歼20到底有多厉害?

发布时间:
2024-07-02 13:10
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在战斗机圈子里有这么一条公认的定理:

同代的不同战机,如果它们性能上有差距可以通过飞行员的个人能力或飞机数量来弥补。但两架战机相差了一代,那么这个差距就无论如何也弥补不了。

这不是步行与骑自行车的差距,而是步行与驾车的差距。正因为有代际优势,当年美飞行员才对我们战机不屑一顾。

再看中国

我军长期以来以第二代歼-7作为主力战机,并承担了最困难时期保卫祖国领空的重任,服役数量最高时达1500多架。

但歼7是米格21基础上仿制的,在娘胎里就存在缺陷:比如航程短;操纵困难,航电和武器落后,没有发射雷达制导导弹的能力。

那为什么我们还搞这种落后的玩意?

两方面原因。

一是当时没钱、没技术,就算买也买不到先进的。从战后的“巴黎统筹委员会”到“瓦森纳协议”,以美国为首的西方一直对中国实行高科技和武器禁运。

重点是第二个原因:当时我国始终没有摆脱传统的制空作战思路,以空中截击作为主要作战模式。后来这个思想也在逐渐改变,不过真正下决心是因为国际上发生了一件大事。

这事最早要从中国说起。

1974、1975年间的北京街头,很多人会看到一对骑自行车的美国夫妇----

老布什和夫人芭芭拉。

(老布什曾在美驻华联络处工作了13个月)

就是这个中国老百姓看起来面向十分和善的美国男人,在16年后发动了足可以改变世界战争模式的一场战争----

海湾战争。

因为号称军力世界第四的伊拉克是主场作战,加上联想到20多年前才打完的越南战争,国际上普遍认为这仗起码打个三年五载,甚至鹿死谁手还不一定。

但实际上42天就打完了。

大规模地面钢铁洪流没出现,而是空中呼啸而来的飞天铁翼。美军F-117隐形战斗机加精确制导下,伊拉克90%以上的军事目标被摧毁,萨达姆惨败到只剩下了裤衩。

多国部队阵亡223人,伊拉克军阵亡25000余人,相差了100多倍。

美国人用这种碾压式的战争告诉全世界:时代变了!

另外,海湾战争这仅是暴打萨达姆吗?

仅是整合中东所谓的“民主”布局更好的为美国服务吗?

不只是如此。

这是美国自越南战争后再次立威的过程,分明就是鞭打整个世界:

还有谁不服?

........

这件事对中国震动很大。

伊拉克和我们的战机系及防空雷达都来自一个东家,俄国货。甚至伊拉克比咱们更先进些,比如米格-29战机,结果被美国摁在地上打。

如果换作我们呢?

看看国内那些米格21出身的老装备,后背直发凉!

所以,对中国这种传统陆军大国来说非常尴尬,意味着我们积累了几十年的陆战经验和优势,要“一夜清零”了。

更要命的是,仅仅过了六年的1997年,美国第五代战机F-22就惊艳亮相。

当时世界各国的主力战机最先进的也就是四代机,面对这只“来自更高维度”的飞天怪兽,各国空军只能“望洋兴叹”。

中国直接是绝望,因为当时中国空军主力战机仍是勉强处在第三代水平的歼8Ⅲ---

已经相差两代了。

换句话说,即使不比美国,跟其他列强比国产战机也差了一个时代。

甚至,从上世纪世纪八十年代开始,像印度、朝鲜这样的落后国家也开始买四代机。放眼世界,作为大国的中国空军装备已经被远远地甩在了后面。

怎么办?

