从九三阅兵看现代战争体系(4)- 海军航空兵

前期文章:

从九三阅兵看现代战争体系(1)- 陆上作战群

从九三阅兵看现代战争体系(3)- 防空反导群(上)

从九三阅兵看现代战争体系(3)- 防空反导群(下)

今年阅兵的空中受阅部分充满惊喜,规模宏大、机种丰富,一批近年来刚刚研制成功的新型战机首次公开展示。更为可喜的是如今空中受阅已不再是空军的专属表演,本次阅兵共有127架陆海空三军的固定翼作战飞机和直升机飞越天安门广场,陆军航空兵的45架直升机组成空中护旗队打头阵,后续82架固定翼机中有6个机型16架飞机来自海军航空兵,规模都超过2019年国庆阅兵。

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上次阅兵海军航空兵共出动了5种机型11架飞机,其中6架为大型岸基预警机、反潜巡逻机和技术侦察机,舰载机是5架歼-15。当时海军只有“辽宁”舰一艘航母,“山东”舰要到当年年底才入役,舰载战斗机部队规模尚小且机型单一,海军航空兵的根基主要还是在岸上,这样的阅兵编组如实反映了海军的现状。

今年的阅兵首次出现了舰载预警机、2种舰载电子战机和五代隐身舰载歼击机,岸基飞机只保留了1架,其余5个机型15架均为舰载,显示人民海军舰载机部队在6年间迅速成长,日渐成为海军航空兵真正的主力。本文将盘点一下这次阅兵参演的各型海军战机。

空警-600预警机

空中分列式中预警指挥机梯队的第二楔队以海军最新锐的空警-600舰载机预警机领衔。空警-600由西飞研制,2019年其全尺寸模型首次出现在武汉航母楼上,2020年8月首飞成功,这次阅兵中作为海军航空兵的领队长机说明它已经服役。

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空警-600采用大展舷比平直机翼,配备2台涡桨发动机,整体布局和美国的E-2系列舰载预警机非常接近。舰载预警机追求的是长滞空时间、优秀的低速性能和航母短距起落能力,对速度的要求不高,所以中美都采用了这种看似落伍的气动布局。

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> 空警-600

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> 法国海军的E-2C

有不少人看到空警-600也采用四片垂尾就认为是在抄袭E-2,其实这是舰载预警机的必然选择。舰载机机体长度有限,如果采用常规的高大单垂尾,雷达罩距离垂尾过近将影响后者的气动效率,垂尾会遮挡雷达波,且无法直接进出机库,需要安装折叠机构,增加地勤工作负担和甲板运作时间。这些因素决定了舰载预警机必须使用多片低矮的垂尾。

巨大的雷达罩会令飞行稳定性降低多至60%,如果采用双垂尾其单片面积仍然偏大,要么向下延伸或者增加腹鳍,航母阻拦降落时容易刮蹭甲板;要么像苏联雅克-44舰载预警机那样向上伸长但会遮挡雷达波,结果水多加面,雷达罩支架得改为升降式,雷达工作时升高,进机库前降低,增加了系统复杂性、重量和阻力。采用3片甚至5片的话中间一片必然在中线上,受到雷达支架遮挡气动效率很低,形同虚设,因此4片小型垂尾才是最优解。

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> 雅克-44结构图,它设计成既可以从“乌里扬诺夫斯克”号弹射起飞,也可以从“瓦良格”号滑跃起飞,同平台还将用于反潜和货运。

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> 雅克-44全尺寸模型,雷达罩处于升起状态,D-27桨扇发动机配备了极为复杂的同轴对转8叶螺旋桨,它的最大起飞重量达到40吨,因为苏联解体1993年项目被取消

虽然空警-600和E-2气动布局很像,但从内部架构来说绝对是空警-600更加先进。E-2是1960年10月首飞的,1964年1月入役,距今已是61年之久。E-2系列发展了A、B、C、D四代,经历过越南战争、锡德拉湾冲突、海湾战争、阿富汗战争等所有美国海军参与的作战行动,期间雷达、航电、动力系统不断升级,但机体结构和基础设计几乎没有变化,只是从2019年开始为D型增加了空中加油功能。

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> 1970年,一架E-2A和一架E-1B预警机飞行中诺福克上空,后者采用双垂尾

空警-600是全新设计的平台,得以采用目前最先进的机体材料、制造工艺和机电设备。它的尺寸比E-2略大,机头部分更宽大,扩大了内部空间,能够容纳更多电子设备,机组人员的舒适性也得以提高,有利于长时间空中作业。

