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卡森的博客

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中国歼11D雷达原理领先苏35  

2015-05-09 16:32:23|  分类: 关注国防 |  标签: |举报 |字号 订阅

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网传的歼-11D战斗机照片

本周,网络传闻中国沈飞的歼-11战机重大改进型号首飞成功,从它的外形上看,该机明显采用了有源相控阵雷达,并局部修改了机体结构。于是它和苏-35是否存在竞争关系就成了大家热议的话题。同样在本周,俄罗斯媒体传出了T-50战斗机研制遇到麻烦的消息。联想起近几年中俄军事技术合作中的种种龃龉,显然中俄两国尽管在军事技术合作方面打得火热,却也互相留着“小心眼”。那么,这两件事究竟会引起中俄在战斗机领域怎样的变化,就是我们今天的话题。

“筷子弟”强势亮相,“苏35”何时南飞?

本周,中国网络上最热门的军事话题,无疑是沈飞公司歼-11D型战斗机首飞成功。歼-11系列一向被中国网民昵称为“筷子”(这个绰号来源于其代号中的两个1),而D的谐音则是“弟”,于是很快,大家就都把歼-11D昵称为“筷子弟”了。

从网络照片分析,与此前批量装备部队的歼-11B战机相比,“筷子弟”主要在三大领域有了重大改进。

其一,安装了全新的电子设备,有源相控阵雷达、前视红外系统、全向红外/紫外告警系统、新的电子对抗系统和电子系统架构,这套系统的技术档次不亚于典型第四代战斗机,这是目前三代半战斗机的共同特点。

歼-11D的机头部位雷达罩明显“上翘”,是有源相控阵雷达系统的典型标志,从照片上来看,它的机首部位的结构隔框等是重新设计过的,不过气动外形与原来的歼-11B相比没有变化。

这也引起了一些人的疑惑,因为之前同样传闻采用有源相控阵雷达的歼-15和歼-16战斗机的雷达罩外形与歼-11系列其他较早期型号相比似乎没有变化。《汉和防务评论》的主编平可夫就曾质疑歼-16可能仍用的是脉冲多普勒雷达。

但稍微看一下国际同类机型就会发现这种说法其实很无稽。美国的F-15C“鹰”、F/A-18E“超级大黄蜂”、法国“阵风”、俄罗斯的米格-29都有装有源相控阵雷达的改型,但都没有采用倾斜安装雷达天线阵列的方式。可见没有“翘鼻头”不代表没有有源相控阵。

其实有源相控阵雷达的安装形式,主要取决于战斗机“削减正面雷达反射截面积”和“降低改装成本”两者的平衡。

向上倾斜安装的雷达,主要是通过倾斜的外形来降低机头方向雷达反射截面积。因为机头雷达罩对雷达波是“透明”的,如果相控阵雷达垂直安装,就会形成一个强反射源。对于座舱都要采用镀金膜来降低雷达反射截面积的隐身战斗机,当然这是不能接受的。

但对于改装老式飞机来说,为了倾斜安装相控阵雷达天线重新设计部分机体结构显然不够划算了。再加上对于非隐身战斗机来说,它的多普勒脉冲雷达天线本来就是一个强反射源,改成垂直方向的一块板,也没什么区别。

从这点观察,歼-11D应该是有一定的降低雷达反射面积的考虑的。另一方面,由于我国两家主要战斗机相控阵雷达的企业雷达安装方式各有不同,这个倾斜安装的相控阵雷达也可能透露其雷达研制生产单位的信息。此外,歼-11D的前视红外系统也比早期歼-11上功能单一的红外系统先进,对于新一代多用途战机而言,这也是个必不可少的装备。

综合来看,歼-11D在航电系统方面的改进范围和改进深度要高于美国换装相控阵雷达的F-15C“阿拉斯加鹰”。与俄制苏-35相比,歼-11D雷达系统在原理上更加领先,如果苏-35所谓400千米探测距离之类说法可信,歼-11D的性能显然要更好。

装备了有源相控阵雷达的F-15战斗机

其二,歼-11D升级了机体结构,最明显的一点,该机机翼下和歼-16战机一样增加了一对重载挂架。从试验机外表不同颜色的涂装来看,该机增加了铝锂合金、复合材料的使用比例。这反映了沈阳飞机制造公司在苏霍伊原技术基础上有了进步。网络军迷经常引用沈飞研制歼-11B时一份文件中的话来嘲讽沈飞“不思进取”——“原始设计的修改要慎之又慎”。与共青城飞机制造厂对苏-35几乎“推倒重来”的改进相比,歼-15、16和11D结构上的改进幅度还是比较小的,不少设计能在苏-30MKK等俄制飞机上找到源头。不过沈飞不够“大胆”也有它的原因,毕竟修改结构涉及长时间的试验,在战机生产“时间紧、任务重”的压力下,最稳妥的方法是尽量沿用已经过验证的设计。作为对比,去年俄罗斯共青城厂就曾表示,以中国对采购苏-35战斗机提出的改进项目和交付速度,该厂根本无法完成生产计划,因为仅仅是完成苏-35电子系统和外挂武器的更改,使其兼容中国国产武器就需要大量试飞,耗时一两年,更遑论按照全新标准组织批量生产了。

