「一起读科普杂志」中国“威龙”——决战世界之巅的歼-20(一)


「一起读科普杂志」中国“威龙”——决战世界之巅的歼-20(一)

最先进的标准

5代战机所谓“最先进的标准”,概括下来就是4个“超级”——也就是英文的4S!这4个方面的高性能,是前边几代战斗机没有的。

1、隐形,Stealfh

2、超机动,Super Maneuverabilify

3、超音速巡航,Supersonic cruise

4、高级作战态势和信息效能,Superior Avionicsfor Battle Awareness and Effectiveness。

隐而能战

隐形是5代战机的最大优势!

5代战机对光、电磁全波段侦察设备,都有隐形设计考虑。其中对厘米和分米波雷达,在大部分方向上都有很明显的隐形能力;对红外探测设备,在部分方向上也有明显隐形能力。这些侦测手段,是战场上最常用的。尤其是精确定位、跟踪,以及给导弹制导等最重要功能,都常用这些手段。比如美国F-22战机,在特定频段和方向上,雷达散射截面积(RCS)值仅为0.01平方米。而雷达探测距离跟RCS的四次方成正比。比如F-35的AN/APG-81型雷達,对RCS为1平方米的目标探测距离大约为150千米,那么在同样条件下,对0.01平方米的目标比如F-22战机,探测距离就不到50千米!

隐形能力赋予了5代战机巨大战术优势,导致预警机、地面雷达站对其发现距离迅速缩小,也就大幅度降低了敌方重要节点和传感器的效能。另外,战机、防空导弹火控雷达,在较远距离上也无法锁定5代战机,这又赋予了它无与伦比的生存能力。所以,5代战机更适合执行隐蔽和突然性的任务,更偏重攻击,能作为攻击的先锋和箭头参战。

我们的歼20,就是这样!

5代战机隐形能力的最大优势在于不会影响到其他性能。5代战机为什么先进?是因为一个通盘考虑、统筹兼顾的设计!一个4代战机无论如何改装,在隐形方面都达不到5代战机的优秀水平,而且反倒会大幅度降低其他方面性能。比如,美国F-15SE“沉默鹰”,本来美国F-15就是航程大、火力猛,外挂油箱后可实现4000千米航程,而理论挂载能力达到10吨,实战最多可携带10发空空导弹,或4枚中、重型对地武器;而F-15SE“沉默鹰”为实现隐形能力,不能外挂弹药和油箱,而必须携带保型弹舱,其航程也缩短到2500千米,只能携带4发空空导弹。再说其隐形能力,还明显不如目前估计隐形能力在5代机中较差的俄罗斯苏570但F-22就不会这样,我们歼-20更不会这样。

歼-20外形与F-22十分类似,其头部、机身呈现菱形,有很明显的棱线;外表面非常简洁,上下表面平直设计,大外倾、面积较小的V垂尾,减少了各个主要方向上的雷达反射;机翼、鸭翼前后缘,也尽量避免前后平行的折射……所有外形设计,都在着力控制雷达特征。另外,歼-20与F-22一样,都有1大2小3个内弹舱,小弹舱装备格斗空空导弹,大弹舱携带中远程空空导-弹和对地打击弹药,隐形状态下依然保证了弹药荷载,也保证了数千千米的续航能力。所以,歼-20战机兼具强大火力、极远的航程和隐形能力!

“好身板”不怕打

作为平台本身的性能,超机动能力是“好身板”的一部分,非常重要!

5代战机机动能力极强,动力充沛,而且主要强在超音速段机动。虽然在最大速度上,2代机就能实现2倍音速,比如米格-21和F-104,但是这些飞机一旦进入跨音速段,控制就不稳定、不精确。就像高速公路上高速开车一样,本来就感觉很“飘”,急转弯都害怕,控制不好,没准就翻车。2代战机也一样,在高速状态下很难控制,灵活性很差,尤其是横滚、俯冲、拉高,都相对较笨,转一个弯,几十千米就出去了!到了4代机,比如苏-27、F-15、幻影-2000、F-16等飞机,因为应用了先进的气动外形,包括大边条、翼身融合、先进控制系统,解决了高亚音速和跨音速段的安全、精确、灵活控制问题。而之后的5代战机,不仅巩固了4代战机在跨音速段-的控制和机动能力,更是解决了超音速下的控制问题!歼-20使用全动差动双垂尾、鸭翼布局,配合以“飞火推一体”飞行控制系统,大仰角升力特性极好,瞬时攻角、盘旋和滚转率都很高。其亚音速机动能力,不比任何4代机和4代半战机差;而超音速下的控制能力,更是远超过任何4代战机!任何飞机空战,都会尽量利用自己的优势区。像F-22和歼-20这种5代战机,一旦空战,肯定是尽量利用超音速区,把速度拉起来,这样前几代战机的速度提不上去,只能被动挨打;而速度提上去,机动和控制能力不行,还是挨打。这就是歼-20的优势!

文章选自:《知识就是力量》2019.12


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