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历史回顾

    国之利器J20，每次出场不同凡响！现在就简单回顾一下J20的几次公开亮相的政治背景。

    2010年12月30日J20第一次露面，当时的背景是：朝鲜半岛局势紧张，美帝已经在西太平洋聚集了三个航母战斗群。这个时候国家默许民间在各大论坛爆出中国四代机的消息，这是给美帝放出了明显的强硬信号：别以为只有你有肌肉！！第二天，韩国说要和朝鲜对话，可以考虑重返六方会谈；日本要和朝鲜直接对话，要尽力促成菅直人明年春天访华。前几天围攻朝鲜的都在向朝鲜抛橄榄枝，这变得太快了。美国的嚣张气焰也瘪了很多。

    2011年1月11日“首飞”表演成功，这只是根据政治需要的一次表演飞行而已。这时盖茨正在访华、胡总即将访美，这里的韵味非常足，就像盖茨说不要低估美国一样，美国千万也别低估中国。

    2011年4月17日再次试飞，该日为航空工业建立六十周年纪念日，歼-20选在当天试飞，有其特殊意义。但是更要注意的是，4月14金砖国家领导人会晤通过了《三亚宣言》。我们知道，G8没有中国的份，最终由于这一轮经济危机搞出了个金砖五国，意味着世界上最大的五个发展中国家有了一个协调立场的平台，更利于发展中国家与发达国家进行对话。从中国角度来说，除了上合组织之外，又有了一个建立在西方国家之外、不受西方控制的、可以主导自己立场的组织。4月14日至16日，多国政要出席了博鳌亚洲论坛2011年年会，胡主席在开幕式上发表主旨为《推动共同发展，共建和谐亚洲》的演讲。这一系列事件都是在展现中国的领导力，那么J20的再次高调露面选在这个时间点合情合理。

    2011年5月5日进行了最近的2次试飞。其中第三次：3:30起飞—3:37收起落架—4:24降落；第四次试飞：5:50起飞—6:47降落。我们知道，5月1日拉登被干掉。紧接着，5月3日，美国宣布将彻查巴基斯坦是否为基地组织头目本·拉登提供庇护，以帮助其逃脱美国方面的追捕。这明摆着要嫁祸巴铁了。这时J20的露面又是一次力量的展示，给巴铁的支持。5月17日，巴铁总理开始了为期4天的访华行程，中国除了将向巴方尽快交付50架多用途枭龙战斗机，双方还探讨了购买J20事宜，很明显巴铁对美帝的态度之后就强硬了许多。

战略意义

    那么，J20的横空出世究竟有什么战略意义才让对手如此提心吊胆？

    J20突然横空出世的作用。这一点犹如导弹打卫星成功、犹如中段反导试验成功、犹如六十年代的核爆成功，政治战略意义非凡。虽然J20成军恐怕还需要时间，但有J20证明中国有发现F22的雷达，那F22还不是来一架打下来一架，一架F22两亿美元，这成本太高了点。没了空中优势，没有卫星优势，美国在亚洲的仗没法打了。至于航母，大家都知道对于小国来说那是绝对优势，但对于拥有大量导弹的大国来说，根本不可能顶住饱和攻击。没有军事优势的美国，其实啥也不是。所以，国际局势瞬间就变了。

    美国现在对中国能拿得出手的也只有航母和F22了。这一次，中国的J20出来，设计上直接站在了F22之上，这一下子打破了美国的军事优势。对美国军工集团、也是对美国经济、还是对美元本位制的一个沉重打击。

