在中國五代機服役之前，中國航空兵需要有一型性能比殲10A有全面增強的，能夠在未來(lái)十年高強度戰爭環(huán)境中與最先進(jìn)四代改型戰斗機直接對抗的“高端后四代”戰斗機裝備。這樣能夠對于周邊國家裝備的第四代戰斗機形成全面的性能優(yōu)勢，而且能夠直接對抗少數國家裝備的先進(jìn)四代改型戰斗機。
殲10B保留了殲10A兼顧亞音速和跨音速機動(dòng)、高敏捷性和具備良好超音速攔射性能的全動(dòng)鴨式布局方案，采用最先進(jìn)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，并且在進(jìn)氣道設計上對于空戰發(fā)生概率最大的亞音速和跨音速段進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)這樣的改進(jìn)措施，殲10B彌補了殲10A的性能短板，進(jìn)一步發(fā)揮了殲10原有總體方案的性能優(yōu)點(diǎn)，綜合性能在國際四代改型戰斗機中處于較好的水平，無(wú)疑滿(mǎn)足了新時(shí)期中國航空兵對于空優(yōu)作戰的新要求。
實(shí)際上在殲10B的改進(jìn)上，我們不僅看到的是一款具備優(yōu)異性能的改進(jìn)型戰斗機的誕生，更可以看見(jiàn)中國在機載雷達，氣動(dòng)設計，航空電子設備等諸多方面實(shí)實(shí)在在的全方位進(jìn)步。這些技術(shù)上的進(jìn)步，我們在年初公開(kāi)的國產(chǎn)五代機殲20身上也能找到它們的影子，這也說(shuō)明中國對于這些新技術(shù)已經(jīng)逐步做到了駕輕就熟。 而這些技術(shù)進(jìn)步，未來(lái)也同樣可以用于對其他新型戰斗機的改進(jìn)上，這將是對中國空軍戰斗力的全面提升。因此可以說(shuō)目前在戰斗機研制領(lǐng)域，除航空發(fā)動(dòng)機外，中國已經(jīng)達到了世界先進(jìn)水平。
2009年3月，中國互聯(lián)網(wǎng)上曾首次出現了殲10改型戰機圖片，隨后被網(wǎng)民們稱(chēng)為“殲10B”。而最近殲10B裝備機載相控陣雷達的圖片也在網(wǎng)絡(luò )上曝光。那么這款戰機相比殲10A有哪些改進(jìn)之處？發(fā)展殲10B的主要目的又是什么？
近日，國防大學(xué)后裝教研部副教授、空軍特級飛行員吳國輝在接受人民網(wǎng)專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)稱(chēng)，中國的航空戰斗機有了大量的發(fā)展，我們的殲十系列，有了完整的自主知識產(chǎn)權，以及發(fā)展到殲10B，也是在戰斗機舞臺上有了一個(gè)相當重要的一個(gè)角色。按照2012年世界戰斗機的排名有一個(gè)前十強，我們殲10B已經(jīng)進(jìn)入綜合排名，排到前十強的第八名、第九位的位置。
美國軍事專(zhuān)家理查德·費希爾認為，殲-10B是一種配備了現代化機載設備(尤其是雷達系統)的“三代半”戰斗機，這種戰斗機即將交付中國空軍。即使巴基斯坦無(wú)法成為售價(jià)5000—6000萬(wàn)美元的殲-10B的首個(gè)買(mǎi)家，像委內瑞拉、阿根廷、秘魯、馬來(lái)西亞和印度尼西亞這樣的國家也會(huì )對這種價(jià)格適中的多用途戰機產(chǎn)生濃厚興趣。
