空軍專家：第四代戰機不是“獨行俠”

空軍專家：第四代戰機不是“獨行俠”

2011年08月  　來源： 解放軍報

F－35戰鬥機     新聞提示     蔚藍的天空中，接連呼嘯而過的以第四代戰機為代表的新型戰機，帶著強大的衝擊波，再次成為人們關注的焦點。     各國圍繞新型戰機緊鑼密鼓的研發、試驗，也屢屢成為各媒體的熱點話題。     熱新聞更要冷思考，選擇一種戰機，就是選擇一種思維方式。空軍一航院黃尊文教授關於第四代戰機的哲學思考，給人啟迪。     第四代戰機絕非無所不能     戰爭是體係的對抗。飛行器作為戰爭體係中的一種兵器，主要包含航空器、航天器和空天器三大部分。第四代戰機隻是航空器中的一個子係統。它的研發和列裝，固然代表一個國家的科技水平和作戰能力，但它絕不是無所不能的兵器，也不是“獨行俠”。     我們必須把它的作用，放在總的戰爭體係中理解和運用，研究它與其他兵器裝備之間的關係。係統的本質是關係，沒有關係不能構成係統。第四代戰機，不是一個機型，也不是一個機種，而是航空器中的一個子係統。它不僅包含重型殲擊機、輕型殲擊機、殲擊轟炸機，甚至還包含轟炸機。     美軍的F-22與F-35，其功能與性能，是互補的。有些國家隻購買F-35，美國不賣F-22，則無法取得製空權，F-35就很容易被對方擊落。但是F-22的對地攻擊能力不如F-35，且不具備短距離或垂直起降的能力。     其實，F-22要獲得製空權，還必須靠航天器和未來的空天器的支撐和援助，更不要說各種傳感器係統和遠程雷達了。     高手也需要“左右逢源”，沒有係統優化的觀點，將無法研發真正具有戰鬥力的第四代戰機。

   新雷達挑戰四代戰機的隱形性

    對第四代戰機的主要性能指標，各種提法雖不盡一致，但是隱形都列為首要的一條，即低可探測性或甚低可探測性。這是最突出、最重要的一項指標。

    四代機的基本氣動構形，盡量減少雷達反射麵；采用“S”形進氣道，是為了減少壓氣機葉輪對雷達波的反射；采用內置彈艙和油箱，同樣是為了減少外掛的反射；為了隱形，B-2轟炸機和X-47無人機甚至去掉了垂直尾翼；要求飛機在不打開加力的狀態下能夠進行超音速巡航，也是為了隱形——因為打開發動機加力後，噴管的紅外輻射會明顯增強，降低飛機的紅外隱形的性能；F-22采用矩形噴口，也是為了提高飛機的低可探測性……

    從辯證的觀點看，飛機的隱形也是相對的，有條件的：在隱形方麵有所得，在其他方麵就會有所失。以上說的這些隱形措施無不是以影響飛機的速度、航程、機動性、載彈量等要素為代價的。

    隨著雷達發射和接收技術的發展，四代機的隱形性遇到了越來越多的挑戰。利用等離子體發生器，使流過飛機周圍的氣流電離，也可以對電磁波的探測起到隱形作用。

    第四代戰機還利用蒙皮的特殊塗層，來起隱形作用。目前使用的塗層大致有四種，即：吸波型、幹涉型、諧振型和放射性型等四種。其中放射性型塗層，就是利用放射性同位素能使表層氣流電離，形成吸收電磁波的等離子體屏障。

    由於塗層在高速氣流作用下會產生磨損，必然增加飛機的維修難度和時間，進而影響飛機的出勤率和使用成本。據稱F-22飛行一小時的成本為4-5萬美元，飛行一小時，維修時間長達30小時！

    目前，在作戰指導思想上，有兩種觀點：一種是主張增加飛行器自身的隱形功能；另一種是主張幹擾、摧毀對方的探測係統，如利用能搜索雷達發射機的反輻射導彈或磁爆彈；或者利用大功率、寬頻帶的電子幹擾機實施強力幹擾。

    後者，對小國、對局部戰爭的可行性較高，但對大國，數百萬乃至上千萬平方公裏的疆域，則根本無法全覆蓋。而且還有一個“怪圈”：幹擾機的發射功率越大、帶寬越寬，則被對方空天或地麵反輻射導彈擊中的可能性也越大。

