【时事军事】中共空军J-20 的真面目

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【大纪元2021年06月20日讯】6月13日凌晨,多架中共空军飞机穿过北京天安门广场上空,其中包括5架中共空军最先进的J-20战斗机,据说是为7月1日的阅兵做准备。在中共空军的所有飞机中,J-20已经成为其军事现代化的标志,作为中共权力和力量的象征出现在各种出版物和展示的现场。甚至有人把它称为“大国重器”,并拿它与美国迄今最先进的战斗机F-22相提并论。

大家知道,F-22是40年前美国空军作战思想的产物,但是今天仍保持着无与伦比的先进性。1997年首飞,2005年开始装备美国空军,到2011年停止生产,总共生产了195架,到今天为止已经称霸天空24年,在战术技术性能上无人能与之抗衡。其标志性的性能特点表现在雷达隐身(Stealth)、超音速巡航(Super Sonic Cruise)、超机动性(Super Maneuverability)和超态势感知能力(Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness),就是俗称的“4超”(4S)。

目前进入服役的所谓第五代战机有4种,除了F-22以外,还有美国的F-35、中共空军的J-20和俄罗斯的SU-57。但后者在综合性能上都没有达到F-22的水平。

今天我们主要说一说J-20。在中共的宣传中把它认定为第五代战斗机,甚至在某些方面超过F-22。这个在F-22问世20多年后才出现的飞机,真的在性能上赶上来了吗?我们还是从J-20设计之初所面对的问题说起。

J-20按照第五代战机的设计标准,当然要追求F-22代表的4S指标,但问题是要在实际技术能力和资源限定的各种硬性的边界条件中妥协,这些边界条件表现在动力装置、武器、材料、制造工艺、电子设备和战场信息系统等多方面。其中对飞机性能影响最大的是动力装置和武器系统。

F-22前机身截面呈菱形,中机身截面呈五边形,并逐渐过渡到后机身的扁平矩形截面。采用机身升力体和大边条设计。机翼采用中等后掠角上单翼菱形机翼,并采用机翼扭转措施。尾翼采用4翼面全动垂尾和全动平尾。采用两侧进气的S形超声速进气道,平行四边形进气口和长方形尾喷管。

F-22的气动布局在权衡隐身性能和气动特性的基础上,其综合性能达到了航空历史的高峰。J-20几乎在所有方面都抄袭了F-22,唯独气动布局别出心裁,采用了双激涡流升力体边条翼鸭式气动布。采用花哨的鸭式布局并不是因为它比F-22先进,而是因为动力装置能力太弱,不得不在气动布局上做出妥协。

直到现在,可供J-20选择的发动机只有俄罗斯礼炮机械制造企业生产的AL-31F发动机,以及中共国自己生产的WS-10发动机,这两种发动机都不能满足动力需求。尽管不断传出WS-10发动机的各种改进型,甚至称比俄制AL-31F还好,但J-20就是不安装WS-10。如果WS-10好,J-20有一千个理由也不会安装进口的俄罗斯发动机,由此我们可以看到中共的宣传和实际情况有多大的差距。

最初专门为J-20配套的是推力更大的WS-15。关于这款发动机,几年前就听说实现了突破,取得了重大成功,终于达到设计要求等,但如今的说法是,量产还是要等5年以后再说。J-20在设计之初就干脆放弃了WS-15,以及一直不能很好解决使用寿命问题的WS-10,在推力更小的俄制AL-31F发动机的基础上设计J-20。应该说,从设计师的角度看,他们的选择是明智的,否则我们现在看到的J-20可能还是一堆图纸。

动力不足迫使在气动布局上妥协。J-20的中长鸭翼加边条设计,是为了追求最大升力系数和最大限度地减小超音速飞行状态下的阻力,并提供尽可能大的舵面控制能力,以保证在动力不足的情况下实现有限的机动性能。而因此损失的首先是隐身性能,突出的鸭翼在飞行中会不断地偏转角度,毫无疑问地破坏了设计师努力保持的光滑外表,这对于减小雷达反射截面绝对不是一个正面的贡献。

另一方面,靠气动设计也不可能挽救超机动性能和超音速巡航性能,因为这两项能力更多地依赖于发动机强大的推力,仅靠舵面的作用无法弥补。我们对比这两种飞机在做机动动作时的表现,就会对J-20形成呆滞迟缓的印象。相反,鸭式布局还有可能会断了J-20改装大推力矢量发动机的念想,除非重新气动布局,当然那就是另外一种飞机了。

中共空军希望以战场信息系统和超视距空战能力来回避机动性差的问题,这一点从最初的设计就能够看到。J-20的武器系统除了各种空对空导弹以外,最初并没有设置航炮。也就是说,设计师认为J-20典型的作战模式是超视距空战,可以不考虑近距格斗情况的发生,因此机动性能也就不是那么重要了,至于超机动性能就更无需强调了。

落后的导弹技术也给J-20的设计带来不小的麻烦。体形笨重的导弹,迫使设计师将弹仓的尺寸扩大到极限,然后再用复杂的气动设计解决巨大弹仓带来的问题。以PL-12为例,这是一种与美国的AIM-120相对应的中距空对空导弹,但PL-12除了性能比对方小以外,体积、重量都比对方大很多。导致J-20的弹舱比F-22大一倍,机身截面积自然也增加了不少。

目前J-20装配的AL-31F发动机最大持续推力16,700磅,加力推力27,560磅。而F-22配备的F119-PW-100发动机最大持续推力26,000磅,加力推力大于35,000磅。二者发动机推力相差近10,000磅。重量相当,外形尺寸更大的J-20,依靠推力比对手小30%的动力装置,怎么可能在性能上有资本与对手一搏呢?

F-22的最大速度为2.25马赫,巡航速度可达到1.82马赫。而J-20宣称最大速度为2马赫,至于超音速巡航性能,基本都是些美丽的传说了。实际上在目前的动力配置下,J-20根本不具备超音速巡航性能。

在第五代战机的四个超能力中,超音速巡航和超机动性,基本上就已经与J-20无缘了。

至于另外两个超能力,我们从观察到的现象说起。大家注意到,一年以来,特别是近期,中共对台湾防空识别区的入侵行动日趋频繁,且规模不断扩大,但从来也没有看到过J-20的身影。作为中共军事装备的核心力量之一,J-20的缺席耐人寻味。我们不妨大胆假设,如果J-20真的出现在战云密布的台湾海峡,可能立刻就会暴露在美、日、台先进的雷达探测系统面前,那时候也许我们就知道J-20隐身性能的真实面目了。

而超态势感知能力,还不能完全算在J-20身上,那是涉及到参与战区作战几乎所有军事装备的更大的系统,即使在J-20身上能够实现一部分功能,还要看中共有多少空中、地面和海上的装备能够与之配合,否则也是孤掌难鸣。

总的来说,J-20与第五代战斗机的4项超能力对照,起码有两项靠不上边,另外两项无从证实,但值得高度怀疑。如果一定说J-20是第五代战斗机,那么充其量也就是一个被迫没有在气动布局上贯彻F-22设计思想的“山寨版半成品”。

撰文:夏洛山
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责任编辑:连书华

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