殲10B改進分析：中國首型"後四代"機

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1^# 大中小發表於 2011-5-26 00:41 只看該作者

殲10B改進分析：中國首型"後四代"機

2009年3月，互聯網上曾首次出現了殲10改型圖片，隨後被網民們稱爲“殲10B”。而最近殲10B裝備機載相控陣雷達的圖片也在網絡上曝光。那麽這款戰機相比殲10A有哪些改進之處？

從最新公開的殲10B圖片看來，可發現殲10B已安裝了無源相控陣雷達，圖中黃色雷達陣面上黑色的小點實際爲天線，這是判斷爲無源相控陣雷達的主要標志。

采用機載相控陣雷達降低RCS

殲10B最明顯也是最重要的壹項改進就是使用了固定陣面的相控陣機載雷達，這從殲10B微微傾斜的雷達罩與機身結合線就能看出。由于來射雷達波會從透波的雷達罩進入雷達艙，在機掃雷達複雜的天線和底座結構之間反射、疊加和諧振之後，再反射回來射方向，雷達艙成爲采用機掃機載雷達的戰鬥機的三大諧振腔之壹，很大程度上影響了整機迎頭RCS。

因而采用固定陣面的相控陣雷達之後，戰鬥機設計師壹般將雷達陣面設計成傾斜的，這樣就可以將進入雷達艙的來射雷達波通過傾斜的雷達陣面將雷達波反射到其他方向，從而大大降低了雷達艙對于飛機迎頭RCS的貢獻，改善了飛機的隱身特性。這也成爲判斷壹型飛機是否采用相控陣機載雷達的特征。根據網絡上最近曝光的殲10B雷達罩打開露出黃色固定天線陣面的照片，已經能夠確認殲10B采用了相控陣機載雷達。

國産機載有源相控陣雷達已完成研制

對于相控陣雷達大家已經非常熟悉，相控陣機載雷達通過調整不同陣元發射的電磁波的相位差來實現雷達波束的電子掃描，相對于機械掃描雷達具有探測距離遠、掃描快、多功能和抗幹擾抗截獲等等優勢。目前，航空強國的主力戰鬥機依然主要裝備的是機掃雷達，但是都逐漸開始相控陣雷達的改裝。殲10B不管裝備的是有源還是無源相控陣機載雷達，都可以說是跟隨了戰鬥機機載雷達發展的最新潮流。

2008年，中航雷電院研制的具有完全自主知識産權的有源相控陣雷達就已經圓滿完成了某飛機的驗證試飛。因而殲10B采用有源相控陣機載雷達不存在任何技術問題，而只是壹個效費比或者成本問題。因爲中國並沒有進行無源相控陣雷達技術的全面研究和工程研制，如果殲10B采用的是無源相控陣雷達，那很有可能是引進俄羅斯同類産品相移器和發射機技術基礎上研制的。如果殲10B采用的是有源相控陣機載雷達，那無疑就是中國爲五代機研制有源相控陣雷達成果用于改進第四代戰鬥機，綜合性能應該可以達到西方同類産品的綜合性能。

中國已在多型戰機運用DSI進氣道

殲10B另外壹個顯著的特征就是將殲10A原有的可調多波系超音速進氣道改爲無附面層隔道超音速進氣道，即DSI進氣道。在殲10B之前，中國的枭龍04飛機已經在國內率先采用了DSI進氣道，在殲10B之後，中國在五代機上也采用了該進氣道技術。這既顯示出中國對于DSI進氣道機理掌握和工程應用的純熟，也顯示出中國對于DSI進氣道綜合性能的肯定。

殲10B強化跨音速超視距空戰性能

DSI進氣道是根據錐型流理論，采用乘波原理生成的：由于錐型流本身的特點，鼓包的壓縮曲面上存在法向和橫向壓強梯度，二者的聯合作用相當于存在可將大部分機身附面層吹出進氣道口外；同時鼓包進氣道通過鼓包産生的三維錐形激波面來將超音速進氣流降低到亞音速，由于三維激波面更加緩和，導致激波影響發動機産生喘振的可能也隨之降低；錐形流的特點還導致鼓包進氣道對于飛機迎角和側滑角變化比較不敏感，穩定性好。

