印军宣称阵风碾压歼-10,却避谈这3个致命差距:超视距空战根本没胜算

前言

印度空军参谋长巴达乌里亚曾将阵风F3R战斗机定义为“全能通用型战斗机”,他声称这款战机有能力迫使周边国家的战斗机收缩其活动范围。然而,在印巴之间的空战行动里,阵风F3R战斗机还没来得及发现歼-10战斗机的踪迹,就遭遇了被击落的结局。即便如此,印度空军依旧不服气,他们坚持认为“阵风”战斗机的机动性能在四代半战斗机中处于领先水平,若与歼-10战斗机展开一对一的空中格斗,“阵风”战斗机必定能够压制住歼-10战斗机。

一、阵风F3R战斗机的卓越格斗性能

在2016年,印度空军为了引进36架最新型的阵风F3R战斗机,投入了88亿美元的资金,并且在这场竞争中击败了当时呼声极高的“台风”战斗机,成功拿下印度“中型多用途战斗机”项目。对于参与该项目竞标中的战机,印度空军提出了一系列严格要求:必须配备先进的雷达系统、先进的电子战设备、数据链通信系统,同时要具备空中加油能力以及出色的近距离空战表现。

从纯粹的技术层面进行分析,“台风”战斗机拥有一套完全成熟的武器配置方案,其人机交互界面运用了欧洲最为先进的航空技术,还具备一定程度的超音速巡航能力。只不过,“台风”战斗机在机动能力方面比“阵风”战斗机稍逊一筹,正是这一点差距,让“阵风”战斗机最终在竞标中脱颖而出。不过需要注意的是,“阵风”战斗机由于采用了尖削的机头设计,导致其雷达天线的直径在三代半战斗机中是最小的,这一设计缺陷严重制约了它在中距离空战中的作战能力。

但印度方面却认为“阵风”战斗机具备出色的飞行性能,它搭载了被誉为世界顶尖的“流星”空空导弹,并且在阿富汗、利比亚、马里、伊拉克以及叙利亚等多个战场累计拥有超过3万小时的实战飞行经验。在印度人看来,“阵风”战斗机的作战能力不仅远远超过中国的歼-10C战斗机,甚至比歼-20战斗机还要更胜一筹。

当然,明眼人都清楚,“阵风”战斗机的研制年代相对较早,在机身外形设计上并未考虑隐身性能,当它挂满各种武器装备时,雷达反射面积超过了10平方米。与歼-20战斗机相比,“阵风”战斗机在隐身性能、机动能力、超音速巡航以及态势感知等多个关键领域都存在巨大的差距。即便印度方面引以为傲的RBE2-AA有源相控阵雷达和“流星”远程空对空导弹,在面对歼-20战斗机时也根本无法占据任何优势,一旦双方发生空战,“阵风”战斗机完全会陷入被动挨打的局面,印度对“阵风”战斗机的过度自信实在是毫无根据。

不过,不可否认的是,“阵风”战斗机在近距离空战方面的能力确实不容小觑。四代战斗机普遍都注重提升稳定盘旋性能和推重比,我们可以通过一组数据来直观对比“阵风”战斗机与其他四代战斗机在相关性能上的表现:

-米格-29A战斗机:空战推比为1.1,瞬间盘旋角速度达到23°/秒,滚转率为180°/秒,稳定盘旋角速度是21°/秒,翼载荷为300千克/平方米。

-F-16A战斗机:空战推比为1.2,瞬间盘旋角速度为25°/秒,滚转率达240°/秒,稳定盘旋角速度为24°/秒,翼载荷为330千克/平方米。

-幻影-2000战斗机:空战推比为1.0,瞬间盘旋角速度为30°/秒,滚转率为180°/秒,稳定盘旋角速度未提及,翼载荷为234千克/平方米。

-苏-27战斗机:空战推比为1.2,瞬间盘旋角速度为22°/秒,滚转率为150°/秒,稳定盘旋角速度未提及,翼载荷为320千克/平方米。

而“阵风”战斗机采用了近距耦合鸭式与三角翼相结合的布局,在鸭翼的辅助作用下,它的瞬间盘旋角速度能够达到32°/秒,这样的性能在四代战斗机中处于顶尖水平。

与此同时,“阵风”战斗机的低速可控性也表现得十分出色,其最低飞行速度可以降至213千米/小时。不过,该战机所配备的M88-2发动机,最大加力推力仅为75千牛,这使得它的稳定盘旋性能在四代半战斗机中只能处于中等水平,稳定盘旋角速度仅为23°/秒。

