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晨枫小苑

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晨枫  

西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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话说高低搭配  

2013-01-02 00:46:24|  分类: 鹰击长空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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两年前,歼-20横空出世;两年后,又一架新型双发隐身战斗机(为了方便起见,以下简称新歼)也火热流传于网络上。一般认为,这是和歼-20高低搭配的低端。对新型隐身战斗机的评头论足集中在其作为低端的有效性,但什么才是高低搭配呢?

 

战斗机总是有先进、过时之分,传统做法是最先进的战斗机用于空战一线,过时战斗机退居二线,或者用作空战补充,或者转用作战斗轰炸机。以美国为例,在二战年代,美国空军在P-51战斗机出现后,P-47就逐渐退出空战一线,改做战斗轰炸机,但这不是高低搭配,而是物尽其用。P-47P-51都是按照当时的最高要求和最先进技术设计的,只是时间差别和技术进步使得P-47退出空战一线。战后初期的战斗机也是一样,F-86F-100F-104F-4都是按照最高要求和最先进技术设计的,在服役后期成为“低端”不是设计初衷,而是技术进步使然。在设计时就高低有别的高低搭配是70年代出现的概念。

 

还在50年代,美国战斗机研发和制造成本的飙升已经成为问题,F-108计划下马部分原因是作战思想改变,部分原因是成本飙升。F-111计划成本失控引发了美国军购体系的大规模改革,越南战争的现实使得美国重新认识到数量的意义。高低搭配的思想就是在这个背景下提出的:高端保持技术上的全面优势,作为空中攻防的中坚;低端则有所为有所不为,但大大降低的成本使得保持足够的数量成为可能。和过去做法不一样的是,低端不是退居二线的过时战斗机,而是在设计的时候就确定为高端的补充。由于代差,低端战斗机的性能也往往高于上一代的高端战斗机,在特别优化的关键性能上更加如此。从F-15/F-16F-14/F-18开始,高低搭配成为美国战斗机设计的标准做法,F-22/F-35是最新的高低搭配。从苏-27/米格-29开始,苏联战斗机也开始高低搭配的做法。显然,低端的首要特点是成本比高端低廉。但除了成本相对低廉外,低端战斗机的其他特点就海阔天空了。

 

战斗机是战争的工具。即使对于高端战斗机来说,这也不是富二代炫富的玩具,而是受到严格的风险和成本控制的。只要作战性能要求和基本技术没有实质性的变化,不会因为名称改变为低端战斗机而成本就自动下降了。换句话说,高端战斗机成本高昂并不是大手大脚的结果,而是技术前沿和性能要求前沿的结果。所以低端战斗机要降低成本,单纯靠精打细算是做不到的,降低成本必然意味着放弃部分作战性能要求。换句话说,低端战斗机要做到相对低廉的成本,关键在于如何在设计中对作战性能要求和基本技术有所取舍。文无第一,武无第二,均匀缩水不可取,只能有选择地缩水,但在关键性能上保持最高标准。

 

一般说来,高低搭配有美国和苏联两种模式。美国模式是“空军制胜论”的结果。尽管在大国中美国空军较晚成为独立军种,美国空军(当时还称陆军航空队)的地位在二战中已经确立。战后美国空军单独成立后不久,艾森豪威尔的“大规模报复战略”成为美国国家战略,战略空军成为美国军事战略的中坚,一切以核大战为中心。肯尼迪时代的“灵活反应战略”重新强化了战术空军的作用,约翰逊时代的“两个半战争”和尼克松时代的“一个半战争”战略继续强调进攻性空军的作用。这样的进攻性传统决定了美国空军的高低搭配必须满足进攻性空军的要求,高端战斗机担任把空战引向敌人天空的攻势制空,低端战斗机一方面用作高端战斗机数量不足时的填空补缺,但更重要的作用是用作战斗轰炸机,用把敌人战斗机摧毁在地面上以配合攻势制空,并在夺取敌人天空制空权之后对敌人地面的一般目标进行广泛攻击。空军的最终作用还在于辅佐或者决定地面的战争。

 

