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猛禽击空-三代半可以打败F-22?   

2012-07-29 11:30:55|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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EF-2000上面“击落”F-22的标志

      此前参加本年度美国“红旗”空战演习的德国飞行员爆料,他们驾驶EF-2000战斗机多次击败美国的F-22,并且戏称此次是一顿“猛禽沙拉”。

     不过从后来的相关飞行员描述来看,EF-2000的空战胜利是在视距内空战获得的,也就是空战格斗场合,这对于F-22来说并没有太大的意义。因为第四代作战飞机的主要优势就是在超视距空战之中,所以进入格斗空战,对于第四代作战飞机来说实在是“扬短避长”。

     我们知道F-22这样的第四代作战飞机,它最主要的特点就是隐身,它通过一系列措施把飞机的RCS比第三代作战飞机降低一个数量级,比如机身主要边缘平行,这样就可以把照射到本机的电波集中到少数几个方向,那么对方雷达只能接收到闪烁的信号,不容易识别,另外飞机表面的突起、缝隙尽可能的减少,从而把机体表面的散射波也纳入到主要反射波束之中,进一步减少RCS,其他的隐身措施还包括;机身呈菱形,垂尾倾斜布置,这样就可以折射侧面照射到本身的电波,进气道采用弯曲进气道,避免雷达电波直接照射发动机压气机和发动机叶片等,另外还有采用机载武器内装,采用内部弹舱装载武器等,这些都让大大降低了飞机的RCS,根据雷达探测距离公式,雷达的探测距离与RCS的四次方根呈正比,也就是说RCS降低10倍,对方探测距离减少一半左右,而降低100倍。缩小到1/3。

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F-22外形采用了波束控制概念设计,具备较好的隐身能力 

  尽管有消息说EF-2000也采用了一定的隐身措施,比如采用雷达吸波涂料,机体结构采用复杂材料等,但是从整体上讲它在隐身设计上并没有给予太多的关注,比如它采用鸭式布局,利用鸭式产生的涡对机翼的气流进行补充,推迟后者的分离,从而提高飞机的升力,为了提高涡的强度,它的鸭翼位于机翼的上方,这样增加了两者的距离,有助于涡的发生和加强,但是对于隐身来说,却是非常不利的,首先它增加一个反射面,另外雷达电波会在机翼和鸭翼之间多次反射,形成互反射效应,从而增加飞机的RCS, EF-2000的进气道没有经过隐身处理,对方雷达电波可以直接照射到发动机,加上发动机、进气道本身形成的空穴效应,也会增加飞机的RCS,同样EF-2000庞大的直立垂尾也象一个招风耳一样,是对方雷达理想的目标,所以EF-2000的RCS很难降低到较低的水平,需要指出的是对于F-22来说,由于采用了机身弹舱,因此不论平时还是在空战之中,它的RCS基本上是不变,而EF-2000需要在机身和机身外挂武器,这些武器不仅自身有RCS,同时武器和机身之间也会产生互反射效应,从而进一步增加飞机的RCS,根据前面的RCS与雷达探测距离的关系,可以说在相同的条件下,F-22可以迅速探测到EF-2000,而后者则很难发现F-22。

