回顾2016珠海航展歼20来袭

本届航展上，中国第四代战斗机歼20在短短2分钟内双双亮相，吸引了中国和世界的目光。目前，世界上研制并装备第四代战斗机的国家只有美国、中国和俄罗斯。随着第四代战斗机的研制，中国一举超越欧洲和日本，与俄罗斯并驾齐驱。

歼20战斗机首次亮相

一些80后、90后的朋友可能对中国航空工业原来的落后没有直观的感受，所以无法体会到现在的成就来之不易。当年，中华民国成立前的民国时期，中国的航空工业还只是修修补补。自主研发的机型很少，即使研发出来，也根本没有量产。相比之下，当时亚洲工业化最发达的国家日本，有三菱、中岛、爱知、川崎等多家飞机公司参与竞争。二战期间，日本拥有13家飞机制造厂，共有工人45万人。发动机制造厂有25万名工人，航空工业工人总数为70万名。 1942年，年产量达到18000架飞机的顶峰。据国民党统计，抗战前，中国共有飞机600架，其中战斗机仅305架。八年抗战期间，中国共进口外国飞机2351架。

新中国成立后，中国用60亿公斤小米从苏联换来了成套设备，建立了自己的航空工业。虽然早期他们抄袭了苏联的车型和发动机，但最终形成了批量生产能力。以歼6飞机为例，总共生产了5200多架。而且，新中国的航空工业基本上绕过了活塞发动机，直接进入了喷气机时代。

就在歼20在航展上首次亮相时，美国波音公司示范性地发布了最新六代机的图片，该机既没有水平尾翼，也没有垂直尾翼，也没有腹鳍。

当然，步子太大了，根基有些不稳。人们经常开玩笑说，中国可能连二战时期的P-51野马飞机及其发动机都造不出来。这种说法有些夸张，但也不能说没有道理。当然，即使是用当今先进的加工机床制造，可靠性、寿命、匹配度也不一定能达到当年“野马”的性能。

说回歼20，其气动布局为双垂尾鸭翼布局。主翼与鸭翼之间有侧面过渡，进气道为DSI无边界层隔断设计。从纯粹的隐身角度来看，国内外专家一致认为F-22等常规布局优于鸭式布局。因为隐身严格来说是要求飞机所有投影面都隐身，但优先级最高的是飞机正面。因此，前鸭翼会在一定程度上影响隐身性，而常规布局没有前鸭翼，而是在后部有水平尾翼，会产生一定的影响，但没有鸭翼那么大。

其实严格来说，飞机突出机身的机翼越少，隐身效果就越好。整体飞翼布局从正面看可以认为是一个平面，没有垂尾，没有腹鳍，当然也没有鸭翼。珠海航展期间，美国在演示中展示了最新的六代机示意图，没有任何垂直和水平尾翼的布局。当然，机翼越少，控制起来就越困难，所以比赛的内容是气动设计、如何利用襟副翼控制飞机、编写控制软件和发动机推力矢量控制。

俄罗斯米格1.44验证机

有外媒评论称，歼20的设计初衷并不是要在隐身方面与F-22并驾齐驱，而是只要超越F-35即可。 F-35的隐身能力不如F-22，尾部发动机喷管简直就是锯齿状。从空军司令员马晓天对歼20的赞扬来看，相信歼20的隐身试验取得了良好的效果。这一结果可能得益于外观设计、内部结构微观设计、制造材料、油漆涂层等综合优化。实现了层、电子等的整体匹配。考虑到未来亚太地区，日本、韩国、新加坡、澳大利亚，或许还有印度和台湾未来也可能加入F-35的包围网，歼20的主要目标是现实的超越F-35。可行的。

