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从A到C,深度解析歼-10战机进化之路,已成为三代半战机巅峰之作 zt
送交者:  2021年12月30日14:06:27 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

从A到C,深度解析歼-10战机进化之路,已成为三代半战机巅峰之作

如今,空军“三剑客”歼-20、歼-16以及歼-10C已经成为目前中国空军的主力战机,各自发挥着自己的作用。其中歼-20作为我国第四代隐身战机,担负着“踹门”角色,利用其隐身性能、感知性能上的优势猎杀对手于无形,夺取制空权。歼-16利用其强大的载弹量、远航程及机载相控阵雷达,对目标进行远距离打击及电子压制。而歼-10C则利用其优异的机动性及灵活性,配合歼-20完成空战,并且能完成多种对陆、海、空打击任务。

从A到C,深度解析歼-10战机进化之路,已成为三代半战机巅峰之作

空军“三剑客”

歼-10C是在歼-10B的基础上发展而来的三代半战机,具有优异的作战性能,目前已经大规模装备了人民空军。如果要对歼-10C性能进行简述,那就必须对歼-10A到歼-10B再到歼-10C的发展脉络进行逐一的陈述。



脱胎于歼-10A——焕然一新的歼-10B


从A到C,深度解析歼-10战机进化之路,已成为三代半战机巅峰之作

歼-10B相较于歼-10A外观变化

歼-10B相较于歼-10A的外观变化梳理:

1.机头取消了空速管,机头下探,且更加修长;雷达罩颜色较浅且倾斜

2.加装红外搜索和跟踪系统(IRST)

3.机头下方的L型静压管移到了机头侧方

4.改装DSI进气道

5.机头两侧加装夜间航行灯

6.鸭翼前方加装掩盖鸭翼与机身空隙的突起

7.8垂尾上方及减速伞位置加装电子战装置

9.腹鳍后方斜切

10.机身背部天线较为垂直且较短


通过以上外观的变化我们可以得出歼-10B性能上的提升,可以概括为以下几点:


  • 隐身性能得以提升


隐身性能的提升主要靠以下几点:

1.歼-10A采用注重超音速性能的二维可调斜板进气道,结构复杂且重量较大,发动机叶片暴露,雷达反射面积较大。而歼-10B采用DSI进气道,具有结构简单,重量轻,阻力小,隐身的特点。

2.机头取消了空速管,减少了机头雷达波的散射,提高了隐身性能。

3.鸭翼前方加装掩盖鸭翼与机身空隙的突起,减少鸭翼动作带来的隐身性能的缺失,使得RCS大幅下降。

4.机头加装了类似苏-27战机的红外搜索和跟踪系统(IRST),可以在雷达不开机的情况下,远距离探测敌方战机及导弹,提高自己隐蔽能力,对隐身战机具有良好的探测性能。

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歼-10B机头IRST系统特写

  • 机载雷达系统性能提升


歼-10B机头下探且雷达罩倾斜,这表明歼-10B安装了相控阵雷达。据悉,歼-10B加装了国产无源相控阵雷达,对比于歼-10A上的国产KLJ-3型脉冲多普勒雷达,具有探测距离远,抗干扰能力强,多目标打击能力提升等突出优点。KLJ-3型雷达对典型三代战机的探测距离约为140公里左右,可同时追踪10个目标,并攻击其中的2个。而无源相控阵雷达对空探测的距离可达180公里左右,可同时追踪10个目标,并攻击其中的4个,为充分发挥PL-12中距弹性能提供了坚实的基础。

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歼-10A(左)KLJ-3机械扫描雷达与歼-10B(右)无源相控阵雷达对比

  • 亚-超音速机动性能提升


1.歼-10B采用了DSI进气道,与机身融为一体,进气道的压缩曲面上存在着较强的压力梯度,可以将大部分机身附面层吹出进气道口外。取消了附面层隔道、泄放系统、旁路系统,使得飞行器在性能、机动性、隐身、结构和质量等方面具有独特优势。据悉,仅进气道一项,歼-10B相较于歼-10A就减重了180公斤。在1.8马赫以下速度中,DSI进气道具有比传统隔板可调进气道更高的进气压缩效率,机动性能有所提升。不过,由于DSI进气道不可调节,不能适应所有飞行速度,在高于1.8马赫之后,总压恢复系数下降明显。所以,J-10B最大平飞速度不会超过1.8马赫,低于歼-10A的2.2马赫。

