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盘点:世界战机为何按四代划分?

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发表于 2011-2-1 12:33:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
依据航空技术发展水平和军方作战要求  据考证,世界上第一架“战斗机”当推法国的莫兰·索尔尼 L 型飞机。其重要标志是终于能够用“固定”安装在机头上面的机关枪直接瞄准和打击目标了。
  直到上世纪的40年代,飞机都还以活塞式发动机为动力,即大众所谓的“螺旋桨飞机”。因此,直到二战结束,无论是军用或是民用飞机,都统统归属于相对老旧的“活塞式飞机”范畴内。
  1939年8月27日,德国亨克尔飞机厂研制的世界第一架采用涡轮喷气发动机推进的飞机He178完成首飞,标志着人类叩开了喷气时代的大门。从此,人类终于摆脱了螺旋桨所带来的技术限制,使飞行速度顺利突破700千米/小时大关。
  要说战斗机在技术上的“划代”,则始于战斗机全面采用喷气发动机之后,大约发生在上世纪的50年代伊始,最先提出此概念的是美国等西方阵营国家。“而按照各个年代航空技术发展水平和军方作战要求,战机可以划分为四代。”
  据称是中国"歼20"战斗机试飞现场图。[图片来源:环球网]
  第一代战斗机
  首批采用喷气发动机
  出现时间:上世纪四五十年代
  【设计特点】首批采用喷气发动机的战斗机,采用直机翼,带机炮,雷达还仅在特殊的夜间战斗机上装备。但机载电子设备非常简陋,基本无法进行全天候作战,最大飞行速度在800-1000公里/小时之间,它们的作战武器仍以航空枪炮或火箭弹为主,通过光学仪器实现目视瞄准。它的使用寿命很短,发动机可靠性差、体积笨重,其功率也只能进行缓慢调节。
  【典型机型】德国的Me 262。它是世界第一种实际投入战斗的喷气式战斗机,最大速度870公里/小时。Me262表现出的高性能让空军元帅戈林和战斗机总监加兰德中将喜出望外,可“伟大的元首”又来搅局,他命令将Me262作为一种高速轰炸机投产。开始时为提高命中率而实施俯冲轰炸,许多飞机由于受不了震动在天空解体;中队指挥官为保存飞机命令实施水平轰炸后,命中率则大大下降。而且装载炸弹后丧失了速度优势,常被击落。直到1944年6月,战斗型的Me262A-1才投入战斗,白白浪费了十个月时间。
  【其他机型】英国的“流星”、苏联的米格-15、米格-17、美国的P-80和F-86等。

米格-15战机
  第二代战斗机
  飞行速度突破声障
  出现时间:20世纪50年代末
  【设计特点】它们开始配备搜索与瞄准雷达、甚至空对空导弹,其中一些型号开始兼备对地面目标攻击的附带功能。采用后掠翼的生产型战斗机飞行速度终于突破了声障。实现了2倍超音速和2万米升限的飞行指标,它们以谁飞得快、谁飞得更高为傲。
  【典型机型】美国F-100“超级佩刀”。它是美国空军第一种正式服役的可在平飞中达到超音速的战斗机。最大速度可达到1383.74 公里/小时。虽然最初是严格按照空中优势战斗机进行设计的,但在服役中扮演最多的角色却是战斗轰炸机。由于它是美国百字头战斗机系列的第一种型号,技术上难免有不成熟之处,再加上仓促上马,造成生产型飞机存在大量隐患,服役中频繁坠机。F-100A生产203架,坠毁50架;F-100C生产476架,坠毁85架;生产数量最多的1,274架F-100D中有超过500架毁损于各种事故,安全记录只能用恐怖来形容。
  【其他机型】苏联的米格-21、米格-23;美国的F-104星、F-4鬼怪Ⅱ、F-105雷公等;法国的幻影Ⅲ;英国的闪电、瑞典的萨帕35龙、萨帕37“雷”和中国的歼-8B等等

