龔程奎

（鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司，河南 鄭州450005）

0 引言

在軍用飛機(jī)中，以戰(zhàn)斗機(jī)的裝備數(shù)量最多、應(yīng)用最廣和發(fā)展最快。隨著高新技術(shù)的飛速發(fā)展，戰(zhàn)斗機(jī)更新?lián)Q代的周期也越來越短,從上世紀(jì)80 年代中后期至今，國外軍事強(qiáng)國紛紛投入巨資，研制和生產(chǎn)新一代先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)，這其中以美國F-22、F-35 和俄羅斯T-50 最為先進(jìn)，代表了當(dāng)今戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)的最高水準(zhǔn)。

1 現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展歷程

自上世紀(jì)50 年代初第一代超聲速戰(zhàn)斗機(jī)問世以來， 迄今為止一共發(fā)展了四代，并且開始了第五、六代戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)的探索。

第一代是上世紀(jì)50 年代初開始交付使用的戰(zhàn)斗機(jī)。 特點(diǎn)是采用鋁合金全金屬機(jī)身和三角翼或后掠翼布局， 配備噴氣發(fā)動機(jī)，M0.9～1.3 低超聲速飛行，強(qiáng)調(diào)近距格斗性能，武器以機(jī)槍或機(jī)炮為主，也但能攜帶副油箱、炸彈、火箭炮和第一代空空導(dǎo)彈。 代表機(jī)型有美國的F-86、F-100 和前蘇聯(lián)的米格-15、米格-19，目前均已退役。

第二代是上世紀(jì)50 年代末60 年代初開始裝備、追求高空高速的戰(zhàn)斗機(jī)，特點(diǎn)是采用尖銳頭部、兩側(cè)進(jìn)氣和可變后掠翼或三角翼布局，配備渦輪發(fā)動機(jī)，最大速度M2～2.5，武器以早期近距空空導(dǎo)彈、機(jī)炮為主。 這一代飛機(jī)以美國的F-104、F-4，前蘇聯(lián)的米格-21、米格-23為代表，除美國、俄羅斯外，目前僅在其他國家尤其是部分發(fā)展中國家有一定數(shù)量裝備。

第三代是上世紀(jì)70 年代中期開始裝備的戰(zhàn)斗機(jī)。 特點(diǎn)是采用翼身融合體、邊條翼布局和復(fù)合材料機(jī)身，應(yīng)用主動控制技術(shù)，配備渦扇發(fā)動機(jī)，最大速度2～3M，強(qiáng)調(diào)高機(jī)動性、多任務(wù)、可對地攻擊等，武器以中遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈為主。 代表機(jī)型有美國的F-14、F-15、F-16、F-18；前蘇聯(lián)的米格-29、米格-31、蘇-27；法國的“幻影”2000 以及歐洲四國（英國、德國、意大利和西班牙）的“狂風(fēng)”等。這一代飛機(jī)是目前國外各國空軍的主戰(zhàn)裝備。

第四代是從上世紀(jì)80 年代初開始研制，以“4S” 全隱身、超聲速巡航、超機(jī)動性、超視距攻擊和信息能力等為主要技術(shù)特征的新一代戰(zhàn)斗機(jī)。 這一代飛機(jī)以美國的F-22、F-35 和俄羅斯T-50 為代表。 其中僅美國的F-22 服役，其余均處于研制階段。

需要指出的是，歐洲四國的“臺風(fēng)”、法國的“陣風(fēng)”、瑞典的“鷹獅”以及美國F-18E/F“超級大黃蜂”、俄羅斯蘇-35BM 戰(zhàn)斗機(jī)，只是部分具備第四代戰(zhàn)斗機(jī)的特點(diǎn)， 通常被稱作“三代半”戰(zhàn)斗機(jī)。

2 先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)概況與性能特點(diǎn)

2.1 F-22

F-22 已于2002 年開始裝備部隊(duì)， 并于2004 年形成初步作戰(zhàn)能力。 F-22 的首要任務(wù)是奪取制空權(quán)，能在己方和敵方上空遂行奪取制空權(quán)的任務(wù)，也能壓制敵防空力量和執(zhí)行遮斷任務(wù)。

F-22 采用翼身融合、 外傾雙垂尾常規(guī)布局，將隱身外形設(shè)計(jì)技術(shù)，超音速低波阻技術(shù)，大迎角氣動技術(shù)，非定常前體渦控技術(shù)等巧妙地融合在一起，在結(jié)構(gòu)上大量使用先進(jìn)的復(fù)合材料，使飛機(jī)的隱身和機(jī)動性能得到很好的折衷，使該機(jī)具有隱身和超機(jī)動雙優(yōu)品質(zhì)。 裝一部AN/APG-77 有源相控陣火控雷達(dá)， 對3 m2目標(biāo)最大探測距離為200 km， 可同時(shí)跟蹤30個(gè)空中目標(biāo)，能探測跟蹤16 個(gè)地面目標(biāo)，并能攔截巡航導(dǎo)彈。裝備高度綜合的航空電子系統(tǒng)，具有良好的識別選擇、瞄準(zhǔn)、快攻和幫助飛行員決策的能力。F-22 的隱身性能主要通過外形設(shè)計(jì)和大量采用復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)， 其雷達(dá)散射截面只有0.05～0.1m2。武器系統(tǒng)具備超視距、全向、先敵發(fā)現(xiàn)，先敵攻擊能力。