我们来谈谈歼20能否实现歼22的“4S”能力，即超隐身、超音速巡航、超机动、超视距作战。很多评论认为，如果没有大推重比发动机和矢量推力喷管，歼20就无法实现超音速巡航和超机动性。笔者认为将这些与F-35进行比较是合适的。 F-35目前无法完成超音速巡航和超机动，这意味着该机在没有加力燃烧室的情况下推重比不足。此外，该机的发动机没有推力矢量喷管，机身超重。在对抗演-中，其机头转动速度甚至不及加装副油箱的两座F-16，引起美国舆论轩然大波。而且，这还只是F-35A型，是空军的空中优势型。海军的B型和C型，一种是垂直起降型，一种是弹射型，重量较重，机动性较差。当然，洛克希德·马丁公司赶紧出来解释，称F-35的整体隐身能力以及电子搜索和对抗能力非常强。如果使用这些能力，仍然会显着压制三代机。如果真是这样的话，歼20也可以利用这个理由。而且，由于歼20不存在一机三型的限制，从目前的显示来看，即使不更换新发动机，其机动性也绝不会低于歼20。 35.

F-22战斗机驾驶舱

所谓超音速巡航，是指飞机在发动机不使用加力燃烧室的情况下，能够长时间保持超音速飞行。这种能力目前是中国和俄罗斯无法达到的。俄罗斯在测试Su-35S时，在发动机没有加力燃烧室和最大推力的情况下，飞机的飞行速度略超过音速。此时飞机已经没有任何外部插件，飞机内肯定也没有很多油。苏35S使用的117S发动机是俄罗斯最先进、目前还比较成熟的发动机。其性能超过中国成熟发动机。而且，在理想的轻载条件下，它仍然无法实现真正的超音速巡航。可见，F-22要在不加力的情况下以1.8倍音速飞行，需要强大的发动机和机身设计制造能力。这种能力即使是英国劳斯莱斯公司主要开发的欧洲EJ200发动机也无法轻易实现。

现阶段不少评论都在猜测歼20的发动机是否国产。笔者认为，国产的可能性不大，除非中国真的在仿制并改进AL-31F发动机。因为WS-10“太行”发动机的尾喷管与AL-31F有很大不同，而且如果要使用国产发动机，这款发动机必须在其他飞机上进行严格的测试，然后才能安装在飞机上。 J-20。这是不可能的。在实验飞机上安装实验发动机风险太大，除非我们在战时急于取得进展。 “太行”发动机的尾喷管较短，有光泽，而AL-31F的尾喷管较长，颜色较深，呈蓝色。那么，“太行”只会改进尾喷管吗？如果真要只改进尾喷口，那就没有想象中那么简单了，因为细微的性能肯定会发生变化，需要综合测试才能最终确定。

从展厅内的中国先进军机驾驶舱模拟器来看，歼20的驾驶舱应该与其类似，都是横向的大型矩形液晶显示器和侧面的转向柱。 LCD显示屏可以从中间分为两部分，以显示不同的内容。仪器似乎也有全液晶显示屏，但笔者觉得应该保留一些基本的机械模拟传统仪器，例如地平线，以备紧急使用。侧控制杆首次出现在美国F-16战斗机上。后来法国的“阵风”战斗机也采用了这种设计，并且已经推广到很多民航飞机上。

早年飞机没有电传飞控，操作比较费力，飞行员有时甚至需要双手拉推操纵杆。自从引入电传操纵后，操纵杆只需发出电信号，然后计算机控制机翼表面的旋转来控制飞机。摇杆活动、力反馈等都是模拟的，可以自由调节，操作起来非常省力。单手操作没有任何问题，而且飞行员的整个前部可以腾出来，方便放置监视器、观察等。俄罗斯目前还没有侧杆驾驶战斗机。如果歼20采用这种设计，应该是继美国、法国之后世界上第三个国家。

先进军机航电概念座舱，侧杆控制，大显示屏

鸭式布局歼9VI计划提出时，世界上还没有鸭式布局战斗机量产。可见中国对鸭子布局的探索早于俄罗斯

21世纪初披露的米格1.44计划，双垂尾和双腹鳍并非原创。

中国的歼8、歼10、歼20的翼展相对机身长度较短。这可能与军方追求高速度有关。摄影/离机停车

至于该机机身较长，翼展相对较短，我想可能是因为中国空军还是比较强调速度的缘故。因此，成都飞机的机翼前缘后掠角较大，仍然有歼10等高速三角翼飞机的影子。包括像“枭龙”那样的侧翼设计，仔细看翼展似乎并不是很大。一些分析人士认为，较长的机身使飞机更加稳定，但机动性较差。但通过前鸭翼和电传操纵相结合，机头的快速指向性和悬停半径指标将得到大幅提高。简而言之，机身长度和翼展之间存在一个最优选择。从一些报道来看，比如歼10和苏27的演-对抗结果来看，歼10实际上占据了上风，说明至少鸭式布局结合电传操纵，再加上先进的航电火控，整体表现还是比较不错的。强的。

