查看原文
其他

杨军威:局部战争中四代机隐身空战猜测

2018-03-13 远望智库 战略前沿技术

远望智库:与智者同行,为创新加速

专家库 | 人才库 | 企业库 | 项目库 | 投资机构库 | 招商信息库



远望智库高级研究员  杨军威


 

2018年2月,俄罗斯将尚未达到完全服役状态的苏-57突然部署到叙利亚战场,3月1日,俄国防部长绍伊古称,苏-57已在叙利亚完成接近实战环境下系列测试项目,并于一周前返回俄罗斯。因美军在中东长期部署有F-22,此次苏-57“闪进闪出”,不排除该机还会在叙再次部署,世界上首例四代机之间的隐身空战可能在诸如中东地区的局部空域展开。

分析俄罗斯在叙利亚战场部署苏-57的背景,可能有以下几点动因:

1.对苏-57进行实战部署测试。在实战条件下进行装备测试,问题暴露得最充分,测试的可信度最高。在实战部署中发现预料外的实际问题,而不是在假想典型环境中发现预料中的表面问题,对新型装备快速形成作战能力益处颇大。俄罗斯的这种装备发展理念值得学习和借鉴。

2.找回F-22对俄军羞辱的面子。俄军在叙利亚战场部署了苏-30、苏-35、C-400等先进武器装备,但对F-22没有形成任何威胁。据美国《航空周刊》杂志网站报道,他们采访了一位在叙利亚参加战斗的美军F-22隐身战机中队的中队长,一位美国空军中校。这位美军中校说,一旦俄军战机想要越过美国划出的界线时,或者俄罗斯防空系统开始对空探测时,F-22隐身战机的飞行员就会在国际频道向俄军喊话,让俄军冷静下来。美军的这种举动是对俄军的一种侮辱。部署苏-57隐身战机是找回面子的一种手段,充分体现了“战斗民族”的秉性。

3.在可控风险下对美形成威慑。虽然是实战部署,但在当前国际形势下,美俄爆发大规模正面冲突的可能性较低。将苏-57部署到叙利亚,既可对美形成威慑,战争风险又在可控范围内。

由此可见,在叙利亚上空爆发真正的四代机之间的隐身空战概率不高,但存在擦枪走火的可能。

四代机之间的隐身空战对我们来说是一件新鲜事。除近期入役的歼-20外,世界上批量现役的四代机均在美军,因此也只有美军有用四代机实装研究四代机隐身空战的条件。在美军公开的资料中,只报道了四代机与非四代机之间的空战训练、演习信息,在这些公开的信息中,四代机以巨大的交换比横扫非四代机(如F-22以0:144横扫F-15),相关报道起到了明显的威慑作用。我们相信,美军肯定进行过四代机之间隐身空战规律的探索研究,而未见相关报道。

四代机之间的隐身空战到底是什么样?目前的认识还不定形,主要认识有以下三种:

认识一:两不相遇

即认为隐身空战发生的概率极低。由于双方均隐身,地面预警系统难以发现,面对四代机的威胁,预警机难以升空作战,无法为空中的四代机提供引导,四代机自主搜索效率极低,因此四代机在空中遭遇的可能性较低。这种现象在四代机执行对面任务时,出现的概率很高。

认识二:越打越远

这里的远近不是指绝对距离,而是指视距外和视距内。

随着隐身能力、感知能力和超视距攻击能力的提升,作战双方总希望在中远距解决问题,而不是进入难缠的近距格斗,尤其是优势一方。从美国人公布的六代机方案看,更关注隐身性能,对于机动能力的关注似乎不足,这是否反映了美国人认为隐身空战会越打越远,这一点也只有美国人有实践验证的条件。

空战的目的是夺取和保持制空权,而对于夺取和保持制空权这一任务而言,空战只是其中的一项子任务,是主要手段之一,而不是唯一手段。如果未来的空战越打越远的话,则可以不用战斗机实施空战来掌控制空权。相比战斗机而言,有许多其它效能更高的手段,如“大型空中空战平台”、“武库机”等。

