美国装配 F119-PW-100 发动机的第 4 代重型战斗机 F-22 于 2002 年投入部队 使用,2005 年形成初步作战能力,并已经停止生产。第 4 代战机 F-35 装配 F135 发动机,其主推进系统以 F119 发动机核心机为基础。
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(2)雷达:超视距作战的关键
机载雷达诞生于第二次世界大战期间,是航空器获取环境信息、航行信息以 及对抗敌方反信息获取的主要探测设备。机载火控雷达发展历程大体分为三代, 第一代是测距机、脉冲雷达;第二代是脉冲多普勒雷达;第三代是无源/有源相 控阵雷达。当前的四代机、三代改战机雷达普遍采用自适应有源相控阵架构。 21 世纪初,有源相控阵机载火控雷达 AN/APG-77 的研制成功标志着机载火 控雷达进入新阶段。相控阵雷达利用相位扫描,将雷达天线做成一个规则排列许 多个辐射单元和接收单元(阵元)的平面,通过控制输往各阵元电流相位的变化 完成波束方向的改变。有源相控阵雷达在探测威力、探测精度、多目标跟踪、侦 察成像、抗干扰、可靠性等方面,较第二代机械扫描脉冲多普勒雷达取得了较大 进步。美国 F-22、F/A-18 和 F-35 等众多战机已普遍配装有源相控阵雷达。
(3)隐身性能:四代战机的典型要求
提高武器装备的隐身性能从而降低发现概率是提高战场生存能力和作战效 能非常有效的方法,也是世界各国都在极力发展的技术。美国继续研制了 F-22、 F-35、B-21 等新型隐身飞机,并对 F-15、F/A-18 等一些旧型号进行了隐身性能 的更新改造。 隐身性能是四代机性能的典型体现。在四代机所拥有的隐身、超声速巡航、 超机动性和高度综合的航电系统等性能特征中,后三项均可通过改进在三代机上 得到不同程度的实现。但是,隐身性能与飞机气动外形密切相关(军用飞机雷达 隐身能力的 80%左右是由外形设计所决定),三代机囿于其机体原始设计,靠局部 修形、外覆吸波涂层、座舱盖金属镀膜等手段仅能在一定程度上提升隐身能力, 但很难实现与四代机接近的隐身。
2.3 当前战斗机军贸市场以三代机和四代机为主
当前,国际军贸市场上,全新战斗机出口以四代机和三代机为主,而具有出 口能力的国家仅有美国、欧洲(英国、德国、意大利和西班牙 4 国合作)、法国、 俄罗斯和中国等部分国家。 三代机型号众多,是当前世界大多数国家空军中坚力量。三代机从 20 世纪 70 年代初开始服役,不再片面追求高空高速性能,而重点突出中/低空、亚/跨声 速机动性,主要包括美国 F-14、F-15、F-16 和 F/A-18,欧洲的“台风”、“阵风” 和“鹰狮”,以及俄罗斯的米格-29、米格-35 和苏-27、苏-30、苏-35 等。虽然, 欧洲“台风”、“阵风”、“鹰狮”、美国 F/A-18E/F“超级大黄蜂”、俄罗斯苏-35、 米格-35 等部分 20 世纪 90 年代后入役的战斗机与美国 F-22 同期研制,作战能 力也较早期三代机明显提高,但与 F-22 为代表的四代机仍有着很大差距,尤其 是不具备隐身这一核心性能特征。
四代机不仅飞行性能进一步提高,具备超声速巡航、超机动和高敏捷等特性, 更重要的是拥有良好的隐身性能,在作战能力方面与上一代飞机拉开了巨大差距。 目前世界上仅美国、俄罗斯和中国有生产能力,列装型号仅有美国的 F-22、F-35、 俄罗斯的苏-57 和中国的歼-20。
2.3.1 三代机型号众多、性能各异
目前,军贸市场上三代机主要有美国 F-15“先进鹰”、F-16V、F/A-18E,中 国歼-10C、“枭龙”,俄罗斯的苏-30、苏-35、米格-29,法国的“阵风”、幻影2000,欧洲的“台风”,瑞典的“鹰狮”等。
(1)重型战机军贸市场以美国 F-15、俄罗斯苏-30/-35 为主
F-15 战机从 1972 年首飞已在美军服役 50 年,先后生产了 F-15A、F-15C 单 座空优战斗机、F-15B、F-15D 双座教练机以及 F-15E 多用途战斗机等多种型号。 得益于大量且持续的出口,F-15 平台的改进一直在持续。卡塔尔于 2017 年采购 的 F-15QA“先进鹰”战机与早期的 F-15 相比加装了红外搜索和跟踪传感器、电 传操纵系统、电子战套件、AN/APG-82(V)有源相控阵雷达以及新型座舱显示设 备。除美国外,沙特阿拉伯、日本、以色列、韩国等拥有 F-15 战机较多。 苏-30SM 和苏-35S 是俄罗斯现役主力重型战斗机,也是主推的外销机型,一 个是双座,一个是单座,都配备了矢量推力发动机。苏-30 和苏-35 都是在苏-27 基础上改进而成的,苏-30 突出了对空对地双重用途,其出口型苏-30MK 装备了印度航空电子设备,苏-35 则为超机动性多用途战斗机。与美国 F-15 相比,苏30/-35 战机市场更为分散,除俄罗斯本国列装以及出口印度较多外,阿尔及利 亚、越南、哈萨克斯坦、委内瑞拉、马来西亚、印度尼西亚等国均有列装。但需 要说明的是,俄罗斯、越南、哈萨克斯坦和印度尼西亚数据包含了苏-27 战机。
