美军F-16C战机
据台湾《联合报》报道,美国众议院通过国防授权法案,要求售台至少六十六架F-16C/D战机。台湾防务部门19日指,F-16A/B改良后,部分性能已超越现役F-16C/D,而且邻地也已将目标设定在新一代战机。这也显示,台湾防务部门对采购F-16C/D的兴趣已经大幅减小。
据报道,日本与澳大利亚“新一代战机”都是美国发展中的F-35。台湾空军先前也表示,未来战机的性能应具备雷达匿踪与短场起降能力,依据目前军火市场与世界局势,等于只有F-35一个选项。但依据发展与生产时程,在2025年之前,几乎全无获得的可能。
为获取最大投资与作战效益,台军对F-16C/D型战机将“再作整体评估”。
其实台湾的迟疑可以理解,很大原因是今天的F-16C/D战机已经很难应对大陆的新型战机,这里不说歼20、歼10B,只是讨论下歼10A与美国的F-16C/D到底谁占优势?
美国空军的飞行员私下里都承认中国产歼10式战斗机,是目前亚洲可以与F-16匹敌的先进中/轻型作战飞机。他的一系列基础指标,优越于F-16,甚至包含荷兰4国改进的block60。同时它具有搭载相控阵雷达的特点,对于发现识别隐身类型战斗机,侦察机有一定作用。机载武器更加先进。它可以搭载来自欧洲,俄罗斯,甚至美国的不同类型导弹。实现最大距离125公里,最小距离500米的攻击范围。北韩希望采购此类战斗机,来配合米格-31式使用。这样的组合,对于两种战斗机来说,是十分融洽的。但具体购买的希望如何,恐怕不乐观。
关于歼10与F-16的文章网上已经很多了,各种观点都有,但感觉分析的还不是很全面,导致得出的结论缺乏可信度,歼10比F-16好,好在什么地方?差,又差在哪里?缺乏理论根据,本文将对这两者的胜负问题,再作一番深入的探讨。
在F-16系列里,最先进的终极F-16是出口阿联酋的F-16E/F“沙漠隼”,与美国空军标准的50批F-16C/D型相比,该机至少有70%的结构已经改变;性能极为先进,歼10赢了F-16A/B不算本事,只有盖过了F-16E/F,我们才能说,“猛龙”比“战隼”强。
F-16C block25
首先,作为两款先进的多功能中型战斗机,争夺区域制空权应是其重要任务,也是区分战机性能好坏的重要环节,要在激烈的空战中取得优势,必须拥有优异的机动性能和强大的电子设备。
在发动机推力和起飞重量相差不大时,气动布局往往对飞机机动性能有巨大影响。与F-16一样,歼10也采用了翼身融合体设计和机腹进气,以及先进的放宽不稳定的四余度电传操作系统,有所区别的是歼10采用的近耦鸭式布局,全动鸭翼配大后掠52度三角翼,与F-16E/F采用宽边条,带前后缘襟翼的40度后掠梯形翼,展弦比约为3.0的设计想比,就常规机动性而言,,歼-10空战推重比略逊于F-16A(后者约1.15),优于F-16E/F(虽发动机推力增大30%,但起飞重量增大了50%),翼载则小于F-16任何型号。
由于F-16E/F采用固定进气道,高空高速性能无法和歼-10匹敌,在BVR中,歼10无疑更占优势,只有在中低空亚音速区双方互有长短:由于歼-10鸭式布局使得诱导阻力大,推重比略小,估计其中加速性、爬升能力以及稳定盘旋能力可能略逊于F-16A,但必定优于F-16E/F,而瞬时盘旋能力则优于F-16任何型号。另外,在空战最频繁发生的跨音速段,由于低展弦比的大三角翼具有从亚音速到超音速时焦点移动量小的优点,因此歼-10在此段的加速性能尤其出色,这在空战中会给歼-10带来更多获胜的机会。
阿联酋的F-16 Block60 上安装的AN/APG-80雷达
虽然F-16E/F的气动外形不占优势,但能在沙特先进战斗机的竞标中击败法国阵风和欧洲台风,是与其强大的电子设备是分不开的。这一点上,歼10没有优势可言。