    对美国军工集团的打击之所以沉重，在于其投入巨大、准备大赚其钱的F-35的利润空间，几乎被压扁了，也就是说，F-35还没有正式生产，就面临“出来就意味着过时”的窘境！因此，其投资能否顺利收回，已经是个大问号了！更别提赚钱了！F35还没生产就落后了，谁还买？到时，中国的J10基本上可以放心向发展中国家出口了。对美国经济的打击之所以沉重，在于美国军工集团是美国制造的主要部分，对美国军工集团的沉重打击，就是对美国经济的沉重打击。至于对美元本位制的打击之所以沉重，则在于“美元本位制”的基石是“石油美国结算制”，而“石油美国结算制”的基石恰恰就是“美国军事绝对优势”。所以在这样的情况下，美国军方放着现成的借中国四代机向国会要钱的机会不要，首先想到的是自己的战略地位的下降。F22毕竟是一件西方的神器，这样神器对手也有了，中国利用这样的厉害角色获取利益的可能大幅增加了。后一点我们从之后台湾的反应就能一斑窥豹!韩国和日本也一样，面临的都是防空体系形同虚设，这是巨大的战略变局。
    因此，从中国反卫星试验、至中段反导（2010对美国对台军售的警告）、再到中国四代战机的正式露面、直到将来的航母成军，中国的空天飞机、激光武器的成熟，也就意味着“美国军事绝对优势”将全面动摇。军事优势一旦没了，美国就只能回到美洲去和巴西竞争了。

技术分析

    那么，J20又是怎么做到跟F22抗衡的呢？

    四代机有4个标准（4S）：超音速巡航、超机动性、超视距攻击和隐身能力。J20作为4代机，毫无疑问，这4个标准都要达到。

    （1）超音速巡航为什么这么重要呢？现在三代机所谓的超音速，大多数需要打开加力，通俗点说就是油门要踩到底。这种超音速飞行的时间实际上是很短的，一般都只能用于冲入或者脱离战场的时候，而且对发动机寿命影响相当大。由于四代机的超音速巡航和隐身能力，使其能较长时间的高速飞行且很难被发现，导致对方预警时间非常短，这点时间远远不起足以让拦截机起飞拦截成功，四代机就已经完成攻击，从而不冒一点风险就能完成任务。这就是为何美国在日本布置了12架F22，就能压得中俄抬不起头的原因。超音速巡航的实质是指通过先进的气动设计，大幅降低超音速阻力，提高升阻比，结合大推力低油耗矢量发动机来实现的。尽管J20有超一流的气动设计，但是大家都知道，发动机技术一直是我们的短板，这也是外界一直质疑J20的超音速巡航能力的原因，J20的发动机是否国产，更是众说纷纭。与F22相比，恐怕这点是不具备多少优势的。

    （2）超机动性越好，飞行速度就越快，发射的导弹初速度就快，攻击敌机时消耗的能量就少，这样就能扩大自己导弹的威力，而超机动性又能让四代机在发射完导弹后快速的转向，高速脱离战场，也可摆脱敌方导弹的攻击，而超音速巡航能力又能让四代机脱离后再迅速进入战场，再度攻击。因此，哪怕四代机不隐身，双方武器雷达都一样，四代机依然能够在三代机的射程外进行多次攻击。美国开发F22时是为了压制全球的三代机，而中国四代机除了对付3代机以外，还有个重要的假想敌F22。所以中国的四代机更强调超音速巡航以及超机动性，前者用于欺负小国的三代机，后者用于加强视距内空战的能力，对抗F22。J20拥有超一流的气动力布局（如：采用了“鸭翼边条翼升力体”综合布局结构，把鸭翼、边条翼、升力体三者结合一起的，这是成飞在全世界第一个采用的，在全球已有的四代战斗机当中，升力特性最好、升力系数最高）。简单地说，J20在超机动性方面是明显优于F22的。

    （3）超视距空战（其实代表的是超先进的机载电子系统）指的是大搜索范围的雷达配上中远程空空导弹，在敌机还没出现在视野中的时候就通过雷达锁定，用导弹攻击。据说，J20装有机载有源相控阵雷达、“前扇区光学系统（OSF）以及“防御辅助子系统”（DSBA）。天线装于机翼根部前缘三角区，该雷达能在90—150公里的范围发现目标并具有多目标能力，在空空工作模式能同时跟踪10个目标，能同时锁定5个重要目标和同时攻击5个目标。从最近几年我国取得的国防成就来看，J20航电系统（火控，雷达系统，机载武器等）的高水准毋庸置疑。

