安装软件就能获得新功能！歼20升级航电的背后，航电架构超越F35

航电的重要性

如果我们把战斗机比作人的话，那么发动机就是人的心脏，心脏越强大（发动机推力越大），人就能长得更强壮（战斗机的机动性和载弹量越强）；战斗机的武器就是人的四肢，四肢越健壮（武器越先进），人的力量就越强大（战斗机的攻击力越强）；而战斗机的航电系统则相当于人的大脑，只有大脑足够强（航电系统足够先进），这个人才能算得上是“完人”（战斗机的性能能够全部发挥），不然就是“四肢发达头脑简单”。

并且与人的大脑一样，战斗机航电系统的结构也是异常复杂，包括了“探测系统、火力控制系统、飞行控制系统、推力控制系统、电子战系统、通信系统、导航系统、座舱显示系统和自检系统”九大模块，以及将所有这些功能模块整合到一起的综合航电架构。根据公开数据显示，现代战斗机的航电设备重量仅占总重的10%左右，但是研发成本和造价却超过总成本的40%以上。

总结下来，发动机、武器、还有气动布局等决定的是战斗机的性能下限，但航电系统却决定了战斗机性能的上限，是战斗机真正的核心所在。这正是为什么笔者更关注歼-20航电系统的全面升级，而不是发动机国产化的原因。

传统四代机及之前的战斗机的航电系统由于结构的原因，后续升级非常麻烦，每一次升级不仅要更换大量的部件，甚至还需要拆开机体，不仅费时费钱，甚至对机体寿命也会有影响。从五代机开始，战斗机的航电架构革新为模块化设计，所有传感器获的数据信息经过高速光纤数据总线统一汇总给火控计算机的通用集成处理器 “ CIP”处理。经过深度整合处理的信息再以最简洁直观的方式显示在液晶屏上，让飞行员可以更加高效地掌握战场态势，并在最短时间里做出决策。

在这种架构下，战斗机的航电系统就如同一台“电脑”，所有的任务能力都可以通过这台“电脑”上安装的软件来实现，也因此只需要通过安装新的软件便能够增加新的功能，并修复存在的BUG。即便是因为航电系统的算力不足要升级硬件也非常简单，只需打开预留的维修窗口，将旧的硬件取出来，再把新的硬件装进去，最后更新驱动程序和相关的设置就可以了。这种升级工作简单到甚至都不需要返厂。

F-22的“宝石柱”航电架构

我们以F-35的“宝石台”航电架构为例来见识下这种航电架构升级的便利。最早采用Block 1A/1B/2A版本航电系统的F-35主要用于进行飞行测试，不能发射任何武器，简单来说不具备任何作战能力。而后通过升级软件，F-35的航电系统升级到Block 2B版本，虽然出于安全的考虑，飞行高度、速度、机动过载还有一定的限制，但是已经具备了初始作战能力。

F-35的“宝石台”航电架构

后续F-35的航电系统在2018年陆续升级到Block 3F版本，不仅上述限制被解除，还新增了发射“GBU-12、SDB小直径炸弹、JDAM和JSOW”在内的美军现役绝大多数弹药的发射能力。简单来说F-35升级到这个版本后具备了完整的战斗力。

而计划中的Block 4版航电系统不仅新增了使用16种新武器的能力，还通过更新机载计算机硬件大幅提升了F-35的算力，进而拥有了至关重要的的操作无人忠诚僚机的能力。可以看到，这种架构的航电系统不仅性能先进，而且升级工作简单、高效还省钱。

我国的歼-20的航电架构没有公开。不过根据公开资料显示，我国从上世纪90年代便已经开始研究F-22的“宝石柱”航电构架。2000年开始研制我国自己的五代机航电架构，而且秉承着“要做就做最好”的原则，直接对标F-35的“宝石台”航电架构。在2008年珠海航展上展示了相关的ICP部件，以此为核心的航电架构性能达到了F-22的“宝石柱”水平，并用在了歼-10B上。

歼-10B采用了类似“宝石柱”架构的航电系统架构

而歼-20采用的则是媲美F-35“宝石台”的新一代航电构架，在设计理念和系统结构上都达到了F-35的水平。并且在可升级性、可靠性和升级成本控制方面超越了后者，简单来说歼-20的航电构架比F-35更先进。

至于为啥笔者认为歼-20的航电构架比F-35更先进。原因很简单，F-35的航电系统升级出现了大问题，具体来说就是采用早期版本航电系统的F-35的硬件无法与最新版本的F-35兼容，也就是无法互换。这就导致了哪些采用Block 1A/1B/2A版本航电系统的F-35只能作为教练机使用，而且还是无法使用武器的那种，当然这些F-35的数量很少，影响倒是不大。

但是全球范围内还有多达189架的量产型F-35（Block 2B）因为同样的原因而无法升级到最新的Block 3F版本。正如上面提到的那样，这些F-35（Block 2B）的飞行高度、速度、过载都受到了限制，性能无法达到设计要求，大概率连我国的歼-16和歼-10C都打不赢。

此外，在新功能的开发上，歼-20也同样走在了F-35的前面。以五代机核心的无人僚机功能为例，我国的歼-20已经实现了指挥多架无人机作战的能力，而功能更强大的歼-20B双座型也已经开始最后的定型试飞工作，即将交付部队使用。

F-35支持无人僚机功能的航电系统版本是Block 4，但是相关的升级工作已经推迟到了2029年。进度上已经落后我们6年之久，而且经过6年的使用和升级迭代，当F-35好不容易升级到Block 4版本之后，歼-20的航电系统性能早已经将F-35甩到不知道哪里去了。