中国下决心引进一批先进战斗机

恰好,这时候北边邻居发生了对我们有利的变化:

1,1989年,中苏关系缓和;2,苏联缺钱。

重点是第二个,为了赚点外快,苏联把四代战机米格-29摆上了货架。

但在此之前,我方打听到苏联有一款叫做“蓝色闪电”的神秘战机,据说非常厉害。经过多方调查,得知苏联的这个蓝色闪电就是苏-27。

但苏联却只想卖米格-29。

(米格29)

1990年9月17日,在库宾卡空军基地,苏联为了向中方推销米格-29,现场进行试飞表演,没想到一架米格-29做低空特技时突然坠毁,机毁人亡。

中方被苏联人的骚操作惊得一愣一愣的。

这一摔,中方坚决不要米格-29,要买就买苏-27。

加上这时候苏联真缺钱,自己消化不了多少苏-27,苏霍伊设计局为了生存也对高层施压。苏联犹豫再三最终决定卖一批苏-27给中国。

关键,价格也不贵。

第一批24架苏-27,中国只付了合同30%的现金,剩下的70%用货交换。

这个货就是咱们天量的手电筒、罐头、袜子.....还有一万件狗皮大衣。为了凑齐一万件狗皮大衣,据说当年山东、河南、安徽三省的狗狗快打绝了。

其实中国买到的这批苏-27SK,电子设备比较落后,但好歹有了和主要国家同一时代的战斗机,不至于随便被三四流国家降维打击。

所以在九十年代,苏-27成了全国空军的宝贝疙瘩,当时流传这么一个段子:想打赢,要两妻(27)。

(苏-27)

不过中国那么大,这24架显然不够。

然而中国也没那么多钱大量买成品的苏27,所以希望能引进生产线和技术。

俄罗斯当然不想出售生产线,只想卖成品赚钱;中方坚持要俄方转让生产技术。

为了表达诚意,中国在1995年年底下了第二单,买24架成品苏27,这次全款美元购买,不用狗皮大衣交换了。

俄罗斯虽然心气高,但在苏联解体后很穷,不是穷得揭不开锅,而是“开始卖锅”。俄最终同意向中国转让全套苏-27技术和生产线(发动机和雷达等核心技术不卖)。

苏-27开始在沈阳投产,在引进成品配件的基础上批量组装生产,同时对苏-27进行技术消化。至此,中国空军开始追赶世界先进水平。

但是,仿制苏-27虽然解决了燃眉之急,也存在一个很现实的问题:如果对手再研制出新一代战机怎么办?还指望俄罗斯吗?万一他们搞不出来或者造出来不给我们仿造怎么办?

好在,这时候传来一个好消息。

1998年3月24日,中国第一款完全自主研发的三代机歼-10在成都腾空而起,为后来那款五代战机问世做了铺垫。

(歼10试飞成功)

换句话说,中国做了两手准备,“沈飞负责吸收改进苏-27系列”,“成飞负责自研歼-10系列”,同时发展。

沿着两条线,咱们分开说。仿制苏-27系列

沈飞,通过苏-27研发出了歼-11,后又推出歼-11B等改进型。

重要的是,在此基础上又设计研制出更先进的----

歼-16战斗机;歼-15舰载战斗机。

歼-16战斗机,厉害在什么地方呢?

血脉上,歼-16来自于苏-27战机。但苏-27只能挂火箭弹、航空炸弹,不具备精确对地攻击能力。歼-16能挂航空兵所有类型的机载武器,把制空作战和对地精确打击做到了合二为一。

另外,歼-16与苏-30师出同门,但中国的电子信息产业已经超过了俄罗斯,所以歼-16电子系统和火控系统全面升级,也远远超过了苏-30。

比如,歼-16战机的“火眼金睛”——有源相控阵雷达。

它实际上就成千上万个小型雷达的集合体。

如果要看远处的目标,就把所有单元合成为一个探测波束;如果要看目标同时跟踪另一个目标,就会让一部分单元处在探测模式,一部分单元处在跟踪模式;也就是说可以一边探测,一边发射雷达波束照射、引导空空导弹攻击目标。

(有源相控阵雷达)

当然,歼-16战斗机还有一个重要作用,卖个关子,文末揭示答案,先说----

歼-15舰载战斗机。

最开始我国航母舰载机有三种方案:

