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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年05月30日 20:35
俄罗斯卫星网5月19日引述印度空军“司令”阿伦·沙阿的消息称,今年1月中国战机在中印边界附近的山区进行空战演练时,印度空军苏-30MKI战机雷达成功发现并追踪了我军隐身战机歼-20。同期5月25日,俄罗斯首次公开苏-57第五代隐身战机投掷巡航导弹的视频,画面显示一架苏-57隐身战斗机在空中打开了机腹下的弹舱,投掷了一枚红色的巡航导弹。众所周知,内置弹舱对第五代战机的隐身性能有着很大影响,而相比俄罗斯苏-57和美国F-22/F-35,歼20的隐身性到底如何,我们又该如何分析这次印度发现中国歼20的事件,本期出鞘带您关注印度声称发现歼20战机的背后。(查看完整内容搜索微信公众号:sinamilnews)
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年05月30日 20:35
印度空军苏-30MKI发现歼20和苏-57疑似曝光内置弹舱是近来最热的新闻,每天的分析文章铺天盖地,大家看的也是眼花缭乱,甚至有部分网友将这两则新闻自行脑补综合,竟对歼20的隐身性能产生了极大的怀疑。苏-57曝光内置弹舱一事暂且不谈,单是印军苏-30MKI雷达发现歼20一事就有诸多蹊跷之处。下面,我们将就报道疑点、歼20隐身性能、苏30MKI如何“发现”歼20以及对事件的其他解释等方面进行讨论。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年05月30日 20:35
首先印度空军的名义最高首长是印度总统(印度实际掌权为总理),实际统领整个军队的是空军总参谋长,而没有空军司令一职。现任印度空军总参谋长的是达诺阿(Birender Singh Dhanoa),他于5月21日至24日期间在以色列参加了其空军的70周年纪念活动。俄罗斯媒体这篇报道的疑点在于,它搞错了印度空军的官员职务,尽管印度空军总参谋长实质扮演了他国空军类似司令的职务,但从官方说法来看,依然应该以参谋长来冠名;再者,Birender Singh Dhanoa即使用某国产翻译软件,也不会翻译成阿伦·沙阿(编者猜这位阿伦·沙阿可能是Arup Raha的音译,但事实上这位曾任印度空军参谋长的老兄早在2016年就已退役)。最后,俄罗斯卫星网关于苏-30MKI发现歼20的消息其实来自于印度一家名为IDRW的防务网站。印度的这家名叫IDRW的网站既非印度的官方媒体,也不是像印度时报这样的大型商媒,而是一家类似中国民间军事论坛的自媒体平台,消息来源可以说是并不可靠。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年05月30日 20:35
加之遍观近期印度主要媒体的报道,只有印度经济时报于今年4月27日(印度总理莫迪访华的同一天),刊登了印度空军参谋长达诺阿谈及了中国空军的报道。在报道中,达诺阿大谈起了中国空军在中印边境地区活动所对印度造成的威胁,他称中国空军几年前只能在夏季奔赴青藏高原进行驻训,但近来已在中印边界具备了全年作战能力,特别是在歼-11和歼10等战机部署西藏之后。试想,如果印度仅用苏-30MKI雷达就能“捕获”歼20,按照印度媒体以往多年对“龙象之争”这方面报道的热衷态度,毫无疑问会立刻把这则“喜讯”传达给印度各阶层民众的,但事实上,印度国内冷静地出奇,反倒是中国国内此起彼伏地热炒。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
那么歼20的隐身性能到底如何?难道真的沦落到连“摔机大王”苏-30MKI都能发现的程度?我们首先来看歼20的机体材料。包括歼20在内的隐身战机材料,国内外一向很少披露。2017年8月,中国航空材料学家、中科院院士曹春晓称,歼20机体上的钛合金和复合材料比例已经很高。钛合金是一种强度高、耐蚀性好、耐热性高的合金材料,战机的主翼梁、发动机舱和机翼内侧等部位通常都是钛合金结构。曹春晓披露,中国空军战机的钛用量已从歼8的2%、歼10的4%上升到了歼20的20%,但仍输美俄。美军用钛比例最高的F-22达到了41%,即使稍逊的F-35也有27%,传统钛合金强国俄罗斯的苏57战机的钛合金使用量更高达75%。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