最强装备——KJL-7A机载有源相控阵雷达

本次航展最令人惊艳的展品是中国电子科技集团南京第十四研究所展出的KJL-7A机载有源相控阵雷达。

战斗机上最昂贵的部件是什么？就单个大部件而言，一个是发动机，一个是火控雷达。外媒称，俄罗斯出售给中国用于歼10的AL-31FN涡扇发动机售价为300万美元，约合人民币2500万元。有外媒估计，中国空军采购歼10的价格为每架1亿元人民币，其中发动机价格占四分之一。至于火控雷达，国际出口价格与一台俄制涡扇发动机相当。也就是说，先进战斗机的一半价格是由发动机和雷达占据的。韩国出口T-50高级教练机。如果只买教练机版，单价为2000万美元，美制F404涡扇发动机的价格就占到600万美元。但安装雷达，价格就要增加几百万美元。

先进军机航电概念座舱，展示有源相控阵雷达的安装

早期的飞机没有机载雷达，要么依靠地面雷达进行指挥，要么依靠飞行员的目视检查。当然，当时的机载武器也非常落后，主要是大炮和机枪。即使他们看得很远，武器也无法击中他们。后来机载雷达出现，与空空导弹配合，实现早期发现跟踪和主动攻击。

新中国成立后，我国战斗机机载火控雷达系统取得了长足发展。当然，前期是对进口的苏联成品机载雷达进行仿制和改进，以满足夜间国土防空作战的需要。建国初期，随苏联米格17、米格19战斗机引进我国的机载雷达系统，是以锥扫描系统为核心的脉冲搜索雷达。受限于雷达系统本身技术性能较差和飞机空间不足，我国早期夜间战斗机机载雷达有效射程短、抗干扰能力弱、低空探测效果差、可靠性低、缺乏配套机载武器。不能满足我军开展国土防空作战的需要。实际使用夜间战斗机在夜间拦截国民党低空侦察机的效果有限。在敌机电子干扰和地面背景杂波的影响下，甚至可能出现某些误判。这个时期只是在一定程度上解决了我军战斗机机载火控雷达的可用性问题。

国外机载雷达技术自20世纪60年代初开始进入快速提高阶段。 20世纪70年代中期，当我国机载火控雷达还在努力突破小天线和低功率单脉冲雷达的技术瓶颈时，国外机载火控雷达系统已经发展了好几代。美国第三代战斗机已基本淘汰单脉冲雷达，开始采用更先进的平板缝隙天线和脉冲多普勒技术。苏联和欧洲国家的机载火控雷达也开始逐步向脉冲多普勒技术发展。中国机载雷达的发展一度陷入停滞。在没有全天候火控雷达系统的情况下，歼8战斗机只能被迫安装雷达测距仪，符合昼间战斗机的标准。

1980年代初，中国准备与美国共同开展“和平模式”项目，对歼8II战斗机的航电设备进行改装，并引进英国火控雷达系统，对歼7和歼10进行改进。 -8架战斗机。 J-8II计划在美国F-16战斗机的AN/APG-66脉冲多普勒雷达系统的基础上引入先进的多功能脉冲多普勒雷达。主动雷达制导中程空空导弹首次赋予中国战斗机中程空战能力。然而，“和平模式”项目的提前终止使中国无法获得先进的机载火控雷达系统制造技术。然而，同一时期，与俄罗斯的关系有所改善，军事交流重新开放。