    （4）隐身是4代机中最关键的技术之一，说到隐身飞机，我们最熟悉的莫过于F-117A隐身战斗机、B-2隐身轰炸机和F-22先进战术隐身战斗机。现役隐身飞机中，只有F-117A和B-2经过战争的检验。最著名的就是1991年45架F-117A参加了海湾战争，出动1296架次，却轰炸了战略清单中40％的目标，投弹命中率高达85％，而自己无一损失。而在1999年3月24日开始的科索沃战争中，美国不但出动了F-1l7A，还派出了B-2隐身战略轰炸机首次参战。先后有6架B-2投入作战，参加空袭50多架次，攻击的目标约占全部打击目标的1／3，在5月7日，中国驻南联盟大使馆就是被B-2发射的6枚JDAM导弹摧毁的（记得当时我还是在读初中，从那时开始我就有个理想，有朝一日要为祖国的国防事业贡献自己的力量）。无论是F-117还是B-2，都用其出色的实战效果向世人证明了隐身飞机是未来高科技战争中的重要力量，最本质的原因就是其隐身的性能，那么飞机是怎么做到隐身的呢？

    雷达探测目标的原理是：雷达发射电波出去，遇到目标（如飞机，导弹等）电波将会反射，雷达就是从接收到的回波信息中提取目标信息。那么，如果我们想办法让电波照射到飞机上时，反射回去的雷达波很弱很弱，那就很可能让雷达接收不到反射回去的回波，也就无法发现目标，即隐身（雷达是战场上的眼睛，雷达发现不了，就是隐身；当采用红外隐身技术，让红外探测技术发现不了飞机，叫红外隐身）。对于隐身的常用措施，首先就是优化和改进飞机的外形，结构，尽可能的降低飞机对雷达波的有效反射截面积（如：尽量避免垂直表面；机翼和机身按融合体设计，结合圆滑无棱角；取消武器外挂；共形天线等）。其次是采用能吸收或透过雷达波的涂料或复合材料，使雷达波有来无回、多来少回。目前主要使用的是雷达吸波材料，此类材料可将雷达波能量转化为其他形式运动的能量，并通过该运动的耗散作用转化为热能。除此之外，还有等离子体隐身技术，在需要隐身时，释放出等离子流形成一层等离子电磁屏蔽层，因为雷达波遇到这一屏蔽层后会绕行，据说目前该方法工程应用还比较困难。当然，如果从红外探测技术等方面去考虑，隐身技术还有红外隐身，可见光隐身，声波隐身等。

    从外形和结构设计上看，J20的鸭翼布局，前翼面形状不如菱形翼面隐身性能好，一般理论认为战斗机隐身，常规布局更佳。同时，J20采用的DSI进气道能够有效降低雷达波反射，但后部喷口破坏了后视隐身效果，而这个又受限于发动机的水平。应该说因为气动力外型使J20在某些角度的雷达隐形效果不如F22，那么很可能在雷达隐身材料上想办法弥补，比如J20的黑色机身，还有座舱的新体制玻璃、金属膜、舱内吸波材料等。总之，J20隐身效果肯定比不上F22的全向隐身，但是比俄罗斯的T50肯定强不少。

    中国的J20虽然比美国晚了17年，但是也避免了美国在F22身上犯的错误。 最明显的是J20的武器舱可以挂载空对地和空对舰导弹，F22却不行。J20在实现F22已有的4S的基础上克服千难万险扩大了内置弹仓，这是非常了不起的。这样J20不但是一架空优机还是一架名副其实的远程隐身战斗轰炸机。

聊聊反隐身

    现在我们知道了四代机的厉害了，那么，在我们还没有J20的时候，有没有什么杀手锏来对付F22这种幽灵吗？那就是反隐身技术了。

    1999年3月27日晚，美军的一架F-117A在科索沃战争中被老式的“萨姆”导弹击落，之后5月7日，中国驻南联盟大使馆被炸，因此就有消息说是由于中国提供的米波雷达发现的F-117A，且就安装在大使馆附近，这才导致我国使馆被炸。也有消息说南联盟是利用捷克生产的“维拉-E”无源探测雷达发现的。总之，有矛就有盾。当然，关键在于如何及早发现隐身飞机并及时防御、对抗，即反隐身技术。上面介绍了隐身的常用措施，那从对立面看，就有了反隐身技术。