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两者其它差异还包括:E-2是6面尺寸较小的风挡,空警-600是4面大尺寸风挡,起降视野更开阔。E-2的鼻锥较尖锐,内部只安装了气象雷达;空警-600的机鼻雷达罩大很多,达到战斗机雷达罩的尺寸,内部可以安装功能更强大的搜索雷达甚至火控雷达。

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> 空警-600(上)和E-2D(下)对比,E-2D机腹的圆盘形整流罩是CEC协同交战系统AN/USG-3的EFA相控阵天线,直径1.37米,空警-600有部分飞机在机腹也安装有类似设备

空警-600和E-2D一样采用旋转雷达罩,水平方向机械+电子扫描,垂直方向电子扫描,这样可以最大限度利用圆形天线罩的直径,增加T/R组件数量,扩大雷达孔径,实现更大的探测距离,增大预警覆盖范围,减少所需预警机的升空架次。

E-2D配备UHF波段AN/APY-9有源相控阵雷达,这也是美军第一型有源相控阵机载预警雷达,内部由18对八木天线和高功率固态发射器组成,较低的频率有助于远程探测低空小型隐身目标,最大探测距离达到550公里。

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> E-2D结构图

中国预警机的雷达体制要更先进,2015年入役的空警-500已经安装了固定式三阵面数字阵列有源相控阵雷达,其发射和接收波束均采用数字波束形成技术;而AN/APY-9只有接收端采用数字接收器和激励器,发射端还是模拟式,属于低半代的混合体制。

空警-600诞生时间更晚,必然采用更先进的雷达技术针对海上作战环境进行优化。其旋转双面阵采用双波段体制,全数字化有源相控阵雷达探测距离更远,搜索速度快,地面/海面杂波抑制能力强,可以有效检测海杂波背景下的低雷达截面目标,探测精度达到火控雷达级别,还具备电子战能力,并且可以通过软件升级不断拓展性能。

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> 空警-600

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> E-2C“鹰眼-2000”的雷达罩顶部加装了一个小的锥形天线罩,里面是超高频卫星通信天线,E-2D又取消了

空警-600采用弹射起飞、阻拦降落的方式,适配即将服役的“福建”舰,理论上它也可以从辽宁舰和山东舰上滑跃起飞。机翼可以向后折叠,大幅减少占用甲板的面积;起落架经过特别加强,以承受弹射起飞的加速载荷和粗暴降落的甲板冲击;机尾安装有Y字型尾勾,机上所有设备和结构还要进行防潮防盐雾腐蚀处理,这些都是舰载机的特殊需求。

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> 空警-600

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> 2016年8月17日,一架E-2C在岩国陆战队航空站进行热车加油训练

空警-600的服役结束了中国海军航母依靠直-18JA预警直升机提供有限预警能力的尴尬局面(正式名称是警戒直升机,用于低空补盲),作为航母战斗群的核心节点,进攻时不但能指挥控制海空军的空中作战行动,还能将战场态势通过数据链分发给联合作战的其它军种(如火箭军),中继引导各种平台发射的远程对空、反舰导弹;防御时能远程发现来袭的飞机和导弹,为航母战斗群提供更长的预警时间,大大提高拦截效率,将对空防御圈向外扩展数百公里。

如果中美航母战斗群在海上狭路相逢,没有其它外部情报体系支援的条件下空警-600依靠更先进的雷达体制探测范围将大于E-2D,更早为舰队指挥员提供战场态势图像,辅助决策。

【 歼-15T重型战斗机 】

在预警指挥机梯队中为空警-600护航的是4架歼-15T,T是弹射型的缩写。歼-15目前已经繁衍出5个机型,形成一个舰载战斗机家族。基本型是滑跃起飞的歼-15,2009年首飞,2012年首次在“辽宁”舰上起降成功。歼-15S是串列双座改型,主要用于飞行员培训,也具备多用途作战能力,2012年底首飞。这两个较老的型号这次阅兵没有出场。

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随着“福建”舰的立项与项目推进,配套的弹射型舰载机也浮出水面,这就是歼-15T。它的原型于2016年首飞,并成功进行了陆基电磁弹射试飞。和滑跃标准型相比,歼-15T换装了歼-16同源的氮化镓数字阵列有源相控阵雷达等先进机载电子设备,取消了机头空速管;加强了前起落架,安装了用于连接弹射器滑块的弹射牵引杆,前起落架舱门从单片式改成双开式,以承受弹射起飞的大过载;在强化机体结构的同时通过采用先进材料和制造工艺大幅减重,挂点数量从10个增加到12个,其中重挂点6个,载弹量从6.5吨增加到8吨以上,可以挂载霹雳-10、霹雳-15等先进武器,达到和岸基歼-16相当的四代半水准。

