一款由空优战斗机飞行员挑选出来的新一代F-15

======================================


1)隐形性能为现役超音速战斗机之首。

先来点背景知识:

以拥有完美导电表面的球体为例,若其半径 x 2 π 达到雷达波长的 10 倍以上,则回波遵循光学模式,信号强度/雷达反射截面与球体面积成正比 (上图右)。但许多雷达的工作波长接近,甚至超过了被照射目标的典型线性尺度,回波模式相应移出了光学散射区而进入共振散射区 (继续以完美导电表面球体为例,半径 x 2 π 为雷达波长的 1-10 倍,见上图中) 和瑞利散射区 (半径 x 2 π 为雷达波长的 0.1-1 倍,见上图左)。进入共振散射区后,爬行/绕射波强度迅速增大,与直接反射回波相互叠加。绕射波与直接回波的相位关系取决于波长与目标尺寸之比,相位相同时形成有利干扰,信号强度增加,相位相反时出现有源对消,回波强度减低。在共振散射与瑞利散射区交界处,反射信号强度达到顶峰,RCS 值可比球体实际截面积高出半个数量级。此后随著波长相对目标尺寸继续增加,回波强度迅速下降,最终绝大多数雷达波辐射能量将直接绕过目标,对其 视而不见。

雷达隐形主要依赖外形设计,而能够通过外形设计精确控制回波方向,将主要威胁锥内的信号强度成数量级降低的,只有光学散射区。共振散射区内外形设计基本失效,瑞利散射区内外形设计完全失效。了解上述事实之后,便不难明白:

1. 为什么现役超音速隐形战斗机无法有效对抗 VHF (米波) 反隐形雷达;

2. 为什么隐形飞机中体型最大的 B-2A 整体雷达隐形性能最好;

3. 为什么短波 OTH-B 超视距雷达能击败 B-2A 的外形设计,有效探测远至数千海里外的水面战舰和轰炸机,却难以发现未采取任何隐形措施的典型制导武器;

4. 为什么不可能研制出具备宽频段雷达隐形性能的制导武器;

5. 为什么 F-35 的体型小于 F-22 和 J-20,高波段 (光学散射区) 的雷达反射截面却更大;

6. 为什么隐形航空器的气动表面 (机翼,尾翼,腹鳍等) 越少越好;

7. 为什么隐形航空器尾喷管,舱门等处的锯齿尺寸越大越好;

8. 为什么隐形航空器表面的突起越少越好。

下面来看具体型号:

F-22,下半身较为平坦,无腹鳍,矩形横截面大锯齿尾喷管。

F-35,无腹鳍但下半身突起极多,圆形横截面小锯齿尾喷管。

J-20,下半身较为平坦但有腹鳍,圆形横截面无锯齿/小锯齿尾喷管。

Su-57 这种细节处理还不如 F/A-18E/F 到位的伪隐形机忽略不计。

上述 3 型超音速隐形战斗机中,F-22 整体隐形性能最好,反映了其为欧洲战场设计,主要任务是刺入华约密集防空网路纵深实施攻势制空 offensive counter-air OCA 的起源。工程化研发过程中 F-22 增肥严重,作战半径较最初设计指标明显缩水,但全程亚音速巡航的作战半径仍然接近 F-35A 的水平,若超音速作战时间较长则作战半径比 F-35A 还大,因为后者不具备超音速巡航能力,开加力超音速冲刺需要消耗大量燃油。鉴于中欧战区地域狭窄,相对较小的作战半径完全可以接受。

F-35 的本职是前线打击战斗机,设计重点是低成本 高出动率,隐形性能只要求对抗战斗机雷达,HQ-16 HQ-17 等机动式防空导弹火控雷达之类相对低端的装备,加上三军通用 御林军 STOVL 的要求导致长度太短,空间紧张,腹部被迫从 X-35 的平坦型演变为目前的形态,雷达隐形性能是以上 3 个型号中最差的。

J-20 的预设舞台是地域辽阔,对空感测器密度较低,强敌岛链基地群缺乏防御纵深的西太平洋,因此除突防方向之外角度上的隐形性能可适当放水。其前向雷达隐形与 F-22 同级,侧向雷达隐形由于机身倾斜角度,腹鳍,超音速减阻小蛮腰,圆形横截面尾喷管等因素而弱于 F-22,后向雷达隐形与 F-22 之间的差距尤大。

F-22 的矩形横截面尾喷管有利于发动机排气与空气迅速混合冷却,因此其发动机红外特征是上述机型中最低的。J-20 的发动机喷管有尾鳍遮挡,侧向红外特征得到有效抑制。F-35 的发动机工作温度最高,尾喷管红外抑制措施最差。

