展望中国未来舰载机--【转自铁血网】_LRIG_百度空间

       从第二次世界大战到近年来的 一些局部战争的经验来看,没有海上制空权就没有真正意义上的制海权,也就无法打赢海上战争。作为正在走向远洋的中国海军来说,夺取海上制空权是中国海军未 来所面临的一项重要目标与前进方向。在现代海战中我们不难发现,航空母舰已成为海军舰队特别是远洋舰队的重要组成部分,也是争夺制空权,制海权的主要作战 平台。尽管航空母舰同战列舰一样自诞生之日起到现在已有近百年的历史,但同战列舰不一样的是,航空母舰并没有淡出历史舞台的迹象,甚至今日依然是备受各国 海军所推崇的重要装备。由于受经济、技术和政治方面的影响。中国海军目前还没有真正意义上能够进行作战的航空母舰。不过,从近年来解密并公开的文件与史料 记载中国海军似乎很早就已经充分认识并指出了拥有航空母舰的重要性,并很早就进行了大量相关问题的论证与研究。尽管中国海军目前没有航空母舰,但就未来海 军作战而言,跨过航空母舰这一关最终建立真正意义上的远洋舰队已经是大势所趋。综合目前各种信息来看,航空母舰及相关产业的建设将成为中国未来国防建设的 重要组成部分。

       航空母舰集各种高技术设备于一身,自身也是海军实力的体现,是舰队的中坚。而舰载机则是航空母舰打击能力的灵魂,是舰 队中坚的攻击拳头。可以这样说,舰载机水平的高低将直接决定航母打击能力的高低。近年来,我国周边环境日渐恶略,海洋权益的争夺也日益公开化。受外部条件 的影响,我国没有充足的时间像美俄两国那样去按部就班,循序渐进的搞本国的航空母舰产业。同时,受国内技术资金方面的影响我国也不大可能去彻彻底底的搞一 种新式舰载机。结合国外相关经验与自身条件来说,立足现有机型,改进或是引进不失是一种好办法。

        自1992年起,中国分批大规模引进俄制苏-27系列战斗机,有效地促进了我国的国防建设。但是这些按照 苏俄20世纪90年代技术标准生产的飞机在进入中国后已经老态尽显并且在经10余年的使用后寿命也所剩无几,已经不能适应现代化空战。为此,大规模的技术 改造成为了中国空军的主要工作。近年来,一种改进自苏-27系列的新型重型战斗机频频出现在世人的眼前,有关方面报道,这种新式战机比原苏-27战斗机的 性能提高了5倍以上,性能不俗。据外电分析,这种飞机将会生产700架以上,成为中国2025年以前的主力战机。受中国航母计划的影响,俄罗斯积极正向中 国积极推销自己的苏-33舰载机。在可以预见的将来,俄罗斯依旧是中国大型装备的主要供应国,也就是说中国若选择引进这条路的话,苏-33将是不二而得选 择。一旦中国建造航空母舰,舰载机将是重要环节。自研还是外购?国产新式重型战斗机与苏-33正是代表了这两种方案。为此,本文将给予浅析。

总体布局

苏-33和歼-11都是在苏-27的基础上发展而来。苏-33和歼-11的{zd0}区别就在于其在翼身融合的 边条末端和机翼前段加了一对小型鸭翼,从而构成了三面翼布局。由于歼-11与苏-27并无太大区别,所以,在这里仅对苏-33给予分析。 


苏-33继承了苏-27的优良的气动外形又加以创新。苏-33的三面翼布局使飞机具有很强的升力性能和非 常好的配平能力。整体启动性较苏-27有很大提高。不过,由于其是舰载机,改装后加大了自身重量,这一点对飞行性能有所制约。由于采用了翼身融合技术机身 与机翼平滑连接使得机身也成为了升力体,在提高了升力系数的同时也减少了机身与机翼见的干扰阻力。此外,翼身融合设计还有效的增加了机内空间,加大了油料 和设备的贮存能力。同苏-27一样,苏-33机头下垂,机身被设计成弓形。这种设计改善了飞行视野加大了机头力矩,也减少了飞行阻力。受双发双垂尾和分体 式进气道设计的影响,苏-33在大仰角机动状态下具有很好的横向稳定性,这也是它能作出诸如“眼镜蛇机动”等高机动动作的主要原因。尽管这种设计会造成转 动轴线与飞机自身轴线不重合,飞机会在高速横滚中失去控制,但是这种设计在苏-27面世20多年的实践中承受了考验。算是一种成功的设计。

