黑暗之魂3雷力怪手戒指:从日本下一代战机的选型看中国四代战机研制的差距！！！

从日本下一代战机的选型看中国四代战机研制的差距！！！ [原创 2006-02-02 23:22:57 ] 发表者: 海狼5 

从日本下一代战机的选型看中国四代战机研制的差距！！！
作者：海狼5文章未经本人同意不得转载，否则后果自负。



Ⅰ新闻报道：
研制新一代远程战机的消息近来是日本一些媒体报道的热点。据称，三菱重工正在大力研制F-3远程战斗轰炸机，以提高自卫队远程空中打击能力。据日本《朝日新闻》最新报道，之所以研发F-3，是因为日本认为自己拥有的F-4EJ、F-15和F-2等战斗机对地攻击能力不强，已落后于周边国家装备的战机，如韩国装备的美制F-15K等。据2004年日本通过的今后10年的《防卫计划大纲》和下一个五年的《中期防卫力量发展计划》，在未来日本耗资1440多亿日元的武器装备研制计划中，航空自卫队申请的开发资金最多，近1000亿日元，约占总研制项目的69%。因此，日本专家认为，F-3不会缺经费。
据媒体已经公开的报道，F-3最大飞行速度可达2.75马赫，实用升限2.2万米。该机的雷达系统和航空电子设备十分先进，其机载雷达为F-35使用的AN/APG-81（V）1机载雷达的升级版，航电系统是英国研制的光电瞄准系统，可对远距目标进行精确探测和自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示及测距。为增强对地攻击能力，在挂载武器方面，美国公司为其提供了在AIM-120C基础上改进的D型空对空导弹，射程增加50%，同时也可以发射美国正在研制的最新型的GBU-39/B精确制导弹药。此外，设计人员还在F-3两侧机翼下方各设一个挂点，可携载1500千克负荷，必要时还可再分别增加一个挂架，可外挂副油箱、各种吊舱以及美日研制的多种精确制导空空、空地武器。设计中，日本还为实施远程作战给予充分考虑，准备为该机加装先进的空中受油装置。军事专家们认为，F-3兼具远程战斗机和轰炸机的功能，预计F-3将于2015年形成作战能力。
Ⅰ分析与预测：
日本选择这种战机首先说明日本作为世界第二经济大国在军事上不得不仰人鼻息的的悲哀，从另一方面也说明日美之间的战略伙伴关系的密不可分。看看日本人在2000年投入现役的F—2战机。哪是一种以美国F-16战机为蓝本生产的战机，可是最后这种造价一路飚升到直逼美国的四代战机猛禽F-22的造价。最后日本在生产不到100架飞机以后不得不宣布停止生产。这一次其实日本人内心里最想要的是美国的猛禽，可是美国人是不会满足它日本情人的这一要求的。所以日本人只有要得到这个缩小版的F-35联合战斗机。从前后十年一大一小的变化说明：即使对财大气粗的日本人来说，在对本国需要的战机进行选型上也要走量力而行、适当投入的研制道路。
虽然世界空军对第四代战机的要求是具备：隐身功能、高度机动性和敏捷性、可进行超音速巡航、有效载重大、航程远。可是日本根据日本自己的国情，提出对新一代战机的具体要求。根据日本航空自卫队的远景规划官方资料介绍，新战机的要求最主要有3个，一是具备远程空对空拦截能力，二是作战半径超过1500公里，三是拥有较强大的电子干扰和抗干扰能力，能够和预警机配合或者脱离预警机独立随行作战任务。
3、现在让我们来看看日本人选择的F-3战机的各方面性能和武器配备情况。
