
2014年3月2日,最新一架編號為2011的殲-20第四代戰(zhàn)斗機(jī)成功首飛,標(biāo)志著我國殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的研制迎來一個全新的階段。這架全新的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)在外觀上就與之前出現(xiàn)的編號2001和2002的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)大不一樣,令廣大軍迷興奮不已。
在2011號殲-20戰(zhàn)機(jī)的最新照片中,不少網(wǎng)友都注意到機(jī)頭下方有一個菱形的窗口,從窗口表面規(guī)則的多邊形分布形態(tài)和材質(zhì)來看,應(yīng)該是一個光學(xué)窗口。有分析認(rèn)為,該裝置表明了殲-20戰(zhàn)斗機(jī)可能采用了分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng)。
實(shí)際早在2001號殲-20戰(zhàn)斗機(jī)試飛的時候,就有網(wǎng)友注意到機(jī)頭部位也有類似的窗口(圖中紅圈處)。在早期的殲-20照片中,機(jī)頭部分可以清晰看到有明顯的凹陷,這與F-35戰(zhàn)斗機(jī)上的AN/AAQ-37分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng)(EODAS)的探測頭十分相似。
殲20機(jī)頭下方有一個菱形的窗口,該裝置表明了殲-20戰(zhàn)斗機(jī)可能采用了分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng)。
F-35戰(zhàn)斗機(jī)的AN/AAQ-37探測系統(tǒng)由六個探測頭加處理機(jī)組成。起初不少人認(rèn)為這只是一種普通雷達(dá)的報警裝置,但在隨后公開的數(shù)據(jù)資料里,令人大為吃驚。
F-35戰(zhàn)斗機(jī)所搭載的分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng)不僅能在敵方導(dǎo)彈來襲時提供預(yù)警,還能探測到遠(yuǎn)處的敵機(jī)位置,此外,還能作為導(dǎo)航攝像頭使用,為戰(zhàn)斗機(jī)提供360度的視野圖像,呈現(xiàn)在F-35戰(zhàn)斗機(jī)專用的全景式頭盔中。這種能力對于近距空中格斗戰(zhàn)至關(guān)重要,能使空空格斗導(dǎo)彈獲得越肩發(fā)射能力。
有報道稱,F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機(jī)憑借分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng),在雙方雷達(dá)都不開機(jī)的情況下可以在遠(yuǎn)達(dá)90公里以外發(fā)現(xiàn)F-16戰(zhàn)機(jī),甚至可以在近1300公里外發(fā)現(xiàn)敵方飛行中的彈道導(dǎo)彈。同時,這套系統(tǒng)還可以探測到敵方地面目標(biāo)的紅外信號,鎖定然后攻擊。美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)所使用的光電跟蹤作戰(zhàn)系統(tǒng)(EOTS),該系統(tǒng)是AN/AAQ-37探測系統(tǒng)的重要組成部分

而另外一款第五代戰(zhàn)斗機(jī),俄羅斯的T-50,采用的仍舊是傳統(tǒng)的球形光電探測系統(tǒng),采用這種系統(tǒng)可能是出于降低杭電系統(tǒng)綜合性能和成本的考慮,但同時也增加了雷達(dá)反射面積。圖為T-50五代機(jī),可以看到駕駛艙前方凸起的球形光電探測頭。
從目前來看,以雷達(dá)為主要探測手段的超視距空戰(zhàn)系統(tǒng)在已經(jīng)發(fā)展到頂峰,它已經(jīng)發(fā)展成為包括預(yù)警機(jī)、機(jī)載火控雷達(dá)、主動雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈、敵我識別、數(shù)據(jù)鏈、綜合電子對抗系統(tǒng)在內(nèi)的綜合性系統(tǒng),特別是相控陣?yán)走_(dá)、射頻存儲等技術(shù)運(yùn)用,讓超視距空戰(zhàn)系統(tǒng)的目標(biāo)探測、電子對抗、多目標(biāo)攻擊等能力得到飛躍性的提高,已經(jīng)成為現(xiàn)代空戰(zhàn)主要形式,已經(jīng)成為新世紀(jì)作戰(zhàn)飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備。圖為編號2011殲-20四代機(jī)最新試飛照。