F-35战机机首特写

第三代战斗机
  具备了多用途能力
  出现时间:20世纪70年代初
  【设计特点】设计人员重新肯定了近距格斗在空战中的地位,机炮再次成为标配,引入了性能更好的导弹、雷达和其他航电系统,实现了“一机多用途化”。极个别型号甚至具备垂直起落或隐身作战等特性。
  【典型机型】苏联的米格-29。其海平面最大速度1500公里/小时,装备了一个综合火控系统,包含三个互联的子系统,分别是雷达、红外和可见光系统。西方世界第一次近距离地看到米格-29是在1986年7月,当时库宾卡航空团派出了六架米格-29前往芬兰作演示飞行。现在航空爱好者对于米格—29是再熟悉不过了,因为由米高扬设计局、俄、俄出口机构和空军组成的米高扬-MAPO集团不断在世界各地的航展上展出米格-29战斗机。1989年米格-29第二次参加巴黎航展,不料意外坠毁,飞行员在接近零高度的空中借助K-36D弹射座椅逃生。这件事令米格-29更加出名。
  【其他机型】美国的F-15鹰 、F-16战隼、F-14雄猫、F-18大黄蜂;前苏联杰出的苏-27和米格-29系列、法国的幻影2000和阵风、瑞典的JAS.39狮鹰、欧洲EF2000台风;我国的FC-1枭龙、和歼-10等。
  第四代战斗机
  隐身、超机动、超音速巡航
  出现时间:上世纪末本世纪初
  【设计特点】因发动机的进步、可允许作较长时间的超音速巡航、强调飞机具备“高敏捷”机动飞行性能、并在不牺牲其他指标前提下具备一定程度的(电子)隐身性、在构造和设备方面具备高可靠性和易维护性。当然它也必须配备全智能化的先进武器。
  【典型机型】美国的F-22。它是世界上迄今唯一服役的四代机,亦是目前最昂贵的战斗机,每架成本平均高达1.4亿美元。它配备了可以不发射电磁波,用敌机雷达波探测敌机的无源相控阵雷达和探测范围极远的有源相控阵雷达。在设计上具备超音速巡航、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线隐身性等特性。其最大速度达到2410公里/小时。但在试飞阶段中,曾坠毁过两架,2010年11月17日,美国空军第三架F-22战机坠毁于阿拉斯加。
  【其他机型】美国F-35、俄罗斯T50,中国歼-20。
  专家介绍
  第四代战机的隐身设计须平衡其他指标
  “要获得第四代喷气战斗机的殊荣,必须达到以下技术指标:因发动机的进步、可允许作较长时间的超音速巡航、强调飞机具备‘高敏捷’机动飞行性能、并在不牺牲其他指标前提下具备一定程度的(电子)隐身性、在构造和设备方面具备高可靠性和易维护性。当然它也必须配备全智能化的先进武器。”
  江东告诉记者,最后还需要澄清的是,纯粹追求隐身性必将牺牲许多更为重要的作战性能,四代机的隐身性必须是在和另外几项硬指标进行平衡以后获得的。30年前,一种纯粹的隐身战斗机F-117已被淘汰,就因为它“顾此失彼”了。所以,直呼第四代喷气战斗机为隐身战斗机其实是一种外行的说法。因为其他几项指标同样都很重要,要获得最合理的高性能,必然令隐身性方面的设计作出某种妥协。
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2#
 楼主| 发表于 2011-2-1 12:35:55 | 只看该作者
将“隐形”进行到底

    隐身技术不可能不受欢迎:作战中,披一件隐身衣,开一辆隐形车,可以看到敌方,敌方却看不到自己,胜负的天平将一面倒。多年来,人们正努力让这样的场景从梦幻走向现实。

    让你看不见——反可见光侦察,反红外线侦察,“隐身斗篷”如此神奇?

    在1987年,好莱坞影片《铁血战士》就反映了人们对隐身技术的狂热。外星怪物穿着伪装外衣,能反可见光侦察、反红外线侦察、反电子侦察、自动伪装调节,为外星怪物提供了强大的隐身能力。

    梦幻早在现实中。如果说“隐身战袍”是更高级的伪装术,它力求实现消失于敌人目光之外、隐蔽于作战环境之中。那么,迷彩战服则是最为常人所熟悉的相对初级的伪装术。

    日前,美国科研人员发明了两种材料,它们可以改变物体周围光线的方向,意味着人类隐身衣的研制迈出了突破性的一步。他们用硅纳米材料制造了一种“隐身斗篷”,斗篷下的物品可以“消失”得无影无踪!

    这种隐身衣包含两种新的纳米级材料,由矩形的硅片制成,光线只向前后两个方向自由传播。这使隐身衣周围的光波发生完全弯曲,就好像水流过岩石一样。试验表明,当光线的方向发生改变,物品的隐身是完全可以实现的。

    不过它还有很多缺点需要改进。最大的缺点是会留下影子,所以下一步就是要做三维的隐身衣并消灭掉所有阴影。

    不但人可以隐身,大型装备也能隐形。

    最近,英国BAE系统公司研发出一种电子伪装技术,能够使用一种“电子墨水”来让坦克“隐身”。他们在坦克车体上安装了电子传感器,这些传感器会把周围环境的影像反向投影到车体外部,使其融入到周围的景色中,从而使其“瞬间遁形”以规避攻击。而且坦克车体上的影像会跟随环境的变化而变化,始终确保坦克处于伪装中。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:36:33 | 只看该作者