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歼-10B与歼-10A进气道特写对比

2.歼-10A战机发动机为俄罗斯的AL-31FN,而歼-10B后批次开始换装国产的WS-10A发动机。WA-10A在推力、使用寿命等关键性能指标上超越了俄发,使得歼-10B的机动性能更上一层楼。

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歼-10B(左)换装WS-10A

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WS-10A与AL-31FN主要性能参数对比

  • 电子显示系统升级


由于歼-10A研制时间较早,其航电系统较为落后。座舱显示系统虽然采用了“一平三下”的布局,但是还是保留了不少的机械仪表,液晶显示屏颜色也只是单一的荧光绿。歼-10B采用了数个彩色显示大屏及新一代的抬头衍射平显系统,基本上取消了机械仪表,信息化集成程度明显优于歼-10A。

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歼-10B与歼-10A座舱对比

  • 多用途功能提升


歼-10A的定位是一款中型空优战机,重点是防空作战,对地、海打击能力较弱。我们从公开的照片也可以看出歼-10A战机主要的对地武器为航空炸弹、火箭弹及激光制导炸弹,并没有防区外的对地攻击武器。而歼-10B在注重空战能力的基础上提升了对地攻击的性能。除了可以挂载航空炸弹及激光制导炸弹外,还可以挂载YJ-91反辐射导弹,KD-88空地导弹等多种制导武器。

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歼-10B满载展示,翼下挂载了两枚YJ-91导弹和两枚激光制导炸弹

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歼-10B挂载的KD-88导弹专用数据链吊舱

  • 电子战能力得到提升


歼-10B相较于歼-10A提升了电子战能力,从公开的资料可以看到,歼-10B加装了K/RKL-700A机载自卫式电子干扰吊舱,可以对敌方跟踪/火控雷达以及雷达制导导弹的导引头进行有效干扰,能够极大地提升载机的战场生存能力。同时,这款干扰吊舱也装备了歼-16、轰-6、苏-30、歼-11B、歼-10C、歼轰-7A战机,没有明显的公开资料可以证明歼-10A加装了此类吊舱。

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歼-10B加装的K/RKL-700A机载自卫式电子干扰吊舱


歼-10B到歼-10C的进化


歼-10B入役以后,凭借优良的性能,得到了部队的青睐。不过,随着军工技术的日新月异,相关的科研机构很快推出了性能更加优异的歼-10C,使得歼-10B在匆匆生产了50多架之后便停产了。

而歼-10C与歼-10B的外形并没有太大的差别,主要的区别在于歼-10B背部多了两个天线,以此来区分歼-10C与歼-10B。

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歼-10C和歼-10B外观对比

据公开信息,歼-10C主要有五方面的改进:


  • 升级了机载雷达和光电系统


歼-10C以有源相控阵雷达(AESA)取代了歼-10B的无源相控阵雷达(PESA),可同时跟踪12个目标,并打击其中威胁最大的6个目标。同时,配备了具有世界一流水准的光电吊舱,具备全天候探测、打击地面目标的能力。

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网上流传的歼-10C有源相控阵雷达

在这里有必要跟大家再唠叨一下有源相控阵雷达相较于无源相控阵雷达的优势。所谓相控阵雷达是一种电控阵列雷达, 采用电子方式控制天线单元的相位, 来实现天线波束在空间的扫描。有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收单元的多少。无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波。

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有源相控阵雷达的T/R组件

有源相控阵雷达具有以下优势:


1.复杂电磁环境下抗干扰性能突出

有源相控阵雷达的工作带宽可以达到2-4GHz,带宽跳频能有效对抗窄带瞄准时干扰,宽带阻塞式干扰下的自卫距离较无源相控阵雷达提升40%-120%。

2.多任务性能突出

有源相控阵雷达可以在同一时间内利用一部分T/R模块完成一种功能,用另外一部分T/R模块完成另一种功能。例如,雷达在进行空面搜索的同时,还可以实现对空中目标的搜索,在实现雷达功能的同时,也可以配合机载电子战系统实现对敌干扰。

3.可靠性高

由于有源相控阵雷达上面有上千个T/R组件,相互之间存在冗余,因此少数单元失效对雷达系能影响不大。而无源相控阵雷达接收机一旦损坏,那么整个雷达就会失效。一般情况下,有源相控阵雷达可靠性是无源相控阵雷达可靠性的2-3倍。

4.探测距离更远

由于天线波束指向灵活可控 ,可根据需要确定辐射的射频能量在观察空域中的分配 ,在有可能出现目标的方向上 ,集中能量 ,提高发现目标的距离。可根据目标性质 ,决定波束在目标上的驻留时间 ,改善跟踪稳定性。

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周边国家主力战机机载雷达一览

国产有源相控阵雷达技术水平如何?

