現在,隱形戰機在世界低強度衝突中發揮著重要作用,包括1991年的沙漠風暴行動、1999年的科索沃戰爭以及2003年的伊拉克戰爭。隱形戰機主要用於打擊位於傳統飛機的攻擊範圍之外,或者防守嚴密的高價值目標。此外,由於隱形戰機不必擔心地對空飛彈和防空火炮,它們可以進行更為精確的瞄準,因而有可能在較小附帶損傷的情況下擊毀目標。
隱形戰機之所以能夠完成上述高難度任務,得益於它們獨特的「隱身」能力。這種能力並非真的幻化無形,而是通過一系列隱形技術,避免使對方雷達系統發現它們,包括幹擾對方的雷達偵測系統,使用與傳統飛機不同的構造——綜合利用各種技術來降低紅外線、視覺、聲音和無線電光譜的能見度。
有軍事學家認為,隱形戰鬥機技術肇始於第二次世界大戰時期的德國,美國現在的B-2隱形轟炸機就吸收了不少德國HortenHo229戰鬥機的設計元素。這種德國戰鬥機於第二次世界大戰末期被開發出來,它的後掠單翼和屏蔽雷達的碳浸漬膠合板外層,使它可能成為世界上首架隱形飛機。
目前,美國已經開發出了世界上最先進的第五代噴氣式戰鬥機,而隱形飛機也先後經歷了四代的發展歷程,代表機型分別是SR-71黑鳥偵察機、F-117夜鷹(1981–2008)、B-2「幽靈」隱形轟炸機和最新的F-22猛禽戰鬥機。目前,俄羅斯開發的新一代蘇霍伊(Sukhoi)T-5隱形戰機也公布於眾,中國的J-12/J-13/J-14/J-20系列殲擊機也具有出色的隱身功能。但實際上,世界上所有的隱形飛機都不能做到在雷達面前無影無蹤,它們只是儘可能防止傳統雷達有效的偵測和跟蹤,並降低受到攻擊的機率。
接下來,本文將帶您走近目前世界上最先進的四款隱形戰機,它們的卓越表現和非凡性能將會讓軍事迷們熱血沸騰,並將影響未來隱形飛機的發展趨勢。
1.美國:F-22猛禽戰鬥機
F-22猛禽戰鬥機(LockheedMartinF-22Raptor)是目前世界上唯一投入戰備狀態的第五代戰機,但同時也被美國國防部列為第四代隱形飛機。根據美國戰鬥機設計分類,第五代戰鬥機是當前世界上最新且最為先進的戰鬥機,它們綜合運用了許多第四代戰鬥機所不具備的新技術,包括高隱形性、低雷達截收率、高性能空中表現、尖端的航空電子設備,以及高度綜合併與其它要素協同工作的計算機系統。
雖然近年來西方的戰鬥機都採用了比以往更為高效的低雷達截收設計,比如雷達吸收材料、屏蔽壓縮機風扇的S形進氣管道,但是F-22更強調這種「隱身」性能,它對各個譜系的傳感探測設備都有隱蔽性,包括雷達信號、視覺、聲音和無線電頻率。在2009年,該飛機的製造商洛克希德?馬丁公司聲稱,它在某個臨界角的雷達截面僅相當於一個「金屬彈珠」(steelmarble)。
F-22對隱身的重視幾乎到了無以復加的程度,除了外形設計、運用雷達吸收材料,設計者甚至注意到鉸鏈和飛行員的頭盔也可以產生雷達反射。其實,減小雷達截面只是F-22幾種隱身殺手鐧之一,它還可以進行紅外輻射偽裝,以用於應對具有紅外自動跟蹤能力的地對空和空對空飛彈,包括其平面(而不是圓形)的推力矢量控制噴嘴。此外,設計師還採用了肉眼難以察覺的外觀,並且有意限制了飛機的無線電和聲音釋放。
與傳統的隱形飛機F117相比,F-22不再依賴那些需要經常維護的雷達吸收材料和塗層。由於容易受到惡劣天氣條件的影響,這些材料容易產生調度問題。也不同於B-2隱形轟炸機,F-22不再需要氣候控制飛機棚,它可以在停機線或者是一般飛機棚中進行維修。此外,F-22還擁有一個報警系統(被稱為「信號評價系統」),當日常的磨損降低了飛機的隱身性能而需要維修時,該系統會發出報警指示。