如果未来空战是以远距为主,则对战场感知的优势和武器的射程优势将起决定性的作用,平台机动性的权重将大幅下降。

认识三:越打越近

在近距空战中,机会是均等的,隐身性能的优劣已没有太大差异。近距空战对机动性和敏捷性的要求很高,但如果激光武器能在六代机上实用,则近距空战的模式将被颠覆。机动性的好坏在激光武器的“闪杀伤”面前没有差异。

以上认识尚需实践检验。我们依据对苏-57技术特性的分析,推测俄罗斯人对四代机之间隐身空战样式的认识。

一般认为,苏-57属于“准隐身”飞机。对苏-57隐身性能的较为一致的看法是,不如F-22和歼-20,但对苏-57具体隐身性能的推测则存在较大差异,认为苏-57正向雷达散射截面(RCS)在0.1~0.5平米之间(X波段)。

根据公开资料,F-22正向X波段的RCS约为0.01平米,取苏-57正向X波段RCS为0.3平米。以正迎头接近的典型样式计,F-22的AN/APG-77雷达对苏-57的发现距离约为150千米,而苏-57的N036-1-01火控雷达对F-22的发现距离约为120千米。由此可见,F-22凭借优异的隐身性能,对苏-57可以做到“先敌攻击”。

苏-57安装有俄罗斯最新的“产品30”发动机和全向轴对称矢量推力系统,性能优于F-22的F119发动机和二元喷管。因此,苏-57凭借更好的气动性能、动力性能和全向推力矢量技术,具有优于F-22的超巡和超机动能力。

苏-57安装的N036雷达系统包含5部机载有源相控阵雷达天线,分别为N036-1-01型X波段主火控雷达、N036B-1-01型X波段侧视雷达(2部),以及N036L-1-01型双波段(X/L)襟翼雷达(2部),N036L-1-01雷达在L波段对F-22的探测距离可达约200千米。加之光电探测系统是俄罗斯的传统强项,多元组合的探测系统使苏-57具备了超强的战场感知能力。

因此,在与F-22可能发生的对抗中,虽然隐身性能处于劣势的苏-57在中远距难以对F-22构成威胁,但凭借其机载5部雷达和光电系统对F-22的探测,可以为苏-57提供充足的预警时间。L波段雷达由于技术原理的制约,可以让苏-57远距发现F-22,但预计难以满足苏-57对F-22实施攻击的火控条件。

在苏-57与F-22可能发生的隐身空战中,苏-57可以做到“先敌发现”,但无法做到“先敌攻击”;F-22可以做到发现即可攻击,形成“先敌攻击”态势。面对F-22的“先敌攻击”,苏-57利用“先敌发现”的预警优势,凭借优异的超巡和超机动能力,规避F-22“先敌攻击”的导弹攻击。由于对抗双方在超声速巡航状态接近,F-22的单向攻击窗口只能为F-22提供一轮导弹攻击的机会。当双方接近到苏-57可以实施攻击的距离,苏-57即可对F-22实施攻击。历史统计资料表明,在空战双方明了战场态势的条件下,中远距攻击很难命中目标。而一旦双方距离缩短到视距内,苏-57的近战优势就可以充分发挥了。

这可能就是俄罗斯人对隐身空战样式的理解。在未来空战中,四代机之间的超视距空战其实很难分出胜负,最终的赢家很可能还要在视距内解决。因此,苏-57强调超越对手的超机动性和近距格斗能力,哪怕牺牲一部分隐身性能也是可以接受的。苏-57在超视距空战中并不需要追求绝对优势,只要保证自己不在视距外被击落就可以了。而苏-57的这种发展理念是俄罗斯基于自身技术的优劣,扬长避短的优化选择。俄罗斯在苏-57的研发中,没有在自己并不擅长的隐身指标上盲目追赶F-22,而是重点强化运用自己擅长的机动能力、雷达探测能力,从作战效能角度形成与F-22的抗衡能力,而不是单纯追求在性能指标与F-22的对比。

