隐身战机为何“无敌”?浅谈歼20在未来战争中的战法选择

2019/11/2890 浏览综合
以下文章来源于讲武堂 ,作者讲武堂
《讲武堂》与《红警OL》联合推出隐身战机系列军事科普文章,解读未来空战的战争密码。
隐身战机系列军事科普
歼20在未来战争中的战法选择
TapTap
图:歼20七机同框,意味着我国首款隐身战斗机即将成建制形成战斗力。隐身战机为何“无敌”
隐身战机是战斗机发展百年历史上,可以说是最伟大的发明,它的特殊性体现在史无前例的比上一代飞机完全压倒性的优势,这在战斗机历史上是极其罕见的,一般来说新一代战斗机对上一代战斗机,交换比3到4就很顶尖了,但是隐身战斗机可以做到50或者100比0,这就是所谓的几乎零伤亡。由于隐身技术给飞机带来了巨大的安全加成和袭击的突然性:从这个意义上来说,隐身飞机每次的攻击都可以算是突然袭击,而军事作战的最大特点是,早有准备和突然袭击的作战效果相差可以高达几百上千倍,基于这个角度,隐身可以算是新世纪的魔法,而且是战略的魔法。
TapTap
图:隐身飞机和非隐身飞机,差距天壤之别,非隐身F-15战斗机和隐身F-22空战100次,几乎难有一次取胜
隐身技术如何改变对战模式?
对地攻击
对地对海攻击中,由于飞机具备良好的隐身效能,极大缩减了敌人防空系统的发现距离,飞机可以比较逼近目标投弹,这种作战模式一直持续至今,采用这种模式作战的飞机主要有F-117攻击机,B-2隐身轰炸机。
F-117A攻击机是世界上第一款隐身飞机,飞机具有良好的隐身能力,包括了雷达隐身和红外隐身,飞机凭其隐形性能可以突破敌火力网,压制敌防空系统,摧毁严密防守的指挥所、战略要地、工业目标,也可执行侦察任务。
F-117A由于隐身的加成,不再过分惧怕敌方的雷达探测,主要保持在一定的安全范围内都是比较安全的,所以可以在敌人设防空间的任何高度飞行,不必像普通非隐身战斗机一样进行危险的低空飞行来躲避敌方雷达的探测,而且投弹过程也比较从容,不像常规战斗机那样在实施对地攻击时采取以躲避敌方地面火力为主,以主动攻击为辅的战术,因而它比常规战斗机更适合于攻击地面目标。
TapTap
图:F-117由于是第一款隐身飞机,所以设计并不完善,为了隐身牺牲了机动性。
F-117攻击机由于设计的缺陷,飞机缺乏机动性,是一款很笨的飞机,而且飞机不带雷达,所以态势感知能力极差,不适合白天出动,所以每次执行任务都是半夜。
F-117弹仓可以挂载2发2000磅激光制导炸弹,挂在两个武器舱中,武器舱长4.7米、宽1.57米,提供了2300千克的荷载能力,理论上几乎能携带军械库内的大部分武器,但是美国空军就尝试了激光制导炸弹这一种选项。
F-117作战使用并不方便,出动之前,侦察部门必须提前将敌人所有固定雷达站位置标注好,然后精心策划并找出一条最安全路线,在这个过程中,还得特别担心敌人的机动雷达,所以,作战效率并不高,每次出动都需要提前很多天的精心计划和安排。
从作战方式来说,F-117还是很简单,飞行员按照预定路线飞行,到了预定发射位置,使用机内的光电探测器识别出目标位置,并选择合适的实际发射激光制导炸弹即可,整个过程中机上激光照射器需要保持一直工作,工作流程是,先照射目标,然后打开弹仓,放出激光制导炸弹,等到激光制导炸弹导引头捕获到目标反射信号之后立即释放炸弹,并迅速关闭舱门,这个过程中,存在的风险就是,假如炸弹的激光头没有及时捕捉目标,飞机就得保持舱门开启,这个时候飞机雷达反射截面会增加几百上千倍,时间稍长就容易遭到敌人防空系统反击,南联盟击落的F-117就是这种原因失败的。
TapTap
图:F-117弹仓打开投弹,这个过程隐身完全丧失,所以必须尽快缩短暴露时间。
在F-117之后,美军进行了总结,最终的解决办法就是两条路子,一条采用卫星制导炸弹,数据在弹仓关闭时候就可以输入炸弹计算机,飞行员要做的就是飞抵投弹位置,将导弹丢下即可,可以立即快速关闭弹仓门,避免被敌人雷达持续追踪。
第二种,继续采用激光制导炸弹,但是激光制导炸弹采用更先进的导引头,更大的光学孔径,可以先投射然后自动捕捉反射光束,这种技术在美国F-35战斗机上使用比较广泛,F-35战斗机机头下EOTS光电系统,可以提供将近40公里的激光照射能力,所以对载机安全性相当好!我国歼20也有性能相近的EOTS光电系统,同样可以在远距离上进行精确“点穴”打击。
隐身态势球
不少人对隐身的看法是,隐身飞机就是雷达完全看不见,其实并不是这样的,隐身飞机的隐身是有局限有条件的,尤其是现阶段的隐身飞机,现阶段隐身飞机的弱点何在?