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EF-2000机动性能较好,但对隐身性能差 

   在机载雷达方面,F-22由于机体空间大,供电能力强,因此可以配备较大孔径的机载火控雷达,提供较大的发射功率,而孔径*功率是雷达探测距离关键的两个参数,在同样的技术条件下,这两个参数大的雷达探测距离更远,根据相关资料,F-22配备的AN/APG-77有源相控阵雷达,它的天线直径在1米左右,T/R模块在2000个左右,以目前T/R模块的普遍水平,功率10W/个,效率30%,工作比10%计算,那么AN/APG-77的峰值功率在6KW,平均功率在2KW左右,它对于RCS=1的目标可以提供200公里左右的探测距离,而EF-2000目前采用的是ECR-90机械扫描雷达,受限于机体空间,它的天线孔径只有700毫米左右,虽然现代雷达的发射机功率密度有较大提高,可以得到较大的峰值,但是它的平均功率却受到较大的限制,所以我们看到机械扫描雷达峰值可以超过10KW,而平均功率不到1KW,而平均功率对于机载雷达来说是一个非常重要的指标,因为雷达的跟踪距离和文体空间搜索能力都需要较大的平均功率和天线孔径,所以在探测距离ECR-90要远逊于AN/APG-77,同时利用相控阵雷达的电子扫描灵活性,AN/APG-77在多目标探测与跟踪、同时攻击多目标等方面也要优于ECR-90。特别是当空战武器进入到主动雷达制导空空导弹的时代,战斗机进入了多目标攻击的时候,先进机载相控阵雷达是必不可少的装备,更需要指出的对于现代有源相控阵雷达来说,它已经不仅仅是一部火控雷达,而飞机综合作战系统的基本传感器,可以执行电子战、电子干扰、数据链等多种功能,而机械扫描雷达显然不具备这些能力,虽然EF-2000也在换装有源相控阵,但是同样受限于机体空间和供电、冷却能力,它的雷达天线T/R模块只有1000个左右,相应的孔径*功率要比AN/APG-77要低的多,那么探测距离也要逊于后者。

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AN/APG-77赋预F-22探测距离的优势 

   隐身能力的提高不仅仅影响飞机本身,还影响其他方面,这些都会对飞机之间的空间产生决定性的影响,例如现代空战主力兵器是主动雷达制导空空导弹,它配备了末制导雷达,由于导弹的弹体空间小,加上供电能力有限,所以导弹末制导雷达的探测距离一般较近,对于三代机(RCS=5,迎头)大约是30公里,而第四代作战飞机由于采用了隐身设计,那么主动雷达制导空空导弹对它的探测距离就要少的多,这样意味着第三代作战飞机与第四代作战飞机使用主动雷达制导空空导弹对射,第四代作战飞机发射的雷达已经进入末制导,载机可以迅速机动、摆脱的时候,第三代作战飞机可能还需要对导弹进行中继制导,因此哪一方面占优可谓一目了然。有人曾经说EF-2000的配备的流星导弹,它的有效拦截距离要比F-22配备的AIM-120C远,但是这个说法恰恰忽略了F-22隐身性能对于空战兵器的影响,如果EF-2000的雷达对于F-22的探测距离要小于流星导弹的射程,那么流星的射程显然无从发挥,另外流星末制导雷达对于F-22的探测距离有限,也需要载机进行长时间的中继制导,这对于载机来说是一个考验,所以流星导弹的射程优势对于F-22来说,恐怕无从发挥。

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流星导弹的远射程面对F-22,恐怕无从发挥  

从更广的角度来说,现代空战需要完整的指挥引导体系做为支撑,这是因为现代战场日益广阔,即使是F-22这样先进的作战飞机,它的机载雷达探测范围也是有限,因此它无法实现对于整个战区空情信息的感知,另外现代电子战技术水平也在提高,即使是现代雷达采用了猝发、闪烁等技术,也难以避开采用射频存储技术的电子战系统,所以现代作战飞机需要外部指挥引导体系提供战区空情信息,这样飞机可以利用这些信息制订相应的战术计划,然后隐蔽接近目标,发起攻击,这样可以提高飞机攻击的成功概率。目前现代空战系统已经形成包括预警机、地面指挥雷达、数据链、自动化指挥系统在内的综合性系统,由于相控阵、高速通信等技术的引入,让现代空战指挥系统覆盖的范围更大、同时掌握的目标更多,提供的空战信息更加详细,同时指挥的飞机也更多,因此于现代作战飞机的来说,想在空战中取胜,首先是能够取得我方空战指挥引导体系的支援,然后是能够避开对方的雷达探测,这样才能更好的保存自己,消灭敌人,实际上这也是第四代作战飞机采用隐身技术的主要原因。一般而言,现代预警机对于三代作战飞机可以提供大约400公里左右的探测距离,但是对于第四代作战飞机可能就会缩小到100公里出头,这样的话留给战斗机拦截的时间就比较有限,更重要的是第四代作战飞机凭借自己的机载雷达和电子战系统可能早就锁定了目标,然后利用机载远程空空导弹对其发起攻击,这也是为什么新世纪远程空空导弹有重新活跃的趋势。实际上F-22服役不久,美国空军就开始进行打击“高价值目标”的实验,也就是说通过打击对方预警机,消除对方最重要的空情信息来源,从而从整体上削弱对方的空战能力,这对于三代和三代半作战飞机来,几乎是不可想像的。