(2)中型战机主要包括美欧 F/A-18、阵风、台风三大机型
F/A-18E/F“超级大黄蜂”由波音公司主要作为航母舰载机设计开发,和早期 的 F/A-18C/D 相比,“超级大黄蜂”形体更大性能也更先进,最大起飞重量 30 吨, 装备两台 GE 公司 F414 涡扇发动机,单台推力 62.3kN,加力推力 97.9kN,最大飞 行速度 1.8 倍音速,作战半径 722km。“超级大黄蜂”机身内装有一门 20 毫米航 炮,可携带各种空对空和空对地武器,具备空中加油能力。由于 F/A-18 最初作为 航母舰载机的定位,主要装备于美国海军和海军陆战队,此外,也出口加拿大、 西班牙、芬兰等国家。 “阵风”由法国达索公司研制开发,采用三角翼加鸭翼设计,装备两台 M88 涡扇发动机,2000 年开始服役,装备法国空军和海军。“阵风”最大速度 2 倍音 速,作战半径 1800km,最大起飞重量 24.5 吨。除法国本国列装外,“阵风”战机 还出口印度、卡塔尔、埃及和希腊等国。
“台风”战机(Eurofighter Typhoon)是意大利、英国、德国和西班牙联合 研制的双发多用途战斗机,采用三角翼加鸭式前翼设计,安装两台 EJ200 涡扇发 动机,每台额定推力 60kN,加力推力 90kN。“台风”最大起飞重量 23.5 吨,最 大飞行速度超 2 倍音速,可进行超音速巡航,作战半径 1400km。“台风”主要武 器是一门毛瑟 BK-27 型 27 毫米航炮,翼下可携带各种中近程空空导弹、反舰导 弹、反辐射导弹以及防区外巡航导弹。“台风”战机以意大利、英国、德国和西班 牙研制 4 国为主要列装国家,此外,沙特阿拉伯有 72 架“台风”战机。
(3)轻型战斗机,我国“枭龙”和“歼-10C”进入军贸市场
F-16 是目前世界上保有量最多的战斗机。根据 World Air Forces 2023,除 美国外,土耳其、以色列和埃及拥有 F-16 战机均超过 200 架,韩国和希腊拥有F-16 战机均超过 150 架。F-16 的最新升级型号 F-16V(Block 70/72)被洛·马公 司称为最先进的“四代机”(按旧西方标准为三代机)。F-16V 采用 APG-83 有源相 控阵雷达,为 F-16V 提供了四代机的雷达能力。根据 World Air Forces 2023, F-16V 的订单包括摩洛哥、巴林岛、保加利亚、斯洛伐克、菲律宾等。
幻影-2000 是 20 世纪 70 年代达索研制的战斗机,采用三角翼设计,装备一 台 M53 发动机,可以携带各种导弹和炸弹武器,参加过伊拉克战争和科索沃战争。 1996 年在希腊和土耳其冲突中希腊空军的“幻影-2000”曾用空对空导弹击落一 架土耳其空军 F-16C。目前,拥有“幻影-2000”最多的是法国,达 97 架,阿联 酋、印度和希腊分别拥有“幻影-2000”59 架、57 架和 42 架。 米格-29 飞机配装两台 RD-33 发动机,最大起飞重量达 19.7 吨,1984 年以 来发展了包括米格-29S、米格-29SM、米格-29G、米格-29M 等多种型号。当前军 贸市场上米格-29 机型主要是米格-29M 和米格-29SMT。米格-29SMT 多用途战机 是在米格-29S 的其础上发展而来的,采用不同的模压机身骨架,标配空中加油探 头,并支持副油箱,安装了改进的 N019MP 雷达,性能大幅提升。米格-29M 采用 了 Phazotron N-010 Zhuk 脉冲多普勒雷达,可以一次跟踪 10 个目标,并在发射 空空导弹后可引导导弹攻击。根据 World Air Forces 2023,俄罗斯拥有米格29 战机 275 架,印度是俄罗斯之外拥有米格-29 最多的国家,达 120 架。