一、在歼10基础上研发舰载机;二、引进苏33战机;三、在国产化的歼11基础上研制舰载机。

经过研究后,发现歼10很多方面并不适合作舰载机。第二种,因为苏33舰载机生产线问题,谈判失败。

第三种,中国访问乌克兰的滑跳甲板模拟中心时,发现了那架T10K-3(就是苏33的原型机),还有二、三套供苏27K测试用的尾勾。中方果断买下。

结合歼11技术,我们打算自己造。

俄罗斯专家知道后,认为中国只能强拆T10K-3原型机来研究结构,测量尺寸、气动外形等获取基本数据,但想通过一个不能动的T10K样品就克隆苏33舰载战斗机,是绝对不可能的。

他们万万没想到的是,这个过程我们只用了不到两年。

2010年,中国首架舰载战斗机在阎良试飞中心进行了滑跳起降测试,效果完全理想,试飞成功。

命名:歼15!

我国也完成了航母舰载机“从无到有”的技术跨越!

最终,中国在苏-27基础上先后研发出一些列更先进的战机、舰载机。这样,苏-系列飞机的装备数量和技术水平超越了老东家俄罗斯,成为了苏-27家族在全球最大的用户。

再聊“另一条线”,成飞

在自主研发歼10成功后,即将迎来我们那架最先进的战机,不过先说说f22。

2006年的美国“北方利刃”模拟演习中,F-22与自己的F-15交手,创造出144:0的逆天纪录。事后研究发现,F-22之所以取得巨大优势,是因为高隐身和大功率有源相控阵雷达共同构成的信息作战能力。

(蓝色是f22,红色是f15)

但事实上,这只占了五代战机4S中的两个S,f22在物理域同样有巨大优势:

在超音速巡航状态下发射导弹,不但能提高导弹射程,还具备攻防转换能力,在不损失速度的情况下快速掉头,利用超巡速度迅速消耗掉来袭导弹动力射程,然后对三代机形成了巨大的不可逃逸距离优势。

这里一个概念,什么是不可逃逸区?字面就可以看出来,如果进入对方这个区域,理论上讲就要和这个世界说拜拜了。不论作什么逃逸机动,都避免不了被导弹击毁的命运。

(f22对f15有明显的不可逃逸距离优势)

所以,当F22出道时,放眼整个世界没有任何对手。

不论老对手俄罗斯,还是传统军工强国的那票欧洲国家,都没能力造五代机。至于日韩澳那些小角色就更不用提了,这就导致F-22的性能严重过剩。

再加上F22最大的缺点就是造价太贵,随便几架就赶上小半个航母,换谁也扛不住这么烧钱。

所以当年国会在审议国防预算时,达成了一致的决定:

允许再造最后12架,然后、然后,就把F-22的生产线给拆了.......

这使得美国空军拥有的F-22最大数量永远地定格在了187架。

成了老绝户。

接下来美国人退而求其次,主推相对便宜、无所不能的F35。

(F35战机)

无所不能就是走多功能路线,不但想兼顾歼击机、截击机、攻击机的功能,甚至包括舰载机,要命的是主意打到预警机身上。

有点头大。

无论你美国科技有多强,为了照顾不同的使用场景,F35各项性能必然有所妥协。

不过,有了这款相对便宜还能吊打其他国家的五代机,美国政府的钱包瞬间舒坦了。

然而,接下来一个消息犹如晴天霹雷,一下子把美国人的美好愿景给彻底打破了-----

2011年1月11日,中国第五代战斗机歼-20首飞。

换句话说,美国人在战机上的绝对优势瞬间消失,而造成这个局面的对手正是美国最不希望看到的中国。

怎么办?

重新启动F22生产线?

美国不是没想过,只是这玩意不但烧钱,关键不是说重启就重启的。

很简单,烧掉天文数字的钞票、N年后生产线重新启动,这时候忽然发现:已经落伍了.....