在这样的指导思想下,作为攻势制空主力的F-15在设计中,就有“一磅重量也不用于对地攻击”的口号。另一方面,战斗机黑手党力主轻巧、简单的轻型战斗机,最终导致F-16战斗机。但F-16在美国空军的定位是战斗轰炸机,所以最终的F-16比战斗机黑手党设想的要具有更大的重量,所以具有很大的航程和载弹量,空战方面只要求视距内用红外制导的近程空空导弹和航炮作格斗空战的能力。F-16的第一次实战是以色列空军对伊拉克奥希拉克核反应堆的轰炸,正是F-15担任空中掩护,F-16用作对地攻击。这也是美国空军的典型作战方式。当然,双座的F-15在后来衍生出擅长用作战斗轰炸机的F-15E,后期的F-16更是逐渐加装先进电子设备,适合挂载中程空空导弹,也具备了很强的超视距空战能力,但增重的主要原因还是可以携带更多的燃油和武器,进一步强化作为战斗轰炸机的性能,而不是格斗战斗机的性能。在F-16的诸多改型中,采用无尾三角翼的F-16XL曾经和F-15E竞争,尽管由于种种原因落选,但航程和载弹量实际上比F-15E还要优秀,充分显示了F-16突出航程和载弹量的设计基础。由于战斗机黑手党的操盘,F-16具有天生的灵巧优势,适合防空作战和有限的攻势制空作战。对于美国空军来说,F-16的空战能力并不重要,可谓糊涂新娘上了糊涂轿。但对于盟国空军来说,这个糊涂新娘依然美丽能干,应该上什么轿就无所谓了。应该指出的是,就空战能力而言,F-15在翼载、推重比、电子系统能力方面全面优于F-16,体现了两者的定位差别。

 

高端战斗机制空为主,低端战斗机对地攻击为主,这个思想在F-22/F-35的搭配上也体现出来。差别在于,F-22依然一如既往地注重空战能力,但F-35没有战斗机黑手党的歪打正着,而是从一开始就强调作为战斗轰炸机来设计,在航程和载弹量上十分优秀,但作为空战战斗机来说就破绽百出。对于美国空军来说,制空有F-22罩着,但对于和F-22无缘的盟国空军来说,用F-35作为空战主力就吃力了。除了飙升的造价和大大拖延的交货时间外,空战能力不足或许是F-35众多争议中最重要的一个。

 

相比之下,苏联的高低搭配策略是另一个路子。苏联的基本军事战略是大陆军主义,海军和空军都是配合陆军决战的辅助军种。具体来说,苏联海军的主要使命不是在大洋上寻求对美欧海军的决战,夺取制海权,进而从海上扼杀美欧的战争能力,而是切断美国通过大西洋向欧洲增援的能力,以及美国通过太平洋向日本增援的能力,以确保陆军的胜利。在空中,苏联空军的主要使命也是确保进攻中的苏联陆军不受美欧空中力量的袭扰,从空中攻击美欧的地面目标反而是次要任务。在这样的作战思想指导下,攻势制空不是夺取制空权的一部分,而是前线防空的延伸,或者说是前线防空的额外缓冲。因此,苏联的高低搭配是区域联防式的。苏-27和米格-29都以空战为主,在机动性、武器配备和电子系统方面并没有质的差别,这从两者共用R-27中程空空导弹和R-73近程空空导弹作为基本空战武器也可以看出来。但米格-29的机内燃油量和航程明显低于苏-27。换句话说,苏联模式是防空为主,苏-27担任外线防空,米格-29担任内线防空,两者的分工在于作战空域的远近,而不是空战或对地攻击的差别,对地攻击有专用的苏-24或者米格-27承担。当然,后期米格-29具有多用途能力,可以发射各种空地武器,双座苏-27也衍生出适合空地作战的苏-30,但两者的远近分段依然存在。

 

