隨著運-20U的公開亮相,空軍還未公開亮相的新型戰機除了轟-20就剩下殲-11D。作為一款與殲-16同期研製的新機型,由於改進巨大導致研製時間較長,在殲-16已經服役超過200架時依然沒有公開亮相,也因此部分網友猜測其已經停止研製。不過筆者並不這樣認為,殲-11D在中國空軍擁有非常重要的地位,是其它機型所無法取代的。殲-11D的慢正是因為它的不凡,正好印證了那句話:“慢工出細活”。
首先殲-11D的定位決定俄其不會被取消
殲-11D不會被取消,首先在於它的定位無可取代。殲-11D是我國新一代的重型制空型戰鬥機,將替代全部的殲-11A和部分殲-11B,與殲-20形成高低搭配,承擔起我國的空防重任。
雖然國際軍售市場上多用途戰機非常流行,但這些都是忽悠中小國家的。對於像美國、俄羅斯和中國這樣真正的大國空軍,每一款戰機的定位都是明確的,制空、對地/對海打擊都由專門的機型負責,中美兩國甚至還研製了電子戰機,進一步細分了戰機的用途。這樣做的目的並不是簡單地因為錢多,而是現代化戰爭對戰鬥機的效能要求是很高的,而戰鬥機有限的內部空間決定了功能上“貪多”只能“嚼不爛”,妄圖樣樣都會意味著沒有一樣精通,反而會淪為平庸。舉個具體的例子,我國空軍的飛豹、殲-10C等多款戰機都能攜帶電子干擾吊艙和反輻射導彈執行電子戰任務,但是我國依然研製了專門的電子戰機“殲-16D”,因為前者的電子戰能力只能自保,無法像殲-16D那樣為隨行戰機打造出150公里深的安全長廊。同理,美國空軍雖然裝備了強悍的F-15E多用途戰機,卻也同樣裝備了負責制空的F-15C,並已經開始陸續裝備F-15C的升級版F-15EX。
所以,很多網友認為的我軍會用殲-16取代殲-11D負責制空任務顯然不現實的。正如筆者之前的文章裡一直強調的那樣,殲-16之所以很長一段時間是以制空型掛載的形象出現,完全是因為當時殲-20數量稀少,再加上殲-11D研製緩慢,臨時客串而已。事實上,自從殲-20數量開始增加到一定程度之後,殲-16便開始迴歸真正的定位(對地/對海),這一點從新生產的“白頭”殲-16裝備整合了鷹隼Ⅱ前視紅外裝置的新型複合掛架可以看出來。PS:“鷹隼Ⅱ前視紅外裝置”的唯一用途就是保障殲-16在夜間複雜氣象條件下進行超低空突防時的安全。
其次便是來自美國空軍的挑戰
目前我國空軍戰鬥機總數與美國空軍相差不大,而且在主力的四代和四代半機型總數和美國相當,並且機型更加年輕;但是我國在五代機領域與美國差距較大,美軍現役五代機數量達到了487架,是我國五代機數量的3倍以上。雖然殲-20比F-35A更先進,但是先程序度並沒有達到代差,因此在現代化體系作戰的大背景下,殲-20的效能優勢無法全面抵消F-35A規模上的巨大優勢。尤其在美國突然決定取消F-22A的退役,並將其全面升級之後,我們殲20的數量劣勢被再度擴大,簡單來說,這150架殲-20只夠用來應對美國的182架升級後的F-22A。
雖然我國第二款隱身戰鬥機“海五代”已經首飛,但是參考殲-20首飛到服役花費的時間,海五代服役至少要到2027年。按照美國上一財年服役61架F-35A計算,屆時美國五代機數量將達到853架。而我國空軍殲20數量不會超過300架,中美兩國的五代機缺口將進一步擴大到553架。更關鍵的是,F-35還在我國周邊國家快速擴散,日本、韓國和澳大利亞分別購買了157架、80架和72架F-35戰鬥機,總數高達309架。這意味著到2027年,即使美國只派出四分之一的五代機常駐我國周邊,我國也將面臨由多達523架五代機組成的包圍圈,缺口高達223架。
這意味著在至少從現在開始到2027年,再到之後更長的一段時間裡,我國空軍的四代/四代半戰機在應對美國和周邊部分國家的四代/四代半戰機的同時,還必須承擔起對抗F-35的重擔。考慮到F-35畢竟是五代機,要想以最小的數量優勢對抗其效能優勢,我們拿出來的這款戰機就必須得比四代半更先進(比如4.75代)。很顯然,這個重擔殲-16扛不動,只能由空優型的殲-11D來抗。
殲-11D的技術優勢在哪裡呢?