2.2 F-35

F-35 有常規(guī)起降(CPOL)、短距起飛/ 垂直著陸(STOVL)、艦載（CV）三種型別，彼此間最大程度地保持了部分模塊部件通用，任務(wù)范圍包括制空權(quán)奪取、近距空中支援、戰(zhàn)場遮斷及縱深攻擊等。 目前F-35 各型機(jī)已完成首飛，預(yù)計(jì)從2016 起逐步服役。

F-35 采用近似菱形的機(jī)頭錐截面和機(jī)身，梯形中單翼，常規(guī)水平尾翼，外傾雙垂尾和內(nèi)置彈艙。 水平尾翼超出機(jī)尾向后延伸以遮蔽噴嘴，可降低雷達(dá)目標(biāo)有效截面。 采用無邊界層分離板超聲速進(jìn)氣道技術(shù)，改善隱身和進(jìn)氣效率。配置第四代主動式電子掃描陣列雷達(dá)，將雷達(dá)的發(fā)射/接收模塊合成在一套裝置中，可進(jìn)行信號搜索、被動搜索和多目標(biāo)、超視距跟蹤和瞄準(zhǔn)。分布式結(jié)構(gòu)紅外系統(tǒng)，擁有六個(gè)嵌入機(jī)身的被動紅外線探測器，分布在F-35 的機(jī)身各處，涵蓋機(jī)身周圍所有方位，各個(gè)紅外線傳感器傳來的圖像經(jīng)合成之后被投射于飛行員頭盔顯示器上，使飛行員獲得全方位紅外圖像視界。 電子戰(zhàn)系統(tǒng)(IEWS)綜合了機(jī)載AN/APG-81 有源電掃相控陣?yán)走_(dá)(AESA)，通信、導(dǎo)航、識別系統(tǒng)(CNI)和光電分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS)，可大幅度增強(qiáng)駕駛員的狀況感知，目標(biāo)識別與武器投射及戰(zhàn)場生存能力。

2.3 T-50

T-50 為單座雙發(fā)重型戰(zhàn)機(jī)，任務(wù)包括防空、制空和對地、對海攻擊。 于2010 年1 月成功首飛，目前處于試飛驗(yàn)證階段，已經(jīng)生產(chǎn)5 架原型機(jī)。

T-50 采用了帶尾翼邊條翼的正常布局和小展弦比、 較大后掠前緣和后緣前掠的機(jī)翼，從機(jī)身到機(jī)翼平滑過渡的融合體設(shè)計(jì)，機(jī)身的最大橫截面積對機(jī)翼面積之比約為6.5%。 機(jī)身的橫截面為橢圓形，全機(jī)量使用新型碳纖維合成材料，其比例占機(jī)身面積的70%，加上氣動布局獨(dú)特、機(jī)身本身可產(chǎn)生升力。除使用等離子隱身技術(shù)外，還采用了前機(jī)身側(cè)面傾斜、機(jī)翼遮擋雙斜切進(jìn)氣口和簡單進(jìn)氣道、各翼面前后緣相互平行、傾斜配置雙垂尾等措施提高隱身能力。 使用向量推力技術(shù)進(jìn)行俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)控制。配有主動相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)(AESA)，可發(fā)現(xiàn)400km 外的目標(biāo)，能同時(shí)跟蹤60 個(gè)空中目標(biāo)并打擊其中的16 個(gè)。還裝備新型無線電偵察和對抗系統(tǒng)，可以在不打開雷達(dá)、不暴露自己的情況下，發(fā)現(xiàn)敵人并實(shí)施干擾。 飛行員對飛機(jī)的指揮控制也完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，所有信息都顯示在座艙內(nèi)彩色液晶大屏幕上。

表1 F-22、F-35、T-50 性能對比

3 下一代先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)展望

3.1 無人戰(zhàn)斗機(jī)