F-22具有很小的雷達截面,外形設計、雷達吸收材料、聲音控制等新技術使它具有良好的隱身性能。
不過,F-22並非無懈可擊,由於F-22的隱身特性需要大量的額外維護,它的任務有效率(missioncapablerate)只有62-70%。在演習當中,F-22在一些雷達面前也暴露出了不同的角度和較大的表面積,這就增加了它的可見性。而且,F-22所運用的輪廓造型與雷達吸收材料主要針對高頻雷達——通常在其它飛機上使用。而對於低頻雷達,包括氣象雷達和前蘇聯的老式預警系統,這些隱身技術就不是那麼有用了。雖然如此,這種低解析度的雷達和轉瞬即逝的雷達捕捉,使得防空系統即使知道對方的隱形飛機侵入了他們的領空,它們依然無法用無線電組織有效的防禦,尤其是像F-22這樣高性能的戰鬥機。
由於高昂的價格,加上缺乏明確的空對空任務——俄羅斯和中國第五代戰鬥機項目遲遲沒有露面——美國對F-22猛禽下達了出口禁令,並開發了相對便宜並且具有多種用途的F-35戰鬥機來取代F-22猛禽。在2009年4月,美國國防部根據國會的決議停止向生產商下達最後總計187架的新訂單。美國總統歐巴馬於2009年10月籤署的2010財政年度國防授權法案,也不再向F-22生產提供資金。或許F-22重出江湖的時候,就是中俄新一代戰機橫空出世的時候。
那麼,暫時取代F-22的F-35戰鬥機究竟有哪些不同尋常的地方呢,讓我們接著閱讀下一節。
2.美國:F-35閃電II
F-35閃電II戰鬥機(F-35LightningII)是單座、單引擎、隱形、多角色戰鬥機家庭的一員,它們目前正處於不斷開發階段,主要用於地面攻擊、偵察和防空任務,它擁有三個主要型號:傳統起飛和著陸型號、短程起飛和垂直降落型號、艦載型號,由美國航空航天工業巨頭洛克希德?馬丁公司開發。
USAF
美國加州愛德華空軍基地的一架F-35隱形戰鬥機正在起飛。
F-35實際上由聯合攻擊戰鬥機X-35演化而來。聯合攻擊戰鬥機(JSF)主要由美國出資,英國等戰略合作人也提供了相關資助。F-35是美軍隱形飛機陣營中非常年輕的一員,它於2006年12月15日完成首飛,有人也將其列入第五代新型戰鬥機。
在當前美國的國防計劃中,F-35佔據了重要角色。根據相關報導,美國共計劃購買2,443架F-35戰鬥機,其經費總額達到了3230億美元,這一數字使之成為美國歷史上最昂貴的國防項目。在美國國防部2010年公布的預算中,連同其它配置,單架F-35的價格根據型號不同,其價格從8900萬美元到2億美元不等。
F-35具有突出的隱身性能,由於在設計中使用了纖維墊等低可偵測性材料,它擁有較傳統隱形飛機更低的雷達目標有效截面。美國Teen系列戰鬥機,包括F-15,F-16,F/A-18,一般都攜帶有體積龐大的外部燃料箱。為了在執行任務時實現更好的隱身性能,F-35戰鬥機採用了內部燃料箱。它還採用了與SR-71黑鳥同樣的利於隱形並增強升力的舷代替F-16和F/A-18所用的翼前延展(LEX)。飛機引擎前的突起構成了分流器超音速進氣道(DSI)的一部分,它更為簡單輕巧,可以在多種氣候條件下保證高質量的氣流,這些通氣口同時也使得熱量更不易被探測。