它的原形机是美国的具备飞机隐形、超音速、多功能的F-35型“联合打击战斗机”，这是一种用来取代美国现在装备的A-10、F-16、F/A-18和AV-8型战斗机及英国的“鹞”GR.7和GR.9系列战斗/攻击机。F-3的参数为：空重9 500千克，正常起飞重量15000 千克，最大起飞重量19000千克，最大飞行速度2.75马赫，实用升限22000米。由于F-3是YF-23的日本缩小版，所以在一些细部上有较大区别。如F-3为单发，槽沟形尾喷管只有一个；边条较大、翼身融合程度更好；机身下两侧进气道与机身紧密贴合；V型尾翼形状为梯形等。总体来说，F-3比YF-23的结构更紧凑、隐身效果更好。与F-35相比，F-3的隐身优势就更明显。
⑴、   F-3的发动机也与F-35相同，可选普惠的F135-1PW-100或通用电气的F136-GE-100小涵道比涡扇发动机，两型发动机的静推力均为135千牛，加力推力为185千牛。虽然与F-35 相比，F-3更强调隐身和高速性能，但强劲的动力使该机静推重比达1.13，最大推重比更达到1.51，所以该机的机动性能和超音速巡航能力并不逊色于F-35。该机不开加力时就能进行1.5马赫的超音速巡航，开加力时超音速巡航速度可达2.2马赫，但时间较短。同时因发动机性能优越，可使F-3获得较大的作战半径。在内部满油情况下（载油5500千克），最大作战半径达到1100千米，而全程超音速巡航（1.5马赫）状态下的作战半径也可达460千米。
⑵、    F-3战斗机的雷达系统及航空电子设备非常先进。雷达系统为第四代主动式电子扫描阵列雷达，其费用和重量为第三代雷达的一半，代表了世界最高水平。其装备的AN/ APG-81(V)1机载有源相控阵雷达是在F-35战斗机所用的AN/APG-81有源相控阵雷达基础上升级而来的最新型号，采用了新的砷稼化铟激励器和收发模块，性能比AN/APG-81提高了约25％。这种雷达系统将雷达的发射/接收模块合成在一套装置中，寿命为8000小时。在空对面作战行动中，雷达系统具有合成孔径雷达的地面测绘功能，以及对舰船的识别功能。在空对空作战行动中，雷达系统可进行信号搜索、被动搜索和多目标、超视距跟踪和瞄准，在1秒钟对单一目标扫描15次。在这些航电系统中，很值得一提的是由英国BAE系统公司研制的光电瞄准系统。该系统的核心是一个第三代凝视型前视红外探测器，可以对远距目标进行精确的探测和识别。整个EOTS具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示及测距、激光点跟踪等功能，是AN/ APG-81(V)1火控雷达的有力补充。
⑶、  F-3座舱多功能显示器系统为由2台相邻、分辨率为1280×1024象素的8×10英寸投影显示器组成。每台投影显示器功能完整，当其中一台功能失常，另一台显示器可以正常工作。多功能显示器系统为飞行员提供各传感器系统、武器系统和飞机状态的数据、战术和安全信息。F-35型机的头盔显示器系统由头盔显示器、显示器管理计算机和头盔跟踪系统组成，取代了传统平视显示系统。它在飞行员头盔上显示飞行、任务、威胁和安全等重要目标数据。头盔显示器系统可帮助飞行员将武器系统和传感器引导至感兴趣区域，或发出视觉信号以引起飞行员注意。座舱3D立体音效信息传递也值得一提，头盔内部设有3D立体音响喇叭以制造环绕音响效果，与友机的通讯或导弹警告等都根据对方与本身的相对位置而经由立体音效喇叭从不同方位放出，如此可降低飞行员所需的反应时间，凭直觉就能了解基本的战场情况。