歼-10C“猛龙”是成飞研制的轻型多用途战斗机,采用三角翼加鸭式前翼布 局,机身采用蜂腰式设计,装备一台大推力涡扇发动机,额定推力 79kN,加力推力 129kN,最大飞行速度 2.2 倍音速,具备良好的跨音速机动性能。“猛龙”的航电 和火控系统达到世界先进水平。2022 年 3 月 11 日,我国首批 6 架歼-10C 战机首 次出口巴基斯坦。 对于最大起飞重量小于 15 吨的轻型战机,军贸市场主要有“枭龙”和“鹰 狮”两型战斗机。“枭龙”战斗机是中国航空工业集团和巴基斯坦空军共同投资、 研制的一款全天候、单发、单座、多用途轻型战斗机,最大起飞重量 13.5 吨。 “枭龙”Block 3 最多能挂载 5 枚最大射程 145 千米的“霹雳”15E 中远程主动 雷达制导空对空导弹,以及 2 枚最大射程 20 千米左右的“霹雳”10E 红外成像近 距格斗导弹,具有较强制空能力。目前,拥有“枭龙”战机最多的国家是巴基斯 坦,达 134 架,此外,“枭龙”战机也出口了缅甸和尼日利亚。
瑞典 JAS-39 Gripen“鹰狮”战斗机是一种轻型多用途战斗机,采用一台沃 尔沃航空公司生产的 RM12 涡扇发动机,额定推力 54kN,加力推力 89kN,最大起飞 重量约 14 吨,最大飞行速度可达 2 倍音速,作战半径 800km。“鹰狮”可携带的 武器较多,但作战半径太短,适合国土面积不太大的国家使用。目前,拥有“鹰狮” 战机数量最多的国家是瑞典,达 94 架,此外,出口了南非、捷克共和国、匈牙 利和泰国。2014 年,巴西空军与瑞典萨博公司签订合同,宣布共同研制并生产 36 架“鹰狮”战斗机,双方在巴西建立生产线,以实现该机的巴西本土化生产。根 据 SIPRI 数据库,巴西“鹰狮”Gripen-E 战机订单达 40 架,并已接收 5 架。
2.3.2 美国 F-35 是当前军贸市场唯一四代机型
四代机在 21 世纪初开始陆续投入使用。目前,国外已经列装服役的四代机 仅有美国 F-22/F-35 和俄罗斯的苏-57 三种机型,国内仅有歼-20 一种机型。根据 World Air Forces 2023,俄罗斯当前列装苏-57 战机 1 架并有 75 架的订单。 美国 F-22 生产线已于 2011 年关闭,美国 F-35 为当前军贸市场唯一四代机,我 国沈飞自研四代机 FC-31 多次参展国际防务展,有望进入军贸市场。 F-35 战斗机起源于美国国防部联合攻击战斗机(JSF)项目,是美军及其盟 友倾力打造的新一代战斗机,目的是研制一种各军种通用的低成本、轻型战斗攻 击机系列,用于取代美空军的 F-15E、F-16、F-15C、F-117、海军的 F-14、海军 陆战队的 AV-8B 等老旧的机种。F-35 战斗机具备隐身、超声速巡航、短距起降、 超机动性、易维护等特点,用于前线支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,是 现今最先进的隐身战斗机之一。
根据洛·马公司 2022 年年报,截止 2022 年底,公司累计交付 F-35 战机 894 架,包括 648 架 F-35A、178 架 F-35B 和 68 架 F-35C。2022 年,洛·马公司交付 F-35 战机共计 141 架,并预计 2023 年和 2024 年分别交付 147-153 架 F-35,2025 年及之后 F-35 年交付量将达到 156 架。截至 2023 年 4 月,洛·马公司已累计交 付 F-35 战机超过 900 架。
随着 F-35 的持续生产、交付,以及已交付战机的陆续列装,F-35 在全球战 机中的占比或将持续提升。根据 World Air Forces 2023,全球列装各型战斗机 14659 架,其中,列装 F-35 战机 545 架,占比 4%。此外,另有 184 架 F-35 战机 用作训练。全球各国已列装或已用于训练的 F-35 战机合计达 729 架,美国已列 装或已用于训练的 F-35 战机 472 架,占比 65%。
F-35 战机价格昂贵,主要客户为经济较发达的欧洲国家,以及日本、阿联酋、 以色列、新加坡、韩国、澳大利亚等国。瑞士 36 架 F-35A 的合同价格 62 亿美元, 单架 F-35A 价格 1.72 亿美元。根据 World Air Forces 2023,除美国外,洛·马 公司 F-35 订单 811 架,包括日本的 119 架、英国的 111 架、加拿大的 88 架、意 大利的 70 架、芬兰的 64 架、澳大利亚的 52 架、阿联酋的 50 架等。
3 四十年耕耘,中国战斗机出口逐步跻身军贸主流市场
(来源:未来.智库 腾讯)