F-16E/F“机头内装有F-16家族中最先进的、功率最大的火控雷达AN/APG-80先进捷变波束有源相控阵雷达。这也是用于在研的第四代轻型战机F-35上的新设备,其探测距离比F-16I安装的AN/APG-68(V)9合成孔径雷达大2倍,对RCS=3的目标探测距离超过150公里,APG-80雷达具有先进的对空和对地两种工作模式,可以连续搜索和跟踪出现在它扫描范围内的多个目标。
具有高清晰度合成孔径雷达成像能力。对地分辨率为0.61米,可探测90公里外的小型巡航导弹和隐型飞机,雷达的可靠性也比传统的机械扫描雷达高2倍。与采用JSF雷达的F-16E/F相比,歼10采用的雷达,网上一直有争论,综合考虑,最有可能的应该为南京14所的国产1473型雷达,据说它是在ZHUK-M的基础上研制的无源相控阵雷达。对RCM=3平方米的目标搜索距离为140公里,可以同时跟踪15个目标并攻击其中威胁最大的4个目标。14所研制的在170舰和空警2000上装备的相控阵雷达已显示出其在研制先进雷达上所具备的实力。
歼10许多方面不差于F-16E/F
而头盔瞄准具方面,歼10是由洛阳光电技术研究所开发的水平视场达到了正负120度头盔瞄准具,与整和平显信息的联合头盔瞄准系统(JHMCS)相比,在自动化程度和功能上稍有差距,对近距格斗结果影响应该不大。
与F-16E/F的AN/APG-80相比,在探测小型目标和对地高分辨率探测方面1473有差距,而在对与RCS=3的目标方面则与AN/APG-80旗鼓相当,因此可认为在空中态势感知方面,歼10不差与F-16E/F,不亚于AIM-120C和AIM-9X的R-77+R-73E结合歼10的高空高速以及中低空高机动能力,使得歼10不论是在BVR还是近距格斗中都有优势。
当然,在强电子干扰的条件下,依靠集成前视红外瞄准系统(IFTS)的F-16E/F会表现的更好。
如果只是空战,那么我可能倾向驾驶歼10,但如果要执行对地攻击任务,则可能会选择F-16E/F,因为它除了全套的先进制导弹药外,超低空突防技术最先进的,也只有美国。
F-16E
F-16E/F在低空飞行状态下,飞机有两种地形跟踪模式。一种是数据库地形跟踪模式,利用地形升降数据库来确保离地高度。另一种是雷达地形跟踪模式,利用APF-80雷达保持与地面的距离。飞行员可任意选择哪一种模式,高度可在30米-300米之间选择(树梢高度),采用人工驾驶或自动驾驶均可。
使用数据库地形跟踪模式可以让F-16E/F即使在超低空,也可作剧烈机动动作,更有效攻击目标和摆脱防空火力,结合JASSM防区外发射弹药/JDAM精确制导炸弹/JSOW防区外制导弹药/AGM-142精确攻击弹/AGM-130精确制导导弹。哈姆反辐射导弹等的F-16E/F在对地轰炸中,与依靠传统雷达突防的歼10相比,无疑是后者难以超越的。
在信息化技术使用方面,美国人极为迷恋并保持其领先,F-16E/F的采用“综合核心处理机”(ICP)完成包括雷达和电子战系统在内全部传感器和设备的信号/数据处理工作,光纤传输网络的带宽是1553B数据总线的1000倍,由于先进数字技术的运用,F-16E/F的坐舱自动化方面教歼10自然更加先进,人员的工作强度更小,反应更为迅速,在作战中,将会极大弥补其在机动性上与歼10的差距。
结合JSF技术的F-16E/F毫无疑问是一款强大的中型战斗机,即使与狂风和阵风相比,也丝毫不逊色,但其不具备超音速巡航,超机动性和隐身能力,使其在面对采用四余度电传操作系统和优异气动布局的歼10时,即使电子设备更为先进,也很难具备真正压倒性的优势,而歼10作为新型战机,却具有极大的改进完善潜力,随着我国隐身技术,新型AESA雷达,推力矢量喷管TVC控制和大推力涡扇机的研制成功,我们的歼10将会把这只30年的老隼远远抛在后面。
歼10试飞员雷强对比歼10、F-16和苏-27
记:您在巴基斯坦飞过他们的F-16,当然也还很熟悉苏-27系列的战斗机。您觉得歼-10和F-16、苏-27相比,性能上的区别在哪里?
