隐身时代已经来临 ——2017战斗机市场展望
来源：国际航空（ID:interavi），编译： 田雪、王亚林，编译自AW&ST，2016-12-26） ，原文刊载于《国际航空》2017年第2期
纵观2016年全球各大航展，风头最劲的当属F-35隐身战斗机。进入2017年，F-35将继续成为行业焦点，多个国家将迎来首架F-35，步入“隐身时代”。
洛克希德·马丁（洛马）公司将在2017—2021年主导全球战斗机市场，预计将交付682架战斗机，占西方国家战斗机生产数量的60.6%，其主要的产品是F-35战斗机。2017年，F-35生产线将开足马力，进入全速生产阶段。在战斗机市场上，其他西方主要制造商有波音、欧洲战斗机公司、达索、萨伯和诺斯罗普·格鲁门（诺格）。这些厂商也将在战斗机市场上找到各自的位置。
F-35“垄断”五代机市场
作为当前国际市场上唯一供应的隐身战斗机，F-35受到多国追捧，而且很快就会在实战中证明自己。以色列订购的头两架F-35I已于2016年12月抵达内瓦汀空军基地。以色列军方高层表示，他们马上会将F-35I投入作战行动。同时，日本在名古屋建设的F-35生产线将于2017年第4季度交付首架F-35；挪威订购的首批两架F-35也将于2017年年底交付。此外，美国海军陆战队和美国空军的F-35作战中队将从2017年起开始部署到海外。前者的F-35B作战中队将在2017年年初被派往日本岩国地区，美国空军的一个F-35A中队正在为2017年的海外战区部署工作做准备。
在西方国家掀起F-35交付热潮的同时，俄罗斯和中国也在发展自己的第五代战斗机。中国于2016年11月的珠海航展上首次公开了歼20隐身战斗机。歼20机身容积较大，可携带更多燃油，预示着它可能作为一种远程打击武器来使用。
俄罗斯在PAK FA项目下将继续T-50的试飞。据俄罗斯联合发动机集团（UEC）透露，预计在2017年下半年测试一款配装T-50的新型发动机。该型发动机计划于2018—2020年期间投入使用，预计将使T-50具备与F-22相当的机动性。
不过，F-35项目并非没有问题。美国国防部最近做出了非常规举动，在未与洛马公司达成一致的情况下，于2016年11月2日为生产第9批F-35，单方面授出了61亿美元的合同。此前，双方本来是计划把第9批和第10批的合同打包，形成生产150架F-35、金额为140亿美元的大合同。然而，谈判进展并不顺利，尤其是单机价格、洛马公司所获得费用等条款。洛马有义务执行第9批生产合同，当然也可以申请行政复议。
F-35项目在2017年还将发布最终的3F版本软件，这将扩展F-35的武器携带能力和电子战能力。2017年，F-35项目还将完成系统开发与验证（SDD）阶段，从而开始最终的测试，包括初始作战测试与评估（IOT&E）。然而，美国国防部发出警告，3i版本软件开发工作延期导致IOT&E可能推迟到2018年或2019年。
在国际市场上，加拿大新一届政府否决了不经招标采购65架F-35的计划。加拿大重启战斗机采购项目已经箭在弦上，预计候选机型有F-35、F/A-18、欧洲“台风”、达索“猎鹰”以及萨伯“鹰狮”。为了救急，加拿大政府正考虑从波音公司“临时”采购F/A-18，用以替换部分老旧的CF-18机队。
传统四代机仍有机会
除了隐身战斗机，非隐身的第四代战斗机在2017年也有出彩的机会。加拿大“临时”采购F/A-18的订单，加上海湾国家的F-15订单，把波音公司的战斗机业务从悬崖边拉了回来。美国政府在2016年11月批准了向卡塔尔出售72架F-15QA和向科威特销售40架F/A-18E/F的申请，这将使F-15和F/A-18的生产线可以继续维持到2020年以后。这两笔订单的金额分别为210亿美元和100亿美元。