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> 歼-15T和歼-15外观上最大的区别是倾斜开口的雷达罩和机体同色,而歼-15雷达罩是黑色,开口垂直。

歼-15T是为“福建”舰这样的电磁弹射型航母设计的,不过具备弹滑一体能力,早已登上了“辽宁”舰和“山东”舰的甲板,和歼-15基本型混编作训,实现了滑跃型与弹射型航母通用,在“福建”舰服役之前提早形成战斗力,培养了更多舰载机飞行员,令新老机型平稳过渡,大幅度提升了舰载战斗机部队的战斗力。

和美国海军现役的主力舰载战斗机F/A-18E/F相比,歼-15属于典型的重型机,最大起飞重量达到32.5吨,机长22.28米,翼展15米,配备2台AL-31F3或者涡扇-10A大推力涡扇发动机;超级大黄蜂勉强碰到重型机的门槛,最大起飞重量29.9吨,机长18.3米,翼展13.6米,配备2台F414-GE-400中推力发动机。

因为体型和动力的差距,在飞行性能方面歼-15无论是速度(2.4马赫对1.8马赫)、作战半径(空优任务构型1500公里对856公里)还是翼载(483公斤/平米对620公斤/平米)、爬升率(325米/秒对228米/秒)都对超级大黄蜂占有很大优势,歼-15T还有进一步的提高。

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> 2015年5月10日,“卡尔·文森”号的F/A-18E和马来西亚皇家空军的苏-30MKM在南海上空进行双边演习

在航电设备方面歼-15T也后来居上,更大的机头直径带来雷达孔径优势,有源相控阵雷达无论是材料体制还是探测性能都优于F/A-18E/F的砷化镓AN/APG-79雷达。超级大黄蜂唯一能够赶上歼-15T的指标是载弹量,同为8吨级,但因为采用外偏3度的外八字型挂架(翼展不足挂架密度很大,外偏以保证弹药安全分离),满载时飞行阻力非常大,加速性恶化,基本丧失机动能力。

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> 一架执行伙伴加油任务的F/A-18F,翼下挂载了4具副油箱,外八字很明显,机腹挂载的是加油吊舱

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> 歼-15T正视图

【 歼-15DH与歼-15DT电子战机 】

空中受阅的第8梯队是舰载机梯队,分为两个5机楔队,领队长机分别是歼-15DH和歼-15DT两型电子战机,DH是滑跃型,DT是弹滑兼容型,这样的队形凸显了海军对电子战的重视。

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这两型机都以双座的歼-15S为基础,DH型在2024年珠海航展上首次亮相,DT型则是这次阅兵才第一次为世人所知。和空军的歼-16D类似,歼-15DH/DT在翼尖安装了专用电子战吊舱,翼下和进气道底部最多可挂载4具电子干扰吊舱,同时取消了风挡前的红外光电转塔和机炮,可伴随飞行性能基本相同的歼-15/歼-15T机群出击,提供伴随干扰或远距离电子攻击。

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> 左为歼-15DH,右为歼-15T

歼-15DT虽然露面时间只晚了一年,但变化相当大,除了与弹射起飞适配的改装外还取消了机背减速板,升级了刀状天线、垂尾顶部天线等机载电子设备,完善了具有应急色彩的歼-15DH上存在的不足之处,不过雷达似乎并未更换成歼-15T的数字阵列有源相控阵,雷达罩的形式相同。歼-15DH和DT外观非常接近,唯一明显的区别是DH的垂尾顶部是黑色的,DT整个垂尾同色。

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> 歼-15DH机背上保留着苏-27家族的减速板,长度和双座座舱相当

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> 歼-15DT取消了巨大的机背减速板

得益于更大的机体和更强劲的动力,歼-15DT和歼-15T一样在飞行性能和电子设备等方面优于美国现役唯一的电子战战斗机EA-18G。除了翼尖电子荚舱外,EA-18G通常挂载3具电子战吊舱,翼下2具、机身中线1具,目前还在使用源自EA-6B的ALQ-99,这是1972年投产的老装备了,正在测试新一代NGJ电子战吊舱。

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> 这架EA-18G挂载2具NGJ-MB下一代中频电子战吊舱和3具副油箱

歼-15DT/DH在翼下和进气道下挂载4具电子战吊舱,可覆盖更宽的频率,此外还有余力挂载6枚反辐射导弹或空空导弹,比航程不足需要挂载2具副油箱的EA-18G多2枚。

