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浅谈中美歼击机的发展历程和趋势

作者:jnscsh   时间:2021-07-04 01:15:26   浏览次数:


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摘 要:朝鲜战争、海湾战争等均证明,歼击机在空战中占据不可替代的作用。二战以来,中、美两国的歼击机技术发展迅速。为对两国歼击机的发展具有更清晰的认识,对这段历程进行详细的分析及论述,更重要的是总结其未来发展趋势。

关键词:歼击机;发展历程;趋势

中图分类号:V279 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)19-0193-03

0 引言

第二次世界大战之后,世界各国发现歼击机在空战中的巨大用途,便都投入大量资金供本国歼击机的研究,所以歼击机技术开始了其飞速的发展。苏联解体后,美国作为世界上唯一的超级大国,技术自然遥遥领先。相比美国,中国在建国后的几十年间,在歼击机技术方面也不遑多让。那么中美两国歼击机是如何发展的呢,未来又将有怎样的发展趋势?基于此,对两国歼击机的技术发展进行简单论述与分析。

1 中国歼击机发展历程

1.1 一代机型

1949年新中国成立后,在朝鲜战争空战中面对美国空军的威胁,从苏联购买现成的作战飞机只能解决一时之需,并要花费大量当时紧缺的外汇,而要建立一个强大的空军,实现空军航空兵飞机装备的自给和自主发展,就必须建立起自己独立的航空工业。中国在苏联的帮助下逐渐开始了属于自己的航空领域,中苏政府于1951年10月正式签订了《蘇维埃社会主义共和国联盟给予中华人民共和国在组织修理飞机、发动机及组织飞机厂方面以技术援助的协定》。

为了让空军更早的拥有优良的武器装备,在沈阳飞机制造厂(以下简称沈飞)尚未完全建成之际,中国空军已经开始仿制米格-17代替米格-15的仿制。1956年7月19日,歼-5原型机(如图1所示)在沈阳试飞成功[1],为中国喷气式歼击机的制造奠定了强有力的基础。

1.2 二代机型

由于技术落后苏联、美国等国太多,中国继续自己的仿制之路。1964年一月沈飞成功仿制前苏联米格-19,并命名为歼-6,而歼-6也成为中国第一架超音速歼击机,它的成功制造标志着中国航天进入超音速时代。三年后,沈飞再次以米格-21为基础,研发了超音速战斗机歼-7。在20世纪60年代以来,中国的仿制脚步从未停歇,而也正是这些解决了中国空军的燃眉之急[1]。但是,由于仿制导致的技术不完善的问题依旧严重,所以从1965年开始,中国开始了自己的研究之路。

1.3 三代机型

歼-8原型机于1969年7月5日首飞成功,搭载两台涡喷-7甲(WP-7A)发动机,最大时速可达2.2M。而由于歼-8不具备全天候作战能力以及低空作战,就决定对它进行升级,采用复合材料结构,加大发动机推力,增加外挂重量,搭载新型双涡喷-13,使用俄罗斯的“甲虫”ZHUK-8II雷达,成为歼-8Ⅰ型战斗机。而后20世纪80年代再次升级成为歼-8Ⅱ型,它也成为中国国土防空主战机型,直到现在还有部分正在服役。如果说歼-8系列还有米格的影子,那么接下来的歼-10便是完全自主研发,在研制歼-7与歼-8时,中国发现它们与世界顶尖四代战机水平相差甚远,并不能满足国防的需求,于是完全自主研发了歼-10战斗机(如图2所示)。歼-10由于其潜力巨大,成为中国空军新一代主力战机之一,为祖国的国土防空做出巨大贡献。

1.4 四代机型

1991年,空军实力比中国强的伊拉克在海湾战争中被美国打的溃不成军,这让中国感到空前的压力,于是为了提升国防水平,再次选择引进战机苏-27。1995年中、苏达成交易转让苏-27技术,而由中国自主制造的苏-27则命名为歼-11。随着2004年歼-10普遍应用于国家空军,中国逐渐走上国际航空领域的顶尖水平,与美、俄等分庭抗礼。中国再次对歼-10进行升级成为歼-10B,换装国产“太行”发动机。2018年11月6日,在第十二届中国国际航空航天博览会(珠海航展)上,装配国产大推力矢量发动机的歼-10B战机首次公开亮相,并多次完成眼镜蛇机动,成为目前世界上唯一一架能够完成眼镜蛇机动的鸭式布局单发战机[2]。

在“辽宁”号航空母舰研制后,中国并没有舰载机供它装配,中国开始升级歼-11B并融合苏-33技术成为歼-15并于2012年11月23日成功降落在航母甲板上。随着中国空军实力日渐强大,中国空军开始由国土防空向攻防兼备转变,因此更加需要综合性作战飞机,为此空军装配了由歼-7衍生来的歼轰-7A。但它灵活性较差,在空战中缺乏自卫能力,因此中国引进了苏-30MKK战机,却又发现发动机推力不足、机载雷达性能较低、昼夜全天候精确打击能力不足等诸多缺点,需要弥补。于是歼-16就在这种需求下出现了。

