姜永伟
编者按语:2016年12月,俄《通俗力学》科普杂志第12期,全文刊登了俄技术科学博士和资深撰稿人尤里·格拉诺夫斯基撰写的题为《T-50 PK F-22和F-35》分析文章,从机载发动机、作战半径、隐身性能、机载雷达和机载武器等五个方面,对俄T-50战机与美国F-22和F-35战机的战术技术性能进行了分析,并对空战格斗结果做出了预测性结论。现将全文编译如下。
首架安装“产品”30二期型发动机的-50-8样机滑向起飞跑道
迄今为止,第5代战机从未进行过一次空战格斗。但是,随着俄T-50战机即将投入量产,很有必要对俄T-50战机与美F-22和F-35战机战术性能和空战格斗结果做一预测性的分析。
俄第5代战机T-50(工厂内部编号),首先源自于俄国内媒体的公开报道。俄军方将其称为先进的前线航空兵系统或苏-50战机。T-50战机试飞始于2010年1月,目前,苏霍伊设计局正在全速试验第二阶段T-50战机样机,第二阶段最后1架T-50战机样机编号为T-50-11。与T-50-1战机样机相比,T-50-2至T-50-8战机样机战术技术性能发生了很大的变化,推力更加强大、操纵更加敏锐和机体更加隐身。
竞争对手
世界有许多国家觊觎第五代战机的称号,美国F-22“猛禽”战机首先获得了这一殊荣。目前,因造价过于昂贵,该型机已停止生产,F-22战机共计生产了约200架。尽管如此,F-22战机依然是北约近几年最有威胁的空中猎手。2016年夏天,美国空军装备了具有鲜明特点的F-35“闪电”Ⅱ第5代战机。
目前,T-50第5代战机试飞已经接近尾声,计划近几年装备俄空天军。T-50战机最新生产的样机安装了定型的机载雷达、发动机和即将定型的机载武器。中国成都歼-20和沈阳歼-31战机尚处于试飞阶段,目前评论它们还为时过早,因为这两种样机还不够“成熟”。不过可以有把握的说,歼-20战机与第5代战机相比,仅属于4﹢﹢战机。一是歼-20战机雷达波反射截面仅达到苏-35S战机的水平。二是歼-20战机发动机尚未达到在不打开加力条件下的超音速巡航的战术技术性能。日本“心神”战机只是隐身性能达到了第5代战机的水平,而机载武器差距较大,还不具备成为第5代战机的资格。土耳其、伊朗和印度尼西亚,也分别推出了TF-X战机、“征服者”F-313战机和KF-X/IF-X战机。但是,现有资料证明,这些战机属于4﹢战机。
欧洲战机公司EF-2000战机和法国“阵风”战机,已经具备了第5代战机的某些特征。空战模拟结果充分表明,无论是EF-2000战机,还是法国“阵风”战机,都不是T-50战机的对手。总之,T-50战机主要竞争对手,只有美国F-22和F-35战机。
俄“电子技术”联合企业工程师为T-50战机测试新型光控相控阵雷达
安装“产品117”AL-41F1一期型发动机的T-50样机
力量之间抗衡
对俄国产第5代战机的要求之一是超机动性能,即在大迎角条件下,保持战机稳定性和操纵性,以及可迅速改变飞行姿态,以便对位于轨迹角下方的F-22战机实施导弹攻击。在与T-50战机遂行空战时,F-22战机将主要采取中距和远距导弹攻击战术。美国空军对F-22战机超机动战术性能只字不提,但这并不妨碍F-22战机成为名副其实的超机动战机。同时,F-22战机设计师也十分清楚, F-22战机在遭遇T-50战机时其保持制空权优势的时间不会太久,有时会与T-50战机短兵相接,面对面展开空战格斗。
俄最初生产的几架T-50战机样机安装了两台“产品”117(AL-41F1)一期型发动机,总推力达到30000公斤力。此时,发动机轴对称矢量喷管全向偏转角度达到了20°,推力矢量最大偏转速度达到了60°/秒,使飞机可在原地保持360°旋转的飞行姿态,以便在空战和近距格斗时有效规避和摆脱F-22战机跟踪,及其导弹的攻击。
F-22战机的F119-PW-100发动机二元矢量喷管的偏转角度也达到了20°,但它只能垂直上下偏转,同时,其推力矢量最大偏转速度仅为20°/秒。F119-PW-100发动机总推力达到了32000公斤力。西方专家宣称,F-22战机可以在做垂直机飞行动作时占据优势。
T-50-6战机样机和随后生产的几架样机,均安装了“产品”30二期型发动机。“产品”30二期型发动机最大推力达到了35000千克力。留里卡设计局计划将其推力提高到36000千克力。在最大起飞重量达到37吨条件下,虽然T-50战机发动机与飞机总重量的推重比与F-22战机的相当,但是T-50战機的载弹量超过F-22战机50%。在正常起飞重量条件下,T-50战机的载弹量也超过F-22战机10%。
T-50战机强大的起飞重量,可以使内置油箱搭载13吨航空燃油,确保战机的作战半径超过1000千米。如果不使用超音速巡航的话,作战半径可达到2700千米。也就是说,T-50战机从莫斯科郊区机场起飞,可以飞抵欧洲中心上空,击落敌双机后,安全返航。F-22战机内置油箱可搭载8.2吨航空燃油,在全战斗载荷和超音速巡航条件下,其作战半径未必能够达到800千米。F-22战机宣称的最大航程2500千米,实际上是指在不搭载任何武器的条件下,用亚音速巡航才能实现。在此特别指出的是,美国F-35战机根本无法与T-50战机相比。F-35战机称不上是一种超机动性能战机。F-35战机安装的F135型发动机,是F119衍生型,推力达到20000千克力,其推重比较T-50战机要小50%。
在近距空战中,F-35与F-22战机一样,尤其是垂直机动,胜算机会很小。T-50战机爬升率为330米/秒,F-22战机爬升率为250米/秒,F-35战机爬升率为200米/秒。
前面分析的是近距空战格斗。那么,在中距空战和远距空战中,T-50战机与F-22和F-35战机的交战情况如何呢?
