揭秘中國新款殲-20,美國800架F-35都是單座,我國為何研製雙座

海陸空天慣性世界雜誌 發佈 2024-04-02T08:51:26.409287+00:00

2021年10月29日,中國海軍新一代艦載戰鬥機的原型機在中國瀋陽飛機製造公司首飛成功,這不僅標誌著中國成為繼美國之後世界上第二個獨立研製兩種五代戰鬥機的國家,同時預示著中國海軍未來的航母艦載機也將進入「隱身」時代,海軍整體作戰能力將會因此提高到一個新的階段。

2021年10月29日,中國海軍新一代艦載戰鬥機的原型機在中國瀋陽飛機製造公司首飛成功,這不僅標誌著中國成為繼美國之後世界上第二個獨立研製兩種五代戰鬥機的國家,同時預示著中國海軍未來的航母艦載機也將進入「隱身」時代,海軍整體作戰能力將會因此提高到一個新的階段。

更重要的是,由於新型隱身艦載戰鬥機的出現,中國海軍的艦載戰鬥機力量已經與美國海軍之間在技術上不存在「代差」,實際上大幅降低了中美兩國爆發大規模、高強度海上衝突的可能性,這對於保證地區乃至世界和平都是有重要意義的。

與此同時,中國成都飛機製造公司也正在為一種新型戰鬥機的首飛進行準備,這就是傳聞已久的殲20雙座型戰鬥機。作為世界上除美國F-22A之外僅有的第五代重型戰鬥機,殲20雙座機不僅代表了中國航空工業在近20年間所取得的巨大成就,而且也打破了美國F-22A一家獨大的局面,扭轉了亞太地區乃至中美空中作戰力量失衡的狀態。

隨著殲20於2017年裝備部隊,中國空軍進入到五代機時代。在持續加速殲20的生產、裝備規模的同時,殲20的改進、改型工作也在按部就班地進行著,這其中除了換裝了國產新型發動機的單座型外,最為重要的就是傳聞已久的雙座型。

早在數年前,殲20的總設計師楊偉院士就說過,殲20將會向系列化方面發展,「作為一個擁有巨大作戰潛力的空中平台,未來將會在其基礎上發展出與殲20迥然不同、可以起到關鍵作用的飛機」。這其中所指的「迥然不同、可以起到關鍵作用的飛機」,很可能就包括殲20雙座型。

為什麼要發展雙座戰鬥機

雙座戰鬥機的發展初衷主要是考慮以下兩個方面的需求。首先是承擔輔助訓練任務,提高訓練效率並促進部隊戰鬥力的快速形成。戰鬥機發展雙座型早在20世紀50年代進入到噴氣飛機時代後就已經成為一種慣例,雙座型最初擔負的重要任務就是用於培訓同型單座戰鬥機新飛行員,就是人們常說的同型雙座教練機。

中國在研製殲10和殲11B這兩型四代戰鬥機時,也同樣發展了殲10S和殲11BS雙座戰鬥/教練型,而且空軍的裝備數量非常可觀,這對於21世紀後中國空軍快速完成四代機的換裝工作並形成作戰能力,縮小甚至扭轉周邊一些國家和地區長期對中國空軍形成的巨大空中優勢發揮了巨大的作用。

雙座機的第二個發展初衷是提高作戰效率並滿足某些特殊作戰任務要求。比如在執行一些遠程空中巡邏或攔截任務時,戰鬥機應儘可能地增加留空時間以提高作戰效率,減少戰機的投入數量。

同時留空時間的大幅增加對飛行員提出了更高的要求,雙座戰鬥機由2名飛行員共同駕駛,遠程飛行中可以通過交替休息的方式來保持體力和精力,因而避免或最大程度上減少了整個飛行過程中過度損耗精力和體力的問題,這是單座型戰鬥機無法相比的。

此外,一些更為繁瑣、複雜的作戰任務也更適合雙座戰鬥機來承擔,比如實施遠程對地攻擊或具備多任務作戰能力的戰鬥機需要採用低空、超低空突防,且需同時應對空中、地面(海面)的威脅等,單座戰鬥機飛行員就要同時身兼數職,雙座戰鬥機的話就可以很好地解決這個矛盾,兩人明確分工,各有側重,戰鬥機的作戰能力和作戰效率都可以實現最大化。

實際上,對於傳統對空作戰任務來說,無論是近距格鬥還是中、遠距超視距攔截,雙座戰鬥機的作戰效率和戰場環境及態勢感知能力都要優於單座戰鬥機(機動性方面則略差),無論是近距空戰還是中遠距空戰,後艙飛行員都是一個十分重要的「信息獲取源」。

空戰中,前艙飛行員需要將精力全部放到控制飛機高機動飛行之中,因而並不能及時獲知瞬息萬變的空中態勢並對威脅信息做出快速反應,這時後艙飛行員不僅可以有效地通過機載電子設備或目視來了解、掌控空中態勢以及需要面對的空中威脅,而且還能將篩選後的重要信息告知前艙飛行員,以協助其採取正確或更有效的作戰方案。

