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中國空軍殲-11(蘇-27SK)的升級進程
送交者: 半島★1950 2004年01月08日18:40:47 於 [軍事天地] 發送悄悄話


  日前,俄羅斯國防部宣布:俄羅斯空軍的蘇-27將全部升級為蘇-27SM。這將“使蘇-27SM具有與蘇-30MK大致相同的作戰能力。”國內媒體一片大嘩,感覺中國又被老毛子給騙了。 花了大把的美元引進生產的200架蘇-27SK,剛生產出100多架就已經成了80年代的過時產品。唉,鬱悶。

  其實不然,俄羅斯早在2002-2003年就已經向中國出口了“近100套”蘇-27SM的改進組件,而這與俄羅斯空軍自己的蘇-27SM改進組件“幾乎是相同的。”(當然,在一些重要的電子戰以及抗干擾性能上,出口產品往往會被弱化,這也是國際慣例。)事實上,俄羅斯空軍正是利用為中國空軍升級蘇-27獲得的資金來升級自己的蘇27的。

  蘇-27SM改進了雷達,導航和計算機,座艙有3個彩色多功能液晶顯示器。並應用了1553B數據總線(我國殲8II早在上世紀90年代就已裝備,而在俄羅斯空軍中卻是首次裝備。殲11裝備了1553B數據總線以後可以與殲8II在空中自由交換作戰數據。)開放結構,擴展了武器掛載能力。

  ★雷達★:

  這次中國空軍殲-11的升級的重頭戲是將其原先使用的N-011(甲蟲-27)脈衝多譜勒雷達(雷達天線直徑為1078毫米,能同時跟蹤10個目標並同時攻擊4個)升級為“隼”式有源相控陣雷達。 其升級的技術路線與美國相同--都是在原來的脈衝多譜勒雷達的主機上換裝主動電子掃描陣列天線(AESAA)(美國在有源相控陣雷達技術成熟以後,已經將F-15的APG-63和F-16的APG-68改進為APG-63(V)2和APG-68“快捷波束雷達”),使用新型計算機與軟件整合而成。

  “隼”有源相控陣雷達: “隼”有源相控陣雷達的原形在2001年莫斯科航展(MAKS)上首次展出,已在蘇-30MK進行過多次飛行實驗,原本西方媒體預計2003年入役,不過現在看來2002年就已經將其主動電子掃描陣列天線(AESAA)出口到了中國,這說明“隼”的研製大大超出西方媒體的預計。它將發展為一個系列:天線直徑980毫米的將用於蘇-27系列以及蘇30MK系列的改進,天線直徑700毫米的將用於米格-29系列的改進。 用於蘇-27改進的“隼”有源相控陣雷達在其主動電子掃描陣列天線(AESAA)上集成有約1000個X波段的T/R模塊。方位/俯仰掃描極限角+/-70度,對戰鬥機目標前,後半球的探測距離分別為180千米/80千米(低空時為170千米/60千米),對驅逐機,導彈快艇,地面橋梁,移動坦克的探測距離分別為300千米,180千米,150千米,25千米。可同時跟蹤30個目標並同時攻擊6個。 雷達重245千克,體積0.55立方米,採用空氣加液體冷卻。

  說到這裡,半島覺得應該談一談蘇30MK。

  中國引進的蘇30MKK份3個批次共78架(目前已交付兩批)。蘇30MKK1與蘇30MKK2 裝備的是N-011(甲蟲-27)脈衝多譜勒雷達,蘇30MKK3裝備的是“隼”有源相控陣雷達,在蘇30MKK3交付以後,蘇30MKK1與蘇30MKK2上使用的N-011(甲蟲-27)脈衝多譜勒雷達的主機上將換裝“隼”有源相控陣雷達的主動電子掃描陣列天線(AESAA),升級為“隼”有源相控陣雷達。(但是海軍的蘇30MKK與空軍的蘇30MKK在計算機軟件上略有不同。)