    （1）米波雷达

    现代雷达为了提高定位与测量精度，主要工作波段是厘米波。所以隐身飞机目前主要的隐身波段也是厘米波段。而米波雷达工作频率超出此范围，就可实现反隐身的目的。当飞机上的某一部件的几何尺度与雷达波波长相当时，如尾翼、垂尾等，这些部件就会像一根天线一样吸收并再次发射电波，特别是当这些部件的尺寸与波长的一半相当时，该部件就会满足二分之一波长谐振条件，强烈地吸收并反射雷达波，使得目标在雷达上显示得比它的实际尺寸大许多。而米波雷达的波长正好与隐身飞机各部件的尺度相当，这种情况下，飞机对雷达已经没有隐身的效果了。米波雷达的特点就是庞大笨重，不易隐蔽，精度也比较低（只有50m），不足以制导导弹和指挥高炮射击，但是，这些雷达如果通过高速计算机加以增强改进，仍将会对隐身飞机造成很大的威胁，而且米波雷达的信号不易被干扰。有消息说，通过对F-117A残骸的分析，发现中俄的几种米波雷达的波段恰好与其相匹配，这不由得让人浮想联翩。

    例如：我国的JY-27全固态远程米波雷达是用于早期预警和目标，网上有所报道，可以看到他的天线尺寸很大，有鲜明的米波雷达特点。

    （2）无源雷达

    无源雷达也称为被动雷达，它本身不辐射电磁波，借助于分析对方雷达辐射的信号，或者接收目标反射广播电台发射的信号能量实现对空中目标的跟踪。隐身飞机必须在转弯时校对航线，在攻击时搜索目标，目前流行的网络中心战也可能对隐形飞机产生很不利的影响，因为隐形飞机不发射信号就不能成为网络的一部分，所以隐形飞机总会辐射一定的电磁信号，无源雷达接收到这种电磁信号就会对隐身飞机进行探测、跟踪和定位，使其外形隐身技术和吸波材料技术失效，而无源雷达由于本身不辐射电磁波，从而很难遭到反辐射导弹的攻击。

    例如：1）捷克的“维拉”系列无源雷达和英国的“蜂窝”雷达。2）在2004年，美国洛·马公司收购了捷克生产“维拉-E”无源探测雷达的原厂，终于将世界上最先进的反隐身雷达----“沉默哨兵”无源雷达系统研制出来，在2005年底装备美国空军。3）而中国在2004年准备从捷克订购价值五千五百万美元的六套“维拉-E”系统，但是交易据传闻由于美国政府的反对被取消。随后在2006年4月第5届中国国际电子展览会期间，中电14研究所展出了中国版的“维拉-E”，即YLC-20无源监视雷达系统。2009年中电西南电子设备所研制的DWL002无源探测系统第一次在雷达博览会展出，被网友称为“反隐身哨兵”，据说这款雷达性能优于国外同类雷达，是当今世界极为先进的反隐身飞机雷达。

    （3）多基地雷达

    多基地雷达是将发射机和接收机置于不同的地点，接收机是隐蔽的。隐身飞机采用外形设计和吸波材料结合的方法，使雷达信号的反射波发生偏转，偏离了辐射源的方向；而双多基地雷达就利用了这点，由设置在另一地方的接收机接收这种反射波，达到雷达反隐身的目的。

    例如：1）我国建立了北斗定位系统之后，将来我们生活中每个人的手机都可以作为“待机”的发射机，照射空中目标，接收机接收反射信号，通过处理、计算多个基站发射并由隐身飞机反射回来的信号，就能确定目标的位置。移动电话的辐射功率极低，要想摧毁这部“雷达”就必须摧毁整个移动电话系统，这将是极其困难的。2）上面提到我国的YLC-20是双站的，而DWL002无源探测系统是双站或多站的。

