最近美國空軍接收無雷達的F-35戰斗機的新聞引爆了網絡,社交媒體上都是解讀到底是F-35制造商洛克希德的鍋還是雷達承包商諾斯羅普格魯曼的鍋!不過美媒《軍事觀察雜志》卻敏銳的注意到了中國殲-20A的一個動向,一溜新裝備的殲-20戰斗機的雷達罩與之前裝備的差異很大!
![]()
美媒認為這是中國的殲-20A裝備了新的氮化鎵雷達的標志!中美氮化鎵雷達的競賽以中國勝出結束,同時美媒還表示,中國這次在雷達上勝出的不只是戰斗機的機載雷達,還有空空導彈的導引頭以及預警機的雷達,中國雷達已經全面超越美國!
中國殲-20A雷達罩存在差異:表示已經更換新雷達
2月12日,美媒《軍事觀察雜志》以標題為《中國頂級空中優勢戰斗機剛剛擊敗美國F-35,整合下一代氮化鎵雷達》報道了近日在央視新聞聯播中公開報道的殲-20A戰斗機,這次出現的10架殲-20都是全新的雷達罩,美媒認為殲-20A已經裝備了氮化鎵雷達,同時美媒也遺憾的指出,最近交付給美國空軍的F-35A卻沒有裝上升級到氮化鎵的APG-85雷達!
![]()
《軍事觀察雜志》提到的這個報道是2月11日的新聞聯播中播出的,種花家也注意到了這個報道,這批殲-20A與之前出現版本差異確實相當大,單從外觀上來看就能看出很多差異,如下圖,已經有大神直接給標注出了不同:
![]()
從表面上來看是三個差異,分別是機載雷達罩、DSI進氣道以及EOTS的鏡面顏色。這三個都是非常有意思的話題,下文先從DSI進氣道變化開始:
DSI進氣道的作用大家基本都知道,隔離附面層、預壓縮氣流避免超音速氣流直接沖擊發動機,結構簡單,性能優秀的優點也是人盡皆知,但可能很多朋友都不知道它的缺點,主要存在兩個問題:
- 一是DSI進氣道這個鼓包曲面計算極端復雜,需要有極端扎實的空氣動力基礎,不過這個對于中國軍工來說不是啥缺點,咱們有極其強悍的風洞以及扎實的技術儲備,DSI進氣道自然是手到擒來;
- 二是DSI進氣道高速不咋地,因為DSI進氣道極難設計成可調進氣道,這會導致超過一定速度后進氣道總壓恢復系數下降,最終會導致發動機推力嚴重下降,此時就到了戰機最高速度的時候了,常見的DSI進氣道最高速度是在2.2~2.3馬赫左右;
殲-20A的進氣道DSI鼓包要大幅度小于殲-20的DSI鼓包,這意味著什么呢?鼓包變小,意味著超音速波阻下降、亞音速巡航阻力下降、高升力狀態下的流動分離風險也在降低,簡單一點說就是更適合殲-20A的超音速巡航狀態下的性能發揮。
![]()
在這個背后的潛臺詞就是殲-20A的發動機要比之前的性能強悍太多,因為DSI鼓包縮小,表示這種新發動機對進氣畸變的容忍范圍更大、壓氣機前級氣動穩定性明顯增加,也就是說發動機可以適應更加狂暴的氣流。這樣說各位是不是有點理解為什么WS-15的數據那么牛逼了?從殲-20A的氣動外形變化上就能看出來,WS-15真的和以前的發動機不一樣了!