在复合材料上,由于金属能较好反射电磁波,而复合材料则具有低可探测性,复合材料几乎成了隐身战机的标配。曹春晓院士披露,歼20机体结构的复合材料使用量达到了29%,虽然不及F35的35%,但比复合材料使用量占24%的F-22和占25%的苏-57要高。此外,今年3月5日,央视纪录片《大国重器》曝光称,中国广东一家超材料实验室已成功生产出可提高隐身性能的超材料。超材料具有天然材料所不具备的超常物理性质,其中的“左手材料”在一定频段下具有负的介电常数和磁导率,能让电磁波“绕着走”,英国《每日邮电》就猜测这种材料可能已经用在了歼20战机上。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
目前根据有限的仿真模拟资料,歼-20战机正面RCS(雷达散射截面)平均值可能在0.01㎡左右,侧面RCS平均值可能为0.1㎡,而后方的RCS平均值则可能在1㎡左右。后方是全机RCS最大的位置,也是歼20牺牲隐身设计最多的地方,军迷俗称的“猴屁股”就来源于此。飞机减缩RCS有大部分是通过外形隐身设计实现的,而外形隐身的难点在于如何在隐身和气动上实现平衡。歼20的机身设计无疑是这种平衡的最佳体现。歼20机身采用翼身融合升力体设计,将机身与机翼之间的生硬折角改为光滑的融合设计,不仅有效降低了雷达散射强度,还能提供更好的整机升力系数。此外,在歼20鸭翼之前还有一段边条,它既可以遮挡鸭翼的翼根和转轴,从而保证飞机的隐身性能,也能够增强前面机身折线所产生的涡流。而歼20外倾的全动垂尾,除了满足了气动要求之外,也能让侧向入射雷达波向下反射,从而缩减侧面RCS。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
歼20的前机身横截面类似棱形,机身两侧的折线能够将前向和侧向来射的雷达波向上/向下反射到无关方向。虽然美军曾质疑歼20采用鸭翼布局会破坏隐身性,比如在飞行过程中,鸭翼需要不断偏转来对飞机进行配平,而这会导致飞机的正面RCS上升。但事实上,除了上一段所提及的边条可对鸭翼的翼根和转轴进行遮挡外,由于歼20的鸭翼前缘、主翼前缘和垂尾前缘平面投影都彼此平行,鸭翼后缘与对侧主翼后缘平行,雷达波会被集中反射到敌方雷达难以接收的无关方向,歼20的鸭翼在无偏转或小角度偏转状态下对前向和侧向RCS影响基本可以忽略不计。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
座舱是正面的一大腔体散射源,普通玻璃座舱盖因为无法阻止雷达波进入杂乱无章的座舱内,容易形成强烈的腔体散射。而采用金或铟锡金属镀膜和低RCS外形设计的座舱盖,则可以有效减少雷达波的透入,并将大部分雷达波反射到低威胁方向。此外,对座舱内设备表面的倾斜和简洁化设计,包括关键部位涂覆吸波材料也能够进一步减低RCS,通常可以削弱25dB左右。歼20和F-22/F-35目前已经采用了镀金属膜的低RCS座舱盖,座舱内设备外形也基本符合隐身设计要求,虽然俄罗斯已掌握相关设计,但苏-57至今尚未看到有采用的迹象。
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2018年06月04日 17:08
歼-20在进气道上的设计也有助于提升隐身能力。歼-20采用了在“枭龙”战机和歼-10B/C战机上成功应用的DSI进气道设计。DSI进气道的一个特点是在进气道前方的机身上有一个鼓包状突起。这个突起既可以对进入进气道的空气进行预压缩,从而生成锥形激波面,也可以对进气道内部进行遮挡。入射雷达波在进气道内来回反射,并且被进气道内壁的吸波涂料不断吸收,能够有效减少进气道内腔的RCS,并且遮挡发动机叶片的对来射雷达波的直接反射。相较之下,俄罗斯苏-57却直接选择了在进气道内安装雷达格栅,以起到屏蔽雷达波照射发动机叶片的作用。但雷达格栅的问题在于,它在提升隐身效果的同时,也影响了进气道的进气效率。
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2018年06月04日 17:08