    （4）天波超视距雷达

    天波超视距雷达利用电磁波在电离层与地面之间的反射，对地平线以下的目标实施超视距探测，作用距离为900-4000公里，其工作频率在3-30 MHz短波频段，波长为10-60米。超视距雷达之所以可以用来反隐身，一是由于工作波长在米波段，外形隐身技术和吸波材料技术会失效；二是由于电磁波是经过电离层反射后照射到飞机上的，这样就可以由上方照射到隐身飞机的背面，而背面正是飞机隐身效果最差的方向，当然效果最好就是正前方附近，因为这个方向的雷达散射截面积很小。

    例如：1）澳大利亚的“金达莱”，并在此基础上建立了作战雷达网。2）美国建立的AN/TPS-71

    天波超视距雷达。3）我国在湖北襄樊的天波超视距雷达投资超过30多亿，超级庞大的天线场地，极高的发射功率使得它作为一种战略预警雷达具有超远的探测距离。另外，2011年5月7日，“子午工程”首枚探空火箭发射，这将提高天波超视距雷达的探测精度，因为“子午工程”建成后，对电离层变动可以进行预报。

    （5）天基／空基雷达（预警机，无人机平台）

    隐身飞机对雷达波的隐身特性是有方向性的，一般隐身飞机对于敌方雷达探测方向（正前方），隐身效果最好（雷达散射截面积很小），而对于其它方向．则要差一些，甚至反射较强，要做到对所有方向的雷达波的隐身是困难的。因此，将雷达安装在地球卫星和宇宙飞船等空间平台上；利用和改进预警机、飞艇、气球、无人机等空中平台，从上向下探测，将大大提高对隐身飞机的捕获概率。

    例如：美国曾对其E-3“望楼”预警机的AN／APY 雷达进行了改进，使其对隐身飞机的探测能力提高了10倍。

    （6）雷达组网

    雷达组网就是将有源雷达与无源雷达、空中雷达与地面雷达、视距雷达与超视距雷达、单基地雷达与双(多)基地雷达进行有机的结合。把不同频段、不同体制、不同兵种、不同平台的雷达组网，并配置一个控制和数据处理分发中心。雷达网通过多部雷达在大角度范围内，从隐身飞机的下面、背面、侧面和上面多点观察，所有截获的信号由数据中心进行数据融合和相关处理，从而准确发现和识别隐身目标。这种方案扩大了雷达覆盖区，提高角分辨率和探测概率及改善跟踪能力。

    例如：南联盟成功打下F-117就是采用预警低频雷达（米波雷达）与近程高频段雷达“接力”这一战法实现的，这是最简单的不同频段雷达的组网。

    （7）其他反隐身手段

    1）高功率微波武器是未来反隐身的重要手段。这种武器可以致盲隐身飞机上的射频、光电传感器（直接破坏其电路）。 2）尽管隐身飞机对发动机喷焰采取一系列措施减步喷焰的辐射强度，但是飞机发动机较弱喷焰的存在和发出的声音仍可成为红外，激光及声波探测器的目标；

    正是因为有这么多手段可以反隐身，我们才胸有成竹地对美帝说：敢让F22飞过来就叫它有来无回！作为一个大国，要保持经济的高速发展，必然需要强大的军事力量来保驾护航。每个中国人，都应该为自己的祖国所取得的成就感到自豪，并作出自己应有的贡献。

 后记

    加入金鸿视点以来，在跟前辈们聊天过程中学到了很多课本上难以学到的知识，他们的人生阅历和经验值得我这个“新人”去思考和借鉴。现就自己较熟悉的板块整理这篇文章，算是回报群里各位的支持。因本人水平有限，本文仅仅提供了一个看问题的视角，并对相关知识做了简要的介绍，显然没有学术论文所要求的严谨，还请各位读者多多包涵。（作者：史劼武汉大学博士在读 雷达信号处理研究方向）

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