我们一直在说,歼-20研制对标的是美国的F-22。这种说法一定程度上不怎么严谨,由于歼-20的研制处于一个特殊的历史周期内,这就导致了歼-20充分的发挥了后发优势,将当时国际上为二的两款隐形战机都纳入到考量范围内。
不过这种考量也是有主次之分的,即高机动性、高敏捷性、超音速巡航对标的是F-22,高态势感知以及智能作战对标的是F-35。因为歼-20最终选择升力体边条翼鸭式布局就充分的证实了这一点,高态势感知以及后续的智能作战是国内技术积淀的必然结果,而非主要的影响因素。
国内航空界对鸭式布局有一种谜一般的认可,从最初首次尝试鸭式布局到10号工程实践应用,再到升力体边条翼鸭式布局的拓展延伸,有一种成系列发展的态势。这种谜一般的认可,一定程度上影响到了歼-20最终的发展走向。
歼-20是有一个大的技术发展背景的,国际上对新一代战机性能的要求直接影响歼-20的设计。当时总体要求先进战机不仅要具备三代机突出的中低空机动性,还要具备超声速巡航能力以及过失速等非常规机动能力。恰恰F-22带给世人最深刻的印象便是集中在后两者上。
尽管在当时的学术认知中已经基本确定,使用推力矢量喷管技术,可以从根本上解决过失速机动控制能力不足的问题。但推力矢量喷管技术就算是放到当前的技术大环境下,掌握这种技术的国家屈指可数,而我们也仅仅在歼-10B上进行了一次技术验证性的尝试。
除了技术瓶颈制约这个核心关键之外,气动布局的相关应用,能够使得过失速等非常规机动更加的稳定。以便在推力矢量机构失效后,飞机还能从过失速迎角范围内安全恢复,如此一来,才能称得上是真正的完美。
歼-20想要实现中低空机动、超声速巡航以及非常规机动这三个核心技战术指标,在心脏问题短时间内无法妥善解决的背景下,研制只能将重心放在气动布局上。这也成为歼-20选用升力体边条翼鸭式布局的核心出发点。
在二三代机发展阶段,技术人员通过放宽静稳定度和应用机翼变弯装置等措施彻底解决了亚跨声速升阻比和超声速阻力这对传统设计矛盾。想要获得更大的效益,即提升歼-20的跨声速机动特性,核心举措只有进一步放宽纵向静稳定度。
传统的近代战机纵向静不稳定度一般在3%平均气动力弦长量级,而进一步放大到10%量级,可以改善亚跨声速升阻特性、超声速升阻特性以及改善起降胜利特性和低速最大升力特性。可谓是“一石三鸟”。
歼-20的升力体边条翼鸭式布局很好的优化了这一问题,使超声速阻力特性、低速最大升力特性和亚跨声速升阻特性的矛盾得到了统一。赋予歼-20具有优秀的超声速阻力特性、大迎角升力特性、大迎角稳定性和控制性,并兼顾了良好的隐身特性。
气动布局设计带来的大迎角升力特性让歼-20拥有了名副其实的高机动性和高敏捷性。优秀的大迎角升力特性在实战中反馈到的便是机动性和敏捷性。使得歼-20具有更优秀的机头指向能力,能够在更短的时间内完成更复杂的机动动作,进而获得更大的空战优势。
至于歼-20的隐身特性,气动布局的选择直接注定了它不可能像F-22、F-35以及歼-35那般更加优异。因为升力体边条翼鸭式布局本身便集中在优化大迎角特性和超声速巡航上,只是兼顾了隐身,让原本鸭式布局影响隐身的特性弱化。这从空军对歼-35A提出更高的隐身指标中便能得到充分的证实,毕竟歼-35A的宽谱全向隐身可不是吹出来的。
故而,我们可以认为歼-20的隐身已经够用了,而非很优秀。之所以说够用了,是因为歼-20担负作战值班之后,在东海等方向已经和F-35这类同代机进行了很多轮的正面较量,其隐身特性并没有出现诟病的情况,所以说隐身特性是够用的。
至于对歼-35提出更高的隐身指标,某种程度上和当前的国内技术整体发展以及作战理论演变需求的变化是有直接或者间接的联系的。歼-35A被定位为球场组织后卫的角色,通过高隐身、高态势感知以及智能作战应用,使得其作战应用发生了很大的变化。当然,能够做到更好的宽谱全向隐身,为什么不做呢?