第五代战机不用于第四代战机的一大特点就是采用了武器内置,比如歼20就拥有多个内置弹舱,从而保证了隐身效果。之所以采用这种设计,原因在于将导弹内置于弹舱后,可以避免因武器外挂而带来的雷达反射效应。此外,歼-20的弹仓舱门、起落架舱门和减速伞舱门还被设计成锯齿形边缘,它可以加剧行波向雷达接收机方向散射,降低回波方向的散射强度,从而提升隐身效果。此前苏-57被视为“隐身机之耻”,一大原因就是没有曝光内置弹舱。当然这种局面在俄罗斯曝光苏-57中央弹舱投射隐身巡航导弹之后,或许会得到改变。
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2018年06月04日 17:08
目前隐身战机缩减RCS,除了改变外形以降低雷达散射强度外,还可以在机体表面涂装雷达吸波涂料来消耗雷达波散射功率。歼-20早期外观黝黑,可能就是因为采用与F-117类似的氧化铁基材料,而2016年珠海航展时歼20机体则变成银灰色,疑似改用了以石墨烯为基础研制的隐形涂料,而这种涂料比F-22战斗机在上世纪90年代研发的氧化镓和稀土隐形涂料更强、更不易脱落。据洛马消息,F-22和F-35也在计划使用全新一代石墨烯涂料,从而使隐身性能再次提升。相比之下,苏-57从试飞以来,除了今年5月9日莫斯科红场阅兵前夕换了一套新迷彩,似乎就没有传出什么外观涂装方面的大新闻了。
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2018年06月04日 17:08
综合来看,F-22机身、垂直尾翼采用倾斜式设计,机翼与尾翼的前缘、后缘采用平行设计,能将雷达波反射角控制在8个以内。加之采用了S形进气道,成功遮挡发动机叶片,所以F-22的隐形能力可以说是“行业标杆”。与F-22采用相似设计的F-35,其隐身性能应该也不差。而俄罗斯的苏57虽然采用了部分隐身设计,但机身后部外形几乎没有进行隐形处理,特别是AL-41F1发动机仍采用传统的全向轴对称推力矢量喷口,加之没有采用S形进气道,以及蒙皮和机体充斥各种缝隙、孔洞,因此隐身性能仍有待检验。相较之下,中国歼20战机在隐形设计上虽然采用了与F-22类似的八波瓣设计,即能将入射雷达波集中反射到八个主要方向,但由于鸭翼和腹鳍的存在,以及发动机喷口的不给力(发动机推力有限,无法采用类似F-22的二元矩形喷口,仅能依靠腹鳍进行遮挡),在隐形能力上要比F-22和F-35稍差,但应明显强过苏-57。
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2018年06月04日 17:08
我们再回到印度空军苏-30MKI雷达发现歼20一事上。即使退一万步讲,歼-20的隐身能力再弱,也比现有的四代、以及隐身优化过的四代半战机要强,绝不会是苏-30MKI这种等级的战机所能轻易发现的。在“红剑”演习的模拟对抗中,歼20就曾以10:0的绝对优势完胜歼10、歼11以及苏-30,显然这样的战果离不开歼20的强大隐身能力。战机雷达相比其他雷达的一大特性就是,为获取目标的方位、高度和距离,雷达波会进行不断地进行照射,从而锁定“敌机”,但我们在报道中却丝毫未见“锁定”字眼。此外,作为对后勤保障条件极为依赖的高精尖战机,歼20短期内部署青藏高原驻训的可能也不大。虽然歼20不是像F-22、F-35这样需要恒温机库的“机库皇后”,但也需要完整编制的后勤保障团队随同战机“出征”。作为次要战略方向,显然印度还没到享受这种“待遇”的地步。
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2018年06月04日 17:08
印度空军的苏-30MKI属于第四代战斗机,而歼20则是第五代战斗机,两者代差太过明显。以雷达为例,苏-30MKI的N011M无源相控阵雷达工作波段为L和X波段,对雷达散射截面积对5平方米的战机的迎头搜索距离为 120~140 千米,尾追搜索距离则为60 千米,而对空中警戒/控制飞机这样的大型目标最大探测距离则有400千米。从隐身探测原理上来说,苏-30MKI雷达发现歼20的可能性完全存在,但前提是苏-30MKI同歼20的距离够近。按照俄罗斯卫星网的说法,今年1月歼20被印军发现时正部署在中印边境附近的空军基地,以今年1月9日印度曾部署5架苏-30MKI的哈西马拉航空站为例,它距2012年我军曾部署5架歼-11战机的日喀则空军基地约有200公里。在这样的距离上,苏-30MKI发现歼20的可能性很小。值得一提的是,根据印度官方消息,苏-30MKI战机很快就将换装俄罗斯产的Zhuk主动相控阵雷达。如果苏-30MKI的雷达真的如此优异,印度空军又何必急着采购新雷达呢?