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> 歼-15DH挂载4具电子战吊舱

美军电子战机主要的优势在于实战经验、电磁频谱数据库、和其它军种作战体系的整合等软性方面,不过目前美国正在为EA-18G研制下一代电子干扰吊舱,分为高频和中频两个型号,双方的电磁之争仍将持续很长时间。

【 歼-35隐身战斗机 】

舰载机梯队第一楔队压阵的是2架歼-35,在数量上比10架歼-15T少了很多,但意义重大。这是中国海军第一型、世界第二型五代隐身舰载战斗机,消除了中美舰载机的代差。而且2架歼-35都涂刷了特别纪念编号,一架是80号纪念抗战胜利80周年,另一架是93号,也就是9月3日抗战胜利日。

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歼-35是沈飞研制的第五代隐身战斗机,其前身是FC-31验证机,经过多年研发2次重大升级,实现了“一机多型、空海孪生”的系列化开发,海军舰载型为歼-35,空军岸基型为歼-35A。

歼-35为常规气动布局,采用了DSI鼓包进气道、外倾双垂尾、内置弹舱、梯形主翼和水平尾翼前后缘平行、柔性蒙皮覆盖气动面缝隙、锯齿形舱门口盖等典型的隐身设计,翼身融合的升力体结构内部容积大,隐身效果好,升力系数高。沈飞拥有高水平的增材制造技术,使用3D打印制造使零件数量只有传统工艺的一半,极大降低了制造时间和成本,减轻了机体结构。

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作为舰载型歼-35比歼-35A的机翼面积更大,以致水平尾翼切入主翼后缘。粗壮的前起落架采用双轮,尾勾完全收纳入机体内部,保证了机腹的隐身完整性。主翼可以折叠,缩小舰上占用空间,机翼折叠铰链在放平后用盖板和柔性蒙皮覆盖了接缝,对隐身的细节考虑非常周详。另外歼-35采用的是中置驾驶杆,便于飞行员在着舰时精确对准跑道中线(眼镜、驾驶杆、跑道中线三点一线);而歼-35A采用的是侧杆,可以飞行员操纵时手臂有依靠不易疲劳,动作幅度小,反应更迅速。

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> 歼-35(上)和歼-35A(下)机头特写

歼-35配备有先进的航电系统,包括机鼻下方的多棱面光电瞄准系统(类似于F-35的EOST ),遍布机身四周令飞行员可以“看穿”机体的分布孔径光电传感器(类似于F-35的EODAS)和先进的数字阵列有源相控阵雷达,这些设备也是歼-20的标配,令我海、空军的第五代战斗机都具备相同的态势感知能力。

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> 歼-35A(上)和歼-20(下)比翼齐飞

歼-35在驾驶舱右侧安装有空中加油探杆,可进行空中加油增加航程。在非隐身任务时可以在翼下挂载大型反舰或对地弹药,增加任务弹性。座舱左侧安装了可伸缩的登机梯,这也是国产战斗机首次自备登机梯,在面积有限、嘈杂拥挤的航母甲板上能省去地勤人员搬运、搭设登机梯的麻烦,降低工作强度、提高运作效率。

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歼-35在外观上和F-35相当像,但尺寸要大一圈:机长17.6米、翼展13.4米,比F-35长1.9米、宽0.3米。F-35的平尾有2/3的长度位于发动机喷口之后以尽量增长力臂,歼-35只有2/5的长度,因此机身实际长度比F-35长很多。更高的长宽比、更大的机翼后掠角、扁平顺滑的翼身融合机体,带来更好的高速性能和更大的内部容积。

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F-35家族为了迁就搭载在4万吨级两栖攻击舰上的垂直起降B型做出了过多妥协,机体尺寸被限制在“阵风”战斗机一级,最大起飞重量却比“阵风”高出5吨。因为机体空间不足,不得不在机腹隆起多个鼓包,连翼根都得加厚一层容纳主起落架,机身显得十分臃肿,被戏称为“肥电”。

歼-35没有这样的桎梏,机体足够长,表面干净利落,虽然发动机技术还有差距,但通过整体布局和气动设计的优化,居中布置的大型弹舱可以并排挂载6枚中距空对空导弹,在隐身性能、机动性、空优作战等方面超越F-35C,对地攻击、航程和信息化程度也至少达到相同的水平。