其三,注意观察飞机尾喷口,明显采用了国产“太行”发动机。由于前面提到的机体结构加强,该机的重量有所增加,因此推测采用了增加推力的新型发动机。不过,该机的进气口外形并无变化,因此新发动机不大可能是去年珠海航展上透露的“14吨太行”。

本周另一则引起网络关注的消息提到,一种双座双发战斗机安装经过全权数字化改进的新型发动机最近进行了首飞,而这种新型发动机的设计定型是在2014年10月。关于该发动机的一种推测是,这是运用FADEC技术的“数字化太行”安装在歼-16战斗机上的首次试飞(当然,由于报道语焉不详,也不能排除是其他型号的发动机和飞机的可能)。有了FADEC技术的发动机,才能够实现“飞火推”一体化的航电系统。俄制99M1发动机就是因为采用FADEC技术,虽然推力不如国产“太行”增推型,却首先安装到了歼-20战斗机上,足见“飞火推一体”航电是先进航电系统的一个必然方向。

虽然目前无法知道歼-11D首飞是否采用了“数字化太行”,但至少我们可以推测,未来歼-11D应该会安装这种发动机。

某网站在点评歼-11D的文章中说的一句话倒是很适合用来总结其动力系统的改进:“发动机决定下限”。在现代条件下,动力系统和机体结构决定了飞机的“下限”,或者说最基本的生存能力。在20世纪末21世纪初伊拉克上空的“禁飞区”作战中,伊军的米格-25战斗机,除了强大的发动机之外可以说一无是处,但却几次主动挑战多国部队“禁飞区”,得到了美军“一流的生存力,四流的攻击力”的评价,可见发动机在决定飞机“下限”方面的重要性。

当然,载弹量、航程等与攻击力息息相关的要素也要取决于发动机性能。但决定战斗机的攻击能力和作战效能,决定其“上限”高低的,依然是航电和武器系统。前面提到的伊拉克米格-25,在作战中除了逃命外就什么也干不了了,显然光有“下限”是没意义的。必须依靠航电和武器系统将“上限”拉高,才能得到一种优秀的战机。

歼-11D的动力系统目前不如苏-35,但歼-11D的航电设备和武器系统强于苏-35,这也是不必多说的。那么,两种飞机的实际作战效能究竟是处于伯仲之间,还是高下立判,或许在未来的演习场上,我们会看到结论。

平心而论,苏-35作为俄罗斯苏-27的“终极改进型”,很值得中国方面研究。尤其是它的飞行控制系统和航电系统颇有独到之处,完全值得借鉴。别的不说,能用落后中国和西方不少的子系统和元件做到重要技术参数上旗鼓相当,这表现出来的强大整合能力就值得学习。而先进的矢量喷口与气动面整合的飞控技术经验更是可以大大节省我国摸索的时间,对于未来在更新型战斗机上使用这一技术将有很大价值。

当然,如果光说技术借鉴,无法解释我军计划引进相当数量苏-35的现状。笔者以前曾认为可能是因为短时间内我国先进战机产能不足,现在看来这种说法并不完全准确,或许应该这样说,我军在换装压力大的情况下,在未来相当长的时间内,对于不同来源的先进战斗机的实际态度其实是“来者不拒”——只要你的价格合适,性能达标。

如果苏-35能够按照我军的要求进行升级改造,没有理由不要。对于中国来说,军事冲突仍是近迫的威胁,总不能让部队在有机会获得先进飞机的情况下继续用“七爷”、“八爷”凑合吧?

从现在俄方共青城厂的生产排班情况、引进苏-35谈判进展情况和沈飞歼-11D的进展来看,我们很可能看到苏-35和歼-11D在未来差不多的时间开始装备我国空军。这两种不同思路,不同背景下发展出来的相似飞机在未来会碰撞出怎样的火花,我们继续拭目以待吧。

在印度人眼皮底下,T-50烧成了这样子……

钱就能解决的问题不是问题——问题是没钱

本周,俄罗斯媒体吹风说,由于经费不足,俄罗斯的T-50战斗机可能遇到“灾难性削减”,其原计划2020年前生产57架的数字要削减到12架。此外,俄媒还暗示这中间印度因购买阵风撤资是主要原因之一。