    前者，自1999年F-117被擊落後，各國對新式雷達，尤其是無源被動式電磁探測係統的研發進展很大，迫使具有一定隱形功能的飛機，不敢輕易發射通訊和火控係統的電磁信號，而成為“沉默的鷹”“孤獨的鷹”。

    總之，對於隱形和顯形的利弊，也是一分為二的，必須辯證地思考和對待。

高超音速飛行器尚無突破性進展     飛行速度與機動性，往往是矛盾的。最簡單的例子，就是速度越大，越不容易轉彎。速度與機動的矛盾，各代戰機都存在，第四代戰機隻不過由於空氣分離流理論的運用和矢量推力發動機的出現，而顯得更有特色，更引起關注。     第一、二代戰機主要運用附著流理論或層流理論。後期的第三代戰機開始引進運用分離流理論或渦流、湍流理論。隨著三元分離流理論的發展和運用，隨著發動機推力的增加和矢量噴口技術的完善和改進，飛機的機動性還可能有大幅度的提高。如果必要，甚至可以為實現三“零”特技創造條件，即“零”半徑斤鬥、“零”半徑轉彎、垂直向上的“零”速度橫滾。     F-35的垂直起降，就是“零”空速的起飛和著陸，不是靠空氣動力和舵麵，而是靠機體上的幾對噴嘴（噴氣舵）來控製飛機的平衡和姿態，難度很大，還要考慮陀螺效應。此外，對起降區的場麵，要求也很高，必須能承受高溫、高壓氣流的衝擊。     從仿生學的角度來研討，戰機的機動性發展空間還很大。如蒼鷹在空中搏擊時，翅尖全都張開，充分運用了撲動後氣流的渦動力；蜻蜓則能正著飛、退著飛、橫著飛，其翅麵不是流線型的，是折麵，靠撲動和振動飛行，翅麵上氣流的運動十分複雜；蒼蠅飛行中許多轉動都是“零”半徑的，如此等等，令人驚愕。     當然，這些動物的飛行速度都很低，而第四代戰機的最大速度可達2.5倍音速，實施超高級的機動飛行就困難多了。     對於未來的空戰，各國除了普遍重視隱形之外，速度和機動性一直都是關注的焦點。美軍戰機強調“先敵發現，先敵攻擊”，速度上要求快，如SR-71可達3倍音速；對於機動性則強調“讓導彈去轉彎”。俄軍戰機更側重空氣動力和機動性，超視距攻擊和近距格鬥一個也不能少。     20世紀90年代初，俄蘇-27戰機應邀赴美與F-15對抗演習，兩次獲勝。其原因就是蘇-27的垂直機動性強，在上升階段就有能力加速，然後急轉彎占據有利的攻擊位置，而F-15需要平飛一段，才能強拉，垂直機動不占優勢。     但是，在海灣戰爭中，米格-29升空後不到4分鍾，就被F-16擊落。因為，F-16有衛星、預警機、地麵遠程雷達的信息支持，先發製人。     目前關於F-22可能停產的消息屢屢見諸報端，姑且不論這消息的真偽，即便是真要停產也沒必要大驚小怪。撇去戰略布局、經濟成本、自身技術等方麵的原因，最主要的一條是美軍還要開發更先進的戰機（第五代、第六代）。他們認為獨自控製了十多年的隱形優勢，已經逐漸喪失，其他國家已經掌握了該技術，並且具有了應對隱形的探測係統。因此，必須創造新的優勢。第五代、第六代戰機很可能是高於5倍音速的高超音速戰機，以便執行其“全球快速打擊”戰略。     飛行器以5倍音速以上的速度全程在大氣層中飛行是很難實現的，推力、燃料、散熱等技術目前都無法解決。這種既能在近地空間飛行，又能在大氣層中飛行的飛機有一個全新的名字，叫“空天飛行器”。     未來的這種飛行器，最理想的飛行狀態是在近地空間和大氣層之間作“打水漂”似的跳躍飛行。在近地空間運動時高於20馬赫，在大氣層中運動時高於5馬赫。由於其速度極快，所以，隱形、機動等等，也就自然而然地被淡化了。     目前世界各軍事大國都在積極研發高超音速飛行器。但從近年X-30、X-37、X-47、X-51等試驗來看，結果並不理想，尚未取得突破性進展。對此隻能用中國的大詩人屈原的名句：“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。”     因此，我們必須用科學發展觀來估計第四代戰機和未來飛行器的總體發展方向和可能性。