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航展上展示的出口用三面阵机载雷达和机相扫机载雷达

早在珠海航展上,中国电科14所就展出了出口用KLJ-7A机载有源相控阵火控雷达。据悉该雷达综合性能与F-35战机搭载的AN/APG-81雷达相当。而自用版本肯定是要优于出口版本,所以可以认定,歼-10C所搭载的新型有源相控阵雷达性能达到或者超过AN/APG-81雷达技术水准,对典型目标的空空探测距离超过了240公里,而对于F-22A这样的隐身战机,也有着100公里的探测距离。


  • 加强了火控计算机、电子设备和电子战系统等航空电子系统


歼-10C换装最新型的火控计算机,对数据的处理技术较歼-10B有大幅度的提升。另外,我们从歼-10C外观的变化也能看出其搭载了新一代的电子战设备,具有比歼-10B更优异的电子战性能。着重加强了前向威胁告警和干扰,加装电子干扰吊舱来对抗对方这些雷达,以提高战斗机生存能力。同时,还配备了光电探测系统和对抗系统,包括紫外/红外导弹逼近告警系统、激光告警系统、光电干扰系统等,可以对抗新一代红外制导空空导弹。


  • 机载武器种类进一步增加,多用途能力显著提升


从目前公开的资料显示,歼-10C挂载武器的种类比歼-10B更加多样化,着重加强了中远距离空战性能。歼-10C的机载有源相控阵雷达集成了约1200多个T/R单元,对空最大的探测距离超过了240公里,可以发射PL-15远程空空导弹,而歼-10B则没有这种能力。PL-15导弹采用固体双脉冲发动机,它最大特点就是在飞行过程之中能够多次点火,飞行包线更广,最大发射距离可达200公里以上,优于美国的AIM-120D空空导弹。同时,可以发射PL-10E红外制导近距空空导弹,配合新一代的头盔瞄准系统,PL-10E的离轴发射角可达180度。只要敌人在我战机的前半球视野内,即可锁定并发射,最大过载为60G,最大射程30公里,各项性能优于美国的AIM-9X近程格斗导弹。

另外,歼-10的对地攻击武器有KD-88空地导弹、鹰击-91反辐射导弹和各种激光/卫星制导炸弹,多用途能力显著提升。

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PL-10E红外制导近距空空导弹

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歼-10C(左)与歼-10B(右)空战挂载

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歼-10C的多种武器挂载模式展示

  • 换装动力更强的国产发动机,机动性更上一层楼

歼-10C换装了最新型的WS-10B发动机,最大推力达到了14.5吨,推重比达到了8.8,相较于歼-10B的WS-10A发动机,各项性能都有所提升。各大的推力使得歼-10C拥有更加出众的机动性能。

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国产发动机

  • 机身涂装隐身涂料,可以吸收雷达波,大幅度提升隐身性能


得益于歼-20的隐身技术,歼-10C在机身蒙皮连接处及座舱盖都涂有先进的隐身涂料,可以使得雷达波能够最大限度地穿透机身,减少雷达波的反射。虽然歼-10C的机体不是隐身设计,但是歼-10C已经是一架不折不扣地准隐身战机了。据悉,歼-10C迎头RCS数值下降到了0.6㎡,相比于苏-35的5㎡,有了质的飞跃。近年来,我国空军让歼-10C与苏-35战机进行了模拟对抗演练,歼-10C凭借优异的机载设备及准隐身性能,能够在远距离发现并锁定苏-35,而苏-35却不能及时的获取到歼-10C准确方位。


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歼-10C优良的做工一览无余



结语


歼-10C战机在前向隐身、航电、武器方面进行了深度改进,该战机在作战性能上已经可以完全压制亚太地区现有的F-16战机,即使面对F-16V升级版时也具有较大的优势,可以说歼-10C已经成为现阶段中型三代半战机的巅峰之作。


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