而在一些更為特殊的領域內,雙座戰鬥機同樣是首先考慮和選擇的平台。比如專用電子戰飛機,比較著名的就是美國的EA-6B和EA-18G。

綜上所述,雙座戰鬥機雖然由於增加了1名飛行員而使飛機的重量有所增加、結構氣動方面有所變化,導致飛行性能和機動性要略低於同型單座戰鬥機,但在某些特殊需求情況下,其使用效能和作戰效能要高於同型單座戰鬥機,戰場適應能力也更強。這促使同型雙座戰鬥機在一國空中作戰力量中占有著重要的地位,有著可觀的裝備數量。

為什麼五代機不研製雙座型

2005年,世界上第一種五代機——美國研製的F-22A服役,但到2011年底生產線關閉,卻只生產了187架,而且全部為單座型。就在F-22A關閉生產線的同時,美國的另一款五代戰鬥機F-35的研製工作已經完成,根據作戰需求確定了A、B、C三個型號,用來滿足空軍、海軍陸戰隊以及海軍常規航母對五代機的需求。

到目前為止,美國F-35各型號的生產數量已經接近800架,但所有型號全部是單座型,這也就從另一個側面說明,五代機至今沒有雙座型的出現並不單單是由於生產數量較少或是造價增加這些因素造成的。我們似乎可以從以下幾個方面來解釋五代機至今沒有雙座型的原因。

首先,五代機並不需要同型教練機。在不考慮擴展五代機作戰功能的前提下,五代機的確不需要發展類似四代機那樣的同型雙座教練機。同型雙座教練機的最大作用是用於新飛行員的培養和日常戰術訓練,但是在進入五代機時代後,由於其技戰術性能更先進,一般都會挑選擁有大量四代機飛行經驗的老飛行員進行換裝工作,他們對高性能戰鬥機已經有了十分深入的了解和操控能力。

其次,五代機有著更為明確的設計、作戰目的,單人駕駛已可以滿足作戰需求。從F-22A最初的驗證機ATF計劃開始,美國空軍就將其定位為一種具備隱身能力的高機動制空戰鬥機,用於第四代F-15戰鬥機,擔負要地防空以及奪取戰場制空權這種單一任務,完全不考慮執行對地攻擊任務。

再者,新一代機載航空電子設備的自動化程度更高,信息處理能力更強,這也賦予了第五代戰鬥機更強大的多任務作戰能力,極大地減輕了對多機組成員的依賴。而符合這一特點最典型的機型就是F-35戰鬥機。

最後就是現代體系化、網絡化作戰概念的出現。進入21世紀後,隨著現代電子技術的快速發展,人們的生活已經逐步進入網絡時代,其巨大影響在軍事領域給現代戰爭帶來了顛覆性的轉變,直接促進了體系化、網絡化作戰概念的出現。

在這個新概念中,傳統的單兵對單兵、單套作戰裝備對抗單套作戰裝備的局面已不再出現,取而代之的是以C4ISR系統為核心的作戰體系之間的對抗,每個作戰單位只是這個大系統中的一個分支或節點,最大程度地提高武器平台的作戰效能。

因此,第五代戰鬥機之所以至今沒有出現同型雙座機,很大程度上是沒有迫切的作戰需求。特別是在2010年前後,中俄兩國的五代機還沒有出現,美國空軍憑藉著兩種第五代隱身戰鬥機,在技術上至少還能保持15年以上的絕對優勢。

受到空軍作戰需求以及研製年代的限制,美國的F-22A和F-35系列在遠超其他國家航空技術的支持下,以較小的機體尺寸實現了預定的設計目標。而俄羅斯研製的蘇-57和中國研製的殲20的機體長度都在20米左右(這也是早期被國外媒體稱為技術不夠先進、製造工藝不佳的表現),機翼面積和機內空間更大。

因此,如果發展同型雙座機,無論是中國的殲20還是俄羅斯的蘇-57,整體性影響都會很小且更具有可行性,這也是中國率先在世界上推出了五代同型雙座機的主要原因之一。現階段的美國空軍確實面臨著一個比較尷尬又非常煩惱的問題,如果當年選擇了機體尺寸、內部空間更大的YF-23作為五代機發展的話,那麼在面對中國的殲20或俄羅斯的蘇-57時,應對的靈活性及可選擇性就要比YF-22好得多。

美國是世界上最早設計、裝備五代戰鬥機的國家,早期也曾進行過五代雙座機型研製。美國空軍在20世紀90年代末提出的FB-22隱身戰鬥轟炸機和海軍提出的F/A-22N隱身艦載戰鬥機,都是以空軍型F-22A為基礎發展的雙座型。但是這兩型雙座五代機受到原型機的限制,並不是簡單增加一個飛行員後艙那麼簡單。

FB-22隱身戰鬥轟炸機除了動力裝置沒有大的改動外, 機體、翼展、氣動方面都需進行重新設計;海軍的F-22N更是採用了與F-14A類似的變後掠翼設計,實際上只是沿用了F-22A相關技術發展的全新型號,與F-22A本身已經沒有什麼直接關係了。

【編者按】本文節選自艦載武器雜誌2022年05期《任我狂放——開啟五代機新紀元的中國殲20雙座隱形戰鬥機》

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