雷:F-16的敏捷性远不如歼-10,由于它不是鸭式布局,而是正常布局,F-16平尾的气动力总是有副作用,会抵消一部分升力,所以做不到歼-10这种鸭式布局飞机的性能。而且歼-10这种近耦合鸭式布局,不仅鸭翼上产生正升力,鸭翼拉出来的涡流还能吹掉机翼表面的附面层提供附加升力,所以F-16水平盘旋能力,和咱们不在一个量级上。另外F-16的推重比比歼-10高,尽管它推重比比我们大,但由于F-16垂直筋斗的曲率半径比我们大,所以其推重比优势在机动过程中,并不一定能显示出来。综合起来,F-16的垂直机动性应该和歼-10相当。所以,从机动性方面来讲,歼-10肯定优于F-16苏-27的盘旋和歼-10差不多。因为苏-27是是补出来的软体飞机,它的机翼可以有一定幅度的变形。这种变形有利于盘旋性能。但苏-27的滚转机动性比较差。在1.2马赫时,苏-27极限滚转角速度才每秒20~30度。同样条件下,歼-10可以做到每秒200多度。就是说在这种条件下,我要把机头指向苏-27很容易。同是第三代战斗机,为什么会有这么大差距?还因为苏-27是补出来的飞机,因此它承受滚转载荷的能力比较低,20~30度/秒已经接近结构承载能力的极限了。垂直机动性,苏-27强一些,因为它是双发,推重比更大。
记:航电方面的优劣如何呢?
雷:我觉得三种飞机的主要区别在航电。三种飞机的雷达作用距离差不多,能够使用的武器也差距不大。F-16的航电不如咱们的,歼-10是一个平视显示器和三个下视显示器,F-16现在比较好的改型是一平二下,原来F-16A/B型的时候是一平一下。所以我们的座舱更接近“玻璃座舱”的要求,各种电子设备的功能和界面比F-16更好。
记:那苏-27的航电设备岂不是更差了?
雷:和苏-27比较,歼-10还是有较大优势的。比如苏-27和咱们进行空战格斗,互相都看见了对方,然后都向侧向机动以躲避对方的第一次攻击。这时候双方都在转向,苏-27一转,就不知道歼-10飞到哪里去了。但是歼-10的电子系统会根据苏-27消失时的航迹进行解算,用计算机预测其大概会出现在什么位置。然后飞行员根据预测,采取相应的战术动作,很多情况下都能及时出现在苏-27的身后。以前也组织过专门的对抗训练,苏-27经常跟不上歼-10。F-16和歼-10相比,尽管其航电设备比较先进,但是飞行员只能看到一个或两个显示器的内容,有些数据不能直接看到,这就影响了飞机性能的发挥。
歼10试飞员雷强对比歼10、F-16和苏-27
记:您在巴基斯坦飞过他们的F-16,当然也还很熟悉苏-27系列的战斗机。您觉得歼-10和F-16、苏-27相比,性能上的区别在哪里?
雷:F-16的敏捷性远不如歼-10,由于它不是鸭式布局,而是正常布局,F-16平尾的气动力总是有副作用,会抵消一部分升力,所以做不到歼-10这种鸭式布局飞机的性能。而且歼-10这种近耦合鸭式布局,不仅鸭翼上产生正升力,鸭翼拉出来的涡流还能吹掉机翼表面的附面层提供附加升力,所以F-16水平盘旋能力,和咱们不在一个量级上。另外F-16的推重比比歼-10高,尽管它推重比比我们大,但由于F-16垂直筋斗的曲率半径比我们大,所以其推重比优势在机动过程中,并不一定能显示出来。综合起来,F-16的垂直机动性应该和歼-10相当。所以,从机动性方面来讲,歼-10肯定优于F-16苏-27的盘旋和歼-10差不多。因为苏-27是是补出来的软体飞机,它的机翼可以有一定幅度的变形。这种变形有利于盘旋性能。但苏-27的滚转机动性比较差。在1.2马赫时,苏-27极限滚转角速度才每秒20~30度。同样条件下,歼-10可以做到每秒200多度。就是说在这种条件下,我要把机头指向苏-27很容易。同是第三代战斗机,为什么会有这么大差距?还因为苏-27是补出来的飞机,因此它承受滚转载荷的能力比较低,20~30度/秒已经接近结构承载能力的极限了。垂直机动性,苏-27强一些,因为它是双发,推重比更大。
记:航电方面的优劣如何呢?
