中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

如今,空軍“三劍客”殲-20、殲-16及殲-10C已經成為目前中國空軍的主力戰機,各自發揮著自己的作用。其中殲-20作為我國第四代隱身戰機,擔負著“踹門”角色,利用其隱身性能、感知性能上的優勢獵殺對手於無形,奪取制空權。殲-16利用其強大的載彈量、遠航程及機載相控陣雷達,對目標進行遠距離打擊及電子壓制。而殲-10C則利用其優異的機動性及靈活性,配合殲-20完成空戰,並且能完成多種對陸、海、空打擊任務。

中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

空軍“三劍客”


殲-10C是在殲-10B的基礎上發展而來的三代半戰機,具有優異的作戰性能,目前已經大規模裝備了人民空軍。如果要對殲-10C性能進行簡述,那就必須對殲-10A到殲-10B再到殲-10C的發展脈絡進行逐一的陳述。


脫胎於殲-10A——煥然一新的殲-10B


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

殲-10B相較於殲-10A外觀變化

殲-10B相較於殲-10A的外觀變化梳理:

1.機頭取消了空速管,機頭下探,且更加修長;雷達罩顏色較淺且傾斜

2.加裝紅外搜索和跟蹤系統(IRST)

3.機頭下方的L型靜壓管移到了機頭側方

4.改裝DSI進氣道

5.機頭兩側加裝夜間航行燈

6.鴨翼前方加裝掩蓋鴨翼與機身空隙的突起

7.8垂尾上方及減速傘位置加裝電子戰裝置

9.腹鰭後方斜切

10.機身背部天線較為垂直且較短

通過以上外觀的變化我們可以得出殲-10B性能上的提升,可以概括為以下幾點:

  • 隱身性能得以提升

隱身性能的提升主要靠以下幾點:

1.殲-10A採用注重超音速性能的二維可調斜板進氣道,結構複雜且重量較大,發動機葉片暴露,雷達反射面積較大。而殲-10B採用DSI進氣道,具有結構簡單,重量輕,阻力小,隱身的特點。

2.機頭取消了空速管,減少了機頭雷達波的散射,提高了隱身性能。

3.鴨翼前方加裝掩蓋鴨翼與機身空隙的突起,減少鴨翼動作帶來的隱身性能的缺失,使得RCS大幅下降。

4.機頭加裝了類似蘇-27戰機的紅外搜索和跟蹤系統(IRST),可以在雷達不開機的情況下,遠距離探測敵方戰機及導彈,提高自己隱蔽能力,對隱身戰機具有良好的探測性能。

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殲-10B機頭IRST系統特寫


  • 機載雷達系統性能提升

殲-10B機頭下探且雷達罩傾斜,這表明殲-10B安裝了相控陣雷達。據悉,殲-10B加裝了國產無源相控陣雷達,對比於殲-10A上的國產KLJ-3型脈衝多普勒雷達,具有探測距離遠,抗干擾能力強,多目標打擊能力提升等突出優點。KLJ-3型雷達對典型三代戰機的探測距離約為140公里左右,可同時追蹤10個目標,並攻擊其中的2個。而無源相控陣雷達對空探測的距離可達180公里左右,可同時追蹤10個目標,並攻擊其中的4個,為充分發揮PL-12中距彈性能提供了堅實的基礎。

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殲-10A(左)KLJ-3機械掃描雷達與殲-10B(右)無源相控陣雷達對比


  • 亞-超音速機動性能提升

1.殲-10B採用了DSI進氣道,與機身融為一體,進氣道的壓縮曲面上存在著較強的壓力梯度,可以將大部分機身附面層吹出進氣道口外。取消了附面層隔道、洩放系統、旁路系統,使得飛行器在性能、機動性、隱身、結構和質量等方面具有獨特優勢。據悉,僅進氣道一項,殲-10B相較於殲-10A就減重了180公斤。在1.8馬赫以下速度中,DSI進氣道具有比傳統隔板可調進氣道更高的進氣壓縮效率,機動性能有所提升。不過,由於DSI進氣道不可調節,不能適應所有飛行速度,在高於1.8馬赫之後,總壓恢復係數下降明顯。所以,J-10B最大平飛速度不會超過1.8馬赫,低於殲-10A的2.2馬赫。

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殲-10B與殲-10A進氣道特寫對比


2.殲-10A戰機發動機為俄羅斯的AL-31FN,而殲-10B後批次開始換裝國產的WS-10A發動機。WA-10A在推力、使用壽命等關鍵性能指標上超越了俄發,使得殲-10B的機動性能更上一層樓。