所以,美国只能眼巴巴地看着中国歼-20在不断完善升级中独领风骚。

歼-20有哪些本事呢?

有源相控阵雷达就不用说了,先上道开胃菜。

比如材料,歼20采用了我国稀土里的一种成分,化学反应后生成另一元素,可以使一架起飞重量40吨的飞机减轻到9吨,这就意味着我们的歼20可以装比F-22多两倍的武器系统。

另外,是不是没看见歼-20的外挂?

通常战斗机的机身下会外挂武器,好处是有足够的空间实现多种武器搭配,便于使用维护,必要时还可以挂几个副油箱。

所以大家一直用,直到有一天隐身技术出现了。

因为外挂阻力太大,影响超音速巡航,关键会使雷达反射截面成百上千倍的增加,严重破坏隐身性能,一肥毁所有。

后来出现半埋,就是把武器一部分埋进机体凹槽里,一部分露在外面,能减少阻力。但问题是只能安装特定外形的武器,VIP专座,别人用不了。

于是出现了弹仓,外号内埋式,就是把武器完全装进机体。

但这玩意并不好搞。

比如武器投放分离过时,武器舱会演变成大尺度空腔。

什么意思呢?

出现的现象如果用专业术语来说很抽象,你可以想象在高速行使的轿车里,你突然摇下玻璃会发生什么?

后果是很容易造成武器舱破坏,电控系统失灵;舱门打不开或关不上,甚至武器没法出舱和投放。

美国的F-22和F-35战机,到现在也不一定解决了这个问题。

比如2012年,F-22和F-35B战机在声疲劳试验中,武器舱及舱门壁板出现了裂纹,试验被迫中止。

所以,这玩意看似简单,真不好搞。

但我们的歼20实现了内埋式武器系统,优势是不但实现飞行阻力小,关键能避免外挂带来的雷达反射表面,实现------

歼20的隐身

不过要隐身先需要一件”护身衣“。

通常工程师会在飞机外机上镀一层蒙皮,民用机上的蒙皮大多是金属或复合材料。但军用飞机不行,发动机会产生大量的热量和电磁波,很容易被敌人雷达监测出来。

于是我们用了一样好东西,在机身上涂了一层:石墨烯。

它的功能是,雷达不是通过电磁波来测定位置嘛,石墨烯先是很好地接收信号,然后把吸收的热量转移到空气中,也就完全打破了雷达探测电磁波的模式,很难探测到被石墨烯“包裹”的飞机了。

但这东西可不是阿狗阿猫随便能造出来的。

石墨烯是一种新型纳米技术,被称为“新材料之王”。先是从石墨中一层一层地分离出来,得到最薄的一层就是石墨烯。非常的轻薄,薄到什么程度呢?

这么说吧,石墨烯是目前地球上已知最薄的材料-----厚度仅仅只有一张A4纸的十万分之一。

但别看它这么薄,韧性和拉伸能力却很强;还有硬度,很硬,是钻石、钢铁的10倍!

所以,普通国家想搞这种技术,自己想想吧。

当然,仅靠石墨烯隐身还远远不够。

想确保雷达波不按原路返回,还要精心设计战机外观的几何斜面,提升隐身性能。这个没别的好办法,只能靠大量的实验,这就用到一个叫“巨型微波暗室”的大型密室。

里面很魔幻,密恐症者看了会绝望。那些布满像钉子一样的东西,是一种吸波材料,目的是防止测试信号反弹。

工程师把做好的飞机(不是模型)放进去,然后用雷达从各个角度对飞机照射,看哪个部位雷达反射波达不到要求,就修改哪里,修改后再照射。

经过无数次照射和反复修改,反射信号最小的就是最终外形设计。

因为太贵,这种能放下整架飞机的“巨型微波暗室”目前只有中美才有,连俄罗斯也没有。所以俄罗斯的五代机苏-57外形上就有很多问题,隐形效果比四代机强不了多少。

隐身效果有了,但是一个问题---战机在空中搏斗的最理想境界是什么?

