专题研究报告——第五代战机

专题研究报告：第五代战机之F-22
1、战机代次划分
战机的代次划分没有官方的划分标准，只是根据业内专业人士（军事专家）的普遍统一的看法作为参考标准。

在俄罗斯和美国，战机的代次划分有些区别，例如：F-22在美国被看作是第四代战机，而在俄罗斯被看作第五代战机。

以下采用俄罗斯的划分标准。

1.1第一代战斗机
机炮是主要作战武器；基本没有雷达，主要依靠地面雷达引导才能完成任务；装备第一代涡喷发动机，多为离心式。

代表机型是美国的F-100，苏联的米格-19和法国的“超神秘”等。

主要特点是采用大后掠机翼、带加力燃烧室的喷气发动机和简单的光电、雷达瞄准具,以机炮和火箭弹为主要武器，后期挂第一代空空导弹，最大平飞速度为1.3～1.5马赫。

本代作为第一代喷气式战斗机和M2级战斗机之间的过渡，服役时间不长。

1.2第二代战斗机
近程格斗导弹成为作战武器；装备测距雷达；装备轴流式涡喷发动机。

代表机型是美国的F-4、F-104，苏联的米格-21、米格-23和法国的“幻影”Ⅲ等。

主要特点是普遍采用大推力新涡喷发动机或涡扇发动机、单脉冲雷达或单脉冲加连续波雷达,以装航炮和第二代空空导弹为主要武器，最大平飞速度为M2一级，推重比较高，中、高空飞行性能较好。

其中MiG-23等变后掠翼战机被苏联单独列成一代，而西方认为其仍然属于第二代水平。

1.3第三代战斗机
中程导弹成为作战武器，有超视距作战能力；装备脉冲雷达，具有多任务能力；装备涡扇发动机或者第二代涡喷发动机。

代表机型是：美国的F-15、F-16、F/A-18，苏联的米格-29，苏-27和法国的“幻影”2000等。

主要特点是采用推重比达到8的涡扇发动机、全方向全高度全天候火控系统、电传操纵系统和先进气动布局等,武器以空空导弹为主、航炮为辅，最大飞行速度高度与第二代相近，中低空亚音速和跨音速机动性突出,并具有超视距作战和下视下射能力。

1.4、第四代战斗机
超视距作战能力加强，装备多功能脉冲多普勒雷达，有下视下射能力，装备大推比涡扇发动机。

气动布局更加先进，机动能力加强。

代表机型是美国的F-22、F-35，及俄罗斯的苏-47、T-50等。

主要特点是具有突出的隐身性能、超音速巡航能力、超常规机动性和敏捷性、短起降能力（或全环境作战能力），简称4S。

采用推重比10一级的涡扇发动机、相控阵火控雷达、隐身技术和推力矢量技术等，以“发射后不管”空空导弹为主要武器。

1.5、第四代半战斗机
具备有限的超音速巡航能力和有限的隐身性能，发动机更加先进有装备矢量喷管，机动性能更好。

代表机型是苏35、苏37、苏47、米格31M等。

1.6、第五代战斗机
低可探测性，超音速巡航，高超机动性，高级战役意识和效能。

代表机型是美国的F22、F35。

总的来说，到目前为止，也只有美国的F-22、F-35属于第五代战机。

2、第五代战机特征
根据前面战机代次划分可知第五代战机有如下特征：低可探测性、超音速巡航、高超机动性、高级战役意识和效能。

2.1低可探测性
通俗地讲，“低可探测性”就是指战机的“隐身功能”越来越好，越来越难被雷达、红外等（以雷达为主）探测设备发现，增强了战机的突防能力并提高了战机的战场生存能力。

一方面，随着材料科学的快速发展，一批新材料得以问世，并被运用在航空领域，尤其是军事领域。

第五代战机的表面就涂有可吸收雷达发射的电磁波的复合材料，也就是通常所说的“吸波材料”。

吸波材料在一定程度上吸收照射到飞机上的电磁波，使得反射回去的电磁波的所具有的能量极为有限，不足以为电磁回波接收方提供必要功率的电磁回波，从而不足以用来发现战机目标。

另一方面，随着战机气动外形设计的不断创新和发展，战机的气动外形设计的目的之一就是尽可能地减少雷达散射面积，使得电磁回波能量极为有限，不足以用来发现目标。

第五代战机都具有良好的气动外形，在保证战机的其他性能的同时，使得从战机正面（鼻部）照射过来的雷达电磁波向其他各个方向散射，而鼻部正面的反射很少（这一部分是雷达发现目标的有用部分）。