第二個是EOTS的變化,這是一個光電瞄準(紅外波段)的窗口,與傳統的IRST只能探測方位與俯仰角度,缺少一個距離的坐標,無法作為導彈發射的火控數據,EOTS可以利用多機位(運動過程中不斷探測積累數據,計算出距離)、多架戰機通過數據鏈配合探測或者干脆上激光測距儀。
當然后者非常不推薦,畢竟對手一個傳感器就知道有戰機用激光在掃它!美國的F-35和中國的殲-20是最早裝備EOTS光電瞄準儀的,殲-20A的EOTS的鏡面比之前版本更大,并且顏色呈現熒光藍,這表示更大尺寸的光學窗口和新材料(藍寶石晶體+特殊鍍膜)。
![]()
應該可以大幅提升傳感器的對外視場覆蓋范圍和紅外透過效率,另一個可能是支持更寬波段或長波紅外探測,提高在遠距離空戰中被動捕獲敵機尾焰和熱跡象的能力。長波紅外在高空冷背景中相對更容易探測到高空飛機等目標。
這種不開雷達就能獲取對手三維坐標的設備真的很讓人膽寒,雷達探測很容易發現,但是EOTS可以無聲無息的就獲取到導彈發射的火控數據,悄摸悄的就發射導彈了,還有可能是射程在200~300公里的PL-15,不可逃逸區可能高達150公里以上,這個絕對是要命的。
第三個是雷達罩的變化,從新聞聯播的報道中可以看出來,雷達罩顏色已經和機體顏色非常接近,雷達罩的尺寸似乎更大一些,顏色改變表示透波涂層的不同,不同材料和涂層配方會導致可見光反射色不同,而雷達罩尺寸加大可能是T/R(發射/接收)單元增加,并不能確定是否換裝氮化鎵雷達。
![]()
目前全球戰斗機主流的雷達是有源相控陣雷達(AESA),使用大量可以同時發射并調整相位的T/R單元,第一代AESA是砷化鎵T/R單元,能在X波段這種典型機載雷達頻率穩定工作,因此第一代AESA砷化鎵使用非常廣泛。
但砷化鎵在禁帶寬度、擊穿電壓不高,限制了功率的進一步提升,并且砷化鎵熱導率不高,大功率需要極其復雜的散熱設計,對于機載雷達這種空間極為有限的雷達來說,砷化鎵真是一個災難,所以在氮化鎵出現后,各國的AESA都在向氮化鎵轉變!
氮化鎵(GaN)屬于寬禁帶半導體材料,比GaAs(砷化鎵)更高的禁帶寬度、更高擊穿電壓、更高熱導率等物理優勢,氮化鎵可以實現砷化鎵5~10倍的功率密度。氮化鎵簡直就是高功率設備的首選,想必各位是發現了,近些年來國內氮化鎵充電器基本都爛大街了,一個個小小的充電器就能提供240瓦功率,牛逼不?
![]()
國內可以用氮化鎵嚯嚯充電器,國外卻是求鎵無門!原因是鎵這種金屬沒有單一的礦藏,大部分都在鋁土礦中,只有超大規模的氧化鋁產業才能從下腳料中精煉到足夠的鎵。得益于中國龐大的制造業,中國提供了全球大約90%的鎵。
2023年8月1日中國生產的鎵對全世界都是“敞開供應”的,但是美國聯合西方國家不斷在高科技領域打壓中國,忍無可忍的中國出臺了2023年23號公告:《關于對鎵、鍺相關物項實施出口管制的公告》,之后在2024年12月3日發布的46號公告還收緊了管制:原則上不予許可鎵、鍺等相關物項對美國出口,并明確禁止對美國軍事用戶和軍事用途出口!
所以現在全球的鎵供應非常緊張,但是還有一個非常不好的消息等著美國,砷化鎵和氮化鎵兩種材料,其實鎵的用量是不一樣的,砷化鎵和氮化鎵如果每個分子里的鎵原子比例都是50%一樣多,但質量比,前者是48.2%,后者是83.3%。
![]()
簡單的說就是氮化鎵的T/R單元鎵用量是砷化鎵的幾乎2倍!這也是從砷化鎵時代走到氮化鎵時代,原本鎵完全夠用的結果卻遠遠不夠用的重要原因之一。現在的美國再生鎵產量每年也就2-3噸,原生鎵產量基本為零,想要搞氮化鎵相當困難。
中國在AESA上使用氮化鎵其實不算早了,美國和日本都比中國早得多,但中國全產業鏈100%國產,全球氮化鎵應用層面增速全球第一。美國在氮化鎵領域應用規模全球第一,但應用幾乎全部集中在艦載與陸基上,空基預警機和戰斗機AESA只有零星使用。
為什么會這樣?答案相當有趣!艦載或者陸基雷達空間大,隨便升級!但美國預警機和戰斗機這些平臺不是太老了就是開發時因為利益最大化或者是為了交差根本就沒考慮升級換代,比如E?2D、E?3這種就是平臺太老了,F-22和F-35都是這種是沒考慮升級,結果氮化鎵在供電、散熱、結構、重量上都和砷化鎵不同,造成相當嚴重后果。
![]()
前陣子美國空軍接收沒有機載雷達的F-35A就是因為結構設計的問題,在F-35的機頭位置根本就裝不了APG-85,所以洛馬修改了結構設計以滿足APG-85的要求,但是這種螺絲殼里做道場,螺絲殼稍微改大點容易,但是這個全套“道場”是萬萬搞不定的,正式因為如此,諾斯羅普·格魯曼的APG-85才會遲遲上不了F-35A,這個到底是誰的問題呢?似乎誰都沒責任,但吃虧的又是誰呢?