美军F-22战斗机
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:36:54 | 只看该作者
让你听不到——噪声越来越小,能让声波弯曲,声学隐身罩可骗声呐

    通常,水下看不到的物体可以通过声呐探测到。但是,现在有的声学隐形技术可以让你听不到。

    美国于1985年研制“海影”隐身舰,演示验证了隐身技术在未来海军中应用的可行性。“海影”舰上涂敷了能吸收雷达波的涂层,采取了控制水下噪声和红外辐射的措施。

    潜艇本身是隐身武器系统,提高其隐蔽性的主要措施是进一步降低噪声水平,这要从控制噪声源和噪声传播途径两个方面着手。

    目前各国主要从艇体外型、结构、动力设备选型、减震消声等方面着手,减震降噪。改进动力装置,控制机械噪声;改进减速齿轮装置,降低噪声,或采用电力推进装置;采用减振隔声技术;改进螺旋桨设计或采用喷水推进装置,降低螺旋桨噪声;改进潜艇外形设计,降低水动力噪声;敷设消声瓦,控制噪声的传播;采用隔声技术,降低内部噪声。有的核潜艇的噪声已降到120分贝以下,相当于三级海况海洋背景噪声。

    但这还不够,现在,科学家们寄望于利用水下声学“隐身罩”骗过声呐。多年以来,理论认为可能存在能够让物体周围的声音转弯而不反射或吸收的材料。

    近日,美国科学家研制出一种声学隐形外罩,在一个特定空间中控制声波并将其弯曲或扭曲,水下物体在这种声学隐形外罩的遮挡下,甚至连声呐和其他各种超声波都探测不到。

    研究人员设计了一个二维的圆柱形外罩,这种外罩由16个声音线路构成的同心环组成,可以引导声波的方向。实际上就是将声波弯曲,使其环绕在隐形外罩的外层。这项技术可以覆盖很宽范围的波长,其应用范围将相当广泛。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:37:22 | 只看该作者

网络上流传中国第五代战机J-20图片
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:37:39 | 只看该作者
让你测不着——采用新材料新技术,隐藏武装飞机、导弹,隐形运用领域日趋广泛

    现代隐身技术最早应用在飞机上,隐身飞机发展最快,也最成熟。

    突出代表是美国先后发展的几种隐身飞机。F-117采取的主要隐形措施就是形状隐形。它的外形十分奇特,完全采用钻石切割技术的多面多角形设计,整个机身全部由直线构成。这样的好处是把射来的雷达波向各个方向散射,让对方雷达难以发现目标。B-2隐形轰炸机雷达截面只有0.1平方米,这是采用“飞行翼”外形,以及运用大量碳纤维复合材料和特制的吸波涂料的结果。

    从F-117到F-22,美国隐身技术走过的是一条“形状+涂料+材料”的轨迹。

    美国曾经研制的“科曼奇”隐身直升机是世界上第一种真正的隐身直升机,其雷达截面只有其他直升机的1%,是“阿帕奇”的1/400,红外特征是后者的1/4。

    为兵器隐身作出了巨大贡献的是“隐身涂料”。目前,隐形涂料已经广泛应用于飞机、军舰、坦克等装备外表,成为反雷达探测及防止电磁波泄漏或干扰的有效手段。

    其中,等离子体隐身涂料在飞行器飞行过程中放射出强射线,高能粒子促使飞行器表面外的空气电离形成等离子体层,它对微波、红外辐射有很好的吸收效果。

    敌方探测雷达辐射的电磁波照射到环绕飞机的等离子云团后主要会产生两种现象:首先,一部分电磁波能量被等离子云团吸收。因为电磁波在穿越等离子云团时与等离子体的带电粒子相互作用,会将能量传递给带电粒子,自身能量被大大衰减;其次,等离子云团能使电磁波产生绕射,电磁波绕过等离子云团,不产生反射,这将极大地减少反射的电磁波信号,使雷达难以发现隐蔽在等离子云团中的飞机。

    红外隐身涂料是纳米级有机涂料,用于隐身涂料雷达波吸收剂。纳米超细粉末不仅能吸收雷达波,也能吸收可见光、红外线,可以逃避雷达侦察,同时也有红外隐身作用。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:38:19 | 只看该作者

