近日,空军现役飞行员陈柳在接受官方媒体采访时,简要介绍了歼20、歼16、歼10C的作战经验。据他介绍,J-20 易于驾驶,但不易控制;而且,作为第四代战斗机,虽然整个系统更先进,但歼20对飞行员的要求更高。报道播出后,陈柳的观点引发舆论热议,因为在很多人看来,先进战机应该有更高的自动化和智能化水平,应该更容易操作,但这显然不是案子。想来想去,一方面说明歼20的飞行自动化水平很高,但另一方面也说明歼20在作战使用上更加复杂,这源于第四代飞机更强大的外部传感器和强大的态势感知能力。我们还是应该相信歼20飞行员的亲身经历,而这似乎又向外界打开了另一个巨大的疑问,那就是歼20双座的目的是什么?
陈柳接受采访时说:歼20容易驾驶但不容易控制
2021年10月,国产歼35隐形战机和歼20双座机首飞,在当时引起了国家乃至全球的关注。目前,这两款车型的发展还算顺利。最近曝光的 J-35 被涂成海军浅灰色。实际飞机没有机头空速管,发动机尾喷管的造型也很特别。从进度来看,有望与国产003航母的发展相匹配。 2022年2月,歼20两座车型被曝更换新漆面形象,研发进度同样迅猛。不过,相比外界对歼35长久以来的期待,歼20两座机不仅一出现就让人吃惊,而且到目前为止还没有明确的真正用途,直到这次采访陈柳透露了一些信息。
歼35的发展很顺利
在歼20之前,世界各国研制的第三代战机中,双座战机的型号很多(本文遵循中航工业的技术标准)。以被公认为技术水平最高、机型最丰富的美国航空业为例,仅在第三代战斗机中,F-14A、F-15B、F-4款两座机型先后研制了15E和EA-18G。很有意思的是,这四款的用途可以说是完全不同的,客观上体现了不同军种、不同领域对两座战机的不同需求,但更特别的是J- 20两座型不同于两座战斗机。这四个都不一样。
两座歼20将推动中国军机新跨越
1972年,美国海军新一代重型舰载机开始服役,这就是后来著名的F-14“雄猫”战斗机。作为公认的世界上第一架第三代战斗机,F-14的舰载机型在陆基机型之前服役(美国空军的F-15A要到1976年才能服役)海军确实为这项技术付出了代价。已经产生了巨大的成本,包括由不可靠的发动机、不稳定的航电系统和复杂的可变后掠翼结构引起的一系列问题。美国海军一直追求稳定可靠的美国海军。做出这一选择的原因,与F-14组装的AIM-154“凤凰”远程空空导弹以及用于满足美国海军特殊需求的两座设计相同阶段。急需。
F-14和AIM-154“凤凰”的组合
1960年代,苏联海军以美国海军的航母战斗群为目标,研制了Tu-16、Tu-95、Tu-22轰炸机,并以此为基础进行海上作战巡逻/侦察机,并用这些中远程军用飞机构建侦察和攻击作战系统,对美国海军航母构成巨大威胁。在生死存亡的危机下,美国海军被迫开始思考解决办法,而最有效的办法,当然是研制一种作战半径大、射程远的重型舰载机防空导弹在作战范围之前先发制人地解决空中威胁是 F-14 和 AIM-154 “凤凰”的背景。
这一幕曾让美国海军担心
在服役期间,F-14以其出色的外观、出色的性能广受好评,最终成为一代经典。而一个很有意思的问题是,曾经声名狼藉,号称射程超过150公里的AIM-154“凤凰”空空导弹,已经彻底消失在历史的浪潮中。这种空空导弹40年前的有效射程与雷电15相当,甚至超过了现在的AIM-120C和“流星”的射程。空战,奥秘在于其配套的F-14两座设计。毕竟在F-14之前诞生的两座战斗机不在少数,但像F-14这样具有两座设计、专注于空战的机型并不多见。
隐形战斗机具有强大的空天一体态势感知能力
其实F-14后座飞行员被称为雷达官,他的核心任务是操作雷达和AIM-154“凤凰”。关键原因是当时的战斗机雷达和远程空空导弹的性能非常有限。 ,AIM-154“凤凰”从发现目标到击中目标,多达24个操作环节需要飞行员执行。飞行员显然无法在飞行中独立完成如此繁琐的任务,最终成立了雷达官来解决这个问题。总的来说,为了保证对苏联远程侦察/轰炸机的远程拦截,F-14配备了AIM-154“凤凰”空空导弹,旨在攻击远程低空-机动目标,代价是在空中优势战斗机的历史上独一无二。两人座设计。
F-14 最终被 F/A-18 取代
相比之下,F-15B 直到 1976 年才开始服役。虽然它也是在原型阶段确定的两座战斗机,并且与 F-15A 几乎同时加入美国空军,但F-15B 只是辅助教练机型号。这在三代机中比较常见,为了解决飞行员从初级和中级教练机训练后直接驾驶三代战机所面临的巨大技术变革,比如从液压控制系统改为液压控制系统。电传操纵系统。从单脉冲雷达到多功能脉冲多普勒雷达,都有一个比较棘手的问题。为了让飞行员尽快形成战斗力,目前只有F-15B及以后的F-15D教练机型号。中国空军在引进俄制Su-27SK战机的同时,也引进了Su-27UBK教练机来满足需求。 .