1.5 五代机型

中国逐渐站在了世界科技的最前沿,第五代战机也随之诞生。军事航空发展到21世纪,隐形飞机逐渐占据世界主导。美、俄先后应用隐形技术在空战中常常轻而易举打入敌人腹地,中国为了提高国防实力,增强空军战力,也着眼未来战争启动了第五代隐形战斗机的研发。2011年1月11日中航工业成都飞机工业公司研制的歼-20重型隐形战斗机成功首飞。同时,中航工业沈阳飞机工业集团公司也开始了中型隐形战斗机的试制,歼-31呼之欲出。

2 美国战斗机发展历程

美国作为世界航空第一大国,战机水平与技术从二战时期便遥遥领先,其F系列战机也处于战斗机顶尖水平。1944年,太平洋战争渐入高潮,美国海军为“奥林匹克王冠”1946年登陆日本行动计划获得舰载喷气式飞机,与麦克唐纳公司(类似中国沈飞)签约。

2.1 一代战机

2.1.1 FJ-1FURY狂怒战斗机

与麦克唐纳签约后,美国首先订购了100架FJ-1战机(绰号狂怒)战机,成为第一架舰载喷气式战斗机,为美国太平洋海战霸主地位奠定基础。

2.1.2 F-2女妖战斗机

1944年末,美军订购了XFD-1“鬼怪”、FJ-1“狂怒”和XF6U-1“海盗”后,成功将这三种舰载机应用于日本登陆。1945年美军发现XFD-1速度太慢,便将它升级为XF2D-1,并重新编号为XF2H-1,投入量产后第一批编号正式改称F2H-1,绰号“女妖”[2]。

2.1.3 F-3魔鬼

1948年5月21日,美国海军和空军共同发布新型舰载拦截机的招标,海军希望能够得到可以与陆军现役战斗机媲美甚至更强的舰载拦截机。于是麦克唐纳公司的F3H-1N便应运而生了。为了对抗朝鲜战争中来自苏联的米格-15,美国空军迫切需要这架飞机量产入役,由于F3H-1N速度欠缺,美军还与特姆科飞机公司签署了另外100架飞机的协议,这100架便是真正的F-3魔鬼战机。

2.2 二代战机

2.2.1 F-4鬼怪Ⅱ

在越南战争之前,世界第二代战机主流思想便是速度优势,各国都在设计速度快的综合性能战机,美国设计师们也依照这一思想研制了F-4战机,这架战机速度可达2马赫,有些甚至可达3马赫。

2.2.2 F-5虎

1954年,美国诺思罗普公司派出一个团队了解北大西洋公约组织和东南亚条约国家国防需求,根据调查结果,美军决定研制一种超音速战斗机而且造价低廉,易于维护。这批战机编号为N-156,并衍生出N-156T和N-156F等,最终国防部选中N-156F,重新编号为F-5,绰号“虎”。

2.2.3 F-8十字军战士

1952年9月,海军发布了舰载超音速昼间战斗机需求招标,麦克唐纳、钱斯沃特等许多飞机制造公司竞标,最终1953年5月,沃特公司的V-383脱颖而出。海军订购了两架原型机编号为XF8U-1,在它成功突破音障(超过音速)后投入量产,编号为F-8,绰号“十字军战士”。F-8机动性高,易于维护,爬升速度快,在越南战场上击败许多苏联战机。

2.3 三代戰机

2.3.1 F-14

在美国终止了F-111B计划后,意识到只有单独招标才能寻求到满意的战机。1967年7月,美国海军向各大公司发出了VFX(VF-VESSEL FIGHTER-舰载战斗机)的招标。1968年2月格鲁门公司的303E方案中标并获得制造6架原型机预生产型的合同,新机军用编号是F-14。成果也没让美军高层失望,F-14平稳运行速度可达一倍多音速,且是三代战机中火力最强的机种,在冷战时期有效抑制了苏联的轰炸机。

2.3.2 F-117夜鹰

二战期间,隐身技术逐渐开发。1973年,美国计划研制新的隐形战机,最终洛克希德先进发展计划(著名的“臭鼬工厂”)。1977年,两架原型机问世,成为“海弗兰”计划,不过由于技术不完善,此计划最终以失败告终。之后,美国加大研究力度,秘密调遣精英加入研究团队。1982年,F-117A试飞成功,成为世界第一架完全隐形的战斗机。

2.3.3 F-16战隼

越南战争全面爆发后,美国第二代战机并没有取得预先设想的成绩。1972年,美国正式提出新型战斗机的研制计划。1973年12月,第一架YF-16原型机出厂。1974年2月首次试飞。因为它空战性能极佳且造价较为低廉,综合性能也较强,便投入大批量生产,并成为世界上最成功的战斗机之一。

