众所周知,F-35攻击机无论是雷达探测距离、武器射程、机动性能、速度航程,隐身能力都不是歼-20战斗机的对手,但这种攻击机又是美军未来的主力战斗机,怎么才能翻盘呢,2022年7月,美国洛马公司研制的LANCE高能激光武器吊舱在拖延了1年后开始交付美军,作为第一种战斗机装备的高能激光武器,LANCE高能激光武器被吹嘘为改变未来空战的颠覆性武器,美军就指望这种武器战胜歼-20战斗机了。
航炮曾是战斗机的主要武器,不过随着空空导弹的性能提升,精度和射程都不如空空导弹的航炮逐渐成为后备武器,尽管航炮的作用越来越少,但对战斗机飞行员来说,能不能用得上是一回事,有没有是一回事,未来空战都是先以中远距导弹进行超视距空战,再以近距空空导弹进行视距空战,再以航炮进行近距格斗等三个阶段,美军一度在F-4战斗机上取消了机炮,但当时的麻雀空对空导弹不大可靠,在越南战争中被越南空军的米格战斗机打的抱头鼠串。
之后几十年所有美国战斗机都不敢取消机炮,强调中距空战的F-22战斗机就在右侧机翼与机身连接之间安装了一门射速达6000发/分的M61A1型20毫米六管航炮,平时隐藏起来,F-35A战斗机也在机头右侧进气口上安装了一门GAU-12/A四管25毫米航炮,但F-35B、F-35C战斗机因为超重只能在机腹下挂一个隐身航炮吊舱,同样是GAU-12/A四管25毫米航炮,主要用于对地攻击作战,执行空战任务则不带吊舱,未来可能就携带LANCE高能激光武器吊舱。
上世纪80年代,美国就开始研制拦截弹道导弹的ABL机载激光武器,只是这种化学氧-碘激光器重达几十吨,只能采用波音747-400F作为机载平台,研制过程中始终无法解决大气传输耗散和冷却问题,最终下马,之后转向陆基和海基,美海军的高能激光武器原型2023年开始见到希望,成功击落一架靶机,美国空军也放弃体积大、重量大的化学高能激光器,转向功率输出和光束质量有优势的光纤固体激光器。
激光武器技术门槛并不高,但能量转换效率较低,要产生100千瓦到2000千瓦的激光才能在1000米内击穿30毫米钢板,要达到这个功率,设备至少要2到3辆重型卡车才能装得下,30千瓦到50千瓦的激光武器可以装在小型车辆上,但只能对付一些无防护目标,机载高能激光武器最大的瓶颈和障碍就是“小型化”,由于战斗机对体积和重量要求苛刻,所以美国空军首先启动自防御高能激光演示器计划,
目标是在2021年前研发一种可以装进吊舱内的中等功率激光武器,安装在运输机、轰炸机和战斗机上,拦截射向战斗机后导弹,洛.马公司2017年为美国陆军开发了60千瓦激光武器,可产生了58千瓦的光束,测试中成功击落了多枚飞行中的空空导弹,LANCE高能激光武器吊舱外形更加紧凑,尺寸仅仅是陆军激光武器的1/6,是洛马公司建造的最小、最轻、最高能的激光器,这种激光武器装在转塔上,覆盖飞机周围的空域,传感器一旦探测到来袭导弹,吊舱中的转塔将激光束指向目标,以物理毁伤击毁目标。
这种激光武器具备超视距攻击性能和静默攻击能力,可以在不使用雷达的情况下杀伤目标,攻击速度快、攻击突然性强,美国空军期望在LANCE基础上进一步提高功率,2024年前制造出100kW级,2030年发展出300kW级激光武器,如果这种激光武器可以击落所有来袭空空导弹,那么过去几十年建立起的以空空导弹为基础的空战体系就会崩溃,特别对中国空军的歼-20战斗机而言,即使拥有强大的雷达,超高的机动性,但如果所有射向对手的空空导弹都毫无作用,那还用什么用?
