12月26日,中国成飞和中国沈飞分别试飞了最新型的无尾设计飞行器,二者所不同的是,西南上空亮相的新型战机采用了钻石式三角机翼和罕见三发设计,机身高度扁平化,科幻的气动外形令人眼前一亮,以至于在一旁伴飞的双座版J-20S都要黯然失色。
西南成飞新战机
东北上空试飞的新战机同样具备新颖外形,其体型稍小,机身采用了“兰姆达”式后掠翼和经典的双发设计,一同伴飞的则是沈飞研制的J-16战机。
东北沈飞新战机
消息很快引发外媒关注。《欧亚时报》认为,这两款新战机的共同点是都具备广谱隐身能力,其隐身技术比五代机更加尖端,印度或已落后几十年。有外媒评价,这是中国最新“第六代隐形战斗机”的首次亮相,美国“动力”网站则表示,“中国已完成令人震惊的试飞”。
那么,我国新战机的外形设计究竟有多震撼呢?我们重点来看成飞的划时代战机,该机的外形相较于J-20和J-16出现了前所未有的大变动,设计更加科幻前卫,再有人说这是“J-20改”就有侮辱智商的嫌疑了。其实,新战机在外形设计上出现大变动是一种必然。
三角翼新型战机
首先,新型战机的设计初衷是为了适应新的作战需求和作战环境,最终目的是为了占据空中优势。美国推出的F-22和F-35,俄罗斯推出的Su-57以及中国推出的J-20、J-35等五代机都是很好的例子,这些战机为了追求高隐身性能、超音速巡航、超级信息作战以及超机动能力,在外形设计上出现了有别于第四代战机的诸多变化,比如:
翼身融合度提高,机身和机翼成为整体的升力面,以增加升力并减少阻力,同时提高燃油效率和航程;采用内置弹仓,设置机腹主弹仓和侧弹仓,以提高隐身性能;采用新型尾翼设计,比如F-22和J-20采用了倾斜垂尾设计,减少侧向的雷达反射截面;进气道优化改进,比如J-20的DSI进气道通过三维鼓包来破开机身的乱流层,以提高跨音速飞行的机动性。
J-20
两款新战机也不例外。以中国成飞的新战机为例,其体型看上去比J-20还大一圈,意味着这是一款标准的重型隐形战机,可以搭载更多的武器载荷和燃油载荷,多出的有效载荷可为战机赋予更强的空中战斗力和更大的作战半径,这都是空中优势的重要竞争力。
疑似六代机的成飞新战机
此外,气动外形的变化还体现了最新的隐身设计。单从飞翼式布局来看,它的隐身性能就要优于J-20的边条鸭翼布局和J-35的常规布局,因为无尾翼设计从根源上避免了尾翼表面反射的高频和低频雷达波。就以F-22为例,该战机通过调整尾翼表面的倾斜角度来最大限度减少雷达反射,但也只能在高频雷达面前有较强的隐身能力,在低频雷达面前则表现较差。
印媒《欧亚时报》分析,中国推出的新战机采用了广谱隐身技术,能在电磁频谱的广域频率范围内应对低频和高频雷达波,从而在防御严密的空域执行各种任务。印媒还指出,将先进的隐身能力完美融入战斗机,标志着中国在航空领域实现了重大飞跃。
J-20伴飞新型战机
其实在五代机时代,隐身性能就已经被摆在了最主要的位置上,不再是盲目追求速度和机动性。而作为五代机的下一代战机,隐身技术也将成为提升战机突防和生存能力的关键技术。
所谓的隐身技术,其本质是“低可探测技术”,并非是在视觉上不可见,而是在电磁频谱(如雷达波)和红外辐射等方面降低可探测性,避免战机暴露在对方的监测环境下。
目前,对飞行器威胁最大的信号源当属雷达信号,针对雷达信号的隐身设计就是把雷达波散射到非威胁区域,而不是将其反射到对方雷达的接收器上。衡量雷达隐身能力的重要参数叫做雷达反射截面,简称RCS,该数值越小,战斗机和轰炸机就能以越近的安全距离抵近目标并实施打击,战场的胜率自然也就更高。
雷达散射截面的直观展示
举个例子,F-15战机的雷达散射截面是F-35的5000倍,军用雷达在320km开外就能探测到F-15战机,这个距离足以为探测方留出反制时间,引导防空导弹对其拦截。但如果换成F-35,那么要到与目标距离34km左右才会被探测到。对于超音速飞行的五代机来说,34km已经是近在咫尺,可以轻松通过超视距作战能力提前锁定并摧毁目标。
所以就胜率而言,五代机几乎是把四代机按在地上摩擦。据《欧亚时报》报道,在五代机F-22和四代机F-16、F-15等战机的模拟对战中,F-22曾取得过108次击落、0损失的战绩,这充分说明隐身性能的重要性。
F-22(左)与F-16(右)
说到隐身技术,这也是中国在战斗机领域的意难平,因为在过去几十年里,美国一直占据着主导和领先地位。最早实现雷达隐身的飞机是F-117,该飞机的外形布局以电磁隐身为主导,牺牲了部分气动性能,但整体实力依然碾压非隐身战机。在1991年的海湾战争中,F-117凭借其领先的隐身技术把伊拉克打到溃不成军,地面防空系统都成了摆设。这次战争也让中国深感“担忧和焦虑”,但当时的我们只能望尘莫及。
第二代外形隐身技术,同样是由美国的B-2轰炸机拉开的序幕,该型轰炸机采用无尾翼的飞翼布局,机身采用大量的石墨/碳纤维复合材料和蜂窝状结构,表面喷涂有吸波涂层,彻底颠覆了雷达主导的理念。第三代隐身技术的代表则是F-22和F-35战机,进一步实现了隐身和气动外形的一体化设计。
B-2战略轰炸机
所以说,前三代隐身技术都是美国领先,我国在背后追赶。当国外四代机满天飞的时候,我国才刚研究明白三代机;当美国五代机首飞时,我国的四代机还没动静。但我国的后发优势非常明显,并且新型战机的列装速度超乎想象,在2011年一口气首飞了J-16和J-20两款新型战机。
J-16(左)和J-20(右)
这才短短13年,2024年的年末又有两架新一代战机完成了试飞,速度比下饺子还要疯狂。要知道,美国的F-22是1997年完成的首飞,F-35的首飞也是2006年的事了。美国最先提出的“下一代空中优势”计划(NGAD,即六代机计划)已经过去17年,到现在还卡在PPT状态。
不难看出,中国战机的研制速度就像加了催化剂越来越快,东方大国一次次用实际行动震惊了世界。12月26日向全球公布两架新战机,标志着下一代的空中优势已悄然变为中国主导,美国跟随。可以说,中国在新型战机特别是隐身技术领域实现了弯道超车,这不会是最后一个由美国负责提出概念,由中国负责实现的项目。
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