歼-20的改造难度可以参考苏联的苏-27K/苏-33战斗机,后者也是由重型岸基战斗机改造而来,而且在气动布局上还付出了巨大重量代价以增加前翼提高升力系数,同时该机带有浓重的试验色彩,在结构改造上相当粗糙。即使如此,苏-27K/苏-33其整体增重也只有1600千克(机载设备类似的苏-27SK空重16800 千克,苏-27K/苏-33空重18400 千克)。整体载油系数和推比降低幅度相当小,特别是其中相当大的重量来自前翼,歼-20本身就拥有前翼,在改造过程中就可以将这一部分重量节省下来。以歼-20岸基版本空重17吨左右计算,改造后的空重维持在18吨上下是可以实现的,这样的重量与苏-27K/苏-33和F-14类似,可以满足在大型航母上操作的需求。
歼-20本身是具有良好飞行性能、大弹舱、大航程的重型战斗机,如果搭配在航母上使用,性能优势相对于“鹘鹰”非常巨大。以防空作战为例,在涡扇-15发动机配装歼-20后,其可以超音速巡航状态出击进行拦截,而“鹘鹰”在可以预期的时间范围内装配的只有大涵道比的9500KGF涡轮风扇发动机,即使是陆基构型也不可能具有超巡能力,加大机翼后的舰载机截击能力更弱。比起只能亚音速出击的“鹘鹰”,同样反应时间下的歼-20防空圈半径能提高一半甚至更多,极大的提高防空作战效率,把防空拦截圈往外推移可以极大的提高航空母舰的安全性,这种拦截范围的提升,是数量优势完全无法抵消的。同时,依靠高速能力-高机动能力和隐身能力的结合,可以高速前出打击敌方用于引导反舰导弹攻击的雷达侦察机和预警机,换成“鹘鹰”则只能和敌方护航机队形成添油式的混战,增大了航母编队遭到远程反舰导弹攻击的风险。
在日常巡逻作战中,“鹘鹰”低下的内油系数(在此是根据较轻空重的计算,如果“鹘鹰”达到和F-35类似的载油系数,其空重必然超过15700千克的F-35C,迈入最重型一级战斗机行列,飞行性能劣势·表现更为明显)。使其留空巡逻时间大大减少。增加的飞机数量只能用于跟换班飞机交替值班之用,并不能提高可用飞机数量。
而在打击作战中,歼-20的大型弹舱优势更为明显,在保守估计下其也可以轻易使用500千克级制导武器,满足大部分打击任务的需求。而“鹘鹰”较薄的机体使得其难以起到这样的作用。同时“鹘鹰”较短的航程也使得航空母舰必须尽可能的靠近敌方舰队或者海岸线发起进攻,这样就更容易被敌方的打击力量所攻击,提高了任务风险也降低了任务的灵活性。特别是四代战斗机本身具有的隐身能力,使得其成为执行第一波对敌方重要节点突击的重要力量,而靠近地方警戒圈以满足短航程飞机执行对这些重要节点的突击任务的高风险性,也就更容易被转嫁到航空母舰编队本身,造成价格昂贵的航空母舰编队陷入不必要的危机之中。
在现代战争中,电子战能力成为了制胜的关键,各类航电设备的价格也成为了飞机整体价格中最大的一块,超过了机身、发动机等等。歼-20作为重型先进舰载机,可以携带国内最先进的航空电子设备从而保证最好的电子能力,而“鹘鹰”如果采用类似水平的电子设备,其价格必然与歼-20相当接近,而如果采用简化航电,则作战能力会大幅度萎缩从而降低性价比。这种情况下的左右为难,实际上只是“鹘鹰”困局的一部分而已。
航空母舰适装性
在一般性的认识中,可能会认为中型舰载机对航母的要求较低,便于使用,而重型舰载机重量太大难以弹射。如果从航母起飞方式研究上来看,其实我们会发现这种简单推论并不符合客观。