2.4 四代战机

F-14“熊猫计划”受阻,成本太高,而海军并不能接受F-14简化型与F-16旗舰型,便再次发布需求书,最终经过多方合作,将F-17重新设计更名为F-18。1984年4月1日国防部的公告中正式采用了“F/A”这个怪异的前缀,从此F-18就开始被称为F/A-18。

2.5 五代战机

2.5.1 F-22猛禽

如图3所示,F-22是现在世界上综合性能最佳的战斗机。苏联的米格-29和苏-27进步飞快,使美国倍感压力。于是在1981年美国再次开展新一代战机的研究。洛克希德的YF-22原型机于1997年试飞成功,直到2005年入役。直到现在,F-22的超音速巡航能力和隐身能力也是大部分五代战机无法比拟的。

2.5.2 F-35闪电Ⅱ

F-35航电能力要优于F-22,雷达相对也先进得多,因此F-35对地攻击能力较强。它最大的优势还是隐身能力,隐身能力配合被动电子探测系统,使其在空战中能够隐蔽接敌,并能够在雷达不开机的前提下发射空对空导弹。

3 未来发展趋势——第六代战斗机

3.1 数字化信息体系

在信息化的时代背景之下,战斗机也逐渐趋于信息化作战(美F-35就是很好的例子),这在第五代战机中已经得到了不错的体现,而未来第六代战机不仅要增强信息化作战的能力,还要基于互联网实现陆、海、空、天、电、网一体化。在人工智能飞速发展的今天,传统战机的发展逐渐被淘汰,由士兵驾驶的战机应辅助由AI控制的武器,机械化战争也会逐渐淡出人类的视野,取而代之的是更加先进,自动化的信息化战争。

3.2 隐身技术

第六代战机首先要攻克的问题便是隐身技术,在电子信息发达的今天,电子对抗似乎成为了信息化战争的武器,电子侦察与反侦察、电子伪装与反伪装、电子干扰与反干扰、隐形与反隐形及反辐射导弹摧毁,电子技术在战斗机上越来越多的应用预示着未来的空战可能成为火力攻击的硬杀伤和电子对抗的软杀伤相结合的战争。因此,强大的隐形技术便是逃脱超级雷达、卫星的关键,除了升级传统的隐身技术,更有新型隐身技术正在研发——俄罗斯目前正在研制的一种“等离子体隐形技术”,主要是通过等离子体云来实现隐形,规避探测系统。这种技术必须设计好等离子体云的特征参数,如能量、电离度、振荡频率等,干扰对方的监测系统,从而达到隐形的目的。这种技术甚至还可以改变反射信号的频率,混淆敌方雷达,以保证隐形效果。

3.3 装备新型武器设备

各国确认第六代战机将装备定向能武器。定向能武器又叫“束能武器”,顾名思义,是将能量以束的形式释放而非面的形式,例如激光束,粒子束,等离子束等。以其能量载体不同可分为激光武器、粒子束武器、微波武器。激光武器可用来反卫星、反战略导弹或用来毁掉光电传感器及战术导弹;粒子束武器由磁场加速电子、质子等粒子至接近光速,再去掉电荷靠粒子束动能损伤目标。

六代战机还将应用最新第六代航空发动机,相比第五代发动机推力将增加10%,节油25%。俄罗斯甚至称这种发动机可使战机近太空飞行。雷达将搭载脉冲多普勒雷达,它可保证驾驶员对目标的准确定位以及周围地形的详细了解。

3.4 无人战机

战争时期结束后,和平、发展才是世界主题,因此发展无人战机也是未来最重要的趋势。无人战机以其灵巧、隐蔽性能著称,摆脱驾驶员身体因素的限制,无人战机可以去完成更加危险的任务,从而降低人力、经济上的损失。

现在无人机还处于半自主模式,也就是还需要人参与。未来将要向更加自主的方向发展,即使脱离人的控制,也可独立完成任务。此外,无人机的一大弊端便是续航能力差,飞行高度,速度都不能与真正战斗机相比。所以,为了替代大部分战斗机,无人机会尝试使用效率高、污染小的新能源作为燃料,提高其续航能力。

期待在不久的将来,传统战斗机慢慢走下历史的舞台,由真正意义上的人工智能替代人类,为地球的繁荣发展做出巨大的贡献。

4 结语

本文对中国和美国的战斗机发展历程进行了一个简单的论述,对这段过程有更好的理解。与此同时,本文讨论了未来战斗机的发展方向,简述了第六代战机的一些装备特点以及最重要的未来无人战机将占主导的现实情况,而无疑人类与人工智能相结合的将是未来发展的趋势。

参考文献

[1] 张永谦.浅谈中国战斗机的发展水平[J].现代兵器,1993(10):2-4.

[2] 杨雪,张新华.浅议未来战斗机的发展趋势[J].航空科学技术,1998(5):21-22.

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