⑷  作为一种先进的隐身战斗机，F-3的武器主要采用内部挂载。其机身内的弹舱共有2个挂架，每个挂架均可挂2枚AIM-120C/D级别的中距空空导弹，或2枚113千克GBU-39 /B炸弹。AIM-12OD是雷锡恩公司在AIM-120C 基础上发展的新型空空导弹，采用了新的导引头，加装了双向数据链，扩大了不可逃逸区，射程增加约50％。AIM -120D目前仍在研制中，拟在2008年投入使用。GBU-39/ B则是一种新型全球定位卫星系统/惯性导航系统（GPS/INS）的制导炸弹，它由现在的JDAM演变而来，以250磅（113.5千克）的小口径为基础，使用弹出式菱形翼，因而发射距离延长。BU-39/B配用JPF引信和阿莱尼亚&S226;马可尼系统公司研制的“钻石背”弹翼组件，最大射程可达74千米。制导方式有两种：一种是采用先进的抗干扰GPS/INS制导装置，用于打击固定目标，命中精度为13米。另一种是采用末制导导引头，除能打击固定目标外，还可打击移动目标，命中精度在3米左右。
与F-35B一样，F-3也取消了机炮，但可在机身中心线下方左右两侧挂载两个采用保形设计的GAU-12/U机炮吊舱。其中左侧吊舱内装一门5管25毫米GAU－12/U加特林机炮及其气压传动装置、炮口燃气偏转器和后座转接支架；右侧吊舱内装弹药及供弹系统。GAU-12用机炮采用闭环无链供弹系统，300发炮弹分层排列，通过输弹道进入左侧吊舱机炮进弹口。机炮射击时抽出的弹壳或哑弹，则进入输弹道，返回右侧吊舱的弹箱内。弹壳留在吊舱内，既可使飞机横向重心位置变化不大、保持飞机射击时的稳定性，又可使弹壳不损伤飞机。传动装置为机炮射击和供弹系统提供动力；燃气偏转器使机炮射击时产生的火药气体向吊舱下方排出，不致损伤机体和影响发动机工作。GAU-12/U机炮既可使用美国M790标准系列弹药，也可使用25毫米口径欧洲标准系列弹药，但一般常用的弹种为PGU-32半穿甲高爆弹。为了增强F-3的攻击能力，设计人员在其两侧机翼下方各设有一个挂点，承重能力均为1500千克。必要时可在此处装两个挂架。可供外挂的载荷包括副油箱、各种吊舱，以及美国和日本研制的多种精确制导空空、空地武器等。
4、 中国在近十年来的战机研制工作虽然取得一些成绩，但是中国航空工业与世界先进水平有不小的现实差距。随着歼十一国产化比例的逐步提高，为中国自主研制三代战机积累了不少有用的经验，这些在中国三代战机歼十的研制和生产过程中得到了体现。中国通过将引进的飞机引擎和中国自己的航电系统、飞机气动外形、和飞机的火控系统和作战武器系统的整合。中国终于可以生产出国产优秀三代战机。中国所取得的这些成绩是任何人也抹杀不掉的。看来使用新材料、和良好的气动外形是四代战机隐形方面的先决条件。其次选择小涵道比涡扇发动机和推力矢量喷口也是飞机可以做到超音速巡航的必要条件。中国在自主研制先进的涡扇航空发动机方面与世界一流水平相比，看来还有相当一段路要走，而且飞机引擎一直是中国航空制造业最大的技术瓶颈。如果不解决这一重大技术问题，中国四代战机的研制工作就等于空中楼阁无根基。
㈠   四代战机的雷达系统以有源相控阵雷达"(AESA)“构成第四代战斗机火控系统的技术基础。日本在十年前研制的F-2战机就选择了这种所谓发生革命性变化的有源相控阵雷达。AESA是一个敏捷的固态雷达，其性能远远超过其前辈，即机械扫描雷达。AESA是一个电子控制的天线阵列，它拥有远远快于机械扫描雷达的扫描速度和目标跟踪速度。飞行员看到的将是AESA更大的覆盖范围和同时完成多项任务的能力。雷达通过资源管理系统，自动减少驾驶员的常规工作量，并且能在大工作量的情况下支持多项任务。这种雷达的特点是每个天线都可单独发射电磁波进行电子扫描，不需要机械转动天线，搜索范围大，处理速度快，可靠性高。相当长时间，主动相控阵雷达天线阵由于体积大，对固态微波集成电路要求高，技术瓶颈多，未能用到飞机上。直到20世纪90年代，现代电子技术进一步发展，使T/R组件体积和功率达到了能在战斗机上构成主动相控阵雷达天线阵的要求。美国已经投入现役的F-22猛禽和准备投入使用的F-35联合打击战斗机均采用此种雷达，