首先就是擁有殲-11系列最強的機身。眾所周知,蘇-27從誕生之日起就受到“跨音速陷阱”的困擾,每一代都在尋求解決這個頑疾。作為蘇-27家族的一員,我們的殲-11系列同樣也遇到了這個問題,因此部分網友認為,殲-11D之所以難產,是因為解決“跨音速陷阱”遇到了麻煩。這個說法其實並不準確!“
因為解決“跨音速陷阱”其實並不難,可以像蘇-35S那樣直接往機體內部塞2噸的鈦合金內框架,這個辦法勝在簡單,而且我們有蘇-35S可供參考,不過缺點也很明顯,就是機身空重會大幅增加,比如蘇-35S便從蘇-27SK的16.5噸增加到18.4噸,也因此有效航程不升反降,哪怕蘇35的內油高達11.3噸,但是最大航程卻與只有9.4噸內油的蘇-27SK相當。 也可以像殲-16那樣採用折中的方法,大面積使用複合材料和3D列印技術,然後部分增加機體結構重量來解決“跨音速陷阱”。不過這兩個方法都有一個缺陷,那就是會額外增加機體結構的重量。
而殲-11D之所以會拖這麼久,便在於其要求更加苛刻,即在解決“跨音速陷阱”的同時,機體不能減重。蘇-27家族一直以超大內建油箱聞名,其內油高達9.4噸(蘇-35S更是高達11.3噸),但是很少人知道的是,其中有超過43.9%的燃油只有在轉場或者執行超遠端巡航時才會加註,原因正是受限於機身強度,全滿油狀態時戰機的最大過載不到4個g,機動性也就比大型運輸機略強點,而且還會影響武器掛載。因此蘇-27系列的內部油箱一直被分為“常用油箱”和“超載油箱”兩部分。這其中“超載油箱”六類似於傳統的“副油箱”。兩者相比,“超載油箱”的優點是不會佔用外掛點,不會增加戰機的飛行阻力,同時對戰機的隱身效能也不會構成影響。但是缺點也很明顯,那就是由於“超載油箱”不可拋,一旦在轉場或者執行日常超遠距離巡航過程中遭遇突發情況,對機動性影響較大。也因此包括蘇-35S在內,蘇-27系列的正常內油航程一般只能達到3000公里,而不是對外宣傳的4000公里。很顯然,受累於機體結構強度,蘇-27系列的超大內油和超強掛載其實都沒能發揮出真正的威力。
當然這個問題是個辯證的,如果我們能夠在不增重的情況下大幅提升機體結構的強度,那麼理論上殲-11D就能夠在日常戰備任務中實現滿內油,從而在不影響機動性和武器掛載的前提下,徹底釋放蘇-27系列戰鬥機巨大內油帶來的超遠航程的優勢。要達到這樣的效果就需要對機體結構進行大幅改動,難度自然是非常巨大。經過沈飛的不懈努力,相關技術已經取得了突破。工程院院士、沈飛鶻鷹飛機常務副總設計師、航空工業集團增材製造首席專家王嚮明在去年發表的一篇名為《飛機新概念結構設計與工程應用》的論文裡提到,“飛機結構設計”和“可製造性”兩個領域裡的多項新概念和新技術被應用在“海五代”上,取得了質變成效,零件、標準件數量減少50%,機體結構減重26%。而這些技術的意義除了在保持機身結構強度達標的前提下減少戰機空重之外,反之也能夠在保證戰機空重不變的前提下進一步強化機身結構強度。
很顯然,這些技術都可以應用到殲-11D上,從而保證殲-11D在空重不變的前提下,機身結構的強度能夠滿內油(9.4噸)執行戰備任務。這樣一來,殲-11D在不影響機動性的前提下,徹底發揮出9.4噸超大內油帶來的超遠航程的優勢。或者在攜帶標準內油(5.27噸)的前提下多攜帶4噸的彈藥,殲-11D很有可能是我國第一款載彈量達到12噸的單座型戰鬥機,而且從已曝光的照片來看,殲-11D的主翼增加了一對與殲-16一樣過載掛架,這似乎也從側面證實了這一點。由此我們可以這樣猜測,殲-11D研製時間如此之長,其中一個很大的原因應該就是為了等這些技術的成熟。