美國“捕食者”無人機(jī)早在2001 年阿富汗戰(zhàn)爭中成功實(shí)彈運(yùn)用，X-47B 無人戰(zhàn)斗機(jī)近幾年也已完成多次試飛，將具有較強(qiáng)的壓制敵防空體系的能力和全數(shù)字攻擊能力，并能遂行信息戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和精確打擊能力。 俄羅斯也向外界表示，已啟動無人駕駛的第五代戰(zhàn)斗機(jī)研制工作。無人戰(zhàn)斗機(jī)的優(yōu)勢在于成本低、攻擊能力和自我生存能力強(qiáng)、使用維護(hù)簡單。不需要復(fù)雜的生命保障系統(tǒng)，使制造成本大幅度降低，可以在大載荷下機(jī)動，作戰(zhàn)效能反倒大幅度提高，更有利于提高氣動性能和隱身性能，以及不存在飛行員傷亡、被俘和泄密等問題。受現(xiàn)有技術(shù)條件的制約，在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，它還不能完全取代有人駕駛的作戰(zhàn)飛機(jī)，但隨著信息技術(shù)和自主控制技術(shù)的發(fā)展，無人戰(zhàn)斗機(jī)獨(dú)立完成任務(wù)的能力將會越來越強(qiáng)。

3.2 新型隱身戰(zhàn)斗機(jī)

隨著各種反隱身技術(shù)的發(fā)展，目前依靠外形設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)隱身材料實(shí)現(xiàn)低可觀測的軍用飛機(jī)在未來戰(zhàn)場上面臨極大的威脅，甚至完全失效。 美、俄等國均加強(qiáng)了對新一代隱身技術(shù)的研究，從傳統(tǒng)的雷達(dá)、紅外隱身進(jìn)一步擴(kuò)展到目視隱身。俄羅斯目前正在研制的等離子體隱形技術(shù)，主要是通過等離子體云來實(shí)現(xiàn)隱形，規(guī)避探測系統(tǒng)，甚至還可以改變反射信號的頻率，使敵方雷達(dá)難辨真假，以保證隱形效果。 另外，美國正加快“智能蒙皮”技術(shù)研究，通過加載不同的電壓根據(jù)環(huán)境改變自身顏色，在林區(qū)飛行時(shí)變?yōu)榫G色，在沙漠則變?yōu)辄S色，這樣就增加了飛機(jī)低空飛行時(shí)的安全系數(shù)，減少了被地面人員目測發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)。

3.3 空天一體戰(zhàn)斗機(jī)

隨著航空、航天技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，航空和航天的界限日漸模糊并高度融合，由此產(chǎn)生全新的飛行作戰(zhàn)平臺—空天飛機(jī)。 美國對空天飛機(jī)的發(fā)展尤為重視，被認(rèn)為是美國下一代戰(zhàn)斗機(jī)的一個(gè)重要發(fā)展方向。在美國空軍1994～1996 年期間完成的一系列關(guān)于未來軍事裝備的研究報(bào)告中，均建議把空天飛機(jī)作為今后20～30 年最重要的武器裝備之一。 自20 世紀(jì)90 年代中期以來， 美國曾先后研制了X-33、X-34、X-43、X-51 等多種技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，對熱防護(hù)系統(tǒng)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和新型綜合電子設(shè)備等技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，這些技術(shù)發(fā)展將直接為研制空天飛機(jī)奠定基礎(chǔ)。

3.4 多功能戰(zhàn)斗機(jī)

F-15 最終發(fā)展出了F-15E“攻擊鷹”雙重任務(wù)戰(zhàn)斗機(jī)，以爭奪制空權(quán)為目的的F-22 也因在研發(fā)過程中增強(qiáng)對地攻擊能力一度被改稱為F/A-22，而F-35 從一開始研制就被稱作聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)，第三、四代戰(zhàn)斗機(jī)在其研發(fā)服役過程中均逐步向多用途戰(zhàn)斗機(jī)方向發(fā)展。戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)和戰(zhàn)斗轟炸機(jī)之間的界限正在逐步模糊甚至逐步消失。 可以預(yù)計(jì)，下一代戰(zhàn)斗機(jī)將是一種真正意義上的多功能戰(zhàn)斗機(jī)。

4 結(jié)束語

F-22、F-35、T-50 等先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)無不具備超低可探測隱身、超音速巡航、極端飛行敏捷性、信息融合和高維護(hù)性等諸多優(yōu)越性能，為當(dāng)今世界戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)的發(fā)展樹立了典范。 同時(shí)，隨著新興國防技術(shù)的發(fā)展，自主無人駕駛、新型隱身、空天一體、集空中格斗、對地攻擊和戰(zhàn)術(shù)轟炸一身的新型戰(zhàn)斗機(jī)將會不斷涌現(xiàn)，并成為各國空中較量的主力軍。

［1］[美]史蒂夫·佩斯（Pace.S.）著，熊峻江譯.F-22“猛禽”：美下一代優(yōu)勢戰(zhàn)斗機(jī)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002.

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［3］張維澤.雷霆之翼F-35A 飛行性能探析[J].航空檔案，2011（2）.

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