2.2超音速巡航
“超音速巡航”就是指战机在“最省油”的情况下的飞行速度也能超越音速。

F-22的最大巡航速度在“1.6马赫”。

“超音速巡航”使得战机可以更快的速度飞抵战区执行任务；可以高速脱离战区摆脱敌机攻击；可以外推拦截线，使敌方轰炸机和攻击机在更远处被拦截；可以超音速状态发射导弹扩大攻击范围。

实现“超音速巡航”有两个要求。

一是采用先进的气动外形设计，使飞机的阻力尽量减少,翼身融合体技术就是一种，它能提高飞机的升阻比，减少超、跨音速波阻。

二是采用性能先进的发动机，使发动机最大推力大，具有较好的速度特性。

2.3高超机动性
“高超机动性”指的是飞机在飞行过程中不改变飞行轨迹而改变机头指向的能力，实际上也就是姿态控制的能力。

超机动不需要改变飞机的轨迹和飞行状态，因此不受飞机的基本机动性能的限制，响应速度远远超过单纯的机动飞行。

比如飞机“原地”快速360°旋转，大概只需要几秒至十几秒的时间；大迎角机动（起飞、上拉、翻转）而不失速；快速稳定地横滚；“落叶式失速飘落”地快速恢复；小半径回环；短时间、短距离快速改变飞行姿态等等。

这些都是其他代次战机无法完成的。

“高超机动性”无疑是战机进行空中格斗时的有力保障，其可以保证飞机快速躲避，快速追击等。

2.4高级战役意识和效能
“高级战役意识和效能”是指“高信息优势”，也就是“网络中心战情况下的战场意识能力”。

即让战斗机成为网络中心战的一个结点，与其他作战单位共享战斗情报，让战斗机飞行员更充分的了解自身所处的环境。

这样一来，战机能充分发挥自身优势，获得最大的攻击效能，最高的战场生存能力。

3、F-22的气动布局
为综合具备第五代战机的所有特征（更倾向于更好的隐身性能、更好的机动性能），F-22采用常规气动布局。

有别于中国的J-20的鸭翼气动布局。

4、F-22的作战性能
F-22搭载弹量：2270公斤（全内载）；搭载弹量：≥9000公斤（含外挂）。

F-22专门为空战取得制空权而设计的，所以所携带武器一般为“空空导弹”，包括AIM-120A及其改进型AIM-120C先进中距空空导弹，AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹，BLU-109穿甲炸弹，GBU-22“宝石路3”激光制导炸弹，“哈姆”高速反辐射导弹等。

此外，还装备一门M61A2航炮。

所以F-22的空战能力由此可见一斑。

出于飞机隐身的需要，载弹一般为内载，所以导致目前所能搭载的空空导弹射程不是很远并且数量也有限。

但是F-22具有出色的突防能力，所以在一定程度上弥补了导弹射程的不足。

FA-22采用先进的APG-77有源相控阵雷达，美国APG-77雷达除了传统的雷达功能外，还集成了情报侦查、电子干扰、通信等功能，并支持无源定位探测能力。

APG-77雷达的扫描速度极快，减小了被敌方截获和识别的概率，同时符合美军低可截获(LPI)要求。

APG-77采用的低可截获技术包括根据目标探测需要控制发射功率，伪装码扩谱等。

APG-77雷达还具有非合作目标识别能力（NCTR），可不通过容易被截获的敌我识别问答装置对远方目标进行识别分类。

非合作目标识别能力（NCTR）原理是，依赖APG-77雷达的逆向合成孔径技术的极高分辨率（达到30厘米）对远方迎头飞行的战斗机的发动机转动叶片的回波进行分析处理，计算远方战斗机的发动机的叶片数量和转速进行敌我识别。

5、未来第六代战机展望
未来战机的发展，必然会朝着一下几个方面继续前进。

1、装备性能更优良的发动机，使战机获得更大的推重比，巡航速度更高、航程更远、
机动性更强。

2、拥有更好的气动外形、使用更先进的材料组装，使飞机不仅结构强度上升而且自重
下降，从而可以增加战机的载弹量。

3、战机具有更好的隐身性能，具有功能更强大的信息通信指挥系统，更完善的火控系
统、更强的超视距打击能力。

4、适合在航空母舰上起降，增强战略威慑力和战略机动能力。

5、战机越来越朝着适合单机作战的方向发展，有别于过去的编队作战。