我国引进的Su-27UBK教练型
在F-15D基础上研制的F-15E战机被公认为战机发展史上的杰作。该战机具备对海、对地的攻击能力,将是未来为外界所知的多用途战机。虽然这一改进让战机在海陆空作战中感觉有些过头,无法与专用海陆空机型的战斗力相提并论,但优势在于灵活性强,易于部署,并且具有很高的性价比,因此被各国广泛接受。比如俄制的Su-30、我国的歼16就采用了这种设计理念。
F-15E 是世界上第一款多用途战斗机
这种设计理念表面上与F-14战机有些相似,都是在后座增加一名飞行员,以满足复杂的作战需求,但两者有本质区别。 F-14的两座设计是为了解决雷达性能不足和发射后需要导弹制导的问题。后座雷达官没有驾驶战斗机的能力。 F-15E的后座飞行员在先进的多普勒雷达和航电设备的支持下,可以完成更复杂的海/地攻击任务,降低低空作战风险,并且后座飞行员的操作界面也可以驾驶飞机。 ,以缓解前座飞行员在长期作战(4小时以上)时的驾驶疲劳。其实这也是为什么苏35、歼10C等单座多用途战机仍被认为是以空战为主,而歼16、F-15EX被认为是以海陆作战为中心的主要原因。
Su-35多用途战斗机的单座设计表明它更加注重空战
至于最后一款EA-18G,它是一款专用的舰载电子战机。其设计理念是依靠先进的雷达、航电和电子吊舱,保证一定的空战能力(足够的自卫能力)。 ,压制对手的地面雷达等电子目标。设计理念与F-15E类似,但后舱飞行员没有驾驶权限,可以认为是特殊定位的特殊机型。
以上介绍了两座空优战机、两座教练机、两座多用途战机、两座电子战机。这是第三代战斗机的四款经典双座机型。理论上,歼20双座的具体应用不会超过这四个方面。事实上,歼20双座出现后,外界也对这四种情况进行了各种猜测,但最终却没有一个适合。
EA-18G在航母舰队中发挥重要作用
首先,F-14 的两人座旨在满足其 40 多年后早已不复存在的划时代的特定需求。现代有源相控阵雷达和先进航电系统和算法的广泛应用,大大降低了远程空空导弹作战的难度。例如,F-14 有 20 多个操作步骤来发射 AIM-154 “凤凰”。早就被简化到6个以内了,这时候两座设计的弊端就暴露无遗了。
两座设计最明显的变化是增加了飞行员和座椅等辅助控制设备,使战斗机的空中容量增加了数百公斤。不过,由于第二组驾驶舱的空间往往会占据前一个油箱的空间(油箱的黄金位置在驾驶座后面),所以战机的实际空间变化并不大。从单座到两座的改进对战斗机的航程影响最大。这不仅是因为油箱容积变小导致总油量减少,还因为增加了后座导致的迎风阻力增加中国未来战斗机,尤其是对于Su-27UBK而言。高低设计将在高亚音速阶段增加约15%的飞行阻力。对于歼20来说,由于对超音速巡航的要求很高,考虑到两座型在空战性能提升上的收益有限,而且为此付出的代价非常高,加强空战的可能性不大。型号。
歼11BS前后高度差很明显
至于两人座的教练型,它曾经是最有可能用于外界判断的。但目前,真正被外界认可的F-22、F-35、Su-57等隐身战机还没有研制出专用的两座教练机型号。两座客车模型的显式开发的设计规划是根本不同的。例如,中航工业在仿制歼11B时,专门设计了两座客车式歼11BS,甚至在之前组装生产歼11A时,还专门引进了26架Su-27UBK满足需求。歼20量产4年后,没有理由再研发相应的两座客车。
其实第四代隐身战机的飞行操作难度并不是很大(与第三代战机相比),但飞行员最难掌握的领域是高度复杂和关键的先进航电设备,而这个问题可以通过地面模拟设备来完成。毕竟各国的飞行模拟设备已经非常成熟了。也正因如此,中国和美国虽然都没有造出第四代双座教练机,但已经培养了数百名合格的第四代战斗机飞行员。