觀(guān)點(diǎn)一：殲-10掛載能力比較有限，殲-10B似乎也沒(méi)有大的改善。我們知道相控陣雷達一大優(yōu)勢就是掃描速度快，可以在探測到目標后迅速調頭掃描進(jìn)行確認，同時(shí)迅速完成搜索、跟蹤、識別和制導等多種功能，因此其多目標攻擊能力要遠強于普通的機械掃描雷達，實(shí)際上只有配備了相控陣雷達之后，作戰飛機的多目標攻擊能力才有實(shí)質(zhì)的意義，但是這種能力不僅僅需要機載雷達，作戰飛機還要有較大的載彈量與之配合，我們知道殲-10雖然號稱(chēng)為11個(gè)掛架，但是由于國產(chǎn)SD-10主動(dòng)雷達制導空空導彈的重量和尺寸均較大，因此能夠掛載的掛架實(shí)際上只有機翼內側的4個(gè)，而一旦這4個(gè)掛架全部掛載，那么就會(huì )出現一個(gè)問(wèn)題就是飛機的副油箱無(wú)法掛載，這樣就會(huì )影響飛機的航程、滯空時(shí)間及作戰半徑等一系列指標，如果把其中兩個(gè)掛架換成副油箱，那么為一架只能掛載2枚中距空空導彈的作戰飛機配備有源相控陣似乎有浪費之嫌，解決辦法一個(gè)是采用雙聯(lián)裝掛架，來(lái)解決機載武器與副油箱爭掛架的矛盾。
但這會(huì )產(chǎn)生飛機的重量與阻力的增加的問(wèn)題，另外一個(gè)就是采用它機制導方式，就是利用一架飛機的數據為其他飛機提供制導，由于作戰飛機是在三維空間內進(jìn)行機動(dòng)，因此其產(chǎn)生的數據也是海量的，所以需要要高速的戰機間數據鏈來(lái)傳遞這些信息，同時(shí)也增加了戰機編隊的配合、預警機及地面指揮所的指揮、調度等方面的難度。
觀(guān)點(diǎn)二：采用機載相控陣雷達降低RCS 。殲10B最明顯也是最重要的一項改進(jìn)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(xiàn)就能看出。由于來(lái)射雷達波會(huì )從透波的雷達罩進(jìn)入雷達艙，在機掃雷達復雜的天線(xiàn)和底座結構之間反射、疊加和諧振之后，再反射回來(lái)射方向，雷達艙成為采用機掃機載雷達的戰斗機的三大諧振腔之一，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后，戰斗機設計師一般將雷達陣面設計成傾斜的，這樣就可以將進(jìn)入雷達艙的來(lái)射雷達波通過(guò)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。這也成為判斷一型飛機是否采用相控陣機載雷達的特征。根據網(wǎng)絡(luò )上最近曝光的殲10B雷達罩打開(kāi)露出黃色固定天線(xiàn)陣面的照片，已經(jīng)能夠確認殲10B采用了相控陣機載雷達。
對于相控陣雷達大家已經(jīng)非常熟悉，相控陣機載雷達通過(guò)調整不同陣元發(fā)射的電磁波的相位差來(lái)實(shí)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、多功能和抗干擾抗截獲等等優(yōu)勢。目前，航空強國的主力戰斗機依然主要裝備的是機掃雷達，但是都逐漸開(kāi)始相控陣雷達的改裝。殲10B不管裝備的是有源還是無(wú)源相控陣機載雷達，都可以說(shuō)是跟隨了戰斗機機載雷達發(fā)展的最新潮流。2008年，中航雷電院研制的具有完全自主知識產(chǎn)權的有源相控陣雷達就已經(jīng)圓滿(mǎn)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(shù)問(wèn)題，而只是一個(gè)效費比或者成本問(wèn)題。因為中國并沒(méi)有進(jìn)行無(wú)源相控陣雷達技術(shù)的全面研究和工程研制，如果殲10B采用的是無(wú)源相控陣雷達，那很有可能是引進(jìn)俄羅斯同類(lèi)產(chǎn)品相移器和發(fā)射機技術(shù)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(wú)疑就是中國為五代機研制有源相控陣雷達成果用于改進(jìn)第四代戰斗機，綜合性能應該可以達到西方同類(lèi)產(chǎn)品的綜合性能。