根據相關數據，鼓包進氣道在1.8馬赫時仍能保證0.9以上的總壓恢複系數。不過在馬赫數達到2的時候，DSI進氣道總壓恢複系數會下降到0.87左右，性能不如總壓恢複系數依然維持在0.9以上的可調進氣道。雖然DSI進氣道在飛行包線右端部分區域的總壓恢複系數不如可調超音速進氣道，但是要看到可調超音速進氣道是在付出數百千克結構重量、系統複雜度和可靠性的前提。改爲DSI進氣道的殲10B雖然在超音速性能上略差，但是換來了整個亞音速和跨音速包線的性能提升。從這個角度上說，殲10B相對于殲10A強化了跨音速超視距空戰機動性能。

座艙前增加光電傳感器

殲10B在座艙前面增加了光電傳感器，布置方式與蘇27的光點傳感器類似。光電傳感器相對于機載火控雷達有三個明顯的優勢：能夠實現無源探測，能夠通過成像識別目標以及能夠在高強度電磁幹擾下工作。也同樣存在幾個缺點：探測距離有限，性能受氣象影響較大，所使用的激光測距裝置作用距離很有限。

筆者認爲，殲10B增加殲10A原本沒有使用的光電傳感器主要意圖是在與世界最先進戰鬥機對抗的複雜電磁環境條件下，當機載雷達因爲幹擾效果不佳時，能有壹個完全不受幹擾的傳感器能夠作爲補充。

光電傳感器雖然較難實現目標的大範圍搜索，但是根據雷達無源探測模式給出的幹擾源粗坐標精確跟蹤和識別敵方釋放幹擾的戰鬥機或者電子對抗飛機，然後爲中距空空彈裝訂目標數據，實現複雜電磁條件下的靜默攻擊。從這壹點看，殲10B在論證階段，對于作戰對象的性能設定是非常高的，起碼是要求對于普通第四代戰鬥機形成較大性能優勢，而且能夠與目前最先進的第四代改型戰鬥機進行正面對抗。

垂尾電子艙和翼下電子吊艙

殲10B在垂尾頂端和翼下增加了電子吊艙，更加反映出該機在複雜電磁條件下作戰的考慮。尤其是翼下的壹對電子吊艙，尺寸較大而且應當是固定或者是半固定設計，並且占用了翼下最“黃金”的挂載位置，因而除非特別對于電子對抗能力有很高要求，否則不會付出這麽大的代價。殲10B飛行的仰視照片中並未發現翼下的吊艙有導軌或者挂彈機構設計，因而安裝吊艙之後很可能就無法在對應位置挂彈或者要想挂彈需要在吊艙上加裝專門的兼容系統。

殲10B在垂尾和翼下增加了電子艙和電子吊艙(圖中紅圈處，與殲10A可作對比)，這顯示殲10B重點增強了在高強度電子作戰環境下的空優作戰能力。

在照片中，翼下吊艙和垂尾電子艙前段呈灰色與雷達艙顔色壹致，而吊艙體其他部分與機身的防鏽黃色底漆顔色壹致，因而基本可以認爲吊艙前段灰色部分存在天線。如此布置的天線工作在被動模式下，可以與垂尾頂端的天線壹起構成三點無源探測，能夠比傳統雷達告警器更精確的測定敵方雷達的坐標、頻率和波形，大幅度提高飛機的電磁頻譜感知能力；工作在主動模式下，可以通過垂尾、左翼和右翼吊艙配合的方式實現閃爍式有源欺騙幹擾，能夠有效的導致敵方雷達測角能力下降和雷達制導空空導彈脫鎖。

結合殲10B換裝的相控陣機載火控雷達、光電傳感器和電子對抗吊艙來綜合判斷，殲10B是著眼于未來高強度、高頻譜密度作戰環境，並且要與世界最先進戰鬥機直接對抗的空優戰鬥機，而並不是外界壹直猜想的加強對地打擊能力的多用途改型。這壹點與F-16戰鬥機的改進思路大大不同。