通过现有的一些可靠数据,歼-35尽管后来居上在隐身、智能作战等领域后来者居上,但同样的在没有强劲的动力支撑下,它的高机动性、高敏捷性和超音速巡航能力相对歼-20来说是有差距的(谁也不要杠,等过几年两大隐形机同代较量后自见分晓)。这无关谁优谁劣,是术业有专攻。
歼-20是一根针破一张网,担负踹门的角色。优异的超声速阻力特性带来的超音速性能指标,结合大迎角特性带来的高机动性、高敏捷性以及多余度数字电传飞控带来的优秀操控性,歼-20进入战场的时间更短、机动性和敏捷性更高,在换装目标发动机后,整体作战能力已经不弱于对标的F-22,甚至在某些领域实现了超越。
至少,歼-20的作战样式、打击目标种类已经绝非曾经的王者F-22所能比拟,就算是“集大成于一体”的F-35在很多方面也只能感叹江山后浪推前浪。同代机对抗获胜只是本分,打预警机也不再是空想,且解放军已经成功进行了实践性验证。
从某种意义上讲,歼-20气动布局的选择本身就带有一些动力不足气动来凑的局限性,但这种局限性伴随着国内高端技术的成熟应用,这种设计的局限性逐渐会被边缘化。气动布局的设计是成功的,高端成熟技术的引入,将带来歼-20的升级换代,主力机型的位置不容动摇。
歼-20S双座型模型已经亮相航展,相匹配的忠诚僚机发展势头更甚,F-35提出的智能作战理念正在歼-20身上得以实现,大概率我们实际看到忠诚僚机实际应用的时间要早于美国这个先行者。早在攻击-11无人攻击机亮相阅兵场之前,攻击-11便已经与有人机进行协同作战,由此可见我们在这个领域的摸索已经不是一天两天了。
尽管歼-35上舰已经得到确认,有关歼-20和歼-35上舰的问题基本上已经有了明确的答案。但还是想讨论一下歼-20上舰的问题。鸭式布局战机上舰主要存在扩大舰载机俯仰反应的问题,这使得舰载机着舰容易发生擦地现象。这个问题也成为歼-20不宜上舰的最有力的证据。
法国的阵风-M是达索公司通过缩短机身来解决俯仰反应问题的。歼-20的升力体边条翼鸭式布局为了获得优异的超声速特性拉长了机身,显然和达索公司的解决方案背道而驰。但不能仅凭这个便一刀切,升力体边条翼鸭式布局赋予战机很好的低速最大升力特性,在优异的操纵系统辅助下,进行一些改进并非不能。
但比较遗憾地是,歼-20最初的设计初衷便是要具备优异的超机动性和超敏捷性,从而取得足够的空优作战优势。如果上舰一定程度上会影响到歼-20的看家本领,那倒不如直接不上舰。尽管未来重型舰载机的优势是显而易见的,但也不能固步自封拘泥于一隅,非要纠结在歼-20上。
所以说,歼-20战斗机真正的使命是确保绝对的空中优势,最适合它的战场就是现在的位置,空军作战体系踹门的角色。与其把精力花费在谱系拓展上,倒不如一条道走到黑,专攻精练空优作战这一条,将升力体边条翼鸭式布局的潜能和优势发挥到极致。
从军事地缘角度看,我们的陆上纵深经过几十年的耕耘已基本完成,海上纵深虽有拓展,但还有很大的真空,而导致这个真空出现的核心便是第一岛链上的美军基地。想要真正御敌于国门之外,决胜大洋之上,我们就要处理第一岛链节点上的美军不动产。
歼-20随着智能作战的成熟应用,不光是要碾压所谓的F-35包围链,还要刺破自诩天下无敌的美军体系网络,碾压同代机、打击预警机、空中加油机等节点,在新时代,在西太平洋之上,再建一道钢铁长城。
注:本文参考了宋文骢等《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》一文。