殲20和它的“冤家”F—22

劉念國

11月1日，中國空軍近期最大的“彩蛋”殲20，突然現(xiàn)身珠海航展，驚艷全場。

殲20是一款令國人自豪的國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)，但要談?wù)摎?0，就不得不先提及它的“冤家”、美國的F-22，因為后者首先踐行了第四代空戰(zhàn)理論，是重型制空隱身戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)桿之作。

在以雷達(dá)和導(dǎo)彈為核心的現(xiàn)代防空網(wǎng)絡(luò)建立起來以后，新一代飛機(jī)如何在高強(qiáng)度、大范圍的對手防空區(qū)域中生存，并發(fā)揮強(qiáng)硬有力的作戰(zhàn)效能，就成為一個最核心的問題。

而在制空機(jī)型的能力需求上，美國空軍得出的結(jié)論，是一定要搶先干死對方的預(yù)警機(jī)——F-22就是在這個時候被確定為純粹的制空戰(zhàn)斗機(jī)。

獵殺預(yù)警機(jī)的前提，當(dāng)然是不能被對方老早就發(fā)現(xiàn)。

對于具備下視和360度環(huán)視能力的大型預(yù)警機(jī)，傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)通過低空飛行，用地面反射雷達(dá)信號的雜波掩護(hù)自己；或者是尋找對方的探測盲區(qū)方向進(jìn)入，發(fā)起攻擊……這些老套路，都已嚴(yán)重落伍。

唯一的可行之道，就是使戰(zhàn)斗機(jī)具備這樣的特性：難以被敵方探測，而又有在隱蔽的情況下探測目標(biāo)方位、與友機(jī)進(jìn)行指揮通信、并對敵方目標(biāo)發(fā)起攻擊的能力。

完美的畫風(fēng)就是：預(yù)警機(jī)還沒有來得及發(fā)現(xiàn)四代機(jī)，就已經(jīng)進(jìn)入四代機(jī)的導(dǎo)彈射程范圍之內(nèi)。

而這些特性，正是第四代飛機(jī)的關(guān)鍵性能——雷達(dá)隱身，通過外形設(shè)計和敷設(shè)吸波涂料，成百上千倍的削弱雷達(dá)反射信號強(qiáng)度。

除了隱身能力之外，四代機(jī)必須要以盡可能短的時間穿透對方的縱深區(qū)域，這種遠(yuǎn)程高速狀態(tài)，在傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)上是無法實現(xiàn)的——三代機(jī)要飛超音速，必須開加力，這種狀態(tài)下，只要幾分鐘時間就能燒光全部燃油——即使是有更多的油可以燒，發(fā)動機(jī)也將由于熱負(fù)荷達(dá)到極限，進(jìn)入超溫狀態(tài)，無法繼續(xù)承受下去。

所以，超音速巡航能力，也是四代機(jī)所必須具備的性能。

此外，四代機(jī)在爭奪制空權(quán)的過程中，雖然要優(yōu)先獵殺預(yù)警機(jī)等數(shù)量稀少的關(guān)鍵核心節(jié)點，但這并不意味著與對方戰(zhàn)斗機(jī)肉搏就不重要。

實際上僅論交戰(zhàn)次數(shù)來說，獵殺對方戰(zhàn)斗機(jī)，將占據(jù)任務(wù)中的絕大多數(shù)。

這就意味著制空型四代機(jī)必須做好兩點準(zhǔn)備。其一，要具備大幅度壓倒三代機(jī)的機(jī)動飛行能力；其二，必須做好陷入近距離格斗的準(zhǔn)備。

這就必須說說亞音速機(jī)動能力，F(xiàn)-16等優(yōu)秀的三代機(jī)，已經(jīng)把亞音速機(jī)動能力做到了極致，F(xiàn)-16甚至可以長時間保持9G（G，即在飛行中，飛行員的身體必須承受的巨大的加速度。最簡單的理解，幾個G 就是飛行員承受幾倍與自己重量的力）盤旋，這已經(jīng)是人類飛行員所能承受的極限。

四代制空戰(zhàn)斗機(jī)則將目光轉(zhuǎn)向超音速機(jī)動，在超音速巡航能力的基礎(chǔ)上，飛機(jī)能在超音速范圍做大過載機(jī)動，對攻擊占位、規(guī)避對方攻擊非常重要。

F-22能在多大速度下進(jìn)行9G過載機(jī)動，目前仍是一個機(jī)密數(shù)據(jù)。但美國空軍幾年前曾披露，即便F-22放棄隱身能力（加裝龍勃透鏡，加大雷達(dá)反射面積），它憑借著超音速機(jī)動，仍然能對三代機(jī)形成壓倒性空戰(zhàn)優(yōu)勢。

