中國殲-20對抗美國的F-35和F-22能贏嗎

一、      西方的偏頗看法 

   Warrior Maven雜誌獨家採訪美國空軍少將兼空軍研究實驗室指揮官 Heather Pringl對於殲-20與美國F-35和F-22性能優劣之比較，雖然總體評論很不客觀，但也指出一些真相。今年稍早，環球時報聲稱殲-20戰機優於美國的F-35，這是基於兩機在東海遭遇密切接觸後發表的評論。該報援引美國太平洋空軍司令、空軍上將肯尼思·威爾斯巴赫的評論稱，威爾斯巴赫說“們的F-35在東海與殲-2進行了相對較近的接觸，我們對與 J-20 相關的指揮和控製印象相對深刻。”，威爾斯巴赫還表示中國飛行員“駕駛J-20戰機非常好”。然而，Heather Pringl認為這不代表中國五代機性能優於F-35。在速度方面，殲-20的速度最快，可達到2.55馬赫，F-22速度可達2.25 馬赫，F-35的速度最慢僅有1.6馬赫。殲-20的作戰半徑最遠約在1200到2700公里間，可確認殲-20的作戰半徑將大幅延伸至中國大陸以外地區。F-22的作戰半徑為759公里，F-35對空攔截作戰半徑達1230公里，但若要做為聯合攻擊機，其作戰半徑會因為掛載沉重將縮短到700公里以下。所以從戰機速度及作戰半徑來看，殲-20都由於F-22及F-35，但美國將軍卻選擇忽視。美專家認為F-22 的關鍵優勢是它不僅可以達到超巡航速度，而且還可以在不需要加力燃燒器的情況下維持超巡航速度。此外，更短、更時尚、更流線型的機身，再加上可能無與倫比的推進力、推力和高速機動性，會給 F-22 帶來決定性優勢。但南華早報稱中國的殲-20不再使用俄羅斯的 AL-31F發動機，而是更換國產的WS-10C或WS-15可大幅改善發動機性能。殲-20由於事後發，其電子設備及雷達都優於F-22，雖然F-22 正在進行3.2b 軟件升級極大提高了武器的瞄準精度、準確性、制導系統和射程，但中國的霹靂-15空對空導彈試射成最遠導彈。 

   美國將軍雖然認為F-22較殲-20優秀，但承認殲-20對美軍具有廣泛的威脅。美學者認為殲-20“是一種更重、更不靈活的飛機，製造和運營成本更高，無法與 F-22 的極端性能或敏捷性競爭。由於F-22的生產線早已中斷，如果與中國發生戰爭，數量不足顯然是問題。去年，一張高空衛星圖片展示了中國殲-20的視圖，顯示殲-20有一組較短的傾斜水平機翼，高速氣流會產生熱信號，很容易被敵方防空系統探測到。相比之下，F-35和 F-22具有奇異的逐漸傾斜的水平機翼。較短的突出但對齊或傾斜的機翼，然後是較長的機翼，可能代表著提高隱身性能的嘗試。殲-20 採用雙引擎配置，類似於 F-22 而不是 F-35。這可能表明試圖實現類似 F-22 的超級巡航技術，該技術無需加力燃燒室即可實現持續速度，這有助於延長任務時間並提高空中性能。此外，J-20的頂部有雙圓形“駝峰”，看起來與 F-22 的頂部幾乎相同。相比之下，F-35 的頂部有一個圓形的拋物線狀機身，而 J-20 和 F-22 則有一個扁平的上機身，融合在兩個獨立的圓形發動機通道中。這種工程也可能是為了最大限度地提高機動、矢量和空中纏鬥能力，類似於已知的 F-22 可能具備的能力。美專家稱雖然殲-20 的許多細節可能是個謎，但儘管在外觀上有明顯的相似之處，但該飛機可能無法真正與 F-22 或 F-35 相媲美。隱身戰機的最終成功與隱身配置有關，但其真正的優勢可能在於其傳感器、武器、航空電子設備、溫度管理和內部結構。 

二、印度歐亞時報稱殲-20配忠誠僚機領先美國F22及F35 

    印媒《歐亞時報》近期發表題為《中國的殲-20「領先」F-22、F-35戰鬥機將擁有雙座變體來控制忠誠的僚機》的文章，文章稱新殲-20的雙座設計將成為全球第一款雙座五代機，搭配忠誠僚機後，將領先美國同類的F-22、F-35戰鬥機。隨著「忠誠僚機」概念的興起以及無人機技術的發展，雙座版的殲-20無論是在對空作戰，還是對地打擊方面，都將得到很大程度的提高。美國五角大樓認為，目前潛在對手投入數十億美元用於升級地空飛彈組成的防空網，這使得美軍機很難進入其領空，即使是F-35這樣的隱身五代機也是如此。所謂的「忠誠僚機」概念正是美國空軍於2015年提出來的，以「有人機/無人機編組技術」的「忠誠僚機」概念，將第五代戰鬥機與無人駕駛的第四代戰鬥機組合搭配成一個編隊，藉助五代機的信息優勢成為作戰網絡節點角色，充分發揮四代機的機動性和火力充足的優勢，從而大大增強兩者在空戰中的致命殺傷能力。美國空軍認為，在多數極度危險的情況下，1架無人機可以在1架有人戰機面前扮演突防角色，承擔搜索、摧毀目標的任務，從而有效保證五代機的生存，避免遭受到對方的強力打擊。而且「忠誠僚機」在製造和運行成本上有優勢，其採購成本僅相當於F-35C的20%，使用保障成本則只相當於F-18C/D的30%，即使是作為消耗品也能承受。隨著「忠誠僚機」概念的發展，多數軍事專家認為，能否指揮無人機作戰，已經成為六代機的標準之一。從此次殲-20雙座版現身這點來說，殲-20很明顯是走在了五代機的前列，邁出關鍵的一步。 