滚转动作是战斗机在近距离格斗以及躲避敌方导弹攻击时最常运用的机动动作。“阵风”战斗机凭借其鸭式布局以及放宽静稳定度的设计,只要飞行员一压操纵杆,滚转率就能达到290°/秒,在第四代战斗机中,这一滚转率仅仅落后于F-16战斗机。

“阵风”战斗机配备了两台发动机,两台发动机的最大加力推力总和为150千牛,该战机的正常起飞重量为14吨,通过计算可以得出它的推重比为1.09。但由于采用了阻力相对较大的近距耦合鸭翼设计,“阵风”战斗机的加速性能受到了一定影响,从1.2马赫加速到1.6马赫需要花费超过70秒的时间。

“阵风”战斗机的机翼面积接近46平方米,其中空军型号的空机重量为12.9吨,机内燃油携带量为4.8吨。在半油状态下,该战机的空战推比为1.17,翼载荷为281千克/平方米。综合以上各项数据能够看出,“阵风”战斗机在进行“咬尾”式空战的过程中,具备相当不错的作战能力。

二、歼-10战斗机同样出色的格斗性能

然而,歼-10战斗机的格斗性能也丝毫不逊色。歼-10战斗机采用了全动近耦鸭翼与大后掠角三角翼相结合的气动布局。早在八十年代,战斗机的设计理念就既注重具备敏捷的近距离空战能力,又追求能够实现快速飞行、高空飞行的超视距空战能力。

三角翼设计的优势在于飞行阻力较小,能够让战机实现快速飞行,但在亚音速飞行状态下,机动性相对较差。而鸭翼的加入能够为战机额外提供50%的正升力,正是凭借鸭翼与大后掠角三角翼的组合设计,歼-10战斗机得以同时满足在亚音速、跨音速以及超音速飞行状态下对机动性的需求。

此外,歼-10战斗机三角翼上的固定扭转设计以及前缘襟翼,能够显著降低飞行过程中的诱导阻力。因此,歼-10战斗机不仅拥有优良的超音速性能、瞬间盘旋性能以及爬升性能,还具备较强的低头控制能力。

虽然歼-10战斗机与“阵风”战斗机都采用了鸭式布局,但两者的布局设计存在明显差异。“阵风”战斗机采用的是远距耦合鸭式布局,而且鸭翼的面积相对较小,这就导致它在高速飞行状态下会产生较大的干扰阻力。同时,“阵风”战斗机的机身没有采用蜂腰设计,进一步增大了压差阻力,最终使得该战机的最高飞行速度只能达到1.8马赫。

相比之下,歼-10战斗机鸭翼的面积达到了主翼面积的12%,其升力系数超过1.8。同时,歼-10战斗机采用了腹部进气道设计,再配合鸭翼与主翼之间存在的高度差,以及根据面积率优化设计的蜂腰形机身,有效降低了飞行阻力系数,使得歼-10战斗机的最高飞行速度能够达到2马赫。

歼-10C战斗机所采用的无附面层隔板进气道,对翼面气动产生的干扰较小,进气效率较高,在大迎角飞行状态下的性能表现也十分出色。而“阵风”战斗机采用的两侧可调带附面层隔板肋下进气道,产生的气动干扰相对较大,在大迎角飞行状态下的性能表现不如歼-10C战斗机。

歼-10C战斗机的机翼面积接近40平方米,空战翼载荷为265千克/平方米。该战机配备的太行改进型发动机,全加力推力能够达到14吨,空机重量为8吨,机内燃油携带量为3.5吨,标准空战重量为10吨,通过计算可得其空战推比略超1.4。