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2018年06月04日 17:08
那么苏-30MKI是否是通过红外探测手段发现歼20的呢?由于发动机的原因,歼20的红外隐身能力一般被认为弱于F-22、F-35等战机。红外隐身看温度,尤其是发动机喷口的温度,但所有降温措施都会导致发动机推力损失。由于歼-20目前使用的AL-31F发动机推力不够强劲,歼-20在尾喷口的隐身处理上并没有采取如F-22那样的喷口遮挡等措施。苏-30MKI战机上拥有一套由红外探测器、电视摄像机、激光测距仪及稳定装置组成的光电探测跟踪系统,红外探测器的检测范围可达90公里,而激光测距仪则是3.5公里。这套光电探测设备可在不开雷达的情况下独力完成对空中目标的探测、截获和跟踪,此外还可与N001M型雷达交联使用,从而增强苏-30MKI的探测能力。但考虑到上面谈到的距离问题,苏-30MKI依靠光电探测发现歼20的可能性也很小。
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肉眼不识天上书:歼20被印度战机“发现”背后的真相
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2018年06月04日 17:08
既然谈到了苏-30MKI的探测距离,那也不妨解释下某些国内自媒体宣称“印军探测的是运20”。虽然这可能是一句用于调侃印度的玩笑话,但正如上面所提到的苏-30MKI对大型目标的最远探测距离能达到400千米,显然能解释印军探测结果的就只剩大型运输机或预警机了。今年5月8日中国空军发布消息称,我军运20运输机曾转战高原机场训练远程投送,有人据此猜测运20是在训练期间被印军苏-30MKI侦测到。但这里想强调的是,虽然此前曾有印度将金星误当作中国无人机的新闻曝出,但印度雷达兵显然不会蠢到分不清战斗机和运输机的,毕竟两者的飞行速度相差太远了。
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既然单凭苏-30MKI无法发现歼20的踪迹,那么还有另一种可能,那就是印度空军可能依靠了预警机或地面雷达等探测能力更强的雷达装备。目前印度装备的预警机有以色列费尔康预警机和印度国产“天空之眼”预警机。前者雷达频段为L波段,对雷达反射面积为5平方米战机有效探测距离超过370千米。后者装备的雷达频段为C波段,对雷达反射面积为5平方米左右的战机有效探测距离达250千米。由此可见,如果歼20进行飞行训练时,恰好中印边界附近有印度预警机执勤,歼20不进入隐身状态,确实有可能被印军“发现”。当然这肯定是在我军故意的情况下,毕竟对于擅长制造各种“复杂电磁环境”的我军来说,对印度预警机进行电子干扰并非难事。而对于歼20这类集预警和电子压制等功能于一身的标准五代机来说,使用与F35相当的新一代电子战和网络中心战设备,来反制印度军机的雷达和数据链,显然也不是难事。
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当然印度动用地面雷达探测我军战机训练的可能同样存在,但考虑到中印边界两侧的地形,印军依靠地面雷达发现歼20的可能性微乎其微。与我军在山东半岛以“平视”视角探测F-22不同,印度地面雷达对我青藏高原腹地的探测都是以“仰视”视角,而这会极大地限制印度雷达的有效探测距离。此外,无论是无源雷达还是米波雷达等反隐身雷达,印度都暂时还没传出装备的消息。并且,据称曾在叙利亚探测到F-22战机的俄罗斯S400防空系统,它也还没交货给印度。