2014年珠海航展展出的俄罗斯“甲壳虫-AE”有源相控阵雷达

“甲壳虫-AE”有源相控阵雷达可装备米格-35。图为其庞大的伺服系统。

20世纪90年代初以来，国内多家机载雷达科研单位已研制出多款脉冲多普勒雷达原理样机，并达到安装试验标准。我国机载火控雷达整体技术仅用了5年时间。短短10年，我们实现了从低脉冲重复频率的单脉冲系统到全波形脉冲多普勒系统的技术跨越，用短短10年的时间，我们将国产脉冲多普勒火控雷达从探索阶段迈进到目前已发展到综合应用阶段。

自此，我国机载火控雷达基本解决了平板缝隙阵列天线脉冲多普勒雷达设计和生产的技术问题，开始向更先进的新制火控雷达系统迈进。这里所说的新系统火控雷达是什么？这是一种有源相控阵雷达。

一般雷达有发射器和接收器。有源相控阵雷达的天线就像蜻蜓的复眼。许多“复眼”聚集在一起，每个复眼相当于一个具有发射和接收功能的小型雷达，称为T/R模块。如果增加一根天线中的T/R模块的数量，并且增加每个T/R模块的功率，那么整个雷达的功率将会大大增加。随着功率的增加，检测范围会更远。普通雷达，即使是无源相控阵雷达，也只有一个发射器。如果想要增加探测范围，就只能增加这个发射器的功率。但当这个发射器的功率达到一定程度时，就会产生电流。火花现象会增加故障率并缩短平均故障间隔时间。对于有源相控阵雷达，即使部分T/R模块出现故障，只要数量不多，雷达就能照常工作，天线阵不需要旋转。这就是为什么有源相控阵雷达探测距离远、故障率低、连续跟踪能力强、可以集成电子战能力的原因。

日本的F-2战斗机配备了三菱电机的J/APG-1有源相控阵雷达，号称是世界上第一款采用有源相控阵雷达的量产战斗机，特别是其采用砷化镓制成的T/APG-1 。 R 模块引起关注。而美国为F-22战斗机研制的AN/APG-77有源相控阵雷达，无论是T/R模块数量还是每个T/R模块的功率都大大超过了J/APG-1 ，并且逐渐减少。单价。目前，有源相控阵雷达已成为美军第四代军机F-22和F-35的标准配置。一些老旧的三代机，如F-15/16/18等也逐渐改进为有源相控阵雷达。美国为台湾升级的最新F-16V战斗机配备有源相控阵雷达，大量使用了F-35的APG-81技术。

日本F-2战斗机

中国目前有机载有源相控阵雷达吗？如果有的话，是什么水平？这些谜团一直萦绕在军迷心中。四代机必须配备有源相控阵雷达，而媒体也从未宣布中国购买了俄罗斯的有源相控阵雷达，所以中国只能自行研制。

答案终于揭晓。虽然中国电子科技集团南京十四研究所展出的KJL-7A机载有源相控阵雷达是用来改进“枭龙”战斗机的，但志伟却看到了，并从中吸取了教训。这让我们可以一窥中国在这一领域的发展。

笔者目测了KJL-7A机载有源相控阵雷达的天线外径。仅约600~700毫米，可容纳于中小型战斗机机头雷达罩后方的空间。后伺服机的尺寸也并不大。从大屏幕的介绍中我们了解到，该雷达功能齐全，主要特点是：探测距离远、精度高、多模式、多目标、抗干扰性能优良。具有11种工作模式，分别是：跟踪加搜索、单/多目标跟踪、近战、真实波束图、多普勒波束锐化、合成孔径成像、地面运动目标检测与跟踪、海面目标搜索与跟踪、天气模式、导弹制导和多目标攻击模式、多目标交替等模式。

工作人员介绍，该雷达探测距离达170公里，包含1000多个T/R模块。性能优良，包括T/R模块全部国产。笔者听后感到非常高兴和自豪。为什么，请看下文。

瑞典“鹰狮”战斗机的改进型JAS-39E验证机在过去六年里一直有条不紊地进行各种改进措施的飞行试验。新一代“鹰狮”要想在21世纪拥有更强的优势，迫切需要尽快打造一双“火眼金睛”，这是获得用户青睐的关键。