相控阵雷达之所以具有强大的生命力，因为它优胜于一般机械扫描雷达。它具有以下特点：
雷达作用距离大幅度增长：由于AESA雷达T/R模块中的射频功率放大器(HPA)同天线辐射器紧密相连，而接收信号几乎直接耦合到各T/R模块内的射频低噪声放大器(LNA)，这就有效地避免了干扰和噪声叠加到有用信号上去，使得加到处理器的信号更为"纯净"，因此，AESA雷达微波能量的馈电损耗较传统机械扫描雷达大为减少。
解决了可靠性的瓶颈问题：由于信号的发射和接收是由成百上千个独立的收/发和辐射单元组成，因此少数单元失效对系统性能影响不大。试验表明，10%的单元失效时，对系统性能无显著影响，不需立即维修；30%失效时，系统增益降低3分贝，仍可维持基本工作性能。这种"柔性降级"(graceful degradation)特性对作战飞机是十分需要的。
解决了同时多功能的难题：所谓同时多功能，即指有源相控阵能在同一时间内完成一个以上的雷达功能。它可以用一部分T/R模块完成一种功能，用另外的T/R模块完成其它功能；也可用时间分隔的方法交替用同一阵面完成多种功能。如雷达在进行地图测绘(SAR/GMTI)、地物回避、地形跟随、威胁回避的同时，还可实现对空中目标的搜索和跟踪，并对其进行攻击。由于AESA是由多个子阵组成，而每个子阵又是由多个T/R模块组成，因此，可以通过数字式波束形成(DBF)技术、自适应波束控制技术和射频功率管理等技术，使雷达的功能和性能得到极大的扩展，可以满足各种条件下作战的需要。并能因此而开发出很多新的雷达功能和空战战术。
隐身飞机和现代空战需要相控阵雷达：隐身飞机配装相控阵雷达(PESA 或者是AESA)几乎是唯一的选择。迄今为止还没有出现使用机械扫描雷达的隐形飞机，也说明了这一点。低拦载概率(LPI)和低观测特性(LO)是隐身飞机能否实现隐身和顺利完成作战任务的关键。在当前极为严峻的电子干扰环境中，"LPI"，即机载雷达辐射的电磁波被敌方拦截概率的高低是一项重要的性能指标。在攻击有专用电子干扰飞机掩护的机群或单机时，强烈的电磁干扰将使传统的雷达无法正常工作。AESA天线口径场的幅度和相位都可以随意控制，可使天线旁瓣的零值指向敌方干扰源，使之不能收到足够强度的雷达信号，从而无法实施有效干扰。通过数字波束形成(DBF)技术，可以使主波束分离成两个波束，使其零值对准敌方干扰源；若干扰源位于雷达旁瓣方向，则在该方向也可以形成零值，使敌方收不到雷达信号，从而无法实行有效干扰。AESA的自适应波束形成能力是机载雷达在复杂的电磁环境中得以保持其作战能力的重要因素
中国对于AESA也不陌生，中国现在已经在防空部队装备了陆基有源相控阵雷达。中国海军最新投入现役的中华神盾170、171驱逐舰上也装备中国自己研制的舰载型能够做到对空远程搜索有源相控阵雷达、同时中国正在试飞的国产大型预警机上据说也安装有中国研制的有源相控阵雷达。虽然中国在相控阵雷达的研制和生产装备都已经取得很大的进步。但是中国至今为止在空军主力战机上还没有安装有源相控阵雷达。中国空军对这种可靠性高、扫描速度快、功能多、被干扰的概率低。信号的发射和接收是由成百上千个独立的主要由接收器、发射器和移相器组成T/R组件。这种雷达的特点是每个天线都可单独发射电磁波进行电子扫描，不需要机械转动天线，搜索范围大，处理速度快，可靠性高。看来中国空军在机载有源相控阵雷达研制上还是遇到如何将T/R组件体积缩小和功率增大的技术瓶颈问题。但是中国既然开始走上自主研制有源相控阵雷达的道路，并且已经成功的将它装备在中国自己制造的大型预警机和主力驱逐舰舰上。何况对这种现代战机使用的先进雷达是中国想买、美国绝对不会卖；中国想要而俄罗斯又没有能力提供中国这种先进雷达产品的情况。所以就是遇到再大的困难和挫折中国空军也只能走自力更生的研制道路，并在不远的将来生产出中国自己的安装在战斗机上的有源相控阵雷达系统。