J-10B战斗机飞行模拟器
对于两座多用途战机,这曾经是隐身战机的重要改进方向。美国空军和海军计划在 1990 年代基于 F-22 开发和增强双座机型,但美国空军的 FB-22 和美国海军的 F-22N 都对 F- 22.为解决F-22隐身弹匣容量小与执行对地/对海攻击任务时无法兼顾弹量和隐身性能的根本矛盾。今天的歼20两座型号可以明显看出尺寸提升不大,目前尺寸的弹匣执行对地/对海攻击任务的性价比不会很理想,可能实现率也很低。
美国海军计划加长 F-22N 并增加机身尺寸
电子战机的最终改进方向一度成为外界关注的焦点。毕竟,美国海军EA-6B、EA-18G等特种电子战机的实战表现确实令人钦佩。如果歼20的隐身、超音速巡航、先进航电等能与歼16D的电子干扰能力相结合,空军机队战斗力的提升是不言而喻的。不幸的是,这个理想也有很大的问题。无论是美国海军的EA-18G还是中国空军的J-16D,都依靠其先进的电子吊舱和翼尖电子吊舱来满足作战需要。就目前的技术水平而言,将这些庞大复杂的电子吊舱集成到机身内部是非常困难的,也很难完美解决相互干扰的问题。如果直接安装在机翼下,难免面临隐身性能和插件过多的矛盾。
J-16D代表国产电子战机的最高水平
因此,最后也是唯一可能的应用领域实际上是无人机飞行员。应该说,这个概念并没有超出外界的猜想,但由于这种相对科幻的设计还远未成熟,因此在很大程度上并未得到广泛认可。虽然在很多影视作品中,战斗机在空中控制一大群无人机的场景过于理想化,但事实上,现代无人机的发展早已超出外界的想象。以美军F-35战机为例,无人机编队未来指挥部的作战定位已经明确。预计未来可作为空中辅助力量中国未来战斗机,引领空中优势无人机航母、电子战机、加油机,作为战斗机的辅助作战单位。 ,以解决载弹量不足、射程有限的问题。而美国研制的MQ-25A无人加油机已经完成了F/A-18E/F、E-2D和F-35C的空中加油试验,迈出了关键一步。
MQ-25A 无人加油机为 F-35C 加油
但一个非常关键的问题是,像 F-35 这样的单座战斗机只需要一名飞行员即可完成驾驶、作战和领导一群无人机的多平台任务。难度真的是很难上天。从本质上讲,这与当年 F-14 面临的问题非常相似。更严重的问题是,为了满足其平台的通用性,特别是F-35B垂直起降战斗机的需要,F-35系列在机身中部安装了升降风扇,这使得其后续的两座改进非常困难。大的。相比之下,歼20改进成两座型就容易得多,也可以更容易地应用于无人机指挥控制。根据计算,如果F-35单座机型最多只能引导2-3架无人机,那么歼20双座机型至少可以控制6架以上无人机。而且,完全依靠人工智能,自主参与复杂激烈的空中作战的“智能”作战部队,距离还很遥远。两座设计处于当前技术水平,可有效控制无人机批次并减少航空电子设备。复杂程度的最佳解决方案。
F-35与无人机合作计划
不知不觉中,歼20已经从后来者崛起,赶上了美国空军的F-22A隐身战机优势。虽然它在世界四大隐形战机中的首飞是最新的,但它仍然是在F-22A中。在歼-22A停滞不前和F-35先天不足的情况下,发展迅速的歼20逐渐走到了两者的前面,更不用说饱受诟病的俄罗斯苏57了。因此,歼20两座机出现后,中国航空工业在隐身战机领域可以说已经登顶世界之巅。未来10年,歼20及其改型将在很大程度上引领隐身。战斗机的发展方向。