F-35除了擁有較小的雷達截面之外,它的體積比F-22更小。F-22的設計上可以應對不同方向的各種雷達,F-35則通過它前額方面的設計證明了它的低雷達信號。它的表面消隱雷達信號的級別為X和高S頻段,這種級別在戰鬥機、地對空飛彈和它的跟蹤雷達上比較常見。其它頻段比如L頻段的監視雷達很難發現它們,而且F-35對於X和高S頻段內防空系統的探測、跟蹤和打擊都有足夠的應對能力。
面對美國在新一代隱形戰機方面的領先優勢,俄羅斯和中國毫不示弱,兩國在發展空中優勢方面也進行著不懈的努力。據最新報導,俄羅斯正在測試第五代具有隱身性能的噴氣式戰鬥機,相信在不久的將來就會與F-35和F-22構成直接競爭。在下一節,您將接觸到俄羅斯的蘇霍伊PAKFA新型戰機。
3.俄羅斯:蘇霍伊(Sukhoi)PAKFA(T-50)
據CNN報導,俄羅斯最近開始在遠東地區測試蘇霍伊(Sukhoi)第五代噴氣式戰鬥機。這架飛機目前暫時被稱為T-50或者PAKFA,這是俄羅斯首架基於隱形技術的噴氣式戰鬥機。國際軍事專家認為,作為俄羅斯最新的第五代戰機,它的直接目標是與美國的F-22猛禽和F-35閃電II戰機展開競爭。在該國頂級飛行員謝爾蓋?波戈丹進行47分鐘的測試之後,這架新型飛機被證明性能良好。
蘇霍伊(Sukhoi)PAKFA(T-50)想像圖。
PAKFA目前正處於開發階段,其目標是取代俄羅斯原有的米格-29和蘇-27戰鬥機,並且作為與印度合作的蘇霍伊/哈爾FGFA項目的基礎。據蘇霍伊公司負責人哈伊爾?波戈相(MikhailPogosyan)透露,該公司計劃在未來40年內生產1000架PAKFA戰鬥機,俄羅斯將與印度進行聯合開發,其中為俄羅斯和印度各生產200架,其餘的600架將投向國際市場。他還指出,印度對該項目的支持將根據現有合作框架,實行協同工作而不是聯合經營的方式。在兩座型PAKFA開發出來之前,印度將購入50架俄羅斯版本的單座PAKFA飛機。遺憾的是,第一批PAKFA戰鬥機將不會裝載最新的「第五代」發動機。
印度為了實現自己的空中強國夢想,可謂是費盡心機。2010年9月11日,《印度商業標準報》(BusinessStandardofIndia)披露,印度與俄羅斯的初步合作協議得到了內閣的批准。印度與俄羅斯將在該合作開發項目中分別投資60億美元,並在未來8-10年中開發出新一代戰鬥機。設計前協議將於2010年12月籤署,初步設計將在18個月內完成,總花費為2.95億美元。
雖然目前關於PAKFA的信息還處於高度機密狀態,但是我們依然可以從俄羅斯國防部和軍方的採訪中得到蛛絲馬跡。PAKFA據說將是一款新型隱形飛機,其基本任務是超音速巡航,不過將來可能升級為空對空、空對地和空艦飛彈版本,並裝備有主動電子掃描陣列(AESA)雷達,其中包含有1500多個電子元件,也不乏人工智慧設備。
根據蘇霍伊公司透露的信息,飛機所裝載的新型雷達將減輕飛行員的負荷,並且允許與其它飛機之間建立新型數據連接。各種新型複合型材料也將得到廣泛應用,這些材料將佔據整個飛機重量的25%和飛機外表的70%,鈦合金含量估計將佔到機身整體的75%。蘇霍伊為了儘量減小飛機的雷達截面,並減小飛機的阻力,他們也將對武器艙進行改進。在相關條款中提到的兩個串連的主武器艙,它們位於機身中央、發動機艙之間,而不是機身之外。每個主武器艙約長4.9-5.1米,並且在翼根擁有作為擴展的三角形截面武器艙。
《莫斯科共青團報》(MoskovskyKomsomolets)聲稱,PAKFA將比F-22猛禽戰鬥機的機動性更強,不過代價是隱身性要比F-22略遜一籌。