雷:我觉得三种飞机的主要区别在航电。三种飞机的雷达作用距离差不多,能够使用的武器也差距不大。F-16的航电不如咱们的,歼-10是一个平视显示器和三个下视显示器,F-16现在比较好的改型是一平二下,原来F-16A/B型的时候是一平一下。所以我们的座舱更接近“玻璃座舱”的要求,各种电子设备的功能和界面比F-16更好。
记:那苏-27的航电设备岂不是更差了?
雷:和苏-27比较,歼-10还是有较大优势的。比如苏-27和咱们进行空战格斗,互相都看见了对方,然后都向侧向机动以躲避对方的第一次攻击。这时候双方都在转向,苏-27一转,就不知道歼-10飞到哪里去了。但是歼-10的电子系统会根据苏-27消失时的航迹进行解算,用计算机预测其大概会出现在什么位置。然后飞行员根据预测,采取相应的战术动作,很多情况下都能及时出现在苏-27的身后。以前也组织过专门的对抗训练,苏-27经常跟不上歼-10。F-16和歼-10相比,尽管其航电设备比较先进,但是飞行员只能看到一个或两个显示器的内容,有些数据不能直接看到,这就影响了飞机性能的发挥。
记:驾驶感受方面,三种飞机有什么区别?
雷:F-16是比较舒适的飞机,设计者把操纵杆布置在飞行员右侧,飞行员飞起来一直背靠着座椅飞,而且当大过载机动时,比如5个g以后,座椅就开始往后倒了,采用侧杆,就是为了解决承受大过载这个问题,如果放在中间,就够不着了!而且F-16的大气泡形座舱视野特别宽阔!苏-27/30的设计思想中还有二代机的影子,再加上完全是为俄国人身材设计的,里面的驾驶杆都很高很长,这样咱们的飞行员就很累。歼-10的驾驶杆基本在人的膝盖部,操作起来比较舒服。
记:超视距呢,如果我们现在用SD-10这种导弹,和F-16比起来如何?
雷:这就不好说了,因为这完全是整个的战场态势的判断。如果纯粹是两架飞机对比的话,我觉得相当,但现在打仗不可能这样,它肯定会加干扰机,干扰弹和投放箔条之类的对抗手段,再加上预警机和数据链的支持。现在的战场,是一个整体的态势,单个的武器到底谁强,并不重要。从现在战争的发展来看,飞机的平台作用,已经不重要了。因为现在导弹太先进了,而且导弹的引导手段也多,所以对飞机的平台,要求并不是太严格。
具体说,歼10和美国空军现役的最新F-16相比:
1、机动性明显优越(看爬升速度、盘旋速度、升限)。
2、雷达性能明显优越(看探测距离、同时跟踪目标数、同时攻击目标数和离轴发射角度)。上面引用的雷达数据是美国空军现役F-16C/D所装的最新雷达,APG-69(V)9,而有证据说明歼10的雷达探测距离超过苏-27SK的雷达,也就是110千米(下面有详细分析)。
3、隐身能力估计差不多。上面引用的雷达反射截面是有隐身涂料的F-16C/D,中国驻南使馆被炸之后得到被击落的F-117隐身战机残骸,此后隐身材料水平号称至少接近美国。
4、超视距导弹攻击能力可能稍差。中国的近中距空空导弹水平据说很不错,但超视距导弹基本可以肯定还赶不上美国的水平,因为这是美国的强项。
5、航程不如F-16,这是设计目的不同,美国需要远距攻击,而中国在可见的将来这个需要还不大。
F-16C block40
那么实战对抗会出现什么样的情形?