中國空空導彈都用上氮化鎵了,美國戰斗機還沒用上
美國在氮化鎵領域的應用確實受中國管制影響很大,不過就目前來看主要的軍用領域的供應關系還沒有惡化到無鎵可用的程度,所以短期內美國軍用可能會緊張,但絕對不至于造成停產這種問題,因為鎵除了原生以外還有大量含有鎵的砷化鎵半導體元件都可以回收鎵:
![]()
比如磷化鎵(GaP)、銅銦鎵硒(CIGS,薄膜太陽能),光電器件中的藍光/白光LED,激光二極管(LD)光通信、激光雷達、軍用激光器件以及功率放大器(PA)、微波開關、移相器等。都是含鎵的元器件,所以這條路是堵不死的,當然還有部分可能來自走私。
美空空導彈戰機預警機已大幅落后
中國在鎵應用上確實可以嚯嚯,在預警機雷達應用上也要比美國更具靈活性,原因也和很簡單,中國在軍工研發與制造體系上遠比美國要高效,近些年來各種高新機出現頻率之高就能看出來。當然另一個是中國軍工目前正處在高速擴張期,新增設備上用新技術,要比在老設備上改造后用新技術來的更容易,原因嘛上文已經說了。
同時美媒《軍事觀察雜志》還非常敏銳的指出了美國在氮化鎵應用領域的另一個落差,即在空空導彈的AESA應用上。報道認為,中國的PL-15、PL-16和PL-17早就用上了AESA(有源相控陣雷達),全球在空空導彈上使用AESA的案例并不多,除了中國的霹靂系列外就只有歐洲的流星和俄羅斯的R-37M了,AIM-120D還在用單脈沖主動雷達呢。
![]()
那么AESA久很牛逼了嗎?答案是確實很牛逼!但是氮化鎵的AESA更牛逼,比如以末端鎖定距離為例,AIM-120D只有18千米,流星能到25千米,PL-15能到30千米,PL-17據說能突破40千米,這個.....差不多就是早期戰斗機的PD雷達的探測距離了。
中國在預警與打擊體系中已經到了可以自由搭配和為所欲為的程度了,比如預警機除了KJ-2000和KJ-3000外,還有KJ-200,KJ-500和KJ-600,這是載人預警機系列。還有無人的預警機WZ-9,這種用于反隱身、廣域監視、彈道導彈預警的預警機絕對是神器,如果加上GJ-11這類無人機,或者再由殲-20S帶隊的忠誠僚機編隊,各位認為未來的戰場可能互出現什么樣的變化?
![]()
敵方的有人駕駛戰斗機編隊第一個就會遭遇無人預警機探測,再加上無人機+超遠程空空導彈的打擊,還沒見著中國的無人機,甚至可能還未感知到就可能被擊落了。這種作戰模式非常殘酷,用人命去填補技術的差距,但是拼死也可能只能擊落一架無人機,甚至可能連無人機都無法擊落。
殲-36橫空出世:中國的空戰規則早就改變了
有網友會說印巴空戰改變了全球空戰規則!中國的小老弟巴基斯坦“直播”了中國的全域作戰體系是怎么暴揍印度空軍的!這個對全球絕對是震撼性的,但是種花家要提醒下各位的是印巴空戰的技術是中國在2010年左右就定型了的,成熟大概是在2015年之后。那么請問十年后的中國還在用這種全域作戰體系嗎?

答案是中國可能已經將這個體系延伸到了太空,并且可能已經通過殲-36這種超遠程戰斗機擴展到了全域作戰體系下的領頭狼戰術。你找不到這個說法的,因為這是種花家剛剛創造的新名詞。為什么會這么形容?
因為殲-36的作戰半徑高達3200公里+,彈艙長度與載彈量接近一架戰術轟炸機,其雙座設計可以有一個專門的忠誠僚機控制位,可以攜帶多架乃至十幾架無人機前出作戰。在殲-36面前其實已經沒有任何預警機可以協助作戰了,這個沒關系,殲-36的機頭直徑超過2米,各位知道要是按殲-20比例的話可以排下多少個T/R單元嗎?
![]()
大概是殲-20的4倍左右,探測距離大概是增加1.5倍,本身就相當于一架小型預警機,通過衛星數據鏈可以納入早期預警雷達的數據以及遍布西太的中國艦艇雷達數據,甚至還有在軌的合成孔徑雷達數據,在這個體系的加持下,這架殲-36帶領的無人機會不會起到一個小型狼群的作用?
從六代機作戰定位來看,美國根本無法競爭!如果F-47是真的,那么根據給出的渲染圖比例推測,基本也就是區域點作戰F-22的六代電子設備升級版,而非中國準備為面作戰設計的殲-36,兩者在作戰定位以及為未來空戰設計的框架已經差太遠了!
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.