我们研究认为,造成隐身空战与非隐身空战存在差异的根本原因是,机载雷达的探测能力与导弹的攻击能力不匹配。一般要求机载雷达的探测距离是导弹攻击距离的1.5~2倍,但由于四代机大幅压缩了雷达的作用距离,相比之下导弹的攻击距离并没有缩小。假设红蓝对抗双机的隐身能力、机载雷达的探测能力与导弹的攻击能力相当,则双机机载雷达的发现距离均小于导弹的有效攻击距离。依据双机之间的相对距离、机载雷达的探测距离以及导弹的有效攻击距离,可将空中隐身空战划分为远距、中距和近距三个阶段。

在隐身或非隐身空战中,在远距情况下,双方之间的距离大于导弹的攻击距离。因此,在远距情况下先打开雷达,虽然看不到对手,虽然有可能被对手以被动方式截获,但仍处于对手的导弹攻击区之外,对手形不成攻击态势,虽有风险但不致命。

在非隐身空战中,在预警机的支持下,在中距情况下先打开雷达,可实现“先敌发现、先敌攻击”。但在隐身空战中,由于无法获得预警机的信息支持下,同时面对隐身目标,雷达的探测距离被严重压缩,雷达的探测距离小于导弹的攻击距离。中远距打开雷达可能出现的状况是,打开雷达没看到目标,形不成攻击态势,反而会由于破坏了隐身条件,被对手在其导弹攻击区内以被动方式“先敌发现”,并可能遭受无法预料的“先敌攻击”,存在致命风险。因此,在中远距隐身空战情况下,谁先开雷达谁就明显处于劣势,而这种情况在有预警机信息支持的非隐身空战中体现的并不显著。

在近距情况下,双方均在雷达可视范围内,隐身能力的重要度排序后移,在此情况下,隐身空战的样式与非隐身空战没有本质的差异,只有程度的不同。

由此可见,在隐身空战中,中远距空战的模式与非隐身空战相比存在本质差异,而中远距是空中隐身作战的主要模式。

因此可以认为,空中隐身作战的关键在于突破中距。中距区是隐身空战与非隐身空战差异最明显的区域,也是隐身空战态势变化最剧烈的区域,危险程度最高。苏-57的作战理念就是在“先敌预警”的支持下,利用超巡和超机动能力突破中距。

苏-57的这种作战理念可能有效,但也存在较大风险。规避F-22发射的导弹攻击需要准确的告警,配合有效的机动和电子对抗操作,从作战使用角度看,难度较大,并处于被动应对局面。F-22在攻击未果的情况下,可以高速脱离,避免进入与苏-57进行近距格斗的局面,战场主动权掌握在F-22手里。

未来空中隐身作战究竟是什么样,我们可能很难认识得一清二楚。随着苏-57等四代机趋向成熟走上局部战场,将会推进我们对空中隐身作战的认识。

一网打尽系列文章,请回复以下关键词查看:

创新发展:习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧

热点专题:军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 | 创新教育 | 军工百强 | 试验鉴定 | 影响因子 | 双一流 | 净评估

预见未来:预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 |

前沿科技:颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 |  基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 |  机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子  | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口

先进武器:中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 战斗机 | 六代机 |  网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 |

未来战争:未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 | 太空站 |反卫星

领先国家:俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度 

前沿机构:战略能力办公室 | DARPA | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 俄先期研究基金会 | 军工百强

前沿人物:钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 | 奥巴马 | 特朗普

专家专:黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 | 谭铁牛 | 于川信 | 邬贺铨 |

全文收录:2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 

其他主题系列陆续整理中,敬请期待…… 


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存