在大部分高威胁方位是隐身效果比较好的,比如机头正前方30度左右范围,但是在某些方位确实比较差的,这些方位大多是机翼和机身边缘的垂直法线方向,飞机一直在不停飞行中,相对地面地面雷达的姿态角一直在变化,性能普通的雷达也能偶然捕捉到隐身飞机的踪影,不过这个状态并不持久,就是那么几秒钟,不能形成稳定跟踪状态,所以实际上隐身飞机还是非常安全的。
但是,隐身技术给世界防空系统带来巨大的挑战,为此世界各国想出了很多办法,其中包括更长波段的米波雷达,超大功率的雷达,精密的X波段雷达,除了固定部署型号之外,还特意部署了一些机动雷达,一架隐身飞机在多种不同型号雷达面前,隐身效果是不同的,有一个相对固定的安全区,飞行员需要认真驾驶飞机在这些安全区之间飞行,而且还必须随时做好应付突然出现的雷达的准备,为此,为执行对地攻击敌的F-35战斗机开发了自动的隐身态势球,飞行员随时可以观测到自己的雷达安全形势,随机应变采取措施躲避危险。
TapTap
图:隐身飞机对地攻击遭遇的难题就是:如何知道自己还隐身不隐身,为此美国研发了实时的隐身态势球,让飞行员随时可以知道自己的安全状况。
隐身飞机的空战
隐身飞机空战有两种情况,一种是针对非隐身飞机,包括非隐身战斗机,轰炸机,直升机,加油机,预警机等,另外一种是针对同样是隐身的战斗机,这两种不同目标的应对策略都有河大差异,所以分开讨论。
隐身飞机对付非隐身飞机
除了空中预警机之外,隐身飞机对付非隐身战斗机,一般都是很轻松的,非隐身战斗机在正前方对付隐身飞机的攻击,在目视距离之外几乎没有可能发现隐身飞机,所以,隐身飞机可以轻松从目标飞机任何角度发起攻击,而且为了降低风险,还经常绕到敌机侧面或者后面进行攻击,这种攻击模式轻松规避了敌机可能的反击。
隐身飞机对付非隐身飞机,可以使用外界信息,比如地面预警雷达或者空中预警机得到目标位置高度速度,不需要自己打开雷达,当然,也可以打开自己雷达搜索,普通非隐身飞机航电相对隐身飞机明显差了一个等级,对于隐身飞机雷达的低截获概率工作模式并没有警觉,也没有能力反应,而作为背景噪音直接过滤掉。
而且隐身飞机采用了先进的有源相控阵雷达,雷达信噪比很高,滤波能力也超强,对于低空飞行目标发现距离也非常远,对中高空非隐身战斗机发现距离非常非常远,大多超过200公里,甚至300公里距离,非常接近预警机能力!
而且隐身飞机还装备先进光电系统,利用雷达发现目标后,可以用光电系统获取高清图像,确认飞机具体型号,使得攻击更有效率,避免误判,对于普通三代机机载雷达来说,敌方机载干扰机是一个很大的麻烦,稍不注意就可能失去雷达功能,而有源相控阵雷达空间能量控制很精确,几乎对于敌人干扰免疫,而且敌人开动干扰机后,载机的先进电子战系统还可以清楚指出敌机位置,更利于作战。
隐身战斗机和非隐身战斗机作战,几乎等于屠杀,不管中国还是美国,多次军事演习的结果都证明,正常隐身状态下,非隐身战斗机比如F-15,F-16,F-18没有任何生存空间,几乎都是没有任何觉察,导弹就飞过来了!整个作战过程中隐身飞机不需要做太大的机动就是简单作为超视距攻击就行,也不太担心敌方的反击。
TapTap
图:隐身飞机对非隐身飞机,犹如砍瓜切菜,隐身飞机之间作战却困难重重,发现难,锁定难,退出容易。
猎杀空中预警机
隐身飞机对付的非隐身目标中,最有价值的就是空中预警机,这也是最有挑战的任务,预警机往往会安排几架战斗机作为护航机型,而且躲在战线后方200公里左右,对于这种情况,隐身飞机还是有办法解决。
主要方法是,利用隐身飞机的隐身特性逼近敌机,在敌人预警机发现隐身飞机前,隐身飞机启动加力高速飞行模式,高速投射远程空空导弹,然后迅速调转方向,利用数据链制导导弹继续飞行,直至导弹导引头捕捉到预警机为止。整个过程中,隐身飞机回暴露一个短暂时间,但是这个时间很难被敌人护航战斗机抓住。这也是隐身飞机被称为体系破坏者的主要原因,空中预警机是空战体系最重要一环,预警机被击落,敌人的空防就出现了巨大漏洞,尤其低空区域,所以这也是隐身战斗机作战的一个重要方面。
TapTap
图:空中预警机对空战的加成太大,所以首当其冲成为隐身战斗机攻击的首要目标
隐身战斗机之间如何作战?
从技术上来说,隐身飞机之间很难发生战斗,原因有2方面,一个是由于高度隐身,隐身战斗机相互之间发现距离过短,搜索效率太低,两架F-22战斗机相互之间发现距离就是10多公里,很快就进入目视范围了,所以很难形成空战局面。
第二个,隐身飞机具备高度的机动性,即使偶尔发现了,很快就可以脱离,敌我之间难于发现,这也是隐身飞机一个独特的使用特点,在这种形式下,两架隐身战斗机之间遭遇并形成空战态势,这种态势对于攻击一方比较有利,因为距离很短,给敌方反击的时间不够。
从使用来说,隐身飞机并不鼓励目视距离近距空战,因为这种空战效率低危险大,而且隐身飞机昂贵复杂,进行这种高风险作战并不合适,所以正常都推荐进行偷袭,一击不中远走高飞,重新找机会偷袭。
从以上3个角度来说,中国的歼20,要比美国F-22、F-35更适应未来隐身战斗机的作战使用变化。F-22强化的是过失速机动能力,F-35强调载弹量和对地攻击;而歼20强化的是超音速飞行能力,特别是长时间超音速巡航,非常适合隐身战机“打了就跑”的战术特性。
TapTap
​图:歼20的气动强化了超音速飞行能力,非常适合隐身战机“打了就跑”的战术特性。
1