近期,位於美國本土的愛德華茲空軍基地,一架掛載有兩具新型隱形副油箱和先進(IRST)紅外搜索和跟蹤系統光電吊艙的F-22「猛禽」隱形戰機進行了試飛亮相。從此次F-22增加外掛的這兩款新型機載設備不難看出,這是美國在參考對比中國殲20強大的現代化作戰性能之後,針對F-22作戰半徑較短,戰場態勢感知能力較差等性能缺陷所進行的重大升級。
掛載隱形副油箱和新型光電吊艙的F-22
F-22設計於美蘇冷戰末期,早期設計方案最初的預想作戰場景是依託西歐眾多基礎設施完善的北約軍事基地同蘇聯空軍進行制空權的爭奪。因歐洲地理環境幅員較為狹窄,縱深較淺,所以早期美軍在航程方面對F-22並無過高的要求。但如今隨着美軍將全球戰略重心逐步轉向到重返亞太戰略上面,面對幅員遼闊的太平洋時,F-22在航程方面的短腿問題就變得明顯突出。
F-22的內油航程僅有2500公里左右,在不掛載副油箱的前提下亞音速巡航狀態的作戰半徑僅約為1000公里左右。F22的機體重量高達19.7噸,為了保證機動性,在設計上犧牲了部分內油量的F22隻能攜帶不到8噸燃油。這直接導致F22的有效作戰半徑僅有700千米左右。即使在亞音速巡航並攜帶副油箱的情況,F-22也只有1500千米的作戰半徑。
作為後起之秀的殲-20在吸取F-22的設計經驗教訓之後,機體設計長度明顯要比F-22高出不少,完美實現了內油容量和武器彈倉的兼容,內油量可達11噸以上。同時殲-20機體採用較高比例的複合材料和先進的3D零件打印技術,機體重量也明顯要比F-22要輕,僅為17噸。有着更輕的機體重量、更高的內油容量,因此殲-20內油航程高達5500公里,有效作戰半徑為2000公里左右,即使在超音速飛行下殲-20航程也仍可達1200公里以上。
而F-22此次改進升級所增加的隱形副油箱可謂是有利也有弊。有利的是這樣做的確能夠在最大程度上減少外掛副油箱對戰機隱形性能的消極影響,同時還有效增加戰機航程和作戰半徑。而弊端也很明顯,雖然需要進行超音速飛行時可將其迅速拋掉。但在需要掛載隱形副油箱來支持遠距離飛行就不得不選擇犧牲掉戰機一部分的機動性能。而且,F-22在增掛了隱形副油箱之後,對載彈量是否有影響?在這裡還要打上一個很大的問號。
在航電系統方面,殲-20有一項黑科技要大幅領先於F-22:光電瞄準系統(EOTS)。殲-20的光電瞄準系統集成了前視紅外成像(FLIR)、紅外搜索和跟蹤(IRST)和激光指示瞄準(LTD)等功能,配合先進全範圍視角智能化頭盔可以為飛行員提供一個360度無死角的視野,擁有強大的戰場態勢感知能力。EOTS將傳統的光電雷達、前視紅外成像吊艙和目標指示瞄準吊艙的功能融為一體並且整合到機體內。這樣就省去了傳統的外掛式吊艙,不僅有效提高光電系統綜合工作效率,還避免了外掛吊艙對殲-20隱形性能的消極影響。
殲-20遍布機身的光電瞄準系統及飛行員的先進全範圍視角智能化頭盔
而相較於我國的殲-20,F-22之前在機載航電系統方面缺少了光電分佈式孔徑系統(EODAS),這導致F-22在戰場態勢感知能力上明顯要弱於殲-20。在進行改進升級之前,F-22在光電系統方面只裝備了一款(MLDS)紅外探測光電系統,僅僅具備導彈逼近告警功能。探測孔徑太小,並不具備目標主動搜索跟蹤能力。
而此次F-22改進升級所增加的(IRST)紅外搜索和跟蹤系統光電吊艙,有可能是之前MLDS系統的升級版本,已經具備了主動捕捉和跟蹤目標紅外信號特徵的能力。IRST光電吊艙系統可以使F-22在雷達不開機的前提下獲得較強的戰場態勢感知能力。但與殲-20的EODAS光電分佈式孔徑系統是整合到機體內所不同的是,F-22此次改進升級新增加的這套紅外探測光電系統是採用吊艙外掛的模式。姑且不說兩者之間性能誰優誰劣。在面對預警機或大型反隱身米波雷達這樣的大功率、遠距離雷達探測時,F-22的光電吊艙外掛設計或多或少肯定會增加戰機的雷達反射信號特徵,從而削弱戰機的隱形性能。
掛載新型紅外搜索和跟蹤系統光電吊艙的F-22
此次美軍對F-22的改進升級就個人觀點而言多半屬於是無奈之舉。一方面作為後起之秀的F-35戰機表現實在是太拉胯了,在美空軍及盟國空軍部隊服役過程中故障頻發、諸如墜機、趴窩之類的事故已經是不勝枚舉。另一方面我們不妨做出大膽的猜測:美國的六代戰機項目研發計劃有可能受阻,首飛亮相時間已經再次推遲,短期之內難以重新挽回美國戰機的領先優勢。而數數美空軍當前所有的家底兒,目前也就只剩下F-22能夠勉強和殲-20掰掰手腕過過招了。所以,美國現在才不得不已經停產、且之前早已提上退役日程的F-22再拉出來進行此番改進升級。
但F-22此次的改進升級,無論是隱形副油箱還是先進(IRST)紅外搜索和跟蹤系統光電吊艙都是採用吊艙外掛的模式,對戰機內部的改進可謂是非常有限。雖說提高了F-22的航程及加強了光電系統性能,但卻難以避免會對F-22的隱形性能造成一定的消極影響,這其中着實有一種拆了東牆補西牆的意味。
此次改進升級暴露出F-22的機體內部空間極為有限,並不足以進行大幅度的改進升級,這也有力印證了我國殲-20機體設計的正確性及相關技術的領先。