如果算上原型机,那么寡姐才是超音速战斗机隐形性能之王。

2)目前唯一可以不开加力超音速巡航的战斗机 战斗机超音速机动性两大王者之一。

F-22 的气动设计并不出彩,但是人家发动机强。气动/水动不行发动机补是帝国主战平台的传统技术路线,F-15,F-22,SSN-688,CVN-68,CVN-78 都是该路线的代表作。

气动布局比 F-22 先进半代的 J-20 正好相反,是发动机不行气动补,使用三代机涡扇即可在空战中叫板 F-22。

依靠极限压榨发动机性能潜力,闪电 II 三兄弟中推重比最高,横截面积分布曲线最平滑的 F-35A,不开加力勉强可以维持马赫 1.2 的高空平飞速度 - 必须首先开加力突破音障。空战挂载的三代机普遍具备类似能力,欧洲战斗机厂商因此往往恬不知耻地宣称自家产品可以超巡。

3)由于空间,重量,冷却,发电能力等的冗余显著高于 F-35,航电升级潜力比闪电 II 更大,但雷达天线尺寸偏小,未充分发挥平台量级优势,现役航电的部分子系统已不再先进,且型号产量太少导致很多升级项目由于经济性因素难以开展。

与 F-22 相比,J-20 拥有航电架构的后发优势且雷达孔径更大。

4)其标配空战武器 AIM-120D 与 AIM-9X 的技战术性能已落后于土鳖的新一代空空导弹


F22的全面技术指标,除了中国,俄罗斯法国英国在12年以内也就是2032年以前绝对超不过,这就证明了F22的强大。研发到首飞,25年甚至是三十年对除了我国以外的所有国家的绝对技术和数量上的绝对优势!

苏57的技术水平还比不上中美2国下马的四代机,尤其是进气道处理


反正现在全世界跟他一个级别的就中国歼20,所以……


剪大原来在网易上有一篇F22的文章,写的已经非常详细了。


战斗机大部分都涉密 细节不说了 主要是不知道 另外即便知道了也看不懂,都是外行,看看乐呵。

提一个细节 f-22从来不出口 连猴版都没有 分析起来不外乎两个原因:

1、根本就卖不出去,破玩意就没人要,又贵又没用还落后,买家都缺心眼。

2、太先进了,卖出去连美帝自己都治不了,所以不敢卖。

另外背景是美帝是世界最大的军火商,为了卖飞机,不惜另起炉灶研究f35,而且f35与f22巧合还是一个公司的产品。

到底是哪个原因各位自己分析吧。


呃,看了一下楼上的回答,大家都很客观,所以我简单补充一下哈

1.从需求角度看性能,美国国防部为什么需要F22?答案有两个:第一个是飞进苏联作战;第二个大家可能会忽视,就是防止苏联的飞机在自由美利坚国土上空,也就是说,若苏联发起进攻,来抢夺美帝本土领空,那么F22就要从军事机场起飞执行任务。美国在冷战期间已经设想到冷战有变成短兵相接的可能。在需求下产生供给,所以F22就这样诞生了,从这一点来看设计F22的目的就是打造太阳系第一制空战机,设计理念也是制空性能为第一。

2.从整体角度看F22,优越的性能还会有机会体现吗?我觉得答案是否,尽管F35一身毛病,但是F35完美契合北约协同作战,完美契合美国海军,实现美帝海权。F22至今从未并且不能舰载,已经说明了这个飞机在当盾的意义上远大于矛,不符合当今美国的全球作战思路,我觉得不会再委以重托。F22也许这辈子只能当美国本土领空的最后一道防线,而F22这一代能否活到美国本土领空受袭,我觉得真是够呛


F22作为第一款五代机,具有跨时代的意义,作战性能上足以碾压绝大多数现役机型。但这些曾经的优势并不意味著F22能击败后来的竞争者。实际上F22由于停产,F35的竞争(财政上与作战体系上),高昂的成本以及作战环境的变化,其地位现在反而变得十分尴尬。没有对比就没有伤害,想评价今天的F22,就不能不拿它比较一下后来的三款五代机。

首先要说一下大多数人对22错误的刻板印象。

第一, F22的隐身性能其实并非那么完美。虽然F22的外观非常整洁,但其迎头几乎毫无遮挡的加莱特进气道以及尾部的矩形喷口,都在一定程度上影响了在某些方向上的隐身性能。咱没有肉眼测RCS的能力,就上一些论文里的模拟结果(模拟不代表实际值,甚至有可能相差很远,只能供参考。不同的演算法和模拟条件都会对结果有较大影响)。

先是F22的XY轴RCS模拟值。(S波段,无隐身涂层)

然后是35的:

X波段,XY轴,无隐身涂层

X波段,XY轴,机身仰角十度(会露出不太整洁的机腹),无涂层

虽然数据仅能供参考,但是已经能说明一定问题。采用了更先进的DSI进气道和锯齿喷管的35隐身性能并不输给22甚至在迎头可能表现的更好。

再说说歼20,网上的舆论都是纠著鸭翼布局天天黑。实际上,20在鸭翼的细节上处理的已经相当不错了,缝隙在迎头方向做了遮挡处理,鸭翼本身也进行了切角处理,同样整洁的机身外加DSI进气道,隐身性能并不会输给22(甚至可能好一点)。鸭翼对隐身的最大影响其实就是迎头方向不像常规布局的平尾那样靠主翼面遮挡。但无论鸭翼还是平尾,在翻转或者俯仰角状态下都难免暴露(如下图)。唯一缺憾就是尾部喷管没有锯齿处理,希望换WS15的时候能盖过来。

F22平尾与20鸭翼的对比,同样可以看出20与22的进气道差别

第二,超视距(BVR)空战能力比较差(相对于其他五代机而言)

影响F22 BVR作战能力的因素主要有几点:

1)缺乏光电探测手段。F35以及歼20上安装的EOTS/EODAS这类光电系统的出现对五代机而言是有革命性意义的,可以直接把对隐身目标的发现距离提升至几十甚至一百公里。而F22对其他五代机的探测只能等到APG77烧穿目标。装备有EOTS的一方可以提前绕开F22的雷达主瓣并进入有利发射阵位,也就是说EOTS带来的强大的战场态势感知能力可以带来几乎绝对的主动权。APG77对付四代机没什么问题,但对RCS很低的五代机来说,取决于对方速度,其侧视模块的烧穿距离很可能不到二三十公里。态势感知的劣势很可能是致命的。目前F22由于设计原因,机体已无法容纳EOTS/EODAS,美国正考虑给其加装红外搜索跟踪系统(IRST,我国歼10/11/16等机型都有装备),但目前还未开始实施。

2)体系作战能力较弱。目前F22装备的IFDL数据链只能同机型共享数据无法向其他作战单位传递作战数据。而F35同时装备MADL与Link16数据链。MADL和IFDL一样,可以最大限度的保证隐身性能,但却有比IFDL高得多的传输速率,同时支持其他隐身平台(如B2)以及水面作战单位(装备宙斯盾基线9以上)。同时,F35可以与现役四代机及其他平台如AWACS通过Link 16交互数据。这里也要说一下,F22可以接受通过Link16来的数据,但无法发送。如果想给其他机型共享数据,需要BACN平台的支持。这点对F22的本身影响不算大,但对其他平台比较坑爹。F22在2010年曾有过升级MADL的计划,不过后来由于种种原因取消了。总体来说,目前F22算是半个游离于体系外的机型。

这里值得说一下美国为何会如此器重F35而非F22。F35可预见的未来内会有相当大的产量,外加强大的态势感知能力以及信息化作战能力使其可以承担部分预警机的空中警戒和指挥(AWACS)任务或者说担任前线节点。从另一个角度看,美军的预警机,比如最新批次的E3 Block30/35,依然不支持MADL,并且无下一代预警机发展计划,似乎也证明了美军正在试探从预警机的中心指挥系统,逐渐向F35的节点模式的转变。事实上,海军的NIFC-CA,正向这个方向实施,F35已经成为海军超视距作战(注:这里的超视距指跨海天线,OTH,与上文的BVR不同)不可或缺的一环。

第三,其他值得提及的缺陷

1)腿短。这点算是难得的共识了吧。其实在F22来东亚以前都不是什么问题。但东亚过于广阔的空域对小短腿很不友好。8吨的内油给F22作战的空间并不大,开个超巡也得仔细琢磨一下。

2)子系统逐渐落后。抛开上面提到的光电系统和数据链不说,F22的另一大问题是武器兼容性。曾经的F22无法兼容AIM9X和AIM120D这两款导弹。后来,F22从2011年开始增量3.2A升级,可以勉强使用但无法正确兼容两款导弹(仪表显示错误,无法发挥最大射程),断断续续的升级到可以正确兼容的3.2B,直到今天也没升级完。

3) 雷达。emmm,比不过20和35,不过也没什么好贬低的。。。

4)武器。9X和120D已被中国新一代近距弹和中距弹赶超,但是也没什么好贬低的。。。

说到这,还是要给22点面子的。每款机型都难免有黑点,22的优点还是相当值得研究的。

F22最大的优势,还是没得黑的机动性。这里机动性包括了瞬盘,稳盘,能量机动以及超音速巡航。非常棒的推重比和气动设计带来的完美包线,没得比。如果22拥有和35一样的态势感知能力,加上超巡能力提前占位,继续保持空战一哥问题不大。


还用评价什么,f22已经服役15年了,这还不够说明问题么。


猛禽和肥电就是倚天剑和屠龙刀


推荐阅读:
相关文章