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> 歼-35(上)和F-35C(下)同角度对比

歼-35的问世令年轻的中国舰载航空兵迅速迈入五代隐身时代,具备了抗衡美国海军和陆战队F-35B/C的能力。无论是对空作战还是对地/对海攻击都可以凭借优秀的隐身性能极大地压缩敌方的探测距离,与大航程、大载弹量的重型歼-15、歼-15DT系列优势互补,一个隐身踹门,一个作为飞行武器库。

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> 歼-35(上)和歼-15T(下),垂尾上都绘有飞鲨图案

【 运-9反潜巡逻机 】

在第三个特种机梯队中还有一架领头的运-9反潜巡逻机,作为海军岸基大型特种机的代表。

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中国海军过去装备的是空潜-200反潜巡逻机,也就是基于运-8 III类平台的高新6号。

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> 高新6号

陕飞推出运-9平台后又升级为第二代高新-14号反潜巡逻机,机载反潜设备有不小的变化。运-9反潜机取消了原来机头底部大型雷达罩内的对海搜索雷达,用头锥内一部具备综合射频功能的有源相控阵雷达实现了过去多部雷达/天线提供的搜索、跟踪、导航、气象、数据链、电子战能力,同时大幅度减少了气动阻力、缩小了设备体积和重量,增大了航程。在机翼翼尖安装了透波材料的整流罩,厚度较大,内部增加了电子设备,可能是电子战系统中的电子侦察系统。

第二代反潜机尾部的磁探仪长度明显缩短变细,根部带有体积较大的透波材料尾椎整流罩,内部集成了其它电子设备,这一方面得益于电子元件的小型化,另一方面也显示磁探仪在反潜作业中的重要性正在下降。磁探仪工作条件比较苛刻,对飞行高度、速度都有比较高的要求,只能粗略判断潜艇是否存在,定位精度低,还容易受到海中物体的干扰产生虚警。当运-9反潜机配备更完善、更可靠的空投声呐浮标阵列探测系统后磁探仪就可以降格为辅助探测设备了,美国的P-8A反潜巡逻机就完全取消了磁探仪,只有印度版的P-8I定制安装了小型磁探仪。

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岸基反潜机具有航程远、滞空时间长、机载设备多、内置弹舱载弹量大等特点,可以长时间监控关键水道、大面积搜索高威胁海区或者对突然出现的可疑目标进行快速响应,这些都是舰载反潜直升机难以做到的,两者互相配合构筑起强大、密实的航空反潜网络。此外海军还拥有空警-200、空警-500、运-9JZ(高新8号)综合电子战情报侦察飞机等特种机,海空战场态势感知能力覆盖整个第一岛链。

【 中国海军舰载航空兵作战体系 】

这次阅兵出场的海军战机虽然数量不及空军和陆航,还缺少了刚开始列装的直-20F反潜直升机,但展示出的新质作战体系仍然令人欣喜。展望即将入列的“福建”舰所具备的航空作战能力:8万吨级的“福建”舰至少可以搭载60架左右的固定翼舰载机,包括4-5架空警-600承担预警与空中指挥任务,24架歼-35负责制空,24架歼-15T兼顾制空与远程打击,5-7架歼-15DT负责电子战,另搭载8-10架通用和反潜型直-20。今后还可以编入4-8架无人战斗机执行辅助性的侦察、忠诚僚机、空战和打击任务。

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> “辽宁”舰、“山东”舰双航母编队

这样的配置在作战能力上甚至超过目前已经完成F-35C上舰适配改装的4艘尼米兹级航母:1个中队F-35C(10-14架)、3个中队F/A-18E/F(各10-12架)、1个中队EA-18G(7架)、1个中队E-2D(5架)、1个中队MH-60S通用直升机(5架)、1个中队MH-60R反潜直升机(11架,其中5-8架搭载在护航舰只上)、1个舰队后勤支援分遣队(2架C-2A或3-4架CMV-22B)。

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> 中国舰载机机群

美国超级航母吨位更大,载机量较多;但中国舰载战斗机和预警机的体型更大,飞行性能更强,雷达等电子设备具备后发优势性能更先进,无论是探测距离还是对空、反舰导弹的射程都更远,可以做到先敌发现、先敌开火,再加上已经入役的各类无人机系统,完全具备和美国航母打击群在深海大洋对抗的实力。中国航母编队航空能力上相对较弱的是反潜和后勤支援能力,有待今后继续加强。

而随着中国六代机验证机的露面,无人僚机和自主作战无人机的不断涌现,另一方面美国海军下一代F/A-XX计划难产,无人机计划局限于无人加油机,舰载机质量的天平正在向东方倾斜,美国航母的海洋霸权正开始崩塌。

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