觀(guān)點(diǎn)三：中國已在多型戰機運用DSI進(jìn)氣道 。殲10B另外一個(gè)顯著(zhù)的特征就是將殲10A原有的可調多波系超音速進(jìn)氣道改為無(wú)附面層隔道超音速進(jìn)氣道，即DSI進(jìn)氣道。在殲10B之前，中國的梟龍04飛機已經(jīng)在國內率先采用了DSI進(jìn)氣道，在殲10B之后，中國在五代機上也采用了該進(jìn)氣道技術(shù)。這既顯示出中國對于DSI進(jìn)氣道機理掌握和工程應用的純熟，也顯示出中國對于DSI進(jìn)氣道綜合性能的肯定。
顯然，殲10B強化跨音速超視距空戰性能。DSI進(jìn)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(diǎn)，鼓包的壓縮曲面上存在法向和橫向壓強梯度，二者的聯(lián)合作用相當于存在可將大部分機身附面層吹出進(jìn)氣道口外；同時(shí)鼓包進(jìn)氣道通過(guò)鼓包產(chǎn)生的三維錐形激波面來(lái)將超音速進(jìn)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(fā)動(dòng)機產(chǎn)生喘振的可能也隨之降低；錐形流的特點(diǎn)還導致鼓包進(jìn)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(guān)數據，鼓包進(jìn)氣道在1.8馬赫時(shí)仍能保證0.9以上的總壓恢復系數。不過(guò)在馬赫數達到2的時(shí)候，DSI進(jìn)氣道總壓恢復系數會(huì )下降到0.87左右，性能不如總壓恢復系數依然維持在0.9以上的可調進(jìn)氣道。雖然DSI進(jìn)氣道在飛行包線(xiàn)右端部分區域的總壓恢復系數不如可調超音速進(jìn)氣道，但是要看到可調超音速進(jìn)氣道是在付出數百千克結構重量、系統復雜度和可靠性的前提。改為DSI進(jìn)氣道的殲10B雖然在超音速性能上略差，但是換來(lái)了整個(gè)亞音速和跨音速包線(xiàn)的性能提升。從這個(gè)角度上說(shuō)，殲10B相對于殲10A強化了跨音速超視距空戰機動(dòng)性能。
觀(guān)點(diǎn)四：殲-10B強化了多用途能力。殲-10B的改進(jìn)主要目的是什么？我們知道戰斗機的布局是根據用戶(hù)的要求進(jìn)行研制的，如殲-10A采用的多波系進(jìn)氣道其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在M2的高速條件下仍舊保持較好的總壓恢復系數，這樣就意味著(zhù)殲-10A具備良好的高速攔截能力，這和冷戰時(shí)期空軍主要擔負國土防空任務(wù)，要求攔截入侵超音速轟炸機如圖-26逆火是相適應的。而殲-10B采用BUMP進(jìn)氣道最大的優(yōu)點(diǎn)就是結構簡(jiǎn)單，重量低，但其總壓恢復系數等指標要低于殲-10A的多波系進(jìn)氣道，這意味著(zhù)空軍對于殲-10B的速度要求或者攔截性能的要求有所降低，這個(gè)大型掛架表明空軍要求殲-10的改進(jìn)多用途方向發(fā)展。