然而我们都知道俄罗斯媒体在这些问题上是有些“不靠谱”的,困扰T-50的,还真不光是钱——但归根结底,还是钱……

虽然印度在T-50项目上投了不少钱,但仔细一算,印度离“大股东”还差得很远。目前俄罗斯媒体报道的所谓印度投资180-200亿美元的数字,其实是算上未来印度大量购买FGFA的总成本,而这其中50亿是俄媒给出的俄方给印度开的价。截止目前,T-50项目的资金主要还是俄罗斯国防部和苏霍伊公司自己出资的,而按照印度媒体自己的报道,印度实际上支付的资金应该只有2亿多美元。虽然也不少,但与T-50研制工作所需要的上百亿美元相比,这点钱还真算不上什么。所以就算印度退出T-50研制合作,对印度和俄罗斯也都算不上什么实质性的损失。

换句话来说,正是因为印度掏钱不够“爽快”,俄罗斯才会在双方的“合作”中对印度采取了爱搭不理的态度,长期不让印度人接触T-50原型机。直到去年才答应让印度人近距离看看,结果那次T-50还不争气的发生了火灾事故,烧毁一架。

目前,T-50原型机已经制造5架,烧毁一架,剩下四架进行试飞。但试飞进度比较缓慢,而且从未有消息证实其进行过主武器舱开合等试验,反而先进行了外挂武器试验。在以隐身为本质特点的四代机中,在试验初期阶段就先试验外挂武器的,T-50还真是开创了先河。这种缓慢的制造、改进和试飞进度本身说明T-50项目确实缺钱。

但T-50缺钱是由于俄罗斯在军费投资上力度不够吗?又不是。

俄罗斯暂缓对T-50的投资,更像是因为该机遇到了技术障碍,而且一时半会儿无法克服。那么在这个时候与其继续追加投资,不如维持一定投资,让苏霍伊慢慢解决问题。因为俄罗斯空军近几年的主要危机还不是缺乏先进第四代战斗机,而是80年代末、90年代初制造的主力机型已经无法继续凑合下去,急需更新换代。

从俄军新机交付速度看,俄方近几年来其实投入新型战机制造的经费是不少的。据报道,俄罗斯目前已经拒绝了共青城工厂方面早期提出的将苏-27SM(90年代后进行中期延寿改造的苏-27S战斗机,目前还是俄军主力机型)战斗机安装苏-35的雷达和电子设备,改造为苏-27SM2型的提议,而将资金集中用于生产新型战机。目前,俄军重点购买了两种机型,伊尔库茨克厂基于出售苏-30MKI研制的俄罗斯自用型苏-30SM和大名鼎鼎的苏-35S战斗机(共青城厂基于基于苏-30MK2研制的苏-30M2则基本不再采购)。

现在,共青城和伊尔库茨克两家主要生产苏-27系列战斗机的工厂目前处于产销两旺状态,其中共青城厂已经几乎完成了俄罗斯国防部2009年下达的48架苏-35的订单,在2013、14年都交付了12架,2015年计划交付15架,该工厂同时期内还向俄军交付了12架苏-30M2双座型战斗机。伊尔库茨克则正在完成2012年俄军下达的订单,要在2016年前交付60架苏-30SM型战斗机。算上外销订单,这两家厂的产能已经被占满。目前,苏-30SM和苏-30M2已经出现在俄罗斯与西方斗争的最前沿——克里米亚。

看看上述这些价格昂贵的新飞机,可以体会到俄罗斯重振空军的投资力度不可谓不大。只不过由于俄罗斯现在已经被顶到和西方直接对抗的第一线,其投资重点是已经成型可以批量生产的战斗机,而不是可能还需要好几年才能投入生产的下一代战斗机。

至于俄罗斯的总军事投资额度,虽然在2015年以卢比计价出现了爆炸性增长,但也达不到随便花的程度。与中国不同,俄罗斯的军费许多都要花在维护其庞大的核武库上,更不用提还要维持对乌克兰东部和叙利亚政府的支持。这样一来,虽然俄罗斯军费已经达到世界第三,但是要想重振当年苏军的雄风,显然还是做梦。

而T-50,其实说白了,如果这飞机是在中国或者美国手里,出了问题那大不了就是加紧试飞,搜集足够数据。然后再投资制造新的原型机,修改设计,再继续试飞,直到问题解决。问题是,这样的“烧钱”模式是现在的俄罗斯开不起的,有这个钱,不如多买几架苏-35呢。

既然不能用这样的方式来解决问题,苏霍伊公司也就只能继续用手头的四架原型机慢慢搜集数据,慢慢研究探讨如何解决。等到有把握解决问题的时候,再对现有的原型机进行改进并试验其效果……这样一来,研制速度必然大大放缓。

其实这种模式中国是有痛苦回忆的,而且还更痛苦,1969年首飞,1980年才定型的歼-8战斗机就吃了原型机不足的亏,歼-8I战机研制中更是因为仅有的原型机烧毁导致项目拖延了一年多。当然,以苏霍伊公司的能力和水平,用不了十年时间就能解决问题。即使这样,2020年前再生产12架T-50,恐怕也还是比较乐观的数字了。

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