在决定近距离空战性能的四项关键参数方面,无论是水平加速性能、瞬时转弯能力,还是爬升率以及稳定盘旋半径,歼-10C战斗机在三代战斗机中都处于顶尖水平。其中,歼-10C战斗机的瞬时盘旋速度能够达到32°/秒,滚转速度达到290°/秒,这两项性能与“阵风”战斗机不相上下。不过,歼-10C战斗机的稳定盘旋角速度为11°/秒,仅为“阵风”战斗机的一半。

总体而言,歼-10C战斗机在推重比方面拥有较大优势,所以在爬升性能和稳定盘旋性能上要优于“阵风”战斗机。同时,歼-10C战斗机的可用升力系数也大于“阵风”战斗机,在超音速机动性能方面同样占据优势。两款战机在瞬间盘旋性能和滚转性能上处于伯仲之间,而歼-10C战斗机可以利用自身瞬盘能力出色的特点,在双方进入互相咬尾的缠斗空战阶段时,凭借更快的转弯角速度,抢先获得导弹发射窗口,从而占据空战主动权。

而且,歼-10C战斗机所搭配的霹雳-10近距空空导弹,性能要优于法国的米卡近距空空导弹。霹雳-10近距空空导弹是中国自主研发的第四代近距空空导弹,该导弹的出口型号“霹雳”10E在2016年的珠海航展上才正式公开亮相。

从外形尺寸来看,霹雳-10近距空空导弹与俄罗斯研制的R-73近距空空导弹较为接近,其弹重为110千克,弹长3米,弹径160毫米,火箭发动机长度为1.65米,推进剂比冲为2400牛·秒/千克,总冲约为90千牛·秒,燃烧时间为5.5秒,最大飞行速度能够达到3.5马赫,在高空飞行状态下的射程为20千米。

相比之下,法国研制的R-550近距空空导弹,燃烧时间仅为2秒,射程也只有5-6千米,与霹雳-10近距空空导弹存在明显差距。

霹雳-10近距空空导弹所采用的边条弹翼,阻力系数相对较小,在迎角达到30-40度时,能够产生良好的升力。边条弹翼靠近弹身中部,前段弹体在高速飞行过程中也能产生不小的升力。此外,该导弹所采用的蝶形尾翼展弦比较大,弹身、弹翼以及尾翼的组合设计,为导弹带来了可观的机动性。霹雳-10近距空空导弹的最大过载在60G以上,最大迎角能够达到30-40度。

我们可以将霹雳-10近距空空导弹与其他国家的同类型导弹进行对比:

-以色列的“怪蛇”3近距空空导弹,最大过载为35G。

-美国的AIM-9L近距空空导弹,最大过载为30G。

-法国的“魔术”2近距空空导弹,最大过载为35G,这些导弹仅能对付进行7G机动的空中目标。

-俄罗斯的R-73近距空空导弹,在尾喷口四周加装了4片扰流片,通过实现推力矢量控制,使得导弹的机动过载达到了40G,能够对付进行12G机动的空中目标。

从理论上讲,现代战斗机都难以摆脱R-73导弹的攻击,这一性能数据在上世纪八九十年代的近距空空导弹领域处于领先地位,即便到了现在,也依旧名列前茅。在第三代空空导弹中,只有以色列的“怪蛇”4近距空空导弹的性能能够与R-73近距空空导弹相媲美。

进入21世纪后的第一个10年,各国纷纷推出了第四代近距空空导弹,如法国的“米卡”红外型、英国的“阿斯拉姆”、美国的AIM-9X、德国主导研制的IRIS-T、以色列的“怪蛇”5以及日本的AAM-5等,这些导弹的最大过载也才达到50G。而霹雳-10近距空空导弹的最大过载能够达到60G,性能有了显著的提升。

在最大离轴角方面,第三代空空导弹的表现并不理想。其中,以色列的“怪蛇”3近距空空导弹最大离轴角仅为+20°,美国的AIM-9L近距空空导弹最大离轴角也不过+28°。使用这些空空导弹的战斗机,为了能够锁定目标,往往需要花费大量时间调整机头的指向。

俄罗斯的R-73近距空空导弹,最大离轴角能够达到+45°,这就意味着只要目标处于导弹中线左右45度的范围内,导弹就可以发射。而霹雳-10近距空空导弹的最大离轴角更是达到了+90°,这也就意味着,只要目标进入歼-10C战斗机前半球的范围内,导弹就能够对其进行发射。再配合先进的头盔瞄准具,飞行员能够实现“看到即打到”的作战效果。