不過雷達(dá)有一個缺點(diǎn)就是需要輻射電磁波,從而暴露自己的位置,這個缺點(diǎn)對于隱身飛機(jī)來說尤其敏感,另外雷達(dá)隱身技術(shù)也取得了明顯的進(jìn)展,成功的讓戰(zhàn)斗機(jī)的RCS下降了幾天個數(shù)量級,這樣雷達(dá)在第四代作戰(zhàn)飛機(jī)中的作用就在下降,戰(zhàn)斗機(jī)需要新的探測手段來提高自己對戰(zhàn)場上的探測能力,這就是紅外探測系統(tǒng)。
紅外探測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是它通過接收對方的紅外線來確定對方的位置,不需要輻射電磁波,從而實(shí)現(xiàn)所謂的靜默探測目標(biāo),戰(zhàn)斗機(jī)很早就就開始配備紅外探測系統(tǒng),用來探測目標(biāo),這樣就可以在雷達(dá)受干擾或者靜默的情況下仍舊保持對目標(biāo)的掌握,以提高戰(zhàn)機(jī)在嚴(yán)重電子戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)能力和生存能力,但是早期的紅外系統(tǒng)受到元器件的限制,采用的是點(diǎn)光源探測方式,探測距離近,靈敏度差,因此沒有得到廣泛的運(yùn)用,隨著技術(shù)的進(jìn)步,紅外成像系統(tǒng)的出現(xiàn),才解決了這個問題,所以三代半和四代作戰(zhàn)飛機(jī)開始普遍配備紅外成像探測系統(tǒng)。
不過紅外成像探測系統(tǒng)也有自己的缺點(diǎn),就是它的波長較短,無法透過飛機(jī)蒙皮探測目標(biāo),必須探出機(jī)體觀察目標(biāo),這樣的話就會影響第四代戰(zhàn)斗機(jī)的隱身性能,因此對于隱身戰(zhàn)斗機(jī)來說,必須要保證機(jī)體表面平滑,沒有突出物,如果不采用突起的光電探測系統(tǒng),就必須采用埋入式窗口,這樣每個光學(xué)窗口的視野受到限制,就需要多個光學(xué)窗口,如何把多個窗口的信息融合在一起就成為一個令人頭疼的問題。
分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng),則很好地解決了探測與隱身之間的矛盾問題。我國的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)采用分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng),在技術(shù)上并非是不可能的。因?yàn)闅?20戰(zhàn)斗機(jī)研制的時候已經(jīng)有第五代戰(zhàn)斗機(jī)在使用這項(xiàng)技術(shù),所以早期版本的殲-20很可能就留有這方面的余地,以便后期升級改造,這也能解釋為什么編號為2001的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)頭位置會出現(xiàn)凹陷構(gòu)造。
從技術(shù)上而言,分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng)有兩大關(guān)鍵問題。一是要解決紅外頭的高敏感性問題,讓它看得夠遠(yuǎn)夠準(zhǔn);二是要配以高性能的計算機(jī),要能把各個傳感器的信息集中處理。在這兩個問題上,中國的軍工企業(yè)都有自己的優(yōu)勢。
這是一個很令人振奮的消息,我們可以從中管窺到殲-20這種戰(zhàn)機(jī)起點(diǎn)之高。雖然國外評論很喜歡拿殲-20與美軍的F-22做比較,但我們可以看到,雖然殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的整體設(shè)計可能是為了與F-22相抗衡,但是其航電系統(tǒng)則是瞄準(zhǔn)著更高一籌的F-35。
殲-20四代機(jī)若采用了了分布式光學(xué)孔徑系統(tǒng),不僅可以大大提高戰(zhàn)場感知能力和情報探測能力,更為重要的是,在雷達(dá)隱身方面的性能也獲得空前提高。設(shè)想一下,如果殲-20與F-22正面對抗,在航空電子系統(tǒng)上殲-20占優(yōu);而在對付F-35的時候,飛機(jī)本身性能占優(yōu)。這樣一來,殲-20在對付F-22和F-35的時候都能游刃有余。