弹射是当前使用舰载机效率最高的方式,其弹射器性能决定了航母使用飞机的范围。弹射器性能主要由最大弹射重量,最大弹射速度两个参数表示,两者是不同时存在的,不同的弹射重量对应的是不同弹射速度。如果舰载机起飞速度低,则同一个弹射器上可以使其以较低速度较大重量起飞,如果起飞速度高。则必须降低起飞重量,而提高弹射重量比提高弹射速度更为容易。以F/A-18E和F-14为例,F-14在满载状态下起飞速度庄145海里/小时左右,其使用较为老式的C-13弹射器可以实现34吨最大起飞重量起飞,甚至可以不开加力就实现单发失效安全。而F/A-18E。最大起飞重量时起飞速度在165海里/小时以上,其就算采用更强力的C-13-2弹射器,也只能实现29吨左右的起飞重量;F-35C采用了巨大的主翼降低了起飞速度。同样使用0-13-2就可以实现32.7吨的起飞重量。
歼-20在降低起飞速度上,比起“鹘鹰”具有天然的优势,鸭翼可以提供强有力的抬头力矩和巨大的升力,其效果虽然比起F-14的可变后掠翼还略有差距,但是已经高于任何常规布局方案,实现比“鹘鹰”低10海里/小时以上的弹速度属于能力范围之类。根据美国弹射器资料,C-13-1弹射器在1000PSI的蒸汽压强下可以将8万磅的飞机弹射到137海里/小时的末速度,而在增大10海里后的147海里/小时末速度下只能弹射61000磅,换算成公制单位,也就是36.3吨和27.6吨的区别。如果我们取歼-20的起飞速度为155海里/小时,加15节甲板风计算需要弹射器达到140海里/小时末速度,则C-13-1弹射器可以达到75000磅即34吨的最大弹射重量,与F-14D战斗机的最大起飞重量相当,完全可以满足对空-对海-对地任务的任何要求。而“鹘鹰”即使只按照比歼-20低10海里/小时起飞速度计算,在同样甲板风下需要弹射器提供150海里/小时末速度,弹射能力陡然下降到56000磅即25.4吨。按照歼-20取18.5吨空重,“鹘鹰”取14.5吨空重计算,歼-20可以带15.5吨载荷起飞。而“鹘鹰”则只能携带10.9吨,较轻机身带来的优势荡然无存。
如果采用滑跃起飞方式,两者的性能差距还将更为明显。即使不考虑起飞速度差异,只按照起飞推重比0.85的需求,歼-20即使不采用WS-15,而只采用14吨推力左右的涡扇-10“太行”改进型发动机,起飞重量也达到了33吨,而同样推重比,两台9500KGF发动机只能支持“鹘鹰”达到22.3吨最大起飞重量,如果考虑到两者巨大的升力差距,起飞表现差距还可能进一步放大。
这个问题同样反应在拦阻上,美国现役的MK7-2拦阻系统最大钩索速度只有61.73米/秒,即120海里/小时,MK7-3也只有66.83米/秒,即130海里/小时,着舰速度低的飞机在着舰状态需要航空母舰提供的甲板风速度也就更低,具有更好的着舰灵活性和安全性,或者说在同样的甲板风强度下能带来的着舰重量增长更大。
可以说,从技术角度上来讲,能起飞回收“鹘鹰”的航母用起飞着舰设施,操作歼-20只可能更为容易。
从航空母舰使用的角度来说,歼-20相对于“鹘鹰”有相当巨大的优势当然目前来说歼-20也存在着需要克服的难题,其尾部的腹鳍是最主要的难点,其高度较大可能导致在着舰时擦碰甲板。当然如果从这个尾部设计的源流,来分析,其实是颇为有趣的。歼-20在设计中尾部工作量被中航工业集团分配给了“鹘鹰”的娘家沈阳飞机设计所,其中的意味,颇值得玩味。(本文原载于 第489期《现代舰船》11月 A版)
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