绝大多数第四代近距空空导弹都采用了128×128像元锑化铟凝视型焦平面阵红外成像导引头,霹雳-10近距空空导弹也不例外。这种凝视焦平面阵列不需要光机扫描成像系统的机电部件,使得导引头的结构更加轻巧、简单。

霹雳-10近距空空导弹导引头的探测距离能够达到30千米以上,跟踪角速度高达100°/秒,弹载计算机所配备的图像处理软件,能够让导弹清晰地识别目标的红外影像,不再仅仅是将目标看作一个红外光源,从而能够有效识别传统的红外干扰弹,抗干扰能力得到了大幅提升。

虽然出口型的“霹雳”10E在性能上有所降低,但像“米卡”IR这类西方第四代格斗空空导弹,都是在20世纪90年代研制的,而霹雳-10近距空空导弹的研制工作始于2010年。在这20年的时间里,世界电子技术的发展进步超过了此前几十年的总和,中国的电子技术也实现了井喷式的发展,因此,霹雳-10近距空空导弹在技术上具备了巨大的后发优势。

三、公平决斗场景下的性能对决

自海湾战争爆发以来,空战模式逐渐从传统的近距空战向超视距空战转变。超视距空战的胜负,很大程度上依赖于机群之间的协同配合以及预警机的支援。

歼-10C战斗机配备了高度综合化的有源相控阵雷达和光电探测器,其雷达天线尺寸能够达到800毫米,在这样的尺寸下,可以安装1000-1200个收发单元,雷达的探测距离能够达到200千米。

而阵风战斗机由于机头设计较为尖削,导致其雷达天线尺寸仅有500毫米,受此影响,其机载光电搜索跟踪系统的性能也明显处于劣势。再加上歼-10C战斗机所配备的采用双脉冲固体火箭发动机的霹雳-15远程空空导弹,在射程上远远超过了阵风战斗机所配备的流星中距空空导弹。综合来看,在超视距空战中,歼-10C战斗机占据着绝对的优势。

假设在双方都没有预警机支援,并且互相不使用远程空空导弹的情况下,展开一对一的空中决斗。歼-10C战斗机使用霹雳-12中程空空导弹,阵风战斗机使用“米卡”中程空空导弹,双方都以0.9马赫的速度,从5000米的高度进入对头飞行状态。

当双方距离达到100千米时,彼此都能够发现对方。通常情况下,雷达的截获距离大约是发现距离的70%,也就是说,在双方距离达到60-70千米时,雷达就能够截获目标,而雷达截获目标的时刻,也标志着超视距空战的开始。

其中,霹雳-12中程空空导弹的有效射程为50千米,“米卡”中程空空导弹的有效射程为40千米。由于歼-10C战斗机在推重比方面具有优势,再结合导弹在射程上的优势,歼-10C战斗机在双方距离达到50千米时就可以发射导弹,从而在空战中占据主动地位。

不过,导弹自主截获目标的距离通常为20千米,在导弹发射后到自主截获目标之前的这段时间里,歼-10C战斗机需要为导弹提供中继制导。而处于射程劣势的阵风战斗机,必须在两机相距约50千米时,采取战术转弯以及施放干扰的手段,来破坏歼-10C战斗机雷达对自身的跟踪。

阵风战斗机通常会围绕两机对头飞行的轴线进行蛇形机动,经过一到两次转弯之后,两机之间的距离就能够缩短到40千米以内。随后,阵风战斗机可以利用“米卡”导弹重量较轻、机动性能较好的优势,迫使歼-10C战斗机进行规避动作,从而让歼-10C战斗机在导弹自主截获目标之前,不得不放弃为导弹提供中继制导。

从这一过程可以看出,在歼-10C战斗机与阵风战斗机进行单机对单机的超视距空战时,歼-10C战斗机可能会处于被动地位。但需要注意的是,在从发现目标到展开交战仅有几十秒时间的中距空战中,歼-10C战斗机并非一定会失败。在双方飞行员技术水平相当的情况下,双方都有机会命中对方的战机。

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