译者按:本文编译自里亚博夫·基里尔2022年2月15日发布在《军事评论》网站上的题为《中国第五代战机的隐身》的文章,部分内容有删改。此文中有大量情况与事实不符的地方,请各位读者自行甄别。编译此文,只为参考,同时向大家提供外媒的看法,并不代表译者同意或者证实其观点与消息。由于译者水平不足,文章中可能出现的错误请各位读者多加指正。
迄今为止,中国航空工业已经研制出两款最新的第五代战机。其中的成都J-20已经量产并服役于PLA空军,第二款沈阳J-31仍在测试中。在研制这些战机时,所有当前的趋势和想法都被考虑在内。特别是,两款飞机的雷达反射截面积都很低,使用了目前所有的隐形技术。
根据各种消息来源,J-20的开发始于上世纪90年代。到2000年代末,CAIG(成都飞机工业集团)制造了第一架原型机并进行了初步测试。2011年初,该机完成了首飞。测试和微调花费了将近6年的时间,直到2017年J-20才正式开始服役。作为大规模生产的一部分,迄今为止已经制造了至少150架新战斗机。
J-20战斗机编队。
CAIG目前仍在继续开发该项目。因此,在2021年10月,外界发现了一架名为J-20C的新型双座战机。显然,这个项目仍处于早期阶段,距离正式服役还很远。
双座的J-20C。
SAC(沈阳飞机工业集团)的J-31项目也称为FC-31,也是在2000年代开始研制的。这款飞机的首飞于2012年10月完成。根据已知的信息,该机的试飞和其他测试仍在进行中。为了该项目的实施,至少建造了4架原型机,目前的所有试飞和测试何时完成、完成的J-31何时投入使用,目前尚不得而知。
去年10月,J-31舰载版的测试开始了。这架飞机与其原型机大体相似,但有几个独特的特征。可以推测,这款战机的研制需要数年时间。它将与PLA海军未来航母同时服役,作为该航母的舰载机之一。
J-20和J-31飞机的项目一度成为中国人引以为豪的理由。得益于这两个项目,中国进入了有能力开发和制造最新一代战斗机的国家范围。此外,两个项目证实了中国飞机工业在各个领域的能力,包括隐形技术。
如您所知,飞行中,飞机的低可探测性是通过多种方式实现的,主要与机身设计有关。J-20和J-31的出现,表明他们的设计考虑到了隐身性。同时,由此设计的飞机既有可识别的特征,也有自己的特点。
J-20战斗机采用了鸭式布局,这对于现代隐形飞机来讲并不典型。然而,似乎鸭翼的存在并没有阻止雷达反射截面的降低。为了确保这样的特性,其机身和发动机舱具有特有的圆形边缘,平坦的表面是倾斜的。飞机的机翼后掠角,甚至特征性的斜面进气口也适用于隐身。
J-20早期生产型的外观。
J-31是按照正常气动布局设计的,外观类似于国外的同类产品。在这种情况下,其使用了直线和圆边、平面等来保证隐形性能。奇怪的是,这样的外表成为了指责的理由。中国工业被怀疑使用甚至窃取国外的技术。
根据已知数据,两种战机的机身均由金属和复合材料部件制成,同时使用了雷达吸收涂层和面板,但这些技术的细节尚不清楚,也不知道这两种设计在材料方面有何不同。目前,外界可见的未上漆飞机照片只能得出初步结论。
两款中国战斗机都装有内部弹舱,可以隐蔽携带有效载荷。J-20使用了一个沿机身轴线布置的主弹舱和两个装有有限尺寸导弹的侧弹舱的组合,而J-31上的弹舱具体设计配置未知。可能较小的飞机只有一个弹舱。为了降低无线电信号的反射,其弹舱门的端部都具有斜面或是锯齿的形状,起落架舱门和各种技术舱口都以相同的方式进行设计。
弹舱开启的J-20。
从某些角度看,飞机的驾驶舱都暴露在外。也许,这个问题在最佳形状的金属涂层的帮助下得到了解决。这样的产品应该反射雷达信号,并且不允许其穿透到座舱内部,并产生复杂的内表面反射。
某些暴露的风险与飞机的推进系统有关。涡轮喷气发动机产生强大的热射流,在红外监视系统中清晰可见。此外,传统的圆形喷口可以将无线电信号反射回定位器。在中国的隐形战机项目中,这两个问题都有可能得到解决。
早期的J-20使用两台WS-10C发动机,带有圆形的喷口。2014-15年,对一架装有更新型发动机的飞机进行了测试。该飞机安装了一个带有锯齿状可调节面的矢量喷口。将来,这款发动机将投入批量生产并安装在新建造的战斗机上。显然,新型喷口并没有恶化飞机的技术和飞行特性,但降低了它在所有光谱中的能见度。不幸的是,这些参数的确切变化外界仍然未知。
J-31还没有得到这样的发展,所有已知的原型机都配备了圆形喷口的发动机。因此,该型机后方的红外能见度可能高于雷达和光学辅助设备所需的限制。
2014年中国航展上的FC-31/J-31战机。
在隐蔽飞行的过程中,隐形飞机不应发射任何辐射以表现自己,这对无线电电子设备的复杂性提出了特殊要求。战斗机只靠机载雷达是不行的,需要其他手段。
根据已知数据,J-20探测和控制火力的主要手段是AESA主动相控阵雷达。如果雷达无法使用,飞机必须使用机头下方的光学定位设备搜索目标。外界还知道,中国存在数个能够给出周边地形地貌详细视图的光学设备。也许,J-20可以从AWACS飞机或地面控制站接收目标信息,这更有助于秘密执行任务。
J-31战斗机的航空电子设备也以类似的方式制造。他可以使用雷达或者分布式EOTS搜索目标,还具备提供外部目标指示的作战能力。
正在试飞的J-31原型机。
中长期来看,PLA空军很可能接收“忠诚僚机”,这些无人机将与第五代战机并肩作战,执行它们的命令。因此,有人驾驶飞机将能够与敌人保持距离,并更充分地利用隐形潜力。同时,需要对航空电子设备进行相应的改进,在当前的配置中进一步升级。
据报道,在中国的第五代战斗机项目中,中国工业使用了其在各个领域最新发展的技术。考虑到新一代航空技术的需求,降低雷达反射界面剂问题备受关注。到目前为止,这些措施的成功只能通过经验来评估,尚无中国或外国来源的有关该机雷达隐形特征的确切数据。
J-31的原型机。
在中国的J-20和J-31项目中,实施了全面降低可探测性和解决战斗任务的基本原则。这表明中国航空业拥有广泛的必要技术,现在可以制造成熟的隐形飞机。为了研制和制造新一代战机,中国必须创造和掌握现代合金和复合材料、新型发动机、各种飞机装备和武器的生产,还需要在隐形技术领域建立自己的科学阵地。
同时,这些飞机仍然保留了一些缺点。首先,红外低可探测性的发动机存在问题。到目前为止,只有一架飞机获得了新的动力装置,第二架飞机的前景尚不清楚。
舰载型J-31的原型机。
总的来说,J-20和J-31项目展示了中国飞机制造水平和可用最先进技术范围,至少在它们出现时是这样。与此同时,隐形技术自然最受关注,因为它们反映在战斗机的外观和其他 特征上,而且很容易评估。未来中国很有可能会展示新型隐形飞机,它们将再次展示该行业在过去一段时间内能够掌握的想法的合数。