尽管现代空战正朝着“先敌发现,先敌开火”的超视距方向发展。机动性不再像过去那样备受瞩目,但就飞行品 质来看,苏-33是非常成功的。这一点,在它那非同寻常的滑跃起飞上得到了很好的体现。


基本数据对比


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型号 J-11 苏-33
内载燃油重量比率 0.37 0.32
外挂点数量 11 12
空对面武器挂载硬点 6 8
重型装备挂载硬点 4 4
作战半径∕航程(高-高-低) 1500∕3300km 1200∕2500km
机长 21.935M 21.185m
机高 5.932M 5.9m
空重 16400kg 18600kg
{zd0}起飞重量 31000kg 33000kg
翼展 14.7M 14.7M
机翼面积 62㎡ 67.8㎡
{zd0}飞行速度 2.35M 2.3M
实用升限 18000m 17000m
海平面{zd0}爬升率 305m/s 325m/s


动力系统


       歼-11采用的是国产太行发动机,这种发动机是我国在综合分析了国外先进核心机的基础上发展而来的。是我国穷18年之功精心研发的一种大推力航空发动机。 太行发动机的总体布局参照了美国F-110的设计,同时也吸取了国外设计制造的先进经验。在继承了原参考机的基础上又有了新的创新。太行发动机采用了结构 紧凑的燃烧室,有效提高了燃烧效率。相比较于AL-31F,太行的涵道比更高,耗油率更低,这对日后改进上舰具有很大的好处。同时,受我国材料科学的进 步,太行发动机采用了大量的复合材料。比如钛合金的使用就有效的降低了结构重量又加强了强度,提高了发动机品质。综合以公开的大量数据我们不难看出,由于 采用了大量的新工艺新技术,太行的某些方面已经具有“四代机”的相关特征。总的来说,太行是一个新品种,实力和改进潜力不容小视,这都会为日后上舰产生巨 大的能动作用。


AL-31发动机研发于上世纪70年代初。1979年AL-31试飞成功,经过重重困难,1985年发动机经过了苏联国家鉴定试验,正式装备xx。同苏联 大型航母计划一致,1989年代号为AL-31F的发动机被装备在苏-27K上成功降落在“第比利斯”号航空母舰上,标志着这种大推力的发动机正式定型。 总体上来讲,AL-31F首次应用了单元体设计,这种类似于美军模块化的设计提高了可维护性。在材料上钛合金的使用占到了总量的35%,极大的增加了抗腐 蚀性以适应恶略的海洋环境。受苏联航母特殊的起降方式影响,舰载机的起飞方式非常苛刻。这就要求发动机必须具有极高的可靠性和瞬时动力输出。为此,AL- 31F最明显的改进就是加大了应急推力,使发动机在极短的时间内加大涡轮前温度来获取更大推力。当着舰失败时,发动机能够在不到5秒的时间里将动力输出到 {zd0}。同时AL-31F还装备有先进的综合电子调节器,以适应变化的油门控制,这样的效果是使发动机的稳定性极高。可使用在苏-27飞机的各种飞行高度和 速度下,即使飞机在以2马赫的速度下进入平螺旋、直螺旋、翻转螺旋和进气道喘振的情况下,发动机工作仍然极其稳定。喘振xx系统、空中自动点火系统、主燃 烧室和加力燃烧室的再次启动系统等可保证在使用机载武器时动力装置的工作可靠性。

