近日一张有趣图片出现在网上,那是歼20战斗机和F22战斗机机头部分对比。从这张图片我们就可以知道歼20战斗机航空电子系统优于F22战斗机。
许多人可能感觉奇怪,航空电子设备隐藏在机体内部,如何通过一张机头图片就能知道歼20航空电子系统优于F22?
虽然航空电子设备在机体内部,但是传感器却在外部,从传感器种类就能推测飞机航空电子系统水平。歼20战斗机机头有多个传感器,尤其安装了多个光学窗口,表明飞机配备了分布式光学孔径系统。歼20不仅有机载火控雷达,还能利用分布式光学孔径系统探测目标。F22战斗机机头就非常干净整洁,当然这不是什么好事,它没有安装分布式光学孔径系统,只能依靠机载火控雷达探测目标。这样歼20在探测能力就要优于F22战斗机。机载雷达只能探测正前方目标,无法探测到侧面和后方目标。分布式光学孔径系统不但可以探测正前方目标,还能够探测侧面和后方目标,为飞行员提供全向空情态势感知。另外分布式光学孔径系统是红外探测系统,不需要辐射电磁波,对方无法感知设备是否在工作,更不能定位载机位置。雷达凭借电磁波探测目标,容易被对方截获和定位。
由于采用了分布式光学孔径系统,歼20航空电子系统结构和技术水平高于F22战斗机航空电子系统。分布式光学孔径采用100万像素级红外器件,可以获取目标精确图像。这些图像信息容量大,对于系统传输、处理能力提高了非常高要求。F22战斗机研制年代较早,虽然也配备了高速数据总线和CIP处理系统,但是这些设备性能还不能支持分布式光学孔径系统工作。歼20战斗机则配备了更高速率数据总线和ICP综合处理系统,可以充分发挥分布式光学孔径系统效能。实际上这也是美国空军一直没有对F22战斗机进行升级主要原因。美国空军现在只有180架F-22战斗机,平时只有120架战斗机处于可出动状态,F22战斗机想配备分布式光学孔径系统需要对航空电子系统全面更新和升级,成本和价格太高。从外界资料来看,美国空军对F22升级局限在航空电子系统本身性能提高上面,例如为CIP换装新型处理器,升级到CIP-2000,全面升级还没有看到迹象。
通过机头轮廓对比,我们也能够知道歼20机头空间比F22战斗机要大的多。机头空间越大,雷达天线孔径越大。根据雷达探测距离公式,雷达探测距离有两个关键参数,天线孔径和功率。歼20和F22战斗机都配备有源相控阵雷达,天线孔径越大,能够安装T/R模块越多,同样技术条件下,探测距离越远。一般认为F22战斗机AN/APG77雷达大约有2000个T/R模块,歼20战斗机火控雷达应该可以安装更多T/R模块,在相同技术条件下,探测距离更远。
由于研制年代较迟,利用后发优势,歼20战斗机雷达还能够采用更新技术来提高性能。有源相控阵雷达发展趋势就是氮化镓(GaN)替代砷化镓(GaAs)器件,前者与后者相比,耐热性能更好,另外国内相关单位还突破了氮化镓三维结构技术,,克服了GaN平面器件瓶颈,极大改善了跨导平整度,大幅提升GaN器件线性度,同时维持高的输出功率和效率。用这样新型器件来做T/R模块,可以让雷达获取更高的功率,探测距离和探测性能得到全面增强。
综上所述,歼20战斗机利用后发优势,采用了一系列高新技术,增强了机载传感器和航空电子系统性能。歼20能够更好探测目标,具备更好战场态势感知,有效提高了飞机作战能力。