美国模式和苏联模式来自不同的空军作战思想,没有好坏之分。其他国家要参照美苏模式,必须首先考虑各国国情,确立空军作战思想,否则容易变成东施效颦。比如说,美国模式其实是美国空军的模式,美国海军实际上更加接近苏联模式。在F-14/F-18的搭配中,F-18的定位明显不同于F-16F-15/F-16搭配中的定位。F-18强调均衡的作战能力,不仅要求具有很强的空战能力,也要求具有很强的反舰、对地攻击能力。和F-16不同的是,F-18不仅机动性好、擅长格斗,而且从一开始就具备接近F-15的超视距作战能力,甚至先于F-14而具备发射AMRAAM的能力。和米格-29不同的是,F-18从一开始就适合挂载各种反舰、对地攻击武器,所以在A-6攻击机退役的时候,F-18并不费力地就接替了A-6的反舰、对地攻击任务。当然,F-18均衡作战能力是有代价的,代价就是航程。

 

美国海军采用不同于美国空军的高低搭配原则是有原因的。美国空军主要在大陆上作战,战线、目标相对明确,争夺制空权然后转入对地攻击是有效而且可持续的作战模式,所以可持续的进攻性制空权至关重要。美国海军主要在大洋上作战。大洋是开放的,舰队是机动的,漫无节制地全面夺取大洋制空权既无必要也不可能,但一旦舰艇被击沉,海空的战斗就结束了。航母的首要问题是发现和不被发现,一旦进入决战则集中海空力量全力以赴,务求一击夺命,而不是争夺制空权然后转入反舰攻击。所以舰载航空兵的第一任务是舰队防空,层层拦截,F-14担任外线防空,F-18担任内线防空,难怪和苏联模式有莫大的相似之处。和苏联空军用专用攻击机担任对地攻击相似,美国海军航空兵的反舰和对地攻击由A-6A-7攻击机担任,A-6A-7退役后转由F-18兼任。不过F-18有一个大问题:航程太短。大大放大的F-18E在很大程度上解决了航程问题,但放松对空战格斗的要求,过载能力由经典型F-189g下降到7.6g。宽大的空间还提供了改装潜力,EA-18G电子战飞机不仅替代了EA-6B,还具有F-18E的空战和对地攻击能力。

 

F-18其实揭示了高低搭配之外的第三条路线:中型战斗机路线。如果F-16还能算轻型战斗机的话,F-18应该算是中型战斗机。欧洲的“台风”和“阵风”更是典型的中型战斗机。这是有道理的。相对于轻型战斗机,中型战斗机的重量和机内容积都比较宽松,有条件达到更先进或者更均衡的作战能力。在成本上又没有重型战斗机那样难以承受。另外,对于欧洲的中等强国来说,高低搭配过于奢侈,用低端战斗机撑大梁又不甘心,统一到中型战斗机就是最合适的选择。对于美国海军来说,相对于F-16那样的轻型战斗机,中型战斗机一方面提供了具有均衡作战能力的平台,另一方面也使得成本大为提高。美国海军不是对成本不敏感,而是舰载战斗机要求一个顶俩,不仅要求性能出色,还要求高度可靠、出动率高,在航母上搭载不能派用场的战斗机损失就大了,购置成本降低那么一点远远不能补偿这样的损失。但对于盟国空军来说,这样的成本就不大好承受。相对于F-16耀眼的出口业绩而言,F-18的出口业绩要逊色得多。

 

中型战斗机在重量、性能和成本上介于重型战斗机和轻型战斗机之间。在理想情况下,中型战斗机的性能接近重型战斗机,但成本接近轻型战斗机。在实际上,这很不容易做到。中型战斗机的重量和机内容积毕竟不及重型战斗机,要想在性能上全面接近重型战斗机是做不到的,但这又是一个很难抵御的诱惑。另一方面,轻型战斗机和重型战斗机的差距较大,在关键性能上相对容易大胆取舍;但中型战斗机和重型战斗机的差距较小,期望也较高,关键性能的取舍更加艰难。比如说,武器系统(包括电子系统)和航程很难兼顾,最后常常是牺牲航程,保证武器系统。另一方面,中型战斗机的成本高于轻型战斗机,不容易通过成本和批量的良性互动降低成本,容易形成性能和成本都接近重型战斗机但性价比并不比重型战斗机更优越的尴尬。在某种程度上,几乎可以认为存在一个“中型战斗机陷阱”,容易造成中型战斗机可以鱼与熊掌兼得的印象,但造成鱼与熊掌俱失的结局。欧洲“台风”、“阵风”在外销市场上单价接近F-15E,基本上都是由于性能和成本之外的原因而在竞标中获胜。当然。有陷阱不等于必定是灭顶之灾,爬出陷阱又是一片艳阳天,还可能由于这是一片尸骨之地而独享风光。比如F-18,由于美国海军的需求保证了起码的批量,在成本上做到一定的控制,依然是成功的一代。