当导弹没用时,航炮就是救命稻草了,中国战机主要装备30-1管退式航炮和23-3气退式航炮,30-1型航炮源自苏联的NR-30管退式航炮,主要装备在歼7和歼8战斗机上,工作原理是利用火药气体带动炮管机心匣实现自动连续射击,通常使用红头红腰标记的杀伤爆破燃烧弹,红头绿腰标记的杀伤爆破燃烧曳光弹,红色环带标记的穿甲爆破弹和红头蓝腰标记的训练弹,还有白头白腰标记的校靶弹,弹链上的炮弹通常是混装的,如每5发杀伤爆破燃烧弹混装一发用于修正弹道的杀伤爆破燃烧曳光弹。
飞行员只要操纵飞机把射击光环套在靶标上即可扣动扳机射击,只见机头火光一闪,几秒的“咚咚”发射药爆炸声后,接着是几十发炮弹清脆响亮的爆炸声,弹着点尘土飞扬,极其震撼,由于管退式工作原理运动件速度高,零件受到的撞击力极大,炮箱前后串动剧烈,极易磨损甚至产生裂纹,常常会出现“卡弹”甚至炸膛,因此每隔一段时间就要拆下来分解逐个清洗,幸好结构非常简单,负责军械的机务官兵通常两分钟就能分解并组装。
30-1航炮射速偏低,每分钟不足1000发,中国在引进苏-27战斗机时也引进了GSh-30-1单管转膛炮,射速提高了不少,但只用在歼-16战斗机上,歼8II、歼教7、歼轰7A、和歼10战斗机都是用源自苏联GSh-23-3型的23-3型航炮,使用加斯特原理,两根炮管各配有一套互相联动的闭锁机构,并共用一套进弹机构,充弹机构,击发机构,射击时一支炮管后坐带动另一一支炮管复进,连续不断的交替射击,体积和质量小,射速却提高了一倍,但初速和威力较小。
歼-20战斗机的武器主要是机腹下主弹舱的4枚中距空空导弹和侧弹舱内的2枚近距空空导弹,随着中国空空导弹小型化,未来歼-20战斗机挂载量可以和携带6枚中距空空导弹和2枚空空导弹的F-22战斗机同样,歼-⒛战斗机的雷达有2200个TR组件,功率远超F-22战斗机的机载雷达,能保证歼-20战斗机中远距离先敌发现,先敌开火,超视距攻击已经成为其主要作战方式,所以歼-20战斗机至今都没有展示过有航炮。
从大量高清图片也可以看出歼-20战斗机没有安装航炮,歼-20战斗机拥有优异的隐身性能,超远程雷和远程空空导弹,作战时可以凭借优异的态势感知能力实施超视距打击,承担“踹门”“点穴等任务,根本不需要近距离作战,航炮的作用微乎其微,如内置一门60公斤的航炮,加上加强结构和弹药,会影响到歼-20战斗机的飞行性能,取消航炮可以不会破坏气动和隐身布局,还减轻空重和节省内部空间,取消航炮可能是未来战机的主流发展方向。
未来战场可以说是超视距空战决胜的天下,空战第一阶段在200公里外就开始了,虽然空空导弹机动性远高于战斗机,但导弹要被动跟踪飞机飞行,面对有超机动性的第五代战斗机,导弹的跟踪拦截效果会大打折扣,如AIM-120空空导弹在20千米距离上攻击以5G机动的亚音速目标命中率超过80%,但目标以1.5倍音速同样进行5g机动时命中率接近零。
如果对手电子干扰能力强劲,或者用优越的机动性摆脱所有来袭的中远距离空空导弹,那就进入第二阶段,双方在飞行员用肉眼可见范围内以格斗空空导弹互相攻击,若是格斗空空导弹也没打中,那就可能进入狗斗,F-22战斗机可以用航炮攻击,歼-20战斗机只能摆脱了,可能某场战斗不一定都有三个阶段,但整个战争中肯定会存在三个阶段都齐全的场景。
美国空军用仿真演习估算出,即使拥有良好的隐身性能、超音速巡航能力、超机动性、先进的电子系统和空空导弹的F-22战斗机,面对足够数量的米格-29战斗机也不可能在超视距离上全部打掉,如果双方都具有相同的隐身性能、电子系统和空空导弹,双方又都采用不开雷达避免暴露自己的策略,双方均可能会没有远距空战而是直接开始近战格斗,所以放弃航炮也是有风险的,现阶段来看或许还会成为歼-20战斗机的重要问题。
因此中、远距空战和近距格斗能力同等重要,歼-20战斗机可能也要采用激光武器,此前中国海空军的战斗机都是采用封闭式架构,定型后各子系统是固定。
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