另外，洛马公司在为新加坡、韩国和中国台湾升级F-16的同时，还在继续推销最新的F-16V。美国政府由于政治原因推迟批准巴林的F-16订单，不过，印度仍有采购F-16的可能。在最新的谈判中，洛马提出将在印度建设F-16生产线，波音也相应提出F/A-18生产线落地印度的条款。印度同时在考虑其他机型，包括萨伯“鹰狮”和欧洲战斗机公司的“台风”。
除了波音和洛马，其他战斗机制造商生产线也面临关停的危险。欧洲“台风”战斗机因为获得了科威特的28架订单，有了喘息之机。这笔订单将由意大利的“台风”生产线消化。这是意大利首次出口“台风”，预计沙特会追加后续订单。但现有订单预计在2018年会全部生产完毕。
欧洲“台风”战斗机的主要参研国德国、意大利、西班牙和英国等已经签署了第3份阶段增强（PE）升级项目的协议，将集成MBDA公司的“硫磺石”空地导弹。此前，“台风”已经开始了集成MBDA“风暴阴影”巡航导弹和“流星”远程空空导弹的工作。英国希望上述工作能在2018年下半年完成，为“台风”在2019年接班“狂风”战斗机的任务做好准备。在2015年下半年发布的英国《战略防务与安全评审》文件中，“台风”战斗机升级“捕手”-E有源相控阵雷达是其中一项重要内容。
在全球其他地方，第四代战斗机仍然存在需求。“阵风”战斗机在2015年的市场表现很好，收到了来自埃及、印度和卡塔尔的订单，目前至少已有3架“阵风”交付埃及。达索公司希望“阵风”能在2017年收获更多的订单，其中最有可能的是阿联酋，据信有可能采购“阵风”来替换“幻影”2000。“阵风”的舰载型和陆基型目前都在伊拉克执行作战任务。法国空军目前正在将ASMP-A导弹集成到“阵风”上，使“阵风”接替“幻影”2000N，承担法国的空基核威慑任务。法国装备局现在正在考虑“阵风”的中期升级项目，包括集成最新的米卡NG空空导弹。
萨伯公司的下一代“鹰狮”——JAS-39E/F战斗机原本计划于2016年年底首飞，但因软件开发进度延误，首飞推迟到了2017年第2季度。巴西已经订购了JAS-39战斗机，将由巴航工业公司生产。此外，斯洛伐克正在与萨伯公司商讨租赁“鹰狮”战斗机的合同，以替代该国的米格-29机队；博茨瓦纳也表达了对“鹰狮”的兴趣。另外，瑞典的部分“鹰狮”战斗机在2016年7月完成了MS20升级项目，具备了携带“流星”空空导弹和波音小直径炸弹（SDB I）能力。
中国和巴基斯坦联合研制的JF-17战斗机赢得首个出口第三国订单，据称客户可能是斯里兰卡或者缅甸。
T-X将左右轻型攻击机市场
美国空军将在2017年完成下一代教练机T-X的招标工作，预计将需要350架教练机。波音与瑞典萨伯联合推出了全新的设计方案，用以竞标这一回报丰厚的合同。然而波音面临的竞争十分激烈，诺格同样推出了全新设计的方案，洛马和韩国航宇工业（KAI）推出了基于T-50“金鹰”教练机的方案，雷神/莱昂纳多/霍尼韦尔/CAE联合推出了T-100方案。
下一步，T-X项目的赢家将很可能在全球轻型攻击机市场上收获“溢出效应”。美国空军一直在考虑将T-X教练机改装成近距空中支援构型，为替换A-10攻击机做准备。
目前已经在意大利空军服役的M346就是“溢出效应”的一个范例。在M346的基础上，莱昂纳多正在为波兰研制M346FT轻型攻击机，并已经开始交付。此外，莱昂纳多公司称M346能够模拟敌方飞机，并以此为卖点进行销售工作。
BAE系统公司正与印度斯坦航空有限公司（HAL）商讨，在“鹰”式教练机的基础上发展一款轻型攻击机。此外，在土耳其自主研制TFX战斗机的项目中，BAE系统被选为合作伙伴。按照计划，TFX原型机将在2023年首飞，2030年交付土耳其空军。
现代战斗机怎样实现隐身？
来源：翱翔者联盟，出品：科普中国
监制：中国科学院计算机网络信息中心
战斗机为什么会被探测到？
雷达是防空系统中的主要探测设备，其发射机通过雷达天线把电磁波能量射向空间某一方向，当碰到处在此方向上的目标时，部分雷达波会发生反射，返回到雷达天线，雷达天线将接收到的反射波发送至接收设备进行处理，可以获取一定目标信息，如与雷达的距离、速度、方位、高度等。
