众所周知,在5月7日凌晨的印巴空战当中,巴空军使用中国制造的歼-10CE战斗机发射霹雳-15E超视距导弹,一小时内击落3架印度空军法制"阵风"战机、1架苏-30MKI以及1架米格-29,还有一架无人机。
巴基斯坦空军方面表示,原本至少可以击落10至15架印军战机,但由于命令要求克制,因此只击落了5架。巴基斯坦所用两款武器的E字后缀,都是Export(出口)的简写。中国自用型号则没有这个E后缀。
歼-10C是中国自主研发的第三代改进型多用途战斗机,配装先进航电系统及多型先进机载武器,2017年8月参加解放军建军90周年阅兵时首次公开亮相。实际研制和试飞显然要早5年左右。
对自吹"四代半"领先的法国"阵风"战机打出单向透明的碾压局,标志着中国战机正式进入了国际高端战机市场。歼-10系列重新回到舆论的中心。
很多人都在说,巴基斯坦对印度空军的胜利是体系作战的胜利,或者说训练有素的胜利。
但实际上,即使没有体系支撑,歼-10C对"阵风"以及各种"四代半"战机,都是绝对的单向碾压局。这一点认知,绝对出乎大多数人的意料。
歼-10C的优势并不是平台性能,而是强大的"态势感知能力"。受益于歼-20的技术下放,歼10CE的航电架构比其他国家的四代半机都领先一代。
这个秘密之一,就是歼-10C以及出口巴基斯坦的歼-10CE,配备的不仅是有源相控阵雷达(AESA),而且采用了氮化镓(GaN)材料,也就是第三代功率半导体。
比起第二代功率半导体砷化镓(GaAs),采用GaN材料的有源相控阵雷达比GaAs材料雷达的优势,甚至大于有源相控阵雷达(AESA)与无源相控阵雷达(PESA)的差距。
GaN的禁带宽度是GaAs的2.4倍。这使得GaN器件具有更高的击穿电场强度,能承受更高电压(可达千伏级),功率密度可达GaAs的10倍,适用于紧凑型设备。
GaN的电子饱和速度是GaAs的2.5倍,导通电阻低1-2个数量级,支持更高频率(毫米波频段)和更快开关速度(支持100kHz以上高频开关),并提升功率转换效率。
GaN的热导率是GaAs的2.6倍,散热能力更强,在200℃以上仍能稳定工作,而GaAs在高温下易发生迁移率下降和热击穿。
而GaN的挑战与难点首先在于材料生长与制造工艺难度,中国"十四五"规划把第三代功率半导体列为重点发展方向,对GaN产业链的投入超过50亿元;
覆盖衬底制备、外延生长、器件设计等关键环节,形成了完整的GaN产业链集群,实现了从材料到模组的全链条自主可控。
中国5G基站总数已超过430万座,单个基站需要搭载96至192颗GaN功率放大器,直接拉动射频器件需求年均增长超20%。
新能源汽车800V高压平台普及,推动车规级GaN器件需求年增长率达35%。至于各大手机厂商的"快充大战",更是直接拉动了全民需求,把GaN普及到快充头上。
中国在GaN领域的领先地位,是政策引导、市场需求、技术创新和产业链协同共同作用的结果。当然,还有一个重要的根本性因素--地质赋存。
中国在镓领域占据全球绝对的主导地位,矿藏储量(20万吨)占全球总储量(25万吨)的70%,产量占比更是高达98%。2022年全球产量540吨,中国就占了530吨。
因为在中国,镓是铝土矿伴生,是电解铝的副产品,成本很低;而其他国家多与铅锌矿共生,需通过复杂冶炼工艺提取。因此综合主导程度远高于稀土。
2023年中国初步管制镓出口之后,一年时间,中国镓的出口量减少了近一半。国际市场价格从每公斤近1700元人民币,上涨到近2600元人民币,涨幅50%。
2025年初,中国又针对美国对镓、锗、锑等关键矿产实施出口管控,直接扼杀美国军工需求。想不到你30块钱的快充头,里边有如此的高科技吧?
而在军事应用领域,中国是全球唯一一个在战机雷达方面,普及氮化镓(GaN)材料的国家。
在中国之外,唯一运用了氮化镓(GaN)材料的战机雷达,只有美国的AN/APG-79(V)4这一种,准备给在陆战队的F/A-18C/D经典"大黄蜂"战机改进。
而美国空军的F-22和F-35,运用的还都只是砷化镓(GaAs)材料的雷达,型号分别是AN/APG-77和AN/APG-81。
F-22要退役不打算改进了,F-35未来升级GaN的APG-85,但还只是计划而已。
APG-79(V)4是在F/A-18E/F"超级大黄蜂"在20年前使用的全球首款战斗机有源相控阵雷达--APG79(V)的基础上,更换氮化镓模块,并根据F/A-18C/D的机头尺寸进行了一定的缩小而来。
美国陆战队目前已采购25部APG-79(V)4,计划一共采购112部,其中98部装机,分配给7个经典"大黄蜂"飞行中队,每个中队的12架飞机全部换装;14部备用。
但是实际上在2021年4月份,APG-79(V)4才开始进行首次飞行测试,进度并不快。回溯歼-10的研制进度,配套的氮化镓(GaN)有源相控阵雷达研制大约是在2012年,比美国早了10年。
到2018年的珠海航展,中国就已经大量展出采用氮化镓(GaN)材料的机载有源相控阵雷达了。并且这种材料也运用到了"枭龙"Block3配备的KLJ-7A有源相控阵雷达上。
巴基斯坦媒体援引巴空军官员的话,得益于氮化镓,就连"枭龙"雷达的对空探测能力都高于美国F-35的AN/APG-81雷达和法国"阵风"战斗机的RBE-2-AA雷达。
这一点绝非吹牛,而是实实在在的材料代际领先。氮化镓材料在单位最大功率和可靠性上远高于传统的砷化镓材料。
当中国歼-10C的有源相控阵雷达探测距离比"阵风"高一倍,当PL-15导弹射程是"米卡"导弹的2.5倍以上时,这场空战的胜利早已在技术参数表里写就。
这是一场毫无悬念的绝对碾压局。当然,歼-10C与霹雳-15组合的碾压性能,还远不止雷达这一点,后续我们继续揭秘。