執(zhí)行制空、截?fù)羧蝿?wù)，是制空型隱身戰(zhàn)斗機(jī)的基本要求。

通常，在戰(zhàn)區(qū)上空巡航的戰(zhàn)斗機(jī)、以及從地面緊急起飛執(zhí)行截?fù)羧蝿?wù)的值班戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量不會太多，這就要求制空隱身戰(zhàn)斗機(jī)必須擁有較大的主彈艙，攜帶6枚以上中距空空導(dǎo)彈，同時對攻擊多個來襲目標(biāo)。

F-22除了依靠重型機(jī)的噸位尺寸優(yōu)勢，獲得了能攜帶6枚中距導(dǎo)彈、2枚格斗導(dǎo)彈，和超過9噸的內(nèi)部燃油。除了能夠不開加力，直接從亞音速加速到M1.4至1.5，并保持超巡狀態(tài)；它在超音速狀態(tài)下，能夠持續(xù)以9G極限過載進(jìn)行機(jī)動的速度范圍和持續(xù)時間，都比三代機(jī)要大得多，能徹底壓制所有三代機(jī)。

下面說說殲20。

一言蔽之，盡管殲20眼下還欠缺完全合格的動力，但仍然是與F-22同一級別的空中殺手。

根據(jù)各方面資料的估算和判讀，殲20是一種噸位和尺寸都要略大于F-22的雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機(jī)。

其彈艙設(shè)計采用了類似F-22的總體布局，但是體積——特別是主彈艙的體積比F-22更大。雖然中國目前在中距導(dǎo)彈的體積尺寸控制上仍有所欠缺，目前只能實現(xiàn)F-22早期的“4中2近”載彈量，但在未來達(dá)到F22現(xiàn)在的“6中2近”是完全沒有問題的。

另一方面，殲20由于鴨式布局本身的特性，選擇了用邊條翼加大鴨翼與機(jī)翼間隔的設(shè)計。它的優(yōu)勢在于三個方面，首先是由于存在邊條增強(qiáng)渦流增升效果，在拉大鴨翼與機(jī)翼距離以后，殲20的亞音速機(jī)動性沒有弱化，反而更好。

其次是在拉開距離以后，殲20很有效的減低了超音速阻力。在三代機(jī)上，就一直存在鴨翼近則亞音速機(jī)動強(qiáng)而超音速阻力大，鴨翼遠(yuǎn)則亞音速機(jī)動弱而超音速阻力低的矛盾。

而這種設(shè)計同時也加大了中機(jī)身的長度，使得中機(jī)身能夠獲得更大的彈倉和燃油儲存空間。對于耗油率一向控制水平不及美國的中俄發(fā)動機(jī)來說，殲20的大燃油儲備是保證作戰(zhàn)半徑特別是超音速飛行下大作戰(zhàn)半徑的必須措施。

而在超音速機(jī)動性上，殲20和F-22存在一些差異。

首先是由于鴨翼的安裝位置在機(jī)翼之前；在進(jìn)入超音速狀態(tài)以后，機(jī)翼上的襟、副翼雖然會和常規(guī)布局飛機(jī)一樣效率降低，但是鴨翼的力臂反而會加長，增強(qiáng)鴨翼的操縱能力。

因此在相同的氣動和飛控設(shè)計水平下，鴨式布局的超音速機(jī)動能力極限（主要是配平極限）本身會高于常規(guī)布局；因此殲20對于矢量推力的依賴性要比F-22輕很多，當(dāng)然有矢量推力的話性能提升會更明顯。

其次殲20采用全動外傾斜垂尾，它的面積小于F-22的垂尾總面積，但是數(shù)倍于F-22垂尾中真正起到控制作用的活動方向舵部分。這使得殲20的垂尾高速飛行阻力更小，而且由于大角度的外傾；這對垂尾會在很大程度上起到一部分平尾的控制效果，參與殲20的機(jī)動控制和極限飛行狀態(tài)維持。殲20雖然比F-22少了矢量推力，卻也多了一對氣動面控制增強(qiáng)超音速機(jī)動能力。

目前來說，殲20和F-22最大的一點差距，在于它使用俄制AL31F系改進(jìn)發(fā)動機(jī)的情況下，超巡能力很可能只能出現(xiàn)在1.2倍音速左右——而且還是先打開加力突破聲障以后，再關(guān)加力維持超音速飛行。

但殲20不錯的整體性能，配合隱身性能和機(jī)動性、航電武器，也足夠在空戰(zhàn)中壓倒F-22以外的任何一種戰(zhàn)斗機(jī)了。