  印度引進的蘇30MKI裝備了N-011M無源相控陣雷達(實際上就是蘇-30MKK所配N-011脈衝多譜勒雷達的無源相控陣改型): 雷達天線直徑超過1000毫米,工作在L,X波段,方位掃描極限角達+/-90度,對雷達散射截面積2平方米的前後半球探測距離分別是80-120千米和30-40千米,對預警機這樣的大型目標探測距離達400千米,對地面目標探測距離達200千米,能同時跟蹤15個目標並同時攻擊6個。 在印度空軍的一次測試中:使用N-011M無源相控陣雷達的蘇-30MKI與裝備RDY雷達(當時西歐最先進的戰鬥機機載雷達)的幻影2000-5(台灣也裝備了它哦!!!)進行電子對抗測試時,後者被認為是超豪華的內置電子干擾系統和雷達本身始終無法對N-011M無源相控陣雷達形成有效干擾,而蘇-30MKI的“火網” 電子干擾系統(中國空軍引進的蘇-30MKK亦有裝備)卻成功干擾了幻影2000-5的RDY雷達。

  雖然從數據上看“隼”式有源相控陣雷達的作用距離以及可同時攻擊的目標數並不比蘇30MKI裝備的N-011M無源相控陣雷達優越。但是“隼”是有源相控陣雷達,其技術上比N-011M無源相控陣雷達先進半代,作戰效能的優越是無疑的:“N-011M無源相控陣雷達的作用距離雖然遠,但在雷達屏幕上看只能看到一片亮點,無法確認那個目標有威脅,也很難確認那個目標是自己人。”以至於在演習中常常發生蘇30MKI擊落己方戰機的事件。

  “隼”式有源相控陣雷達作用距離雖然不如N-011M。但是其探測精度,多普勒銳化比,抗干擾能力,敵我識別能力都大大強於N-011M。其作戰效能至少強於目前“颱風”“陣風”分別使用的ECR-90和RBE-2(兩者都是無源相控陣雷達,預計最快也要2006年才能升級為有源相控陣雷達。)

  蘇30MK已經說得夠多了。還是把話題拉回到殲11升級項目的核心--“隼”有源相控陣雷達上面來。

  雖然“隼”已經是先進的有源相控陣雷達,但他仍然採用了需要冷卻的大功率行波管,這說明他尚未實現固態化。而F-22的APG-77是全固態化的雷達。其AESAA是真正的固態有源相控陣天線。(每個T/R模塊功率僅200瓦)可以推測:“隼”有源相控陣雷達的平均故障間隔應遠遠低於APG-77D的2000小時估計與同時飛固態的APG-80相當500小時。(但也要大大高於N-011M無源相控陣雷達的200小時的水平。)

  同時,雖然“隼”的天線直徑與APG77相近,但是其T/R組件的數量只有APG77的一半(1000個)這說明俄羅斯在有源相控陣雷達技術的核心--T/R組件的製造和設計水平與美國尚有明顯的差距。但“隼”的T/R組件的數量多於日本F2上使用的APG1(750個T/R組件,天線直徑750-800mm)。

  ★光電吊艙★ 此次殲11的升級可能還包括了機翼下掛在的光電吊艙。目前只知道是由俄羅斯烏拉爾光學和機器廠(UOMZ)開發的。

  ★發動機★ 此次殲11的升級只包括雷達,電子設備以及軟件的升級,並不涉及任何發動機的升級與改造。但殲11的中長期升級計劃(至少要到2006年以後了。)是包括矢量推進發動機的。現在不妨先展望一下。

  (1) 矢量推進發動機--勢在必行 為中國空軍的第三代戰鬥機裝備矢量推進發動機已經成為中國航空人的普遍共識。 美國空軍進行的相關研究表明,在1對1的格鬥空戰中,具有俯仰推力矢量的戰鬥機與同種的普通戰鬥機在高度10800米(馬赫數0.9)格鬥獲勝比率為0.78:0.22(提到格鬥效能2.5倍)。在高度1500米,馬赫數0.5,獲勝比則達到0.89:0.11(提到格鬥效能7.1倍).這還只是考慮了俯仰推力的情況。