我國當初研制殲-10A的初衷在于打破蘇-27的攔擊線(xiàn)，攔截入侵的圖-26轟炸機，所以采用了鴨式布局加機腹進(jìn)行道來(lái)保證戰機擁有較好的高速攔截和機動(dòng)格斗能力，但這個(gè)布局的缺點(diǎn)就是限制了戰機的掛載能力，也就限制了戰斗機的多用途能力的擴展，原因是三角翼掛點(diǎn)配置率低，三角翼展弦比低，翼展較短，因此能布置的翼下掛架較少，另外由于三角翼的前緣后掠角較大，靠近外的外掛點(diǎn)位置相對靠后，對于機身的重心影響較大，因此不適合掛載較重的武器或者油箱，除了機翼受到限制外，殲-10的機腹進(jìn)氣道也限制了其外掛能力，因為機腹位置的距地面高度較低，對于外掛特的直徑和翼展有較大的限制，特別是普通布局的導彈多采用X形彈翼布置，需要占用較大的空間，因此不易掛在機腹進(jìn)氣道下面。
觀(guān)點(diǎn)五：彌補殲010A的尷尬。如果說(shuō)殲-10A航程近、多用途能力弱的缺點(diǎn)在冷戰時(shí)代可以接受的話(huà)，那么在我國空軍向攻防兼備方向發(fā)展，這些缺點(diǎn)就變得十分突出了，特別是蘇-27SK的引進(jìn)和殲-11的國產(chǎn)化，殲-11具備較大的航程、較大的外掛能力，可以在掛4枚中距空空導彈和2枚近距空空導彈的情況下執行遠距離的空優(yōu)作戰任務(wù)，較大的機體也讓其有較大的空間來(lái)容納較多的油箱和較多的武器，其多用途擴展能力也明顯優(yōu)于殲-10，這樣殲-10在我國空軍的地位就顯得十分的尷尬。
提高其航程和多用途能力就顯得比較重要，提高航程需要增加載油量，而如果增加油箱容量需要加大機身或者機翼，這個(gè)改進(jìn)就比較大了，而采用空中加油，就會(huì )增加戰區兵力規劃和調動(dòng)的復雜程度，同時(shí)空中加油機也不能過(guò)于接近對方區域，另外我國空軍目前擁有的空中加油機隊也極為有限，難以支持較大規模的作戰機隊，在這種情況下增加飛機副油箱載油量就成為最簡(jiǎn)便、最快速的方法，增加副油箱油量需要更大的負荷的掛架又可以增加戰機掛載機載武器的能力，同時(shí)也可以為增加的電子戰系統提供空間，當戰機深入對方區域作戰時(shí)候，比國土防空作戰更加依靠自己的威脅探測系統，因此需要配備更加完善的電子戰系統，可以在更寬的頻譜范圍內探測、識別、壓制對方的防空武器中，但如果把增加的所有的電子戰系統放在垂尾及機尾的話(huà)，就會(huì )衍生重心后移的問(wèn)題，因此把部分增加的設備放在機翼的掛架內，就可以避免這樣的問(wèn)題，所以殲-10B的這個(gè)掛架有“一箭三鵰”。
觀(guān)點(diǎn)六：殲10B空戰性能得到全面提升。在中國五代機服役之前，中國航空兵需要有一型性能比殲10A有全面增強的，能夠在未來(lái)十年高強度戰爭環(huán)境中與最先進(jìn)四代改型戰斗機直接對抗的“高端后四代”戰斗機裝備。這樣能夠對于周邊國家裝備的第四代戰斗機形成全面的性能優(yōu)勢，而且能夠直接對抗少數國家裝備的先進(jìn)四代改型戰斗機。
殲10B保留了殲10A兼顧亞音速和跨音速機動(dòng)、高敏捷性和具備良好超音速攔射性能的全動(dòng)鴨式布局方案，采用最先進(jìn)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，并且在進(jìn)氣道設計上對于空戰發(fā)生概率最大的亞音速和跨音速段進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)這樣的改進(jìn)措施，殲10B彌補了殲10A的性能短板，進(jìn)一步發(fā)揮了殲10原有總體方案的性能優(yōu)點(diǎn)，綜合性能在國際四代改型戰斗機中處于較好的水平，無(wú)疑滿(mǎn)足了新時(shí)期中國航空兵對于空優(yōu)作戰的新要求。
