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涡扇15装备歼20后,凭借光电技术弥补短板,有望超越F22成为霸主

作者:军武解析

涡扇十五投入现役后,歼20与F22之间的差距已显著缩小,目前仅存在一项明显的不足之处,那就是其机身设计略显过长。转眼间,我们已步入了2024年,F22已经辉煌驰骋了整整二十年,其早期制造的三十余架战机甚至已接近退役的边缘。在这漫长的二十年里,F22虽历经多次技术升级与改进,但其核心的气动外形设计始终维持原貌,未曾有过大的变动。

涡扇15装备歼20后,凭借光电技术弥补短板,有望超越F22成为霸主

相较之下,大陆的歼20战机虽服役仅七年,但其改进与升级的步伐却更为迅猛。不仅在技术细节上进行了大量优化,甚至对气动外形也进行了大胆的革新,可谓是脱胎换骨。由此可见,歼20在未来的发展中,有望在更多领域迎头赶上甚至超越F22,成为真正意义上的空中霸主。

两款战机若继续沿着各自的改进轨迹发展,终极猛禽与终极威龙究竟谁将更胜一筹呢?要深入剖析这一问题,我们首先从航电系统入手。歼20所配备的雷达T2组无疑是其中的一大亮点。此外,歼20还采用了氮化钾材料,相较于F22的砷化钾,技术领先整整一代。然而,F22亦不甘示弱,其即将启动的中西升级计划中,计划换装最新型的氮化镓雷达。

但值得注意的是,歼20在机头设计上的优势亦不容忽视。由于歼20的机头直径更大,其内部空间足以容纳高达2前200个TR组件,这一数字远超F22的2000个。这意味着在雷达的潜在性能上,歼20无疑拥有更大的发展空间,综合考虑航电系统、材料技术以及机头设计等多个方面,我们可以预见,在未来的改进过程中,歼20有望展现出更为出色的性能,成为空中力量的佼佼者。

雷达的性能并非仅仅依赖于前端组件,后端的信息处理系统同样扮演着至关重要的角色,而这恰恰取决于芯片的技术水平。幸运的是,战斗机并不像手机那样追求小巧玲珑,它拥有充裕的内部空间,电力供应也无需担忧,因此对芯片的体积和功耗要求相对较低。如果单块芯片的性能无法满足需求,我们可以采取堆的方式,使用多块芯片来弥补不足。

以早期的F22为例,其CPU竟然采用了600纳米的制程技术,内存仅有八个单位。尽管这样的芯片性能在当时已经算是顶尖水平,但为了满足战斗机的需求,F22还是不得不使用了六块这样的芯片。这恰恰说明了,在战斗机这一领域,美国的芯片优势并不如人们想象的那么明显。因为战斗机的特殊性质,使得其在芯片的选择上更加灵活,不再像其他领域那样过分依赖高端芯片。

在F22航电升级的道路上,一个显著的制约因素在于难以加装光电系统。身处隐身时代,若战机缺乏光电跟踪瞄准系统,便如同失去了半只眼睛。因为当所有战机都具备隐身能力时,相互间的发现距离大幅缩短,F22与歼20之间的探测距离也不过七八十公里。因此,光电系统的引入变得至关重要,它能够有效弥补雷达在探测距离上的局限,其最大探测距离甚至超过100公里。

不仅如此,光电瞄准系统还具备激光指示目标的能力,可以引导激光制导炸弹的精确打击。回顾F22的初期设计,它并不具备对地攻击能力,这在一定程度上限制了其作战效能,虽然加装了小直径炸弹,依赖GPS与惯导技术制导,但其精度仍远不及激光制导炸弹。

而光电分布式孔径系统则更加出色,它由机身各处的六个光学传感窗口构成,为飞行员提供了360度的无死角球形全景视野。这不仅显著提升了飞行员的态势感知能力,还能为格斗弹的大离轴发射提供精准的目标指引。这一系统的引入,无疑将进一步提升F22的战斗能力,使其在复杂多变的战场环境中更具优势。

光电恐怖式系统的引入,使得战斗机座舱设计得以更为紧凑,从而大幅降低了飞行阻力。以F35为例,它放弃了后部视野设计,这一举措有效减少了飞行时的空气阻力。同样地,歼20的最新改进型也对座舱进行了优化,通过加高座舱后部,不仅减小了低压区域的阻力,还进一步扩大了内部空间,提升了战斗机的整体性能。这一设计理念的变革,不仅展现了现代战机设计技术的进步,也为未来战斗机的发展提供了更多的可能性。

F22的研发时机相对较早,导致在当时的技术背景下,美军尚未研发出光电跟踪瞄准系统和光电分布式孔径系统。这两项技术最终得以在F35战斗机上得到应用,体现了技术的不断进步和迭代。对于设备密度极高的F22来说,由于这两款光电系统都是内置设计,其加装难度极大,几乎无法实现。虽然F22可以通过外挂光电吊舱的方式来实现类似功能,但这种做法会对引擎产生不利影响,得不偿失。因此F22在光电系统方面的局限性,也反映了战机设计与技术发展之间的紧密关系。

歼20凭借后发优势,在设计之初便融入了光电瞄准跟踪和光电分布式孔径等先进技术,这一点F22始终难以企及。然而在发动机方面,F22目前仍保持着一定的优势。F119发动机的推力从最初的15.9吨提升到了约17.7吨,相较于歼20所使用的涡扇30C,其性能更为出色。不过,我们也注意到,涡扇35可能已接近装机阶段,即便尚未装备,考虑到F22未来还需服役20年,我们有理由相信,涡扇15最终将能够投入使用。届时面对我们涡扇15高达18.5吨的推力,F22的发动机优势将不复存在。然而鉴于F22已停产,且随着退役数量的增加,美国不太可能继续为F119发动机进行大规模升级。因此一旦我们的涡扇15服役,歼20将彻底补齐相对于F22的最后一块短板。

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