T-50战机最大优势是,可以提前发现F-22和F-35战机,F-22和F-35战机却不会发现T-50战机。此时,T-50战机可以将其击落,然后迅速飞离,无需担心遭到报复。这是俄第5代战机设计师所要看到的理想空战。但是,实际空战更为复杂。在雷达反射截面积基本相同的条件下,T-50战机尾部红外辐射强度要大于F-22和F-35战机。这主要是由于T-50战机“产品”-30二期型发动机尾焰具有特殊的运动特性。同时,这还因为T-50战机发动机吊舱与F-22和F-35战机一样,没有使用舱盖遮挡。
千里眼
尽管T-50战机“产品”-30二期型发动机的雷达反射截面积达到了0.5平方米,但是这似乎显得并不重要。F-22和F-35战机装备了新型有源相控阵雷达,可以发现距离约100~220千米的雷达反射截面积0.1~0.5平方米的目标。T-50战机装备新型有源相控阵雷达战术技术性能,与F-22和F-35战机相同。但是,T-50战机装备的机载雷达数量不是1部,而是11部,其中6部在正面,2部在侧面、2部在翼尖和1部在尾部,这使得T-50战机飞行员可以全方位的发现敌人。T-50-10和T-50-11战机将装备新型光控相控阵雷达,以扮演“正面眼睛”的角色。该雷达由俄“电子技术”联合企业研制,分辨率增加了数十倍,重量也大大减少,可发现距离300千米以外雷达反射截面积小于0.1平方米的目标,远远超过了F-22的发现距离。
另外,“标枪”-DL机载雷达可以发现尾部攻击的导弹,其中,AIM-120中距空空导弹(美空军战机主战武器),将在距离5000~6000米被“标枪”-DL机载雷达发现。“毒刺”防空导弹,将在距离4000米被“标枪”-DL机载雷达发现。除遂行空战任务外,T-50战机装备的机载雷达还可以遂行战术侦察任务。T-50战机可以利用机载地形规避雷达,实施超低空飞行,这对于F-22和F-35战机来说是可望不可即的。T-50战机与F-22和F-35战机,均装备了与其战术技术性能相同的机载预警系统,该系统安装了红外热成像仪。当然,F-35战机的AN/AAQ-37光电分布式孔径系统(EODAS)不仅可以预先发现敌导弹攻击,而且可以探测没有打开加力的敌发动机红外辐射源。
比地狱更可怕
F-22战机可以携带12枚导弹,其中4枚位于机翼下方,8枚位于内埋式挂弹仓。F-35战机内埋式挂弹仓只可以挂载4枚导弹。T-50战机内埋式挂弹仓可以挂载9枚导弹,机翼下方可以挂载6枚导弹。苏霍伊设计局设计师计划放弃外挂弹架,以便使飞机变得更加隐身。预计,T-50战机内埋式挂弹仓将挂载12枚导弹。目前,T-50战机装备的10多种型号的空空导弹和空面导弹尚处于研制中。这些导弹的战术技术性能涵盖了射程、飞行速度和机动性能等方方面面,可自动发现和拦截目标。
T-50戰机挂载新型X-74M导弹
T-50样机(头)与苏-34(里)和苏-35(外)编队飞行
尽管量产的AIM-120中距空空导弹依然是F-22和F-35战机的主战武器,但是,F-22战机计划于2017年装备AIM-9X近距空空导弹,以提升格斗能力。AIM-9X近距空空导弹具有飞行速度快和机动性能强的战术性能特点。但是,这些导弹却无法与俄战术导弹武器集团公司最新研制的Kh-74M2高超音速中距空空导弹相提并论。Kh-74M2高超音速中距空空导弹重量为400千克,飞行速度超过了4马赫,达到了高超音速,可以对距离300千米以外目标实施攻击。
结论
现在,可以对F-22战机与T-50战机未来空战做出以下结论。F-22战机与T-50战机,将在距离60~70千米相互发现对方。
如果F-22战机位于T-50战机后半球,F-22战机会有数秒种的机会,首先使用AIM-120D中距空空导弹,对T-50战机发起攻击。
反之,Kh-74M2高超音速中距空空导弹,会先期对F-22战机实施攻击。F-22战机将失去战胜T-50战机的机会。同时,T-50战机有50%的把握规避F-22战机导弹的攻击。
如果F-22战机与T-50战机隐身性能出色的话,它们会在距离20~30千米相互发现对方(大概谁都不会相信这种可能)。此时,F-22战机会使用AIM-9X近距空空导弹,向T-50战机发起攻击,而T-50战机会使用近距空空导弹,向F-22战机发起攻击。随后的空战格斗取决于双方飞行员空战技能。
如果F-35战机与T-50战机遭遇,其后果不堪设想。F-35战机既缺乏推力,又缺乏机动性能,无法摆脱T-50战机导弹的跟踪。如果F-35战机采取先发制人战术的话(这值得怀疑),即使发射4枚导弹也未必能够击落T-50战机。T-50战机使用巡航速度,便可以轻松摆脱掉AIM-120D中距空空导弹的跟踪。随后,T-50战机便对F-35战机实施后发制人的导弹攻击,将其击落。
(编辑/万历)