早在2006年5月，萨博就收购了爱立信微波系统公司，以加强其雷达和传感器研发能力，并更名为萨博微波系统公司，目的是进一步推进NORA计划。该计划是开发PS-05/A Mk5 NORA雷达。 NORA的意思是“不仅仅是雷达”，反映出雷达还可以执行其他任务。例如，无源电子侦察和有源电子干扰。同时，这款雷达还具有增强的空对地能力，包括先进的合成孔径模式和地面/海上目标跟踪。 2007年9月，瑞典萨博微波系统公司临时使用美国雷神公司生产的约1000个T/R模块制造有源相控阵雷达天线试验台，安装在一架C-130运输机上，进行飞行试验首次进行，证明有源相控阵雷达比单脉冲系统提供更好的旁瓣抑制。然而，由于NORA计划未能在T/R模块技术上取得突破性进展，萨博别无选择，只能寻求国际合作。

2007年9月，萨博微波系统公司与法国泰雷兹公司达成合作协议。后者负责开发适合“鹰狮”天线罩内部空间的天线阵列。不幸的是，战斗机市场的竞争日益激烈，导致这次合作破裂。泰雷兹的大股东达索飞机公司并不希望看到性能提升的“鹰狮”成为“阵风”的有力竞争对手。无奈，泰雷兹只承诺继续完成验证合同，但不再为可能投产的“下一代鹰狮”提供有源相控阵雷达。无奈之下，萨博只得另谋出路，最终决定与意大利Selex电子系统公司合作。

美国诺斯罗普·格鲁曼公司基于AN/APG-80雷达为F-16研发的新型有源相控阵雷达样机，曾在试验机上实现9秒内探测多达19个空中目标。目前，台湾F-16V配备AN/APG-83雷达

美国三代机也在密集改装有源相控阵雷达。图为用于改装F-15的APG-63 V3。

以上文字节选自本杂志此前发表的一篇文章。瑞典作为北欧老牌发达工业化国家，当其第一辆沃尔沃卡车出现时，中国人连钉子都不会。 20 世纪50 年代，连美国人都对哥德堡家庭中的自动化电器和打开水龙头即可获得的热水感到惊讶。萨博公司的“狮鹫”战斗机被誉为世界上第一架第四代战斗机。机上的PS-05/A多工作模式脉冲多普勒雷达是爱立信公司研发的，据称其威力是当时瑞典战斗机雷达的三倍。作为国内领先的电子公司，爱立信的手机和基站设备风靡全球。小米手机去年在印度因手机专利被该公司起诉。然而，这样一家发达国家的老牌公司却无法生产机载有源相控阵雷达的T/R模块。它向美国和法国寻求帮助，但最终因竞争而被放走。

中国做到了，国产化，表现非常好。根据参展商披露的数据，当瞄准雷达反射面积为5平方米的“典型目标”（一般指F-16大小的战斗机）时，KLJ-7A雷达的探测范围在空对空模式比原型机提高了65%。 %。如果与目前主流的轻型战斗机雷达，如以色列的EL/M-2032雷达相比，KLJ-7A雷达在探测类似目标方面的范围扩大了70%；而且与瑞典PS-05/A雷达相比，KLJ-7A雷达-7A的探测距离也长了40%以上。

中电KJL-7A机载有源相控阵雷达，结构紧凑，性能强大

我们无法知道KLJ-7A雷达上每个T/R模块的功率、总功率等，但这些指标已经足够了。重型战斗机的天线罩后面的空间一般可以容纳直径一米，也就是1000毫米左右的天线。这样一来，重型战机的雷达天线面积大约是小型战机的两倍（以直径700毫米计算），这意味着T/R模块的数量或者总功率也将增加一倍，并且探测距离和总功率可以粗略计算为两倍。那么，为歼20研发的有源相控阵雷达对于典型目标的探测距离可能会达到300公里以上。该指标在全球也名列前茅。

中国先进的战斗机工业体系目前已具备一切条件，除了高性能发动机。快点！

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