⑵、 中国空军三代战机配备的空空导弹由于俄罗斯上世纪90年代卖给中国的苏27-SK战机并没有配备超视距主动雷达制导的导弹。只有在进入二十世纪以后随着苏-30Mkk战机的引进中国才获得R-77主动雷达制导导弹。
当今世界各国空军的三代主力战机装备的先进中距空空导弹采用的新型制导方式被称作指令与惯性、惯性与主动寻的复合制导，达完全符合现行的制导原理，即尽量使“智能”集中于导弹本身，而不是集中于发射装置上。先进中距空空导弹弹道部分可分成两个主段：中段和末段。导弹发射后(在中段)，立即由导弹的惯性基准装置和微型计算机制导。微型计算机使用裁机的雷达系统提供的目标坐标，向导弹发射制导修正信号，供其校正目标的坐标。数据链接收机安装在导弹尾部。在导弹弹道中段的最后部分，导弹(这时接近目标)只依靠它本身的惯性基)佳装置制导，而不再需要载机传送修正信号。最后，在弹道末段，导弹的主动雷达导引头开机，选用高脉冲重复频率或中脉冲重复频率工作方式进行目标探测，并锁住目标，将导弹导向目标。爆破杀伤弹头由多普勒效应近炸引信引爆，或由触发引信引爆。弹道两个主要段的长短一是指导弹飞行持续时间和距离也可根据战术情况和目标的特点而变化。中段全惯性制导也可以全部取消。而有趣的是决定弹道中段转为末段制导的并不是由飞行员，而是由导弹本身的计算系统作决定。
而日本未来的F-3战机所选购的美国生产的AIM-120C/D级别的中距空空导弹，是一种"紧密联系"的GPS/惯性测量装置（IMU），减小了导弹在飞机上和飞行中的校准误差。并采用了新的单脉冲导引头，加装了双向数据链，扩大了不可逃逸区。新型双向数据链将取代AMRAAM目前使用的单向数据链（仅能接收），使导弹发射后可以向载机发回它的状态信息。具备这种能力的好处是可以增强AMRAAM导弹的"大离轴角"（HOB）交战能力。HOB交战意味着导弹可以打击载机后面的目标。同时AIM-120D将安装一条双向数据链路，使得其更好地与AESA雷达进行通信。此外导弹的射程也可以达到180千米以上。
中国现在装备的SD-10中距拦射导弹，是我国自行研制的第一种主动雷达制导空对空导弹，它的出现代表着我国空对空导弹的研制水平达到了一个新高度。SD-10的研制工作起自20世纪80年代中期，在1990年完成了关键技术的研究，随后便转入各子系统的研制和集成工作。进入21世纪后，SD-10开始一系列的地面和空中试验，2002年成功进行了首次发射试验。根据CATIC的说法，SD-10已经在2004年中期完成了定型试验，它不光是我国空军下一代战斗机歼-10的主要超视距空对空武器，更是我国和巴基斯坦联合研制的FC-1"枭龙"战机的主要武器装备。根据英国简氏防务集团的报道，SD-10在未来5年内还将有第三个应用平台，那就是我国从俄罗斯采购的苏-27SK战斗机。我国急切地希望用国产武器系统来装备这种进口战机，以简化后勤维护，减少战时对外界的依赖性。
SD-10具备4种作战模式，既可以采用中途惯性＋末端主动雷达制导的典型作战模式，也可以采用全程主动雷达制导的"发射后不管"模式；此外还可以采用发射到预定点再转换到主动雷达制导的"待机接敌"模式和全程被动寻的的作战模式，后者对攻击诸如预警机这样的强辐射源最具效果。导弹的最大发射距离70千米、最大速度4马赫， 中国的这种导弹的整体性能略落后于美国空军三代战机普遍装备AIM-120C型导弹。经过这样的对比，中国空军在选择下一代视距外攻击导弹时除了增加可以红外制导的双模式制导外，急需解决的就是这种安装有新型双向数据链，使导弹发射后可以向载机发回它的状态信息的能进行远程视距外攻击空空导弹。
