國防大學 李大光
中國新一代隱形戰斗機:殲-20
國防大學 李大光


2011年1月11日,一個很特別的日期,似乎注定要發生一鳴驚人的事情。被無數人期待了很久,也猜測了很久的中國的隱形戰斗機殲-20一飛沖天,引發世界關注。
美國提出的第四代戰斗機的戰術技術性能要求通常稱為4S標準,它具有“超強隱身能力、超強機動能力、超視距探測攻擊,超音速巡航”——這是隱身戰機“四S”能力的設計標準。“超強隱身能力”是其最顯著的特征,這也是人們常說的隱身飛機。
超強隱身能力
隱身飛機主要是雷達隱身和紅外隱身,前者尤其重要。降低雷達波特征的隱身技術,是以合成結構材料和特種涂料吸收、改變和消耗雷達探測電磁波的能量;改變外身,獲得既保證氣動要求,又獲得最小雷達反射面的效果;阻抗加載,產生輻射場,改變目標本身的輻射特性,降低散射截面,減小武器裝備本身的電磁輻射程度等。
雷達是靠物體對電磁波的反射來工作的,要想實現對雷達“隱身”,就必須降低反射信號的強度。在“隱身飛機”的設計中主要靠兩條途徑去實現——首先是盡量優化機身上最容易反射雷達信號的結構,其次是盡量把無法消除的反射信號“折射”到雷達收不到的方向去。現有的隱身戰斗機外形都特別簡潔,幾乎沒有突出結構和外部部件,就是源于這樣的設計思想,甚至還需要把暴露在外面的外掛武器都弄到機身內去,就是“內置彈艙”,這樣,雷達反射信號就大大減弱了。 隱身性能的另一重點是對發動機進氣道的“遮蓋”,因為發動機葉片是一個巨大的雷達信號反射源。通常的辦法是S形進氣道設計—把進氣道“扭彎”,從前面看是看不到葉片的。殲-20的進氣道不僅是“S”形,還結合了DSI—進氣道前部有一個“鼓包”,它不僅可以優化進氣質量、減輕飛機重量,也可以部分擋住發動機葉片的雷達信號。除此之外,為了提高隱身性能,殲-20所有艙門的邊緣都是“鋸齒狀”、擋風玻璃上還會鍍金、大量采用復合材料來吸收耗散雷達波。
超音速巡航
目前,很多戰斗機都能超音速飛行,但都不“持久”,往往是靠發動機在加力狀態下的“爆發力”來維持,用“爆發力”長時間巡航,發動機扛不住,油耗更是嚇人。能夠為超音速巡航提供可靠動力,是隱身戰斗機研發中的關鍵。但我國航空動力的研制基礎并不扎實,殲-20暫時用的也是過渡型號發動機。能使殲-20形成戰斗力的發動機最大推力至少要有15噸,現在我國的“太行”和進口的AL31發動機推力都只有12噸左右,只能讓殲-20飛起來,進行一些基本的測試。按照殲-20目前的發展進度,最快六年就可以定型,那時,裝配的就應該是新發動機了。
超強機動能力
機動能力也是建立在先進發動機基礎之上才擁有的戰機技術性能。這種超強機動能力是指戰機在高速飛行過程中可以實施躍升、躍降和側移,主要是用于機動歸避來襲導彈的攻擊。
超視距探測攻擊
“超視距探測攻擊”是指戰機擁有超視距雷達和精確制導武器。即戰機雷達能夠看得足夠遠,精確制導武器打得足夠遠,這樣才能實現遠程打擊。其中,有源相控陣雷達(AESA)是四代機的核心技術之一。在這一點上只有美國和俄羅斯擁有有源相控陣雷達,中國在制造雷達方面達不到俄羅斯、歐洲和美國的水平。目前,中國正在為該戰機研制新型有源相控陣雷達。
美國F-22
在不開加力的前提下就可以維持超音速巡航,以1.58馬赫的速度連續飛行30分鐘;特別的外形、結構設計和隱身涂層、復合材料的使用使其具備優良的隱身性能,其雷達反射面與兩張A4紙的面積相當;強大的發動機和超過1的推重比使其具備短距起降能力,從而降低對戰時機場跑道的要求;矢量推力發動機尾噴管使其具備了更優秀的機動性;所使用的“發射后不管”的新一代空空導彈使戰機在視距外就可以進行精確打擊。F-22是世界上第一種集低可探測性(即隱身性)、高度機動性和敏捷性、不開加力即可作超音速巡航、有效載重大和大航程等特點于一身的戰機。

美國F-35
有“世界戰斗機”之稱,是一種單發動機戰機。與F-22相比,F-35沒有超音速巡航能力,隱身性能也不如F-22。世界上共有8個國家與美國合作,參與F-35的研制。設計之初,美軍希望其是一種通用低成本的、多用途的輕型戰斗機,單價在3 000萬美元左右。但隨著研制的進展,該機單架成本瘋漲,曾一度飆升到1.22億美元,讓許多國家感到花天價買這種飛機不值,表示將削減其采購數量。
俄羅斯T-50
將F-22“猛禽”作為目標,其技術性能將全面超越F-22。T-50采用新型雙向推力矢量發動機和全數字飛行線控系統,具有非常高的機動性能;裝備了全新的大推力航空發動機,能以1 200公里/小時的超音速巡航速度飛行;使用先進的導彈,既可打擊空中預警機和戰略轟炸機,也可以攻擊地面重要戰術目標乃至航母編隊。T-50采用的隱形技術也十分超前,美制F-22的雷達反射截面積只有0.1平方米,和一只小鳥接近,現有的雷達很難發現它,而俄空軍總司令米哈依洛夫則放出豪言:“T-50根本不會被雷達發現。”T-50在一年前首飛成功, 并新將在2015年裝備俄軍使用。
日本“心神”
日本“心神”隱形戰斗機,是一種形體大小與瑞典薩伯公司研發的“鷹獅”戰機相類似的戰機,裝備兩臺帶加力燃燒室的IHI XF5型矢量推力發動機。在美國拒絕售予日本F-22戰機之后,日本在2007年推出了“心神”戰機計劃。該機研制進度很快,其模型已被運到法國,接受了一系列隱形效果的測試。
韓國KF-X
韓國自2000年開始自主研發KF-X型戰機,預計于2020年前列裝,以取代日益老舊的F-4和F-5戰機。這是一種單座雙引擎隱形戰機,預計于2012年下半年推出原型機。韓國軍方稱,該機的作戰能力將超過法國“陣風”和歐洲“臺風”,但弱于美制F-35。