很简单,就是“先敌发现,先敌发射,先敌命中”。

飞机本质上就是一个“导弹发射架”,我能先发现你,打击你,然后就跑。

所以,折腾隐身飞机时并不是单纯凭借隐身性能就可以吊打天下,还要配合机动、灵活。歼-20在设计上,在隐身的前提下尽可能的追求速度与机动性。

因此,隐形性能上F22更强一些,但灵活机动性歼20更胜一筹。

提到机动灵活,就要说-----

超音速巡航

其实这东西并不是五代机的专利,很多三代机也能实现超音速,不过一脚油门下去,一辆奔驰就没了。更麻烦的是,这是拿发动机寿命来玩的,开足马力持续5分钟,发动机非散架不可,所以这种瞬间的爆发很像吃兴奋剂,不适合日常,只能紧急时刻用。

而五代机的要求是超音速巡航,巡航的意思就是不开加力就能超音速。目前毫无争议达到这个水平的,只有美国的F22和中国的歼20。

当然,歼20也有不足。目前最大的缺点就是航空动力问题,有点小马拉大车的感觉。不过别担心,我国五代机专用的涡扇-15”峨眉“发动机,已经处在研制的尾声,服役后就彻底解决歼-20 动力不足的问题了。

所以,五代机标准之一的超音速巡航,就是快速到达、快速撤离的能力。这就又关乎到飞行器的另一个核心技术---

外形。

我国很多新式武器通常会保密,这样解释:过于先进,不便展示。

但我们的歼20经常在航空展上亮相,难道说不够先进吗?

当然不是。恰恰是太过于先进。

特别是五代机的外形,就是放在你面前拿着尺子量你也造不出来!

根据空气流动和产生的阻力,最优的外形有助于实现超音速巡航,但这玩意太复杂,靠当前的科技水平没法通过计算得出战机外形的最优解。

理论不行,那就只能靠最笨的办法:不断反复试验把最优答案解出来。

也就是说你照葫芦画瓢,即便造出来也白搭,要靠反复的实验不断的进行修改。这时候就需要另一个关键设施,风洞

但战斗机的风洞可不是造汽车的那种风洞,也不是普通飞机风洞那么简单。

因为战斗机是要超音速巡航的,就需要风洞能吹出几倍音速的风来作实验。例如超音速风洞,风速会达1.4~5倍音速,高超音速风洞,风俗5倍音速以上。所以风洞的尺寸必须要大,便于持续地观察气流变化;再就是为了效果吹风的时间越长越好。

但同时满足这两点,风洞的建造难度和成本就会指数飙升。

比如必须配套建造专用的发电站和冷却水水库,占地面积不亚于一座村庄或小镇。那些5倍音速以上的高超音速风洞,光是一根喷管就值几百万元,而这样的风洞往往需要同时配备N多根喷管……

再就是看你能不能承受起巨大的能源消耗。以超音速风洞为例,实验一次,可能要消耗一个小城市一天的耗电量。

问题是,一两个风洞是远远不够的。你需要大量不同类型的风洞来对各种各样的飞行器进行实验,你得准备一整套风洞群。

算下来,当今世界上能建造和承担起费用的就凤毛麟角了,其中就包括我国。

这样下来,造一架歼20需要多少钱呢?

和f22比起来有一定的优势,F22造价是2亿美元左右,而歼20在1--1.5亿上下,量产后还会降低。是不是感觉还是不便宜?

其实搞先进战机本身就是大国玩的游戏,举个简单的例子,比如培养一个战机飞行员费用也不低。

我国权威军事杂志《兵工科技》曾发表过一组数据:军用教练机歼教-7培训出1名合格的飞行员,要花费2450万元。苏-27的费用更是高达1.3亿元。随着歼-7和歼-8陆续退役,用作训练的战机只会更先进,飞行成本也会水涨船高。

另外,从初教到能单飞起码要经过200小时的飞行训练。以歼20为例,在不开超音速巡航情况下,每小时消耗3.3吨油,约5万元,再加上人工费用、零件换装、地面维护费用,每小时飞行成本最低要34万元!