动力性能参数对比

       凭实而论,AL-31F是一种很先机的发动机。例如尺寸小,推力大。涡轮具有有效的冷却系统和良 好的热力学特性;压气机增压快速,发动机结构紧凑,保证飞机有较高的推力和良好的机动性等等这都较太行先进很多。

       先进的发动机可以带来加速、爬升等能力的提高。另外,还能加装更多的挂载。但加速、爬升、挂载能力的提高 是为了提高战机的作战性能。但战斗机性能的高低绝非仅以发动机为{wy}指标。

       现代战争是系统间的对抗,而非仅是单一装备的对抗。发动机仅仅是影响飞行性能的变量之一,虽然发动机对提 升飞机性能很重要,但绝不是{wy}因素。因此发动机与飞机性能之间的关系很不好说,大概是一种相互联系但又相互对立的关系。单靠好的发动机并不能保证良好的 作战效果,这在米格-29上有很好的体现。反过来说,性能稍次一点的发动机也不意味着作战性能就不好,这在F-14与TF30的配合上也能证明。就现代空 战来说,基本设计水平相差不大,原有发动机尚能满足使用需要的情况下,改良动力系统带来的效果并不会大于对电子设备改良带来的收益大。有经验证明,动力系 统稍次,但电子设备和武器优良的飞机往往表现不错。反过来说,仅有优良的发动机与气动外形,但电子设备落后的飞机往往胜算不大。当然,这绝不是否认AL- 31F的先进性或是认为发动机性能并不重要。而是说除非战机基本设计太糟或者发动机存在明显缺陷的情况下,战机的较量主要取决于电子设备和武器。

       就中国而 言,大推力发动机刚刚研制出来,在极短的时间内要达到美国F-110-GE-400或是AL-31F的水平既不现实也不划算。相反,花些力气在电子设备和 机载武器领域继续努力会对战机性能提高很有帮助。战机的存在的目的在于实战,而不是在航展中表演一些夸张的动作来吸引观众的眼球,更换发动机带来的效益小 于电子设备与武器更换带来的实际效果,因此各国均已投入电子和武器设备优先。像米格-29OVT这样的飞机仅能在航展中展示一下,而实际则无人问津,连俄 罗斯自己都不采购就很能说明问题。在1999年的埃塞俄比亚与厄立特里亚来年各国间冲突中,埃塞俄比亚的苏-27以压倒性优势大败厄立特里亚的米格 -29,这并不是说苏-27较米格-29有着很大的气动外形或者是发动机的优势,而是苏-27的电子设备与武器较米格-29更优秀。在这里,我们不难发现 在“导弹化”“超视距化”的现代空战中,要提高飞机性能增加空战胜算,并非只有改进发动机或是气动外形一种途径。目前,一具诸如AL-31F的大推力航空 发动机的报价已高达300万美金,这相当于对一架战机更换所有电子设备和武器的总价格(除特殊情况)。这是一个惊人的数字。

       就效果而言,更换带电子设备和武器带来的战斗力提升,就足以抵消更换发动机所带来的效益;反过来说,更换 发动机却未必能够比更换电子设备效果更好。我国还处于发展阶段,经济账和技术帐都要算。所以,在经费比较有限的情况下还是把“好钢”用在“刀刃”上更好一 些。至于发动机,除非有重大缺陷非换不可的情况下才有必要。

       受航空工业基础的限制,我国航空发动机事业长期落后于西方,这就造成了像航空发动机这样的高精尖装备都要依赖国外进 口。太行发动机装备的{wy}意义就在于中国从此摆脱了对国外技术的依赖,这本身就是{zd0}的优势。这种优势是战略层面的,也是最重要的。但就技术而言,尽管太 行的推力稍大于AL-31F,但是其可靠性与操作性显然还比不上中国使用了近20年之久的AL-31系列。而中国换装太行的举动显然不是基于这种技术层面 来考虑。这也恰恰验证了太行的出现使新式重型机完xx全的国产,在战时不受制于人。这才是最关键的,至于性能的提升,则是日后的事。在解决了“有没有”的 问题后“好不好”只是时间问题。由此可见,尽管国产重型机的动力系统稍逊于苏-33,但是在使用上依旧有很大优势,这也是笔者偏向于国产重型机的原因之 一。


