解码中国航空装备步入“20”时代

解码中国航空装备步入“20”时代摘要:介绍了歼-20战斗机、运-20大型运输机和直-20中型直升机这三种新亮相的国产航空装备。反驳了外媒的“山寨”说，中国有能力，有实力制造出属于自己的航空装备，根本无需“山寨”。最后，对航空装备未来发展的展望，中国军事战略体系将更加完善。关键词：航空装备战略“20”引言:进入21世纪后，中国国产航空装备的发展呈井喷之势，歼-20战斗机、运-20大型运输机、直-20中型直升机相继在互联网上亮相。但随之而来的却是两级反应：国外媒体的“山寨”呛声不绝于耳，国内媒体对中国航空装备进入“20”时代欢欣鼓舞。那么，这3款“20”装备究竟是不是“山寨”货呢？他们值得我们欢欣鼓舞的地方又在哪里呢？荒诞的“山寨”说中国3款新型航空装备令国人振奋，然而不少媒体却称它们是“山寨”产品。欧美媒体称，歼-20“山寨”了美国的F-22隐身战斗机，日本《航空情报》则认为“从机体设计理念等看来，歼-20继承了米格-1.44的特点”。美国《连线》杂志网称，运-20“非常酷似”美军主力运输机C-17，并称西方认为中国在数年前通过间谍手段获得了C-17设计蓝图；对于直-20，外媒则称“这款由景德镇602所（中国直升机设计研究所）研发的10吨级中型通用直升机，很明显是美制UH-60‘黑鹰’的出口型号S-70C2的仿制品”。外媒认为中国3款“20”装备是“山寨”货，大多是从外形上着眼的，很显然，这是揣着明白装糊涂的故意歪曲——如果仅从外形的相似之处来分析装备，那么各国装备“无处不山寨”：以色列的“幼师”就像法国“幻影”III的异国兄弟；苏联的图-160战略轰炸机则像是大一号的美国B-1B；就连美国的现役主力战斗机F-15在外形上与苏联的米格-25也很相似。所以，谈装备不能只看外形，要看具体设计上的细节差别，特别是内部设备和武器系统等方面的差异。“山寨”的真正意思是指未经授权而仿制的产品，其语义显然不适用于那些看似有参考原型、实际设计大相径庭的装备，更不能用这个词来蔑视中国的3款“20”装备。下面，通过对“肉眼可见”的技术细节分析，人们将会明晰，这3款“20”装备并非“山寨”货，而是中国航空工业根据部队需要自行研发的武器。因为中国不但不需要“山寨”，而且已经进入“打什么仗造什么武器”的阶段。（1）歼-20首先看布局，歼-20采用“鸭翼+边条+全动V形垂尾+升力体”综合气动布局。其鸭翼加切尖三角翼基本延续了歼-10的设计，主要作用也与歼-10一致，只不过考虑到隐身的需要，鸭翼带有上反角，鸭翼后和主翼前见缝插针安排了一条边条翼。而美国的F-22和F-35、俄罗斯的T-50都只有变形的、大小不等的边条翼。小面积、大舵效的全动V形垂尾，是歼-20在气动布局上的特有之处，可提供足够的航向操纵力矩，进而提供较大的滚动转率，这也是其在后机身设计上与米格-1.44的最大不同。而F-22呢，甚至连全动尾翼都没有，仅靠二维矢量喷管与襟翼的共同作用，有限控制俯仰和转向。此外，歼-20的机身正面略偏窄，侧面看机身稍显厚实，为升力体机身。总体来看，歼-20的气动布局在全球已有的四代战斗机中，是升力特性最好，升力系数最高的，不仅拥有更短的起飞距离和更优秀的稳定盘旋能力，而且其俯仰、侧滑、横滚等能力和大迎角操控效率也更为出色，更适合机动空战。再看进气道和隐身。歼-20采用的DSI进气道虽是美国洛-马公司首创，但中国的创新使其成为“可调DSI进气道”，解决了DSI进气道高速性能不佳的难题。从网上的照片看，DSI进气口的鼓包虽然固定，但是进气道侧面有可调挡板，可有效随速度变化改变进气量，令发动机更有力地工作。同时可调挡板重量轻于传统的进气口边界分离板，也不影响隐身性能。歼-20所采用的隐身设计，如菱形机头、折线机身、大量运用倾斜面、弹舱门和起落架舱门采取锯齿状处理、对发动机尾部进行遮蔽、外倾的V形垂尾、减少维护口盖数目等都是隐身的基本方法。像俄罗斯长在研制的T-50、日本推出的“心神”、韩国公开的KF-X隐身战斗机方案等都采用了类似设计。