  (2) 種種跡象表明:矢量推進發動機可能立足國內,而不是俄羅斯。 中國人的談判風格是世界聞名的--大批量的進口一定要附帶技術轉讓,否則就頂多是進口少量成品進行比較和研究。從蘇27到S300,從道爾到基洛,中國引進德國磁懸浮高速鐵路陷入僵局,應該說都是這一風格的體現。

  中國的領導人哪個也不傻,誰不知道磁懸浮比新幹線先進一代,誰不知道買新幹線有可能被當成漢奸呀-可是新幹線是附帶全部技術轉讓的,可以使中國的高鐵技術實實在在的前進20年。德國的磁懸浮雖然能讓中國的高鐵前進40年,但德國人就是不轉讓車頭技術,這40年是水中月,鏡中花呀。半島心中高喊:“就是走着去上海也不坐日本新幹線。”可是現實又是那末難以抉擇,就好像“愛我的人”和“我愛的人”難以抉擇一樣。紅玫瑰與白玫瑰。

  當然,最理想的情況是:德國人眼看買賣要黃,最終就範,轉讓所有技術。而日本人不僅空歡喜一場,還給中國人當了活道具--始亂終棄。哈哈哈(周星馳式的狂笑)……

  扯遠了,回到正題。

  矢量推進技術的關鍵主要是數字化控制和鈦合金推力矢量噴管的製造。數字化控制中國的水並不在俄羅斯之下,是世界水平的。 關鍵是鈦合金推力矢量噴管的製造。鈦合金推力矢量噴管與加力燃燒室的連接處溫度高達2000攝氏度,壓力達5-7個大氣壓,製造這種推力矢量噴管是一個國家科技力量的整體體現,俄羅斯是決不會轉讓的,就是對他的乾兒子--印度也不轉讓,更別說是中國了。

  中國航空人清楚地看到了這一點,痛下決心。並於多年前立項。中國推力矢量技術研究與WS-10同步進行。估計隨着2005年WS-10的服役,其矢量推進改形WS-10A也將很快服役。

  說到這裡就不得不提一下WS-10。

  WS-10的研製也快20年了,終成正果。隨着2005年WS-10的服役中國戰機終於有了一顆“中國心”。需要說明的是:WS-10的卻是在美國一型民用機的核心機的基礎上研製的,並不是此前網上所說的:WS-10是AL-31的國產化型號。

  將其性能列表如下,就不多費口舌了。 WS10 F110 AL-31 PB199 M88-2 裝機 殲-10/殲-11 F-14/F-15/F-16 蘇27/蘇30 狂風 陣風 國別 中國 美國 俄羅斯 歐洲 法國 服役時間 2005 1987 1985 - 1996 推重比 7.5 7.57 7.1 8 8.5 渦輪前溫度(K) 1747 1750 1665 1590 1850 加力全推力(kN) 13200 13227 12500 9000 8000

  [注]:上表中的推重比是我國和美國標準的,與俄羅斯標準不同。例如AL-31的推重比按俄羅斯標準計算是8.2,而按我國和美國標準計算是7.1。

  ★數字化控制★

  WS-10將是中國第一種實現“全權限數字電子控制”(Full Authority Digital Electronic Control ,FADEC)的發動機。

  而WS-10的“全權限數字電子控制系統”(FADEC)殲-11的KSU-1-42數字式電傳操作系統交聯後,能根據飛行狀況自動調節發動機的工作狀態,從而提高飛行效率和發動機的工作可靠性。實際上,這已經是“綜合飛行/推力控制系統”(Integrated Flight and Propulsion Control System,IFPCS)了。

  下一步應該是將其“綜合飛行/推力控制系統” (Integrated Flight and Propulsion Control System,IFPCS)與火控系統(Fire Control System,FCS)交聯,實現“綜合火力/飛行/推力控制系統”(IFFPCS)。當然這已經是第四代戰鬥機的水平了,也是中國航空人今後5-10年的努力方向。

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