衡量目标在雷达波照射下所产生的回波强度常常以物理量雷达散射截面RCS作为依据。RCS是目标的一种假想面积，值越小，表明该飞机反射的雷达能量越小，被敌方发现的可能性也就越小。一架飞机的RCS不是一个单值，不同的视角会有不同的值。以F-16战斗机为例，其正前方RCS为4㎡，而侧向大于100㎡。
主要影响目标RCS特征的因素有：
1.目标的形状
通过实验可以发现RCS与目标的形状密切相关。如垂直于雷达波束的平板，其反射面积是圆球的10000倍。而具有尖侧缘、下部扁平的融合柱体比圆球RCS更小，这是因为它能使入射波变成表面波，从而降低散射。如何在满足结构功能需求的前提下使飞机上的部件性状RCS越小也成为一个非常热门的研究方向。
▲图：不同几何形状对应的RCS
2.角反射器和空腔体的存在
角反射器（如导弹挂架）和腔体（如进气道，座舱盖）可以使雷达波原路返回，因此，要减小RCS必须消除角反射器和腔体，而通过改变角反射器的形状和腔体的类型就是一种不错的选择，例如将进气道直管道改成S型后，就可通过增加入射波的反射次数来增加对入射波的吸收，这种技术就成熟的用于美国B-2轰炸机上，进气道采用了“背负式锯齿型并列双发大S弯”设计来增强其的隐形功能。
▲图：美国B-2轰炸机
3.目标表面的不连续和缝隙
雷达波诱导产生的表面波和爬行波在目标表面遇到结构边缘、翼面后缘和缝隙时，会产生原路返回的雷达波。因此要减小RCS必须使飞机尽量光滑，减小边缘和缝隙，同时要使边缘和后缘后掠，避免原路反射。
现代战斗机怎样实现隐身？
隐身技术的实质其是就是要尽量降低飞机的雷达、红外等信号特征，使敌方各种探测设备很难发现、探测和跟踪。由于雷达是防空系统中的主要探测设备，因此一般都以减小RCS作为隐身的首要任务。
对于战斗机，在前方，座舱、进气道和发动机是主要的RCS贡献者。在侧前方，机翼是主要的RCS贡献者。在侧面，机身和垂尾是主要RCS贡献者。在尾部，发动机涡轮和尾喷管是主要的RCS贡献者。因此对于战斗机
需要采取的隐身措施可以包括以下几个方面：
在减小雷达的反射方面，是将雷达波向其他方向反射、使雷达波转化成表面波、避免角反射器和空腔等。主要做法有：
采用倾斜的双垂尾，或去除垂尾；采用S形和背部进气道，用金属网隐藏发动机风扇；采用扁平的尾喷管，隐藏发动机涡轮；座舱盖镀膜；采用后掠/前掠的翼面前后缘；取消外挂物，采用内部弹仓；采用低可探测性内嵌式天线和特殊设计的压力传感器；采用DSI进气道；为了避免与水平方向雷达入射波相垂直的平面，将机身侧面倾斜，并采用带有侧边緣的菱形截面机身。
▲倾斜垂尾
▲S形进气道
▲隐藏发动机喷口
▲座舱镀膜
▲内埋式弹仓
▲采用DSI进气道
减小表面波和爬行波造成的回波方面，采用锯齿形/菱形的舱盖门，或者使回波集中在很少的几个方向，减少被探测的概率，例如使所有的边缘都后掠，且平行。
采用雷达吸波材料方面，使用铁氧体吸波材料，涂料中含有外部包裹着铁氧体的小球，将电磁能转换成热能。它经常被涂抹于三代半飞机的机体关键部位上，以降低RCS。
隐身技术作为第五代战斗机最显著的特征，从歼20机身的各个细节可以看出，其在设计时各方面均兼顾了隐身的考量，能够起到较好的隐身效果，是一款真正意义上的第五代战斗机。
相对于采用了大量成熟技术的F-22和需要兼顾成本的轻型战斗机F-35，采用大量新技术的歼20无疑具有更广泛的升级空间。
歼20的诞生绝不是偶然，它是中国航空人奋斗数十年的产物，凝聚了几代中国航空人的心血。歼20的服役，标志着中国空军的装备水平在时隔60年之后重新回到世界顶尖水平，它的量产标志着世界上拥有严格意义上第五代制空战斗机的国家已经从美国的独领风骚演变为中美分庭抗礼，从这个角度来看，其战略意义不亚于当年的“两弹一星”。
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