所以，不能因为美国的F-22率先应用之后，其他国家的隐身战斗机都被视为“山寨”。（2）运-20运-20采用常规布局，整体外形显得短粗，机翼为悬臂式上单翼，前缘后掠角约为24°（但没有美国C-17A那样的翼梢小翼）。运-20采用的超临界翼型还能减轻飞机结构重量。但超临界翼型上表面平坦，在减缓气流加速的同时，也会减小升力，为此，运-20采用了前缘缝翼及外吹式襟翼系统等增升装置。运-20的T形高置垂尾、上单翼、中等后掠角大展弦比机翼、翼下吊4台发动机（涡扇、涡浆或浆扇）、后机身开大舱门、前三点多轮多支柱起落架等设计特点，都是现代大型运输机普遍具有的，不仅“伊尔”-76、C-17A如此，日本的C-2、欧洲的A-400M等也是如此，所以也谈不上“山寨”。（3）直-20尽管直-20整体外形与“黑鹰”相似，但在细节上仍有很多区别。如，直-20的主旋翼是5叶浆而“黑鹰”是4叶浆，此外，直-20的十字形4叶尾桨没有像“黑鹰”那样采用向左倾斜20°的设计，机身与尾桨之间有明显的过渡，这可能是为了增加机舱内部空间；尾轮比“黑鹰”更加靠后，几乎接近尾梁末端，这样的好处是能减小牵引时的颠簸。此外，直-20的涡轴发动机、飞行控制系统、机载航电系统等也与“黑鹰”不同。直-20在设计上也许参考了“黑鹰”，但两者之间的的诸多不同反映出中国在设计时更多地考虑到中国军队的实际需要，并且深深融入了自身数十年来直升机发展的经验。井喷之“源”中国国产大型航空装备在近年之所以出现井喷式发展，首先与冷战后中国严峻的安全形势关系密切。以空中力量为例，中国周边目前不但云集了世界上几乎所有型号的第三代战机，而且更先进的三代半、四代战机也将在未来10年内迅速增加。其次，雄厚的经济实力也是一个重要支撑。“巧妇难为无米之炊”，没有大量的资金投入，航空装备的发展就会非常困难，更谈不上井喷。当然，更重要的是，中国拥有足够的国防科技实力，使得中国有技术有能力研制复杂、先进的大型航空装备（要说明的是，投入资金固然重要，军工科技人员数十年技术积累也是十分重要的）。3款“20”都是技术高度复杂的大型航空装备，涉及空气动力、航空动力、材料、电子、信息、结构、系统集成、机械加工等诸多技术领域。可以说，它们的研制成功，是中国航空工业乃至整个工业视力的具体反映。以歼-20的气动布局为例，既要照顾速度和机动性，又要考虑隐身，为此采用了比较复杂的气动布局，可动翼面比较多。那么，这种布局是否实用，就必须进行大量的风洞试验。美国兰德公司在其发表的报告中，就把风洞，特别是大型低速风洞、大型高速风洞等列为美国重要的战略资源。而美国在对其他国家采取限制和封锁的关键技术中，空气动力技术的排名仅次于核技术。所以，中国要自主发展航空装备，首先要拥有成系列的风洞。中国一直就很重视风洞建设，近年来的风洞建设更是进入了快速建设时期。2010年的一篇国内公开报道就指出，中国基本建成了由低速风洞、高速风洞和超高速风洞组成的风洞群，能够满足中国航空航天以及民用空气动力学试验的主要要求。2011年11月16日人民网的一篇报道称，驻川某所的5米立式风洞直升机垂直升降试验台研制成功，标志着中国已具备承担直升机垂直飞行性能试验能力，对确定直升机的“安全飞行范围”起到重要作用。2012年9月3日，中国空气动力研究与发展中心新建成的大功率电弧风洞、大尺寸超声速风洞、200万亿次的计算机系统投入使用。两座风洞主要用于高速飞行器防热试验和气动力试验，200万亿次的计算机系统主要用于飞行器的数值仿真计算。由此推知，中国新型航空装备之所以能快速发展，很大程度上取决于中国拥有越来越完善、越来越强大的国防科技试验能力。飞得更远3款“20”装备的出现，又会给中国军队带来什么呢？接下来主要以歼-20和直-20来展开论述。歼-20战斗机的隐身化和高机动性将使中国空军首次进入“以优胜优”时代。美国媒体曾报道，美军用F-22、F-15与F/A-18E/F等战机进行的模拟空战表明，第四代战机可以取得对第三代战机十比一甚至数十比一的交换比。