如果歼10有地面雷达或预警机支持,F-16C有预警机,那么第一波超视距攻击歼10可能要吃亏大一点,战术上需要分散队形,并根据环境或者超低空隐蔽接近、或者利用自己的升限优势从高空接近(这样可以同时降低规避远距导弹的难度),这样有可能把损失降到可以接受的水平。随后,歼10需要以最高速度逼近,进入中距导弹对抗,同样利用升限优势,损失持平应该完全可能,甚至有可能占优势(尤其如果歼10根本不挂载远距导弹的话)。如果之后还能不让对方脱离战区的话,进入近战,那么F-16C恐怕要吃大亏。
脱离战斗模式、环境谈空战性能是没有多大意义的,除非双方差别巨大。上面说的是歼10和F-16对抗最有可能出现的环境和战斗模式。如果反过来,歼10长途攻击,F-16C防御反击,那结论就很不一样了—F-16C有地面雷达支持,加上航程短可以满载导弹,而歼10需要带油箱,严重损失武器挂载,那么别说超视距,中距攻击这一关都难过。
但无论如何,一说到F-16要吃亏,有的人不乐意听了。
F-16C block50
这里需要说明的是,F-16C/D第50/52批次是美国空军现役的最新批次,但并不是世界上最先进的轻型战斗机,尽管名气最大。它的机动性和雷达探测距离不如苏凯系列早已人所共知,而长处是导弹和数据链,但美国空战一般都可以保证有预警机实施战区指挥,而且战术上尽量避免近战格斗,所以这对F-16来说不构成致命的弱点。而更新的第60批次没有装备美国空军,而是出口阿联酋,F-16I出口以色列,两者的机动性都更差,第60批次的甚至都已经超重不堪,变成了静稳定飞机。看样子阿联酋人相信现代空战不用格斗比美国人自己更虔诚,嘿嘿。
F-16之所以名气最大,有几个原因:美国造(美国造呃老大!别的都不用说啦!),实战经历无可望其项背,价格相对便宜(比欧洲的几款便宜多了),维修相对容易(F/A-18的寿命就很糟糕),安全可靠,包括对敌对海攻击在内的综合性能很好,等等。但是具体性能方面,苏恺-27后期型号及后期家族成员、幻影-2000、台风、阵风、瑞士的Grippen以及F-15超过F-16早已人所共知。所以美国空军从八十年代开始就强烈要求研制第四代战机。
歼10雷达罩
雷达数据最难找,因为这对实战生存和作战效能至关重要,最保密。但是据俄国人介绍,毛子曾经给歼10推荐两种他们的雷达,N010甲虫和RP-35珍珠,网上流传早期曾考虑过以色列的EL/M-2035。EL/M-2035探测距离才46千米,显然很快就淘汰了。N010用于歼八II,所以估计不大可能用于歼10。最近据“试飞员笔记”官方泄密,歼10雷达是国产而且探测距离超过中国进口的苏-27SK(N001VE,110千米),网上传闻得到了法国的帮助。另外,从下面的照片推算,结合上面的翼展数据,歼10雷达罩的直径至少880毫米(如果翼展比俄国人说的大的话,那么雷达罩直径更大):
RP-35的直径是680毫米,所以不可能是它—歼10机头是圆形,这需要损失升力,其设计目的显然是最大限度加大雷达致敬,从而加大探测距离。那么说国产雷达的可信度还是比较高的,天线阵面积比RP-35大至少65%,在单发战斗机里大概是最大的。保守估计,探测距离达到后者水平140千米,应该不算过分,很可能要超过。跟20打4是N010的数据,应该算保守。在现在的情况下,中国不可能因为追求国产化而牺牲性能,尤其是雷达这样的关键性能。
歼10大部分作战性能超过F-16最新型号
后向发射、导弹预警是网上传言,没有额外的证据。离轴发射角的估计是基于关于霹雳-8的传言,但歼10使用头盔瞄准器是基本肯定的,根据其雷达性能应该总体高于N010的推测,这也可信。
另外,据“试飞员笔记”泄漏,歼10的操纵比苏-27简单容易,飞行员可以短时间不管,而飞机保持原飞行状态,也就是说歼10用了四余度全权电传系统。这是一个巨大的突破,能够大大缩短训练时间,加强飞行安全性和战斗效率(飞行员可以把主要精力用于空战而不是维持飞行状态)。
总体看来,说歼10大部分作战性能超过F-16最新型号应该是比较可信的。