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殲-10B(左)換裝WS-10A


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WS-10A與AL-31FN主要性能參數對比


  • 電子顯示系統升級

由於殲-10A研製時間較早,其航電系統較為落後。座艙顯示系統雖然採用了“一平三下”的佈局,但是還是保留了不少的機械儀表,液晶顯示屏顏色也只是單一的熒光綠。殲-10B採用了數個彩色顯示大屏及新一代的抬頭衍射平顯系統,基本上取消了機械儀表,信息化集成程度明顯優於殲-10A。

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殲-10B與殲-10A座艙對比


  • 多用途功能提升

殲-10A的定位是一款中型空優戰機,重點是防空作戰,對地、海打擊能力較弱。我們從公開的照片也可以看出殲-10A戰機主要的對地武器為航空炸彈、火箭彈及激光制導炸彈,並沒有防區外的對地攻擊武器。而殲-10B在注重空戰能力的基礎上提升了對地攻擊的性能。除了可以掛載航空炸彈及激光制導炸彈外,還可以掛載YJ-91反輻射導彈,KD-88空地導彈等多種制導武器。

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殲-10B滿載展示,翼下掛載了兩枚YJ-91導彈和兩枚激光制導炸彈


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殲-10B掛載的KD-88導彈專用數據鏈吊艙


  • 電子戰能力得到提升

殲-10B相較於殲-10A提升了電子戰能力,從空開的資料可以看到,殲-10B加裝了K/RKL-700A機載自衛式電子干擾吊艙,可以對敵方跟蹤/火控雷達以及雷達制導導彈的導引頭進行有效干擾,能夠極大地提升載機的戰場生存能力。同時,這款干擾吊艙也裝備了殲-16、轟-6、蘇-30、殲-11B、殲-10C、殲轟-7A戰機,沒有明顯的公開資料可以證明殲-10A加裝了此類吊艙。

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殲-10B加裝的K/RKL-700A機載自衛式電子干擾吊艙


殲-10B到殲-10C的進化

殲-10B入役以後,憑藉優良的性能,得到了部隊的青睞。不過,隨著軍工技術的日新月異,相關的科研機構很快推出了性能更加優異的殲-10C,使得殲-10B在匆匆生產了50多架之後便停產了。

而殲-10C與殲-10B的外形並沒有太大的差別,主要的區別在於殲-10B背部多了兩個天線,以此來區分殲-10C與殲-10B。

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殲-10C和殲-10B外觀對比


據公開信息,殲-10C主要有五方面的改進:

  • 升級了機載雷達和光電系統

殲-10C以有源相控陣雷達(AESA)取代了殲-10B的無源相控陣雷達(PESA),可同時跟蹤12個目標,並打擊其中威脅最大的6個目標。同時,配備了具有世界一流水準的光電吊艙,具備全天候探測、打擊地面目標的能力。

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網上流傳的殲-10C有源相控陣雷達

在這裡有必要跟大家再嘮叨一下有源相控陣雷達相較於無源相控陣雷達的優勢。所謂相控陣雷達是一種電控陣列雷達, 採用電子方式控制天線單元的相位, 來實現天線波束在空間的掃描。有源和無源相控陣雷達的天線陣相同,二者的主要區別在於發射/接收單元的多少。無源相控陣雷達僅有一箇中央發射機和一個接收機,有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發射/接收組件,每一個組件都能自己產生、接收電磁波。

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有源相控陣雷達的T/R組件


有源相控陣雷達具有以下優勢:

1.複雜電磁環境下抗干擾性能突出

有源相控陣雷達的工作帶寬可以達到2-4GHz,帶寬跳頻能有效對抗窄帶瞄準時干擾,寬帶阻塞式干擾下的自衛距離較無源相控陣雷達提升40%-120%。

2.多任務性能突出

有源相控陣雷達可以在同一時間內利用一部分T/R模塊完成一種功能,用另外一部分T/R模塊完成另一種功能。例如,雷達在進行空面搜索的同時,還可以實現對空中目標的搜索,在實現雷達功能的同時,也可以配合機載電子戰系統實現對敵干擾。

3.可靠性能高

由於有源相控陣雷達上面有上千個T/R組件,相互之間存在冗餘,因此少數單元失效對雷達系能影響不大。而無源相控陣雷達接收機一旦損壞,那麼整個雷達就會失效。一般情況下,有源相控陣雷達可靠性是無源相控陣雷達可靠性的2-3倍。

4.探測距離更遠

由於天線波束指向靈活可控 ,可根據需要確定輻射的射頻能量在觀察空域中的分配 ,在有可能出現目標的方向上 ,集中能量 ,提高發現目標距離。可根據目標性質 ,決定波束在目標上的駐留時間 ,改善跟蹤穩定性。


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周邊國家主力戰機機載雷達一覽


國產有源相控陣雷達技術水平如何?