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最后的一种可能,那就是歼20或许正在青藏高原进行试飞,此前2016年9月,歼20战机就曾现身青藏高原的稻城亚丁机场。通常隐身战机在执行非作战任务时,会外挂副油箱,或者可以放大雷达波的龙伯透镜,来故意破坏隐身性能。但龙伯透镜放大雷达波主要是针对高频段雷达而言的,特别是战机火控雷达(比如苏-30MKI使用X波段的N011M雷达),因此如果真是苏-30MKI战机单独发现的歼20,那么相较于外挂副油箱,歼20挂载龙伯透镜的可能性最大。在这方面,2017年2月美军F22A战机前往韩国轮训期间,被中国反隐身雷达发现一事,就可作为参考。
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2018年06月04日 17:08
但以中印军事力量对比来看,中国目前缺乏在中印边界部署歼20的动机。首先,中国空军目前的战略重心仍是东南海上方向,比如今年5月9日,中国空军就发布消息称,歼20已经首次开展海上方向实战训练。可以说,中国空军与其派遣歼20去威慑印度,还不如拿来绕岛巡航(当然,穿岛巡航就更好了)。其次,中印边境冲突未来仍将以地面军事冲突为主,很难升级到大规模空战的程度。加之青藏高原地形复杂、气候多变,我军也不会选在高原上大规模、常态化部署顶尖空中战力。最后,中印两国都很清楚的是,印度军队没有与我军进行全面对抗的军事实力。而且从莫迪频繁访华的动作来看,经过洞朗对峙之后,印度也正在寻求同中国进行和解,中国不会选在这时候把歼20摆到印度眼前搞威慑。
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2018年06月04日 17:08
印俄两国媒体合伙炒作“苏-30MKI雷达发现歼20”一事,其实各怀鬼胎。从印度来看,在FGFA项目中途夭折之后,印军目前唯一可能获得的隐身战机,就只剩俄罗斯的苏-57了。虽然印度曾经试图研发AMCA国产隐身战机,它据称除采用S形进气道和内埋武器弹舱外,还将使用先进复合材料和雷达吸波材料。但想到LCA战机的前车之鉴,印度人显然明白AMCA项目根本不靠谱。面对中国空军歼20的大量列装和印度装备隐身战机的遥遥无期,印度人实在太需要“心理安慰”了,这种心态同中国当年热炒“歼8枪挑F22”是如出一辙。而对于俄罗斯来说,炒作苏-30MKI除了提振印度人对这款战机的信心外(俄罗斯准备卖给印度的Zhuk有源相控阵雷达正好就是装备在苏-30MKI上的),也可以顺势迎合印度人的“歼20情节”,并借此推销苏-57战机。
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2018年06月04日 17:08
我军歼20的列装确实给了印度人很大的心理冲击。2016年我军歼20现身稻城亚丁机场时,就曾挑动了印度人的敏感神经,比如印度新德里电视台网站刊文称,“中国绝密隐形飞机是在警告印度”。今年2月9日中国空军宣布歼20已正式列装空军作战部队,印度报业托拉斯不仅刊文称,中国在隐身战机方面已经实现对印度的全面领先,还对印度本国隐身战机项目的发展迟缓表达了相当程度的不满。
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“回首向来萧瑟处,也无风雨也无晴”,这则消息能在中国国内被如此热炒,还是源自于中国近年来形成的一股关于印度的不良风气,那就是“凡阿三,必黑”。我们在批评印度人寻求“心理安慰”的同时,是否也应反思自己的这种心态?印度作为亚洲数一数二的军事大国,虽然各种军队丑闻不断,但体量和实力仍然摆在那,中国作为其竞争对手,在两国发生军事冲突的可能性没有完全消失的情况下,“料敌从严”、客观冷静看待印度军事发展才是正道。本期出鞘就到这里,我们下期再见。
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