其次將擁有殲-11系列最強的雷達。作為一款定位上更偏向制空作戰的機型,尤其是要應對F-35A,因此殲-11D的雷達需要比殲-16更先進。也就是說,兩者的雷達極有可能並不是同一款,這一點從殲-11D採用的斜切式雷達罩能夠看出。採用這種雷達罩意味著殲-11D的雷達採用的是與殲-10C類似的傾斜式安裝,這種安裝方式有兩大好處,首先在相同的機鼻尺寸下,可以裝下更大直徑的雷達天線;其次這種雷達天線的角度非常適合戰機在超低空突防時對空警戒。
那麼我們完全可以大膽猜測,為了獲得對五代機更大的探測距離,殲-11D極有可能會使用殲-20的同款雷達。為什麼這樣猜測呢?原因也很簡單,與其費時費錢重新研製一款,直接使用殲-20的同款雷達不僅能夠獲得最好的雷達效能,還更加省時省力,而且由於規模採購的優勢,裝機成本說不定比重新研製一款還要便宜。
此外,從前緣襟翼上的“補丁”來看,殲-11D應該還採用了與美國F-35A技術相當的同類型電子戰系統,F-35A採用的是美國最先進的AN/ASQ-239電子戰系統,10個4波段低探測率共形天線單元被嵌入F-35A主翼的前、後緣和尾翼的後緣之中(下圖2紅圈處),提供360°全向全頻段射頻訊號監視和收集功能。而從下面的殲-11D照片裡可以看到,殲-11D在幾乎同位置(部分安裝位置有區別)安裝有同樣數量的共形天線單元。
該型別的電子戰系統除了提供“雷達告警,導彈逼近告警,以及對來襲非紅外製導導彈進行電子干擾”等傳統功能外,還具備高精度的被動偵測功能,只要敵機開啟雷達,就能瞬間捕捉到電磁波輻射源,並對其進行識別跟蹤、確定工作模式、並透過精確測定其雷達主波束入射方位角和俯仰角為殲-11D提供敵機的精確方位指示。這樣,殲-11D的雷達就可以採用針狀窄波束對所指示的方向進行精確掃描,不僅有效提高了雷達的主動搜尋效率,還法度減小了被對方雷達高精裝備截獲的機率。如果訊號輻射源來自地面、海面或者預警機目標,該套系統還可以引導反輻射導彈對敵方目標進行摧毀。
此外,殲-11D還應該是殲-11系列第一款準“隱身”機型,大面積的複合材料,機身雷達吸波材料、座艙鍍膜處理以及進氣道雷達遮蔽器。殲-11D的正向RCS應該能夠控制在1㎡,比蘇-27SK降低了9倍。
那麼殲-11D能否對付F-35A
如果殲-11D確定採用殲20的雷達,那麼其雷達的效能是要超過F-35A的AN/AGP-81雷達。後者的效能與我國用於出口的KLJ-7A型有源相控陣雷達效能相當,對典型空中目標(RCS=5㎡)的探測距離為170公里。考慮到在競標梟龍Block 3雷達中輸給KLJ-7A的國產LKF-601E型有源相控陣雷達對典型空中目標(RCS=5㎡)最大探測距離超過200公里,那麼雷達天線陣面直徑超過1米的殲-11D的雷達最大探測距離不會小於300公里。F-35A的正向RCS為0.0651㎡,殲-11D的正向RCS為1㎡,帶入雷達系統的最大探測距離公式,殲-11D對F-35A的最大探測距離將縮小約67%,F-35A對殲-11D的最大探測距離將縮小約32%。也就是說殲-11D能夠在100公里外發現F-35A,而F-35A能夠在114公里外發現殲11D。
考慮到空空導彈打擊中高機動目標時的有效射程只有最大射程的一半,因此攜帶射程為200公里的PL-15的殲-11D在100公里外就可以開火,而攜帶射程為160公里的AIM-120D的F-35A即使能夠在更遠的距離上發現殲-11D,依然要等到80公里外才能開火。再加上PL-15採用的是氮化鎵有源相控陣雷達導引頭,對F-35A這樣的隱身目標的鎖定距離也能夠達到20公里,而採用傳統PD雷達導引頭的AIM-120D對殲-11D的鎖定距離只有13.6公里,這意味著殲-11D不僅能夠先於F-35A發射導彈,還能夠搶先完成中段導引轉身撤離戰鬥。而這兩點已經足夠決定兩者的空戰勝負了。