航 电

注释:A2GR:空对地测距     GM:地形测绘     DBS: 多普勒锐化    SAR:合成孔径雷达成像   GMTT :地面移动目标追踪    GMTI:地面移动目标指示    SEA :海平面搜索追踪   TA:地形回避   TF:地形追踪

       良好的座舱布局也是反映战机综合战力的重要依据之一。座舱控制界面布局合理,人机交互简单容易,是战机能否取胜的重要 保障。苏-33与歼-11的座舱设计同苏-27一样,视野开阔。苏-33的座舱显示系统较苏-27先进一些。换装了平视显示器,可以显示导航、瞄准、飞行 状态等信息。座舱内部主仪表盘上装有常规式模拟仪表,平视显示器装在仪表盘正上方。两侧装有传感器,用于跟踪记录头盔瞄准具的姿态。仪表盘左上角有大量火 控控制开关,右上角的显示器可以显示雷达或红外系统的模拟信号。雷达接收告警器装在右下角的凹陷处,很不显眼,这种诡异的设计不利于飞行员的观测。总的来 说苏-33的座舱设备并不先进,布局也不合理,综合化水平不高,座舱内部充斥着大量的机械仪表,飞行员必须观测多种表盘才能分析战况,这不利于集中精力应 对空战。雷达显示器功能单一,操控装置结构复杂,仅简单的锁定—开火动作就要按动五六个开关,费力费时。

     歼-11装有一平三下的玻璃化座舱,代替机械式仪表。已相当于西方21世纪初期的水平。经过先进计算机处 理过的显示器图像代替了老旧的仪表,能够呈现出比传统仪表内容更为丰富但有更易解读的图形信息。尽管这仅仅是初期的玻璃化座舱,值达到信息的数字化显示而 没有达到信息整合的层次,飞行员必须通过不同的显示器读取各种不同的信息,并要在脑中整合各种不同的资讯,也有一定的精力分散。不过这也比苏-33上令人 抓狂的仪表要好很多,并且日后改进潜力也很大。

      苏-33的雷达采用了同苏-27一样的N011雷达。主要改进了雷达对海面目标的探测能力。可以水平搜 索±70°和垂直±40°的目标,对RCS=5的目标工作距离大概有100公里,对大型水面舰艇的发现距离可达130公里。整个雷达重量为550公斤,平 均无故障时间约为100小时。与同类飞机机载雷达相比,N011的工作模式甚为单一,仅具备简单的对面能力,作用距离近,抗干扰能力差,不具备发射任何制 导武器的能力。在对空方面,由于雷达先天设计原因,不能支持R-77这样的中距导弹,严重的制约了空战性能。作为红外探测设备苏-33装有和苏-27一样 的OLS-27红外探测系统雷达。由64个二级管组成接受显示屏。可以配合雷达探测,也可以在干扰情况下独自工作。这套系统在天气良好的情况下能够发现 30公里以外的开加力目标,但在天气不好的情况下探测距离和精度就要大打折扣。激光测距仪有固体激光发射器和液氮冷却装置构成在天气良好的情况下对空距离 约为3公里,对地距离为5公里。精度约为15米,受天气影响也很大。

光电设备基本数据对比

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Su-27     OEPS-27光电雷达

       据外电报道歼-11的雷达是由南京14所设计的1473雷达。1473雷达采用多普勒脉冲体制。 能够完成各种对地对空探测任务,并且具有一定的多目标搜索与攻击能力。在空对空模式时,能够根据目标状态的不同,自动选择相应不同的脉冲频率。在对面模式 中具有高分辨的地形显示和目标追踪能力。1473的雷达能够水平搜索70±°和垂直±60°的目标。可以探测大约25个目标,并对其中的7个目标进行自动 跟踪并控制导弹打击其中的4个目标。可以有效的支持多种武器设备的使用。