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航展上展示的出口用三面陣機載雷達和機相掃機載雷達


早在珠海航展上,中國電科14所就展出了出口用KLJ-7A機載有源相控陣火控雷達。據悉該雷達綜合性能與F-35戰機搭載的AN/APG-81雷達相當。而自用版本肯定是要優於出口版本,所以可以認定,殲-10C所搭載的新型有源相控陣雷達性能達到或者超過AN/APG-81雷達技術水準,對典型目標的空空探測距離超過了240公里,而對於F-22A這樣的隱身戰機,也有著100公里的探測距離。

  • 加強了火控計算機、電子設備和電子戰系統等航空電子系統

殲-10C換裝最新型的火控計算機,對數據的處理技術較殲-10B有大幅度的提升。另外,我們從殲-10C外觀的變化也能看出其搭載了新一代的電子戰設備,具有比殲-10B更優異的電子戰性能。著重加強了前向威脅告警和干擾,加裝電子干擾吊艙來對抗對方這些雷達,以提高戰鬥機生存能力。同時,還配備了光電探測系統和對抗系統,包括紫外/紅外導彈逼近告警系統、激光告警系統、光電干擾系統等,可以對抗新一代紅外製導空空導彈。

  • 機載武器種類進一步增加,多用途能力顯著提升

從目前公開的資料顯示,殲-10C掛載武器的種類比殲-10B更加多樣化,著重加強了中遠距離空戰性能。殲-10C的機載有源相控陣雷達集成了約1200多個T/R單元,對空最大的探測距離超過了240公里,可以發射PL-15遠程空空導彈,而殲-10B則沒有這種能力。PL-15導彈採用固體雙脈衝發動機,它最大特點就是在飛行過程之中能夠多次點火,飛行包線更廣,最大發射距離可達200公里以上,優於美國的AIM-120D空空導彈。同時,可以發射PL-10E紅外製導近距空空導彈,配合新一代的頭盔瞄準系統,PL-10E的離軸發射角可達180度。只要敵人在我戰機的前半球視野內,即可鎖定併發射,最大過載為60G,最大射程30公里,各項性能優於美國的AIM-9X近程格鬥導彈。

另外,殲-10的對地攻擊武器有KD-88空地導彈、鷹擊-91反輻射導彈和各種激光/衛星制導炸彈,多用途能力顯著提升。

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PL-10E紅外製導近距空空導彈


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

殲-10C(左)與殲-10B(右)空戰掛載


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

殲-10C的多種武器掛載模式展示


  • 換裝動力更強的國產發動機,機動性更上一層樓

殲-10C換裝了最新型的WS-10B發動機,最大推力達到了14.5噸,推重比達到了8.8,相較於殲-10B的WS-10A發動機,各項性能都有所提升。各大的推力使得殲-10C擁有更加出眾的機動性能。


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

國產發動機


  • 機身塗裝隱身塗料,可以吸收雷達波,大幅度提升隱身性能

得益於殲-20的隱身技術,殲-10C在機身蒙皮連接處及座艙蓋都塗有先進的隱身塗料,可以使得雷達波能夠最大限度的穿透機身,減少雷達波的反射。雖然殲-10C的機體不是隱身設計,但是殲-10C已經是一架不折不扣的準隱身戰機了。據悉,殲-10C迎頭RCS數值下降到了0.6㎡,相比於蘇-35的5㎡,有了質的飛躍。近年來,我國空軍讓殲-10C與蘇-35戰機進行了模擬對抗演練,殲-10C憑藉優異的機載設備及準隱身性能,能夠在遠距離發現並鎖定蘇-35,而蘇-35卻不能及時的獲取到殲-10C準確方位。

對於傳統的非隱身戰機,先進的相控陣雷達都有著超過200公里的探測距離,F-22所搭載的APG-77雷達甚至能達到300公里的作用距離。F-22能夠在160公里左右的距離上發現殲-10C,而殲-10C也能在100公里的距離上發現F-22,不過,這個60公里的差距可是致命的。


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

殲-10C優良的做工一覽無餘


中型三代半的巔峰之作——淺析殲-10C的進化

AN/APG-79與AN/APG-77雷達作用距離對比



結語

殲-10C戰機在前向隱身、航電、武器方面進行了深度改進,該戰機在作戰性能上已經可以完全壓制亞太地區現有的F-16戰機,即使面對F-16V升級版時也具有較大的優勢,可以說殲-10C已經成為現階段中型三代半戰機的巔峰之作。


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