所以在飞行界有一句话:培养出一个合格的飞行员,费用比自身体重的黄金价值还高。

歼-20既然如此强大,烧钱,当然要好钢用在刀刃上:不是什么任务都需要歼-20完成

比如去格斗、消灭敌战机,尤其是不太先进的战斗机,在歼20任务列表上排不上号。

哪些目标才值得歼-20出面呢?

当然是地面上重要的指挥所、防空雷达、重点防空导弹阵地、通信中心以及加油机等这种极具有战术价值的目标。

剑出鞘,必见血!

目前歼20大约服役了接近200架,不过会在不断升级完善中加大服役数量。是不是感觉少呢?

别急,前面说了,歼20太珍贵了,一般的脏活累活出动歼20确实有点大材小用。

怎么办?

还记得前面我国第四代机歼-16嘛,攻防一体的多用途先进战斗机,也是个宝。歼20不方便出面的由它就来搞定。

所以,歼16的一大作用就是,在配合方面对上对下皆可兼容。

比如,利用在数量和费用上有优势,可以与歼-20协同作战;又能利用作战能力上的优势,起到“领头羊”的作用和歼-10、歼-11系列三代机协同作战。

(运油20、歼20、歼16三机同框)

所以,我国空军最终会形成以五代战机为骨干,四代战机为主体,三代机为辅的局面。

(我国最后200架二代机歼7,会在今年全部退役)

然而技术始终要进步的------

未来空战是什么样呢?

美国曾经搞过关于2030年以后的实验空战场景:

A国两架隐身战机正在执行空中巡逻任务,突然接到命令拦截B国的空中突防编队。

A国战斗机在合适的距离打开雷达进行猝发探测,发现前后2个编队共10个目标。因为都是超音速巡航,双方距离在快速接近中。在A国战斗机雷达无法准确识别目标的情况下,2名飞行员没时间思考,干脆各自选了两个目标发射导弹。

两枚导弹在制导过程中,突然雷达告警,接收到对手雷达制导信号,但无法判断是前后哪个编队发射了导弹。情急之下,A国飞行员放弃中段制导掉头逃离。

这是怎么回事呢?

这是一个广义上2V2的空战场景。实际上B国除了2架有人隐身战机外,还配飞了4个无人忠诚僚机,2个远射前置空中节点和2个三能一体(诱饵、探测、灵巧干扰)的对空巡飞器,共8个低成本、可消耗的无人机。

以上场景,就是未来空战的新模式!

这里面需要最关键的两点:人工智能和无人机技术。

在人工智能方面,目前在世界上只有中美两个国家处于竞争的状态,其他的国家早被甩了几条街。

无人机,比如我国企业级别的大疆在全球无人机市场份额达70% 以上,这还是在欧美的打压下;而我军用无人机攻击11,是目前世界唯一的隐身无人机......

(攻击11无人机)

两者加上与歼20的组合,大家猜猜会是什么结果?

结束

文末讲个历史事件。

在第二次鸦片战争时,曾发生了世界史上少见的耻辱战役。

1860年9月,满清八旗最后一名猛将僧格林沁,率领3万清兵在北京八里桥对阵英法联军5000人。当清兵的千军万马发起冲锋时,英法联军用拿破仑炮和阿姆斯特朗炮回击,清军无法靠近,最终伤亡1.5万人,而英法仅阵亡了:5个人。

这五个人应该是笨死的。

火器的出现,使原本让人闻风丧胆的铁骑冲锋成为历史。所以,新一代的武器出现意味着可以左右战场局势,甚至改变战争模式。

沧海桑田,以前我们只能被动的接受碾压,而未来战争的新模式或许已经换成了由我们来引领、主导!

文章转自(首发)公众号:点评校尉

从歼5到歼20,新中国战斗机的逆袭!

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END