⑶  日本空军所选择的重量113千克的GBU-39型制导炸弹是一种微小型JDAM。GBU-39型长度为1.715米、直径18.375厘米。可从战斗机、轰炸机或无人驾驶作战飞机投射，射程74千米，能穿透1.22米厚的钢筋混凝土目标。GBU-39小口径炸弹(SDB)。是一种新型全球定位卫星系统/惯性导航系统(GPS/INS)的制导炸弹，它由现在的JDAM演变而来，以250磅(113.5千克)的小口径为基础，使用弹出式翼，因而发射距离延长。SDB的概念是使一架飞机能够攻击更多目标，因为与较重的制导炸弹相比，单机携带的SDB更多。由于内置式弹舱限制了飞机有效武器载荷，所以SDB对隐身飞机效能至关重要。
所谓DAM(联合制导攻击武器)是为适应美国空军和海军发展要求而研制的，是一种用美军现存的普通常规炸弹升级发展而来，利用卫星定位系统(GPS)引导的全天候、自动寻的常规炸弹。执行任务时，任务数据先提前装载到载机的计算机中，发射前，载机将释放口令、目标匹配信息、武器终端参数输入到JDAM(联合制导攻击武器)的制导系统中，JDAM(联合制导攻击武器)自动完成初始化。发射后，弹体中的GPS接收器开始工作，通过接收GPS卫星信号，控制炸弹尾部的小型尾翼，以调整炸弹落地前的飞行姿态并准确的击中目标。GPS技术是指利用一组地球同步轨道卫星确定地球上任何一个地点的方位，因而它比激光制导炸弹更可靠、也更精确。轰炸误差不超过几英尺。，使用激光制导炸弹攻击时，飞行员必须以较低高度飞行，以便确认目标并用激光束引导炸弹。如果激光束容易被薄雾或烟雾阻断，炸弹就会失去引导，其轰炸效果自然大打折扣。而卫星制导炸弹则无需轰炸机飞行员引导，炸弹一旦投下，依靠自身的GPS系统飞向目标。由于不需要飞行员瞄准目标，轰炸时载机可以较高高度飞行，从而保障了飞机和飞行员的安全。更重要的是，由于采用不可见的数字制导方式，轰炸可以在任何气象条件下进行。随着微电子技术、光电技术和新材料技术的迅速发展， JDAM还将进一步提高射程、制导精度、抗干扰能力、全天候作战能力以及智能化程度。当微小型JDAM装备部队之时，作战飞机简直成了空中机动弹药库，出动一次就能攻击数以百计的目标。
中国现役的主力战机这些年来随着中国引进苏-30战机和中国自产的中华飞豹战机的投入使用，在对地精确打击方面取得了长足的进步，但是和美军在两次海湾战争中广泛使用的联合制导攻击武器相比，中国空军还有很大的差距。在去年进行的中俄军事演习中我们看到的是中国空军的苏-30战机是使用火箭弹进行对地目标打击。当然演习不能反映中国战机的真实作战能力。但是我们在平时还是看到和听到是苏30、歼轰七对海对地的导弹攻击场面。其实这两种战机均装备有中国获得了俄式27N激光制导炸弹寻的器﹐中国自己生产俄式激光制导炸弹、电视制导KAB-500KP制导炸弹。“聯合直接攻擊炸彈（JDAM）”是世界空军史上第四代炸弹，而中国现在装备的激光制导炸弹属于第三代炸弹。中国空军要想加快四代战机的研制速度。必须采取跨越式的方法。做到高起点、尽可能多的使用现代技术领域的高精尖技术成果。中国的航空工业制造业要以中国航天人在航天领域取得的巨大进步为榜样，发扬中国航天人研制神六飞船的精神，再也不能亦步亦趋的走世界航空大国军机研制的老路。世上无难事只要肯登攀，中国现在的经济基础、中国人生来具有的聪明才智、以及一个正在重新崛起成为新的世界强国的历史机遇，都为这一代的中国人提供了一个不可多的的历史发展空间。崛起的中国正在向中国战略空军发出呼唤。
2006-2-4完稿
未完待续...
标签:  中国空军