尽管这个报道不乏美军威慑宣传的意味，但中国空军如果用第三代战机对抗敌方的第四代战机，即使获胜，也显然会付出巨大代价。而歼-20的出现将改变这种状况，可以让中国空军和敌方进行第四代战机的“对等空战”。从尺寸来看，歼-20无疑属于重型战斗机，这也就是说，其具备更远的航程和作战半径，可以在更远的地方与敌方战斗机交战。直-20对于陆军机动能力的提升有很大作用，但其不是简单运送人员的中型直升机。中国陆航目前装备有数量较多的米-17/171，这种直升机在低海拔地区运送人员的能力明显超过“黑鹰”和直-20，而且开有尾门，不但能让人员快速登机或离机，还可以搭载轻型车辆。但是，米-17/171的高原性能较弱。而中国陆航通过多年使用少量美制“黑鹰”，对其优良的高原性能、高可靠性和可维护性印象深刻，而且“黑鹰”低矮的外形也能装进C-130这类中型运输机实施空运。设计直-20的初衷可能主要瞄准了“黑鹰”的一些特点，即以运人为主，能用运-8运输机实施空运。此外，直-20很可能是用来加强中国陆军在高海拔地区的机动能力，而且为了增加运送人员的能力，特意对货舱进行了加大。另外，直-20的5叶浆比“黑鹰”的4叶浆提供的升力更大，也有为高原使用的设计考虑。如果未来直-20发展海军型，意义似乎比陆军型更大。因为反潜作战一直是中国海军的一个短板，其中很大原因就在于缺乏合适的舰载反潜直升机。在现役的国产舰载直升机中，直-9太轻，难以携带较多的反潜探测设备和武器，而且航程和留空时间也不足。直-8太大，难以搭载到驱护舰上。进口的俄制卡-28虽然大小比较合适，航程和留空时间也不错，但其共轴双旋翼的设计太过于特殊、对机库的要求也苛刻，机载反潜设备和武器也比较落后，难以满足中国海军反潜作战需要。再说它是进口机型，生产和维护都受制于人。如果10吨级的直-20能上舰就不同了，其较大的吨位不仅可以携带更多、更先进的反潜设备和武器，而且其较远的航程以及较大的留空时间，还能扩展中国海军的反潜范围，支持长时间的搜潜和攻潜行动，从而大大提升反潜作战能力。运-20运什么运-20虽然不是战斗机种，但其意义丝毫不亚于歼-20——有了它之后，中国陆军的远程机动能力和战略投送能力将会获得大幅提升，而中国空军所追求的战略空军也将真正成型。以运-20加高、加宽的货舱和最大66吨的载重量来看，他可以运送目前中国陆军的绝大多数技术装备，包括所有型号的主战坦克、履带式和轮式装甲车辆，各类牵引和自行火炮，直-10、直-19和直-9等各型直升机。100架运-20，一次就可以将一个齐装满员的机步团投送到5000公里以外（最重的99A坦克50余吨，距离运-20的最大载重量还较远，这意味着运-20的航程可以有较大的延长）；而300多架运-20，则可以一次将一个齐装满员的装甲旅投送到5000公里之外。中国南北直线距离5500公里，东西直线距离5000公里，也就是说，足够的运-20，可以让中国陆军更快、更有效地应付各种突发事件和复杂情况。而且，运-20航程还可以实现跨洲际运输。如果经过空中加油，还可以实现全球运输。换言之，运-20将会让中国军队具备全球范围内的战略投送能力。运-20对于空军远程机动作战的作用也很大。以前，中国空军转场只能让战机快速飞往其他目的地，但支持战机实施作战任务所需的零部件、维修保障设备、弹药、机务人员、指挥人员等都需要通过其他运输方式进行转场，容易造成作战和保障脱节。运-20则可以近乎同步地将战机所需的一切后勤保障这边和人员运送到其他目的地，这让中国空军的远程机动作战能力倍增，而且是战略性的机动——运-20最大的航程高达7800公里，战机飞到哪儿，它就能保障到哪儿。除了运输方面的巨大作用之外，运-20还能大幅缓解中国空军缺乏大型特种空中平台的问题。尽管中国已经研制除了性能先进的机载有源相控阵预警雷达，但由于缺乏搭载平台，至今仍只有4架以“伊尔”-76为平台的“空警”2000，运-20的出现，可以为机载预警