中國的殲-XX系列戰機曾讓許多軍事愛好者熱血澎湃,它們的綜合表現也讓國際軍事界刮目相看。那麼,中國最新的第五代戰機將會有哪些驚人的特性呢?讓我們接著閱讀下一節尋找答案。
4.中國:殲-20
2010年12月29日,國內某軍事博客上傳了幾張模糊不清的新型噴氣式戰鬥機照片,這立即吸引了許多軍事專家和軍事愛好者們關注的目光。西方許多媒體據此推測,中國可能正在測試第五代隱形戰鬥機——殲-20[來源:RIANovosti]。中國的殲-20戰鬥機,又稱「黑鷹」(BlackEagle),該飛機據悉由成都飛機工業集團負責開發,因此國外一般稱之為ChengduJ-20。2010年10月22日,殲-20在成都的工廠進行了高速滑行測驗,但目前尚沒有可證實的飛行測驗。
殲-20是中國的隱形戰鬥機項目之一,它肇始於上世紀90年代啟動的J-XX計劃。俄新社聲稱,中國未來生產的殲-20戰鬥機將比俄羅斯和美國的第五代噴氣式戰鬥機造價分別低50%-80%,這種新型戰鬥機的潛在客戶包括巴基斯坦、中東、拉丁美洲、南非和其它非洲富裕國家。
外界推測,中國最新的殲-20戰機將比俄羅斯的蘇霍伊T-50和美國的F-22猛禽戰機體積更大,重量也更重一些。美國軍事觀察專家BillSweetman估計,殲-20的機身總長大約22.86米,翼展約為13.716米,起飛重量可達34,000-36,000千克[來源:AviationWeek]。有人認為,中國將採用國產WS-15發動機作為引擎,單個發動機的推力為18,000千克,不過,這款發動機目前仍處於研發階段。國內有關人士也曾經提出將在未來的飛機中裝配自主研發的13,200千克WS-10高水平渦輪風扇和推力矢量控制噴嘴。殲-20標準版也可能裝備俄羅斯所生產的Saturn117S發動機,其單引擎推力為14,515千克。我國著名的殲-10戰機曾裝備俄產AL-31F發動機,這種發動機在蘇-27和在中國組裝的蘇霍伊飛機上較為常見。
J-20的鴨翼和腹翼的獨特設計可以控制額外的渦流抬升,從而增強高攻擊角的表現。
根據AviationWeek網站提供的3D模型,殲-20擁有一對「人」字形鴨翼,這種設計被認為是體現了中國早期藝術家的思想觀念。它擁有筆直的翼前緣,而機翼後緣則有角度轉折。這種設計最早見於麥道JAST上世紀90年代的研究當中,並在X-36無人機中進行過試驗。有人推測,殲-20可能裝載有一對全動尾翼和腹側穩定翼。而且,它還借鑑了F-22的機鼻部分,但是低分流超音速進風口(DSI)卻安裝在前端角落。殲-20同時還採用了遙控自動駕駛系統,並與引擎和火力控制系統相連。它的火力控制雷達可能是主動電子掃描陣列(AESA),並且實現「純」電腦導航座艙——就像F-35所使用的全彩液晶顯示屏和廣角全息抬頭顯示器。
有人認為,殲-20在機翼結合處採用了等離子隱身技術(plasmastealthtechnology),這就在保證機動性的前提下不會犧牲整體的隱身性能。另外,機身所採用的複合材料和隱形材料也增強了殲-20的隱蔽性。
基於對目前所掌握的資料,澳大利亞國防分析專家卡洛?柯普(CarloKopp)認為,殲-20的整體設計優於F-35和PAKFA,甚至可以與美國最新的F-22相媲美。雖然關於中國新一代隱形戰機的許多信息還只是推測,但是這依然無法阻擋國內外關注的熱情。隨著美、俄等國第五代戰機的相繼問世,我們一睹殲-20的真容的時間將指日可待。