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预警机将会是隐身战斗机主要打击的目标 

从以上我们可以看出,在超视距空战之中,F-22对于EF-2000这样的作战飞机,在隐身、机载雷达性能、信息获取等方面几乎都有较大的优势,最简单的例子,对于满载导弹的EF-2000,F-22可以在200公里左右就探测到,然后率先占位,率先发起攻击,这样的话EF-2000必须进行机动摆脱对方的攻击,这样在机动过程中需要消耗大量的能量,即使F-22第一击没有击中目标,那么接下来的近距空战中也会占据优势地位,海湾空战中曾经有这样的战例;伊拉克的米格-25采用侧转的动作摆脱美国F-15的探测和跟踪,但是美国飞行员跟着也来一个侧转的动作,这样就占据米格-25尾后的有利位置,因此对于F-22来说在空战之中战胜对方并不是一件困难的事情,在此前美国空军的演习中,F-22与三代作战飞机有上百的交换比也不完全是自夸。另外F-22在近距空战中也不像外界想的那么不一击,由于采用了推力矢量和先进的操纵系统,因引在近距空战时,由于F-22也有着优越的机动性和良好的敏捷性,以及较大的机动迎角,特别是它的过失迎角已经超过60度,高于三代作战飞机,所以它的其近距空战教能平均比F-15C高100%左右。只不过近距空战中,除了飞机因素外,人的因素,甚至运气的成份都在里面,从美国空军相关演习来看,F-22在未来空战中,先是利用AIM-120D对对方的预警机进行打击,然后在预警机的指挥下进入战场,组成“猛禽之无墙”进入战场对对方进行扫荡,尽量避免进入近距格斗,因此从这个角度来说,此次EF-2000“击败”F-22并没有太大的意义。

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EF-18G的击落F-22标志 

实际上这也不是F-22在空战演习中被击落,曾经传出过EF-18G在空战“击落”过F-22,不过后来有消息说那架EF-18G“犯规”进入战场,进行偷袭把F-22击落,显然胜之不武,这次也差不多,首先在红旗空战这样的多国参加的演习中,参加国为了保护自己的军事秘密,许多电子设备是不开的,如机载雷达和电子干扰系统,因此无法进行超视距空战的模拟,而F-22为了避免自己的真实RCS泄露,可能还会进行一些技术处理,这样超视距空战就无法模拟,在近距格斗场合,F-22以前因为供氧系统问题,一直在停飞,飞行员只能凭借模拟器和T-38训练机来保持训练飞平,另外F-22虽然已经复飞,但是因为相关问题并没有得到根本的解决,所以对于飞机的飞行参数还是有一些限制,那么在这种情况下,F-22被击EF-2000击败可能也没有好奇怪的。

 

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 F-22虽然不能讲无敌,但是也非常难以战胜

综上所述,这次EF-2000击败F-22基本上可以说是后者放水的结果,美国空军可能也就是借机验证一下F-22机队恢复飞行后的战术技术水平如何,这个例子并没有普遍的意义,有韩国媒介认为可以借机对三代机进行大的改进,加装有源相控阵雷达、数据链、主动雷达制导空空导弹等先进武器就可以对抗F-22,这个说法显然没有从整体上看到四代机对三代机的优势。

因此对于我国来说,目前当务之急是加快歼-20这样的隐身战斗机的研制,这样才能真正的克制F-22这样的第四代作战飞机,从而更好维护我国国家安全。

 

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