艙會演變成大尺度空腔。

什麽意思呢?

出現的現象如果用專業術語來說很抽象,你可以想象在高速行使的轎車裏,你突然搖下玻璃會發生什麽?

後果是很容易造成武器艙破壞,電控系統失靈;艙門打不開或關不上,甚至武器沒法出艙和投放。

美國的F-22和F-35戰機,到現在也不一定解決了這個問題。

比如2012年,F-22和F-35B戰機在聲疲勞試驗中,武器艙及艙門壁板出現了裂紋,試驗被迫中止。

所以,這玩意看似簡單,真不好搞。

但我們的殲20實作了內埋式武器系統,優勢是不但實作飛行阻力小,關鍵能避免外掛帶來的雷達反射表面,實作------

殲20的隱身

不過要隱身先需要一件」護身衣「。

通常工程師會在飛機外機上鍍一層蒙皮,民用機上的蒙皮大多是金屬或復合材料。但軍用飛機不行,發動機會產生大量的熱量和電磁波,很容易被敵人雷達監測出來。

於是我們用了一樣好東西,在機身上塗了一層:石墨烯。

它的功能是,雷達不是透過電磁波來測定位置嘛,石墨烯先是很好地接收訊號,然後把吸收的熱量轉移到空氣中,也就完全打破了雷達探測電磁波的模式,很難探測到被石墨烯「包裹」的飛機了。

但這東西可不是阿狗阿貓隨便能造出來的。

石墨烯是一種新型納米技術,被稱為「新材料之王」。先是從石墨中一層一層地分離出來,得到最薄的一層就是石墨烯。非常的輕薄,薄到什麽程度呢?

這麽說吧,石墨烯是目前地球上已知最薄的材料-----厚度僅僅只有一張A4紙的十萬分之一。

但別看它這麽薄,韌性和拉伸能力卻很強;還有硬度,很硬,是鉆石、鋼鐵的10倍!

所以,普通國家想搞這種技術,自己想想吧。

當然,僅靠石墨烯隱身還遠遠不夠。

想確保雷達波不按原路返回,還要精心設計戰機外觀的幾何斜面,提升隱身效能。這個沒別的好辦法,只能靠大量的實驗,這就用到一個叫「巨型微波暗室」的大型密室。

裏面很魔幻,密恐癥者看了會絕望。那些布滿像釘子一樣的東西,是一種吸波材料,目的是防止測試訊號反彈。

工程師把做好的飛機(不是模型)放進去,然後用雷達從各個角度對飛機照射,看哪個部位雷達反射波達不到要求,就修改哪裏,修改後再照射。

經過無數次照射和反復修改,反射訊號最小的就是最終外形設計。

因為太貴,這種能放下整架飛機的「巨型微波暗室」目前只有中美才有,連俄羅斯也沒有。所以俄羅斯的五代機蘇-57外形上就有很多問題,隱形效果比四代機強不了多少。

隱身效果有了,但是一個問題---戰機在空中搏鬥的最理想境界是什麽?

很簡單,就是「先敵發現,先敵發射,先敵命中」。

飛機本質上就是一個「導彈發射架」,我能先發現你,打擊你,然後就跑。

所以,折騰隱身飛機時並不是單純憑借隱身效能就可以吊打天下,還要配合機動、靈活。殲-20在設計上,在隱身的前提下盡可能的追求速度與機動性。

因此,隱形效能上F22更強一些,但靈活機動性殲20更勝一籌。

提到機動靈活,就要說-----

超音速巡航

其實這東西並不是五代機的專利,很多三代機也能實作超音速,不過一腳油門下去,一輛奔馳就沒了。更麻煩的是,這是拿發動機壽命來玩的,開足馬力持續5分鐘,發動機非散架不可,所以這種瞬間的爆發很像吃興奮劑,不適合日常,只能緊急時刻用。

而五代機的要求是超音速巡航,巡航的意思就是不開加力就能超音速。目前毫無爭議達到這個水平的,只有美國的F22和中國的殲20。

當然,殲20也有不足。目前最大的缺點就是航空動力問題,有點小馬拉大車的感覺。不過別擔心,中國五代機專用的渦扇-15」峨眉「發動機,已經處在研制的尾聲,服役後就徹底解決殲-20 動力不足的問題了。

所以,五代機標準之一的超音速巡航,就是快速到達、快速撤離的能力。這就又關乎到飛行器的另一個核心技術---

外形。

中國很多新式武器通常會保密,這樣解釋:過於先進,不便展示。

但我們的殲20經常在航空展上亮相,難道說不夠先進嗎?

當然不是。恰恰是太過於先進。

特別是五代機的外形,就是放在你面前拿著尺子量你也造不出來!

根據空氣流動和產生的阻力,最優的外形有助於實作超音速巡航,但這玩意太復雜,靠當前的科技水平沒法透過計算得出戰機外形的最優解。

理論不行,那就只能靠最笨的辦法:不斷反復試驗把最優答案解出來。

也就是說你照葫蘆畫瓢,即便造出來也白搭,要靠反復的實驗不斷的進行修改。這時候就需要另一個關鍵設施, 風洞

但戰鬥機的風洞可不是造汽車的那種風洞,也不是普通飛機風洞那麽簡單。

因為戰鬥機是要超音速巡航的,就需要風洞能吹出幾倍音速的風來作實驗。例如超音速風洞,風速會達1.4~5倍音速,高超音速風洞,風俗5倍音速以上。所以風洞的尺寸必須要大,便於持續地觀察氣流變化;再就是為了效果吹風的時間越長越好。

但同時滿足這兩點,風洞的建造難度和成本就會指數飆升。

比如必須配套建造專用的發電站和冷卻水水庫,占地面積不亞於一座村莊或小鎮。那些5倍音速以上的高超音速風洞,光是一根噴管就值幾百萬元,而這樣的風洞往往需要同時配備N多根噴管……

再就是看你能不能承受起巨大的能源消耗。以超音速風洞為例,實驗一次,可能要消耗一個小城市一天的耗電量。

問題是,一兩個風洞是遠遠不夠的。你需要大量不同類別的風洞來對各種各樣的飛行器進行實驗,你得準備一整套風洞群。

算下來,當今世界上能建造和承擔起費用的就鳳毛麟角了,其中就包括中國。

這樣下來, 造一架殲20需要多少錢呢?