殲10B未主要增強多用途性能

殲10B面世之前，媒體和雜志對于殲10改進思路壹般集中于如何增加殲10多用途攻擊能力以及航程上。在網絡上出現的殲10改型模擬圖大多給殲10安裝了保形油箱並且在翼下挂載有多種對地攻擊彈藥。但是現在來看，根據F-16戰鬥機改型是不斷增加飛機多用途能力這壹事實從而認定殲10也會順著同樣的思路進行發展是需要重新審視的。

在殲10A裝備之時，中國已經研制成功飛豹A新型戰鬥轟炸機並且裝備了壹百架左右蘇-30MKK雙重任務戰鬥機，可以投擲激光制導炸彈的強五改進型也批量裝備，應該說中國用于對地打擊的作戰飛機數量可觀並且質量較好，這讓中國目前對地作戰飛機的需求並不十分強烈。

中國周邊“後四代”戰機數量逐漸增加

印度空軍蘇30MKI的累計裝備數量達到了280架，並且采用了無源相控陣火控雷達、前翼和矢量推力等新技術。中國發展殲10B很大原因是爲了對抗這些“後四代”戰鬥機。

真正引起中國空軍警覺的是在世界範圍內逐漸裝備的“後四代”戰鬥機，它們讓中國的殲10A和殲11B等飛機已處于性能上的相對劣勢。

歐洲的“台風”戰鬥機雖然依然采用機掃火控雷達，但是由于歐洲的航空電子系統處于世界領先水平，換裝有源相控陣機載火控雷達在最近幾年已經不是問題。“陣風”戰鬥機在服役之初就選擇了高起點的無源相控陣機載火控雷達，而且在氣動、航電等方面獨具特色。中國相鄰的俄羅斯最近開始裝備的蘇-35S多用途戰鬥機，也采用了無源相控陣機載火控雷達、數字電傳、新型電子對抗系統以及117S改進型大推力渦扇發動機。印度裝備了采用無源相控陣雷達的蘇-30MKI戰鬥轟炸機而且正在進行126架先進中型戰鬥機的采購。韓國也開始裝備采用有源相控陣雷達的F-15K雙重任務戰鬥機。按照這個趨勢下去，中國周邊部署“後四代”戰鬥機的國家數量越來越多。

殲10B空戰性能得到全面提升

在中國五代機服役之前，中國航空兵需要有壹型性能比殲10A有全面增強的，能夠在未來十年高強度戰爭環境中與最先進四代改型戰鬥機直接對抗的“高端後四代”戰鬥機裝備。這樣能夠對于周邊國家裝備的第四代戰鬥機形成全面的性能優勢，而且能夠直接對抗少數國家裝備的先進四代改型戰鬥機。

殲10B保留了殲10A兼顧亞音速和跨音速機動、高敏捷性和具備良好超音速攔射性能的全動鴨式布局方案，采用最先進的相控陣機載雷達與光電傳感器相配合，采用全面升級的電子對抗裝備，並且在進氣道設計上對于空戰發生概率最大的亞音速和跨音速段進行了優化。通過這樣的改進措施，殲10B彌補了殲10A的性能短板，進壹步發揮了殲10原有總體方案的性能優點，綜合性能在國際四代改型戰鬥機中處于較好的水平，無疑滿足了新時期中國航空兵對于空優作戰的新要求。

實際上在殲10B的改進上，我們不僅看到的是壹款具備優異性能的改進型戰鬥機的誕生，更可以看見中國在機載雷達，氣動設計，航空電子設備等諸多方面實實在在的全方位進步。這些技術上的進步，我們在年初公開的國産五代機殲20身上也能找到它們的影子，這也說明中國對于這些新技術已經逐步做到了駕輕就熟。

而這些技術進步，未來也同樣可以用于對其他新型戰鬥機的改進上，這將是對中國空軍戰鬥力的全面提升。因此可以說目前在戰鬥機研制領域，除航空發動機外，中國已經達到了世界先進水平。

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