WJ-600机身浑圆,大异以往的无人机,阻力明显降低,并能悬挂多款导弹
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:55:27 | 只看该作者
 随着中国第四代隐形战机歼-20首飞成功,其功能和意义成为国内外媒体关注的焦点和军事观察家们热议的话题。有媒体分析认为,拥有四代战机意味着两件大事:一是国家军用航空工业出现了质的飞跃;二是这对空军航空武器装备来说,将成为一个里程碑式的事件。然而,笔者认为,如果仅把歼-20放在军事角度来分析就有些偏颇了。世界大国任何一款主力战机的作用都不局限于军事用途。这里拿美国的主力战机F-35来做比就会发现歼-20对中国的战略意义。

  首先,歼-20是中国提高经济优势、实现经济跨越式发展的有力工具。

  F-35也同样具备这样的功能,它是美国保持经济优势地位的需要。与F-16和F-18一样,F-35是未来推动美国经济的重要力量。这个项目的长期研发和努力远远超过其本身,将塑造全球工业基地,引领未来工业革命走向。研究表明,这个项目将保持住战斗机发动机技术的工业基地持续性,强化准备意识,激励军工企业更好发展,确保可操作性替代选择。美国航天航空工业协会在其报告中指出:“新一代轰炸机对于工业基础的稳定至关重要。”通过研发周期,F-35将创造持久的工业关系。伴随F-35的是一个高端的工业产业链。中国目前正处于工业化中期的后期,其工业化水平决定战机的水平,反过来,先进战机的发展又会塑造工业关系。中国研发和装备歼-20可以从根本上来重塑中国的工业关系,不断从中实现工业的跨越性发展,提高自己经济的质量和优势,其经济战略意义不言自明。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:55:48 | 只看该作者
第二,歼-20是推动中国科技进步、保持科技领先的重要工具。

  F-35吸取了最新的现代技术,包括推力矢量控制,合成材料,超视距,隐形技术,先进的雷达和传感器,综合航空电子系统。这些技术将在一定程度上引领全球科技发展走向,保证美国科技在全球领头羊地位。冷战期间美国通过这样的军事项目来引领科技屡见不鲜,尤其是大家所熟知的阿波罗登月衍生出来的技术使美国受益无穷。

  不仅如此,F-35还保持了美国的创新力和科技的可持续性。与以往战斗机一样,F-35要有备用发动机的研发,这种发动机的竞争使军工企业不断提高设计和减少生产与维护费用,避免单一系统研发失败严重影响战斗机生产进程,保证美国科技创新力。F-15和F-16的这种竞争压力一直持续到今天,并且一直远销国外。此外,只有为数不多的设计团队和机构能够制造新一代轰炸机,一旦缺少了他们,将再难恢复该领域的设计和制造能力。同时洛克希德·马丁公司充分利用在F-22发展中积累的设计、制造和维护经验,F-35尽可能地沿用F-22的成果,以降低风险和成本,保证科技发展的可持续性。

  从F-35的科技作用可以看出歼-20的科技战略意义。从其试飞来看,虽然目前歼-20有可能没有F-35那样的技术,但其研发的技术和理念透视出其世界的领先地位,这对中国科技实现跨越式发展、保持科技竞争力、推动科技创新无疑具有重大的战略意义。同时歼-20的设计路径也会引入竞争机制,可以保持中国科技创新的可持续性。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:57:56 | 只看该作者
我们可以看出,F-35是执行美国国家安全战略和强化国际关系的主要工具之一。未来F-35战机的市场份额一定程度上决定着世界战略局势的影响范围和权力分配。20世纪的F-14“熊猫”战斗机时代,不但满足了世界各国不同需求,而且成为美国及其盟国的标准战斗机,是美国维护盟国体系的重要力量,F-16也是如此。通过出售这些战斗机,美国的影响力渗透到世界各个地区。冷战期间,苏联主力战机米格21与“熊猫”拥有相同的市场份额和影响力。F-35肩负着同样的使命:贯彻美国战略意图和强化国际关系。

  作为中国的未来第五代战机,歼-20也拥有同样的战略使命。目前中国的武器出口市场还不是很大,尤其尖端战机和武器的出口还没有形成规模效益,但随着中国经济科技地位的提升,这个时代终归会到来。歼-20一旦装备部队,甚至出口世界各国,其对国际格局的演化,国际关系的塑造,中国国家利益和国际影响力的延伸和维护战略意义巨大。

  从以上几个方面来看,很大程度上,歼-20的研发和装备关乎的不仅是中国军事力量的强弱,更是关涉中国经济体系的活力、科技的进步和国际关系的塑造和战略意图的贯彻,对未来中国走向具有一定的引领作用。况且,歼-20还会使中国军事力量、经济科技等实现跨越式发展,是维护中国国家利益、提升中国国际实力和地位的重要工具。
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 楼主| 发表于 2011-2-1 12:58:43 | 只看该作者

中、美、俄现有的四种“隐身战斗机”。
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