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歼20与F35的电子战能力、航程分析

作者:超新星帝国发布时间:2024-07-26

一.分布式电子战能力

07年,美军宣布放弃电子战机EF35的研制,把重心放在提升F35的分布式电子战能力上。意思是多机组网,多机分散/集中功率执行EA(电子攻击)、EP(电子防护)、ES(电子支持)任务。目前美空军已用F35A替代所有伴随式电子战机,和防区外电子战机一起作为美空军电子战平台。

以下是F35,EA18G咆哮者,歼20的电子战发射/接收机数量图(F35型号为Block3F,EA18G装备的是NGJ。另外高中低频段简称全频):

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                          F35           EA18G            歼20


主动干扰段     低中频        低中频         仅X波段


信号接收机     全频×12     全频×2             未知 

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1.F35的电子战能力分析:

根据官方文档,F35的主动干扰信号发射系统由APG81(85)雷达和AN/ASQ239上的四宽频发射器组成。电子战接收机(不包括雷达接收机)有12个。


F35的电子战设备分布图

其中AESA雷达和雷达接收机可以发射/接收X波段的雷达信息。

AN/ASQ239上的波段3/4共形电子战天线可以发射中低宽频的电子干扰信号。(Block4的F35装备1,2,3,4宽频的电子战天线,可以发射全频的干扰信号)。

F35的电子战接收机有12个,可以接收全频电子信号并定位辐射源,发射AGM88G反辐射导弹进行打击。(Block4的F35接收机数量增加到20个)。

2.EA18G带AN/ALQ249的电子战能力分析

AESA雷达和雷达接收机可以发射/接收X波段的雷达信息。

AN/ALQ249上的中低波段电子干扰吊舱可以发射中低宽频的电子干扰信号。(高频段在26年后实装)。

EA18G携带2个AN/ALQ218电子战接收机。可以接收全频电子信号并定位辐射源,发射AGM88G反辐射导弹进行打击。

3.歼20

歼20为制空战机,除了雷达外没有能发射主动干扰信号的电子战设备,未知电子战接收机数量和频段。能发射X波段干扰信号并且有能定位预警机常用信号的信号接收机。主动干扰信号主要为自卫用。

目前美国空海军的伴随式电子战机和防区外电子战机发展如下:

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                         美空军                  美海军        


伴随式电战    只有F35A            F35C和EA18G


防区外        EB52H,EA37B        EP8A海神   

 电战               和EC130H

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2-3架F35通过多机互联,软件控制电子战设备频率,部分扫描阵列超高天线增益的方式,获得比歼16D更强大的分布式电子战能力,有更大干扰范围和更短烧穿距离。美空军使用F35A代替伴随式电子战机的原因很多:分布式电子战战术能覆盖更大的区域,更专一对待多个目标,单机损坏可由其他F35替代,F35具备隐身能力在电子战任务前可以潜入作战空域,F35平台航程很长并且算力远强于歼16D。

美国海军则因为F35C只部署了3个中队30架战机暂时无法替代EA18G。

二.F35远于歼20的航程

美军发布了F35的作战半径,F35A常规起降型为1100km,F35B短距起飞/垂直降落型为800km,F35C弹射起步/拦阻降落型为1300km。根据航展,歼20的作战半径则为2000km。

然后很多不懂的小白就先入为主,认为歼20的航程远远超过F35。但实际上没有任务挂载和作战参数的作战半径对比没有意义,况且每个国家的计算标准也不一样。实际上,F35作为攻势制空战机,需要在纵深定位打击敌方目标,拥有比歼20远的超长航程是正常的。

战机的航程可以用布雷盖公式计算,但事实是,不同高度、速度、攻角的升阻比一直在变化,只能定性粗略计算比较相同高度不同攻角和速度的升阻比,发动机耗油率和载油量。由于顾芬诵的1600km作战半径只是一个需求并不是歼20的设计指标,本文不引用。飞行高度均为11000m。

1.亚音速升阻比

CFD模拟F35A的亚音速升阻比极曲线如下:


F35的升阻比极曲线

F35拥有五代机中表现最好的亚音速升阻比。

0.5Ma,5°攻角,升阻比为15.8;10°攻角为8;15°攻角为5.3。

0.8Ma,5°攻角,升阻比为12.5;10°攻角为6.5;15°攻角为4。

歼20的模拟数据本文引用两个,一个是鸭式平尾布局隐身战机的CFD模拟,二是某大学的歼20模拟课程(使用AVL和FRICTION)。

鸭翼平尾布局隐身战机亚音速升阻比数据如下:

鸭式平尾布局隐身战机
鸭式平尾布局隐身战机升阻比数据

0.8Ma,5°攻角为8.24;10°攻角为4.205;15°攻角为3.364。

在该模型下,把平尾换成更贴近歼20的无尾布局亚音速升阻比会更低。这也是无尾布局的先天缺陷,在弹射航母服役前,我国不会采用鸭式无尾布局战机上舰(参考阵风M)。

歼20的0.5Ma不同攻角亚音速升阻比模拟如下:

歼20机翼模拟数据
不同攻角下的亚音速升力系数
歼20的模拟亚音速阻力极

0.5Ma下,5°攻角,歼20升力系数为0.4,升阻比为11.4;10°攻角下,升力系数为0.75,升阻比为7.73(0.75÷0.097);15°攻角下,升力系数为1,升阻比为6.25。

可以看出F35的亚音速升阻表现比远远好于歼20,这很正常,因为F35着重优化亚音速气动,歼20着重优化超音速气动。

2.发动机耗油率

F35的F135发动机是五代机装备的最省油的发动机,最大推力19.5吨。涵道比为0.57,和WS10相当,根据相关文献有支持2Ma飞行的能力。但是F35因为气动设计原因,飞行马赫数被限制在1.6以下。

歼20的WS15发动机涵道比为0.3左右。

因为使用技术和制作工艺完全不一样,无法直接判断两者技术有差,F135耗油率远低于WS15。只能说F135是公认省油。

至于有些人吹嘘的WS15单台推力18.5吨,那是某私人企业表扬总师的,总师还上了当时的年度军工榜,当然军工榜上没有关于18.5吨的任何信息。

3.载油量

这是很多人黑F35航程的理由。实际上F35A的载油量为8.3吨,自重13.2吨,为非常大的内油占比。其载油量已经比F16内油+2个600加仑副油箱还多。并且载油量要与机体空重比才有意义,而不是载油量大就一定飞的远。

歼20作为空优战机,受限于巡航和机动,内油占比不会高出F35太多甚至可能更低(是内油占比不是油量)。

4.超音速升阻比

对于超音速升阻比,飞羽社有进行预测:

飞羽社对F35和歼20的超音速升阻比预测
洛马公司的超音速巡航标准

F35为4-4.5,歼20为6左右,超音速升阻比F35远远落后于歼20。根据洛克希德.马丁公司的超音速巡航里程标准(185km)和超音速巡航最大里程限制(在发动机技术限制下的超音速巡航半小时里程,为550km,F35达不到),550km为最大超巡里程。但F35只能开加力后关闭加力以1.2Ma巡航20分钟,432km。

4.总结

虽然F35的超音速升阻比低于歼20,但这里算的是航程,超音速巡航只占很小一部分。F35在亚音速升阻比远高于歼20,F135更加省油,8.3吨较大载油量下,其航程远超歼20。

所以,F35的电子战能力超过歼20和歼16D,航程也远超歼20。F35具有长航时和航程优势,歼20则具有速度优势。



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