和f22比起來有一定的優勢,F22造價是2億美元左右,而殲20在1--1.5億上下,量產後還會降低。是不是感覺還是不便宜?

其實搞先進戰機本身就是大國玩的遊戲,舉個簡單的例子,比如培養一個戰機飛行員費用也不低。

中國權威軍事雜誌【兵工科技】曾發表過一組數據:軍用教練機殲教-7培訓出1名合格的飛行員,要花費2450萬元。蘇-27的費用更是高達1.3億元。隨著殲-7和殲-8陸續退役,用作訓練的戰機只會更先進,飛行成本也會水漲船高。

另外,從初教到能單飛起碼要經過200小時的飛行訓練。以殲20為例,在不開超音速巡航情況下,每小時消耗3.3噸油,約5萬元,再加上人工費用、零件換裝、地面維護費用,每小時飛行成本最低要34萬元!

所以在飛行界有一句話:培養出一個合格的飛行員,費用比自身體重的黃金價值還高。

殲-20既然如此強大,燒錢,當然要好鋼用在刀刃上: 不是什麽任務都需要殲-20完成

比如去格鬥、消滅敵戰機,尤其是不太先進的戰鬥機,在殲20任務列表上排不上號。

哪些目標才值得殲-20出面呢?

當然是地面上重要的指揮所、防空雷達、重點防空導彈陣地、通訊中心以及加油機等這種極具有戰術價值的目標。

劍出鞘,必見血!

目前殲20大約服役了接近200架,不過會在不斷升級完善中加大服役數量。是不是感覺少呢?

別急,前面說了,殲20太珍貴了,一般的臟活累活出動殲20確實有點大材小用。

怎麽辦?

還記得前面中國第四代機殲-16嘛,攻防一體的多用途先進戰鬥機,也是個寶。殲20不方便出面的由它就來搞定。

所以,殲16的一大作用就是,在配合方面對上對下皆可相容。

比如,利用在數量和費用上有優勢,可以與殲-20協同作戰;又能利用作戰能力上的優勢,起到「領頭羊」的作用和殲-10、殲-11系列三代機協同作戰。

(運油20、殲20、殲16三機同框)

所以,中國空軍最終會形成以五代戰機為骨幹,四代戰機為主體,三代機為輔的局面。

(中國最後200架二代機殲7,會在今年全部退役)

然而技術始終要進步的------

未來空戰是什麽樣呢?

美國曾經搞過關於2030年以後的實驗空戰場景:

A國兩架隱身戰機正在執行空中巡邏任務,突然接到命令攔截B國的空中突防編隊。

A國戰鬥機在合適的距離開啟雷達進行猝發探測,發現前後2個編隊共10個目標。因為都是超音速巡航,雙方距離在快速接近中。在A國戰鬥機雷達無法準確辨識目標的情況下,2名飛行員沒時間思考,幹脆各自選了兩個目標發射導彈。

兩枚導彈在制導過程中,突然雷達告警,接收到對手雷達制導訊號,但無法判斷是前後哪個編隊發射了導彈。情急之下,A國飛行員放棄中段制導掉頭逃離。

這是怎麽回事呢?

這是一個廣義上2V2的空戰場景。實際上B國除了2架有人隱身戰機外,還配飛了4個無人忠誠僚機,2個遠射前置空中節點和2個三能一體(誘餌、探測、靈巧幹擾)的對空巡飛器,共8個低成本、可消耗的無人機。

以上場景, 就是未來空戰的新模式!

這裏面需要最關鍵的兩點:人工智能和無人機技術。

在人工智能方面,目前在世界上只有中美兩個國家處於競爭的狀態,其他的國家早被甩了幾條街。

無人機,比如中國企業級別的大疆在全球無人機市場份額達70% 以上,這還是在歐美的打壓下;而我軍用無人機攻擊11,是目前世界唯一的隱身無人機......

(攻擊11無人機)

兩者加上與殲20的組合,大家猜猜會是什麽結果?

結束

文末講個歷史事件。

在第二次鴉片戰爭時,曾發生了世界史上少見的恥辱戰役。

1860年9月,滿清八旗最後一名猛將僧格林沁,率領3萬清兵在北京八裏橋對陣英法聯軍5000人。當清兵的千軍萬馬發起沖鋒時,英法聯軍用拿破侖炮和岩士唐炮回擊,清軍無法靠近,最終傷亡1.5萬人,而英法僅陣亡了:5個人。

這五個人應該是笨死的。

火器的出現,使原本讓人聞風喪膽的鐵騎沖鋒成為歷史。所以,新一代的武器出現意味著可以左右戰場局勢,甚至改變戰爭模式。

滄海桑田,以前我們只能被動的接受碾壓,而未來戰爭的新模式或許已經換成了由我們來引領、主導!

文章轉自(正選)公眾號:點評校尉

從殲5到殲20,新中國戰鬥機的逆襲!

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