   殲-20的忠誠僚機可能是在珠海航展上公開亮相的FH-97「飛鴻」中程高速察打無人機。FH-97是新一代高速隱身多用途無人機系統，採用了與殲-20類似的隱身外形，搭載了分布式合成孔徑雷達和智能蒙皮天線感知系統，實現了隱身條件下的360°全覆蓋光學和電子偵察系統，可在1000公里作戰半徑範圍內快速抵達戰區，實施6個小時以上，全天時、全天候、全疆域的戰場態勢感知和精確打擊能力。 印媒文章指出，未來殲-20很可能會搭配FH-97無人機一起行動，並稱在「忠誠僚機」項目上，殲-20已經領先F22與F-35。無尾飛翼機身的攻擊-11隱身無人機比殲-20更難被雷達鎖定，也可作為殲-20的忠誠療機。殲-2的能力在過去六年中有很大的提高，一些改進包括增強型 WS-10C 發動機的集成允許超巡航，以及雙座改型的開發，預計將用作機載指揮所和力量倍增器隨行飛機。最新變體有望集成WS-15引擎據報導，這將是有史以來最強大的雙引擎戰鬥機，並徹底改變飛機的飛行性能和耐力。據報導，殲-20在 2019年採用 WS-10B引擎後，於2022年1月首次搭載 WS-15發動機飛行，預計到 2030 年代，其機身和航空電子設備可能會繼續得到廣泛改進。

三、美國五代機的雷達較殲-20落後

    F35的雷達將換裝為最新型號APG-85雷達，並將換裝後的F35戰機命名為Block4 F-35A。美國F22和F35當前使用的有源相控陣雷達（AESA）用的半導體是砷化鎵技術，屬於有源相控陣雷達第二代技術。而中國殲20、殲16和殲35使用的有源相控陣雷達技術用的是氮化鎵技術，屬於第三代有源相控陣雷達技術。氮化鎵技術相比砷化鎵技術最大優點就是因為材料技術提升，雷達重量、能耗大為下降；按有關專家說法，在飛機不改變機頭尺寸、孔徑和功率總量的情況下，理論上探測距離大約增加了一倍，殲20新雷達在降低重量和機頭雷達尺寸情況下，探測距離卻提升到最初試用的砷化鎵技術相控陣雷達的1.7倍以上，這降低了能耗又提升了搭載其他設備能力。相控陣雷達共發展了四代，被動相控陣雷達、有源相控陣雷達、數字陣列雷達、軟件定義雷達。AN/APG-81要論工作體制屬於第二代，功率器件採用的是砷化鎵功率，屬於上一代的技術。美國F22係早期生產，使用的AN/APG-77雷達使用砷化鎵功率器件的有源相控陣技術。目前最先進的功率器件是氮化鎵功率器件。氮化鎵功率器件的發射功率可以比砷化鎵功率器件大十倍，可以大幅度提高雷達的探測距離和抗干擾能力。F-35更新的AN/APG-85也只是追上了中國大陸2012年左右的水平。

    現代戰機除掛載功能先進的各型飛彈外，電戰設備亦是決勝關鍵，有源相控陣雷達（AESA）已是全球先進戰機標準配備。AESA需要多個緊密排列的功率放大器，想要達成在狹小雷達罩空間實現高功率輸出，需要具有高功率密度和寬頻解決方案─氮化鎵（GaN）半導體技術即是最優異元件。與簡單的旋轉碟形天線相比，實現AESA雷達需要更先進的電路。特別是每個單元都需要一個發射／接收（TR）模組，其中包括移相器、開關電路、發射信號的高功率放大器，和低干擾接收信號。AESA雷達系統最關鍵因素之一是雷達探測範圍，為使物體在雷達範圍內，反射信號必須高於接收器的本身噪音，使用信噪比（信號雜訊比，SNR）計算對其進行量化。 技術在於優化TR模組的SNR和最小化接收器的噪音係數，和最大化發射器的輸出功率均有關聯。 TR模組設計標準必須非常小，具有高輸出功率，也須具有低噪音係數，還可在高頻下工作。顯然，最大化TR模組的性能是重大挑戰，但使用GaN半導體技術，就變得較容易。與GaAs不同的是，GaN高擊穿電壓供電器零組件中的高電場強度，可在更高的電壓下運行，這是基於GaN的放大器能夠在更小的空間內，提供更高的輸出功率。在TR模組的功率放大器設計中，使用GaN技術，可以最大化發射輸出功率，同時最小化雷達模組尺寸。除縮小放大器芯片尺寸外，使用高功率GaN還可減少使用許多低功率零組件。由於用在組合多個裸片的被動式組合網路很大，在信號路徑中必然有所損耗，因此，使用較少的被動式組合網路可以提高TR模組的功率密度。