       除雷达外,歼-11的探测系统还包括一套光电系统。据称是虹光型光电雷达。中国自引进苏-27后,对机载红外探测设备 已有长达近20年的使用经验,经过自身发展,已经能够自行生产。长虹公司就生产过虹光系列的红外探测设备。“虹光” 光电雷达融合红外探测激光测距和电视(CCD摄像)技术于一体(这一点上也就是西方FSO与俄罗斯IRST的重要区别)。并采用了国际上先进的第三代碲镉 汞焦平面凝视红外探测器,其系统性能远高于目前国内同类现役装备和在研型号的水平,与国外{zx1}的同类产品相当。根据官方宣传资料,国产“虹光-Ⅰ型”光电 雷达达到了国际第四代战机装备水平,性能大大超过进口的su-27红外探测系统。虹光-Ⅰ型光电雷达实际探测距离可能不只50公里,估计可能达75公里左 右,激光测距仪的作用距离也大概在30公里左右。虹光系统的探测距离远,对目标的解析能力也很高。在探测设备探测到目标后,立即汇报图像传给相应的显示 器,这种显示手段要强于一般的红外显示。在对地使用中这种先进性特为尤甚。


再论装备时间

        航母建造时间对于舰载机的选择具有很大的影响。假如明年中国的航母下水,那么至少目前中国就要有现成的舰 载机。假如七八年后航母才下水的话,那么这样的时间就可以来向国外采购或者是自行改造。如果航母20年之后才有的话,那么时间就可以被用来研制新飞机了。

        一艘航母从建造到下水差不多要8年的时间,当然对于中国而言,这样的“{dy}次”可能耗时更长。而航母下水 后,还要经过大约3年的时间去舾装和海试。可见,无论是新建航母还是改造现有的“瓦良格”,差不多都要10年左右的时间。这样的时间对于改造舰载机来说是 还是比较充裕的。至于外购,不少倾向苏-33的观点认为这样可以避免造成航母建成后出现“有船无机”的风险。但是这样的设想是有问题的,老式的苏-33早 已停产多年。新式的苏-33KUB还没有装配xx。而重开生产线则需要投入更多的资金。再说,将航母舰载机这样的重要装备转向国外采购这本身就是一种风 险,这从俄罗斯多次向印度加价和拖延工期来改建“科尔什科夫”号航母和建造米格-29舰载机上就很能说明问题。从装备时间上来看,采购苏-33并不比自行 改进舰载机实惠多少。

多用途能力



歼-11是一种重型机,在众多国产机型中它具有得天独厚的优势。一般看来,飞机外挂点的多少和不同挂载物 的搭配方式能够对战机的多用途能力产生重要的影响。由于不同任务对飞机的要求不一样,这就要求我们必须要具体分析。由于篇幅的限制,我们只选择制空和空对 陆∕海两种任务进行比较。制空作战是一项重要的作战类型,这需要飞机携带大量空对空导弹的同时还要求飞机自身具有一定的空战格斗性能。在这一点 上,FBC-1首先出局,这种飞机空战性能不佳,其本身就侧重于对陆∕海攻击。而歼-10则很擅长这种任务。{yl}的导弹加上{yl}的空战性能,制空能力自然 不俗。

       对陆∕海攻击则截然不同于制空作战。这要求飞机具有一定的挂在能力和先进的电子设备。除此之外,能够携带大量的燃料也 是必不可少的要求。就此而论,FBC-1最为适合,它那硕大的机身和完善的电子设备外加超常的航程。自然是此类任务的{sx}。而歼-10则因为无法平衡外挂 点与油箱和大型装备的矛盾而难以兼顾航程和挂在的要求。因此歼-10不太适合用作空对面攻击。通过比较我们不难发现:

制空:歼10>歼-11>FBC-1

对面:FBC-1>歼-11>歼10

       冷战结束后,如何提高战机的经济性成为各国空军的焦点而随着现代战机技术的日益复杂,也造成了使用费用 不断上升。以较少的飞机满足尽可能多的作战任务成了20世纪70年代后战机发展的潮流,通过多用途化使战机具备执行各种任务的能力,翼单一多功能机种代替 多种单一机型进而达到节省费用的目的。就作战而言,在有限的飞机规模下,战机拥有更大的任务范围,在飞机使用上也就会有更大的运用弹性。因此不论经济还是 作战,“多用途”化已经是不可逆转的潮流。具体的说来,歼-11超长的航程与挂载能力是歼-10无法提供的,而FBC-1在执行任务时有需要额外的飞机来 护航。而歼-11自己却能亲自挂弹上阵比较好的兼顾制空与对面攻击这样的双重任务。假如中国建造中型航母的话或者在弹射器方面遇到了一些困难的话,那么舰 载机的数量可能不会太多。在飞机数量极其有限的情况下尽可能采用多用途飞机去弥补有限的飞机数量这才是明智的选择。通过这段看似跑题的段落也不难看出为笔 者相对偏向于歼-11的原因之一。通过对比,我们不难发现歼-11在诸如气动设计和动力系统上不如苏-33,但在综合实力上较苏-33胜之一筹。也许,读 到此,不少读者会认为笔者的比较没有意义,甚至认为笔者有吹捧歼-11唱衰苏-33之意。就本质而言,苏-33和歼-11这一“舰”一“陆”比起来确实是 令人匪夷所思,但这折射出的是歼-11是在众多国产机型中{wy}能够进行舰载机改造的事实。或者说苏-33与歼11分别代表着中国未来航母舰载机所发展的两 个方向。从俄罗斯引进苏-33能够使中国获得一种现成的舰载机,而且一旦引进可以迅速的形成战斗力,比较适合在特殊情况下快速形成航母战斗力的需要。苏 -33作为一种自1991年就服役的舰载机经过了各种考验,自身可靠性较高,俄军长期使用所积累的经验也可以被用来参考。不过,引进苏-33的弊端也很 多。比如一旦引进,俄罗斯将作为{wy}的供货商,一旦出现特殊情况供应很难为继。另外前文也说过,苏-33在俄罗斯已停产多年,新式苏-33又没有生产。而 重启苏-33生产线又要大量资金,这很有可能会造成中国骑虎拿下的局面。极端的偏向一方或否定一方不是正确的认识论。歼-11并非xx无瑕,苏-33也有 极大的弊端。

       武器的价值体现在具体的情况中,不是仅仅在技术上的先进性科学合理因地制宜的使用现有武器远比获取一种 技术先进却作用有限的武器价值大。中国未来航母如果仅将任务局限在制空方面,那么对中国而言苏-33与歼-11没有什么太大区别。而如果中国未来航母的任 务是多用途的,那么歼-11还是苏-33就很有探讨的价值。中国与俄罗斯在国防发展上有着很大的不同,适合俄罗斯的未必适合中国,反过来也成立。尽管苏 -33有着一定的先进之处。但是,这种电子设备严重老旧的飞机已经不太能适合现在的高技术战争了。中国现在并不特别的需要纯制空的舰载机了,况且苏-33 的制空能力也不太尽如人意。按中国未来发展的趋势来看,改进歼-11成为舰载机是个更好的方法。中国未来的舰载机会按照什么样的技术规格制造?是弹射还是 滑跃?这些现在都还在世人的猜测之中。但有一点是可以肯定的,未来舰载机必然是极其符合中国的国防需要的。在舰载机方面,中国相对于美俄法是“后来者”, 处于国民经济发展和国际舆论的影响中国不可能将大量的金钱投在军事上。要满足中国未来的需要,又要立足于实际情况。只讲技术先进不顾实际情况是不对的,片 面的遵循实际情况而去搞技术落后的产物也是不可取的。在经过严密的科学论证和合理的力量投入后,中国必将制造出真正属于中国自己的先进舰载机。

祝愿中国的海军早日成为世界上最强大的海军!



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