 

在隐身时代,中国的高端战斗机已经悄然成形,那就是歼-20。新近透露的新歼还缺乏详细信息,各种性能分析只能以臆测为主。但人们对新歼关注的最大焦点还不在性能,而在于其在中国空中力量结构中的地位,以及出口前景。换句话说,歼-20和新歼的关系是高低搭配,还是高中搭配?

 

长期以来,中国空军的使命以国土防空为主。1999年空军建军50周年之际,空军司令刘顺尧和政委乔清晨著文指出,中国空军正在从国土防空型向攻防兼备型转变,实际上打响了向攻势空军转型的发令枪。这是中国空军发展的里程碑。进入21世纪,中国的陆上威胁已经大大降低,主要威胁来自海空。面对进攻性的空中威胁,只有进攻性的空军才是有效的威慑和防御,消极防空是没有出路的。

 

作为国土防空空军,苏联模式的高低搭配无疑是最合适的。但作为攻势空军,美国模式的高低搭配无疑更合适。中国空军正在向第三代(或者三代半)换装的过程中,面向国土防空的歼-7、歼-8逐渐退出第一线,更加适合攻势空军的歼-10 、歼-11逐渐成为主力。双发的歼-11改进自苏-27,具有很大的航程和载弹量,自然是高端;单发的歼-10是中国自主研制的,和歼-11共用发动机,就像F-16F-15一样,因此这是按照美国模式的高低搭配。这和中国空军向攻势空军的转变也是一致的。

 

当然,隐身时代的高低搭配和第三代又有所不同。隐身要求使得战斗机更大,F-35事实上起飞重量已经超过F-15,怎么算也不能算作轻型战斗机,但F-35在定位上依据依然是与F-22不同的分工,F-22担任空优,F-35担任对地攻击。回到新歼,作为歼-20的搭配,新歼应该走F-35那样对地攻击为主的路线,还是走F-18那样空地兼优路线?新歼没有像F-35那样采用单发,而是采用双发,机体结构重量比重更大,要实现F-35那样可以在机内武器舱携带大型对地攻击武器十分困难,也就是说不容易简单复现F-22/F-35那样的高低搭配。然而,如果降低对机内挂载武器尺寸和数量的要求,只要求挂载基本的空空导弹(例如2枚中程空空导弹加2枚近程空空导弹),机内武器舱可以较小,空出的机内容积可以用于机内燃油,在总重适中的情况下依然可以保证必要的航程和隐身状态下空战能力。但较小的机内武器舱无法容纳大型的对地攻击武器,不利于隐身突防。然而,如果放弃用战斗机直接隐身突防的要求,改用翼下外挂的远程打击武器突防打击,那样对地攻击的要求也容易间接得到满足。不必考虑隐身的高强度防空截击作战也可以通过外挂额外的空空导弹来增强空战耐久力。这样的话,新歼可以实现第四代的空战性能,但只有第三代或者三代半的对地攻击性能。

 

和坦克是最好的反坦克平台、潜艇是最好的反潜平台一样,隐身战斗机是最好的反隐身战斗机的平台,但隐身对于对地攻击的意义正在受到争议,而且争议的声音来自美国海军。在入侵巴拿马、科索沃、伊拉克、阿富汗等战事中,隐身飞机显示出巨大的作用。但这些都是不对称冲突,对手都不具备足够的技术能力,也不具备体系对抗能力。在对等冲突中,反隐身、对保障节点的打击等都能有效地削弱隐身的优势。另一方面,隐身对飞机设计的代价实在太大。美国海军作战部长格林纳特海军上将在美国海军学院学报上发表文章,指出技术进步使得远程打击武器在相当程度上可以补偿隐身的作用,“武器优先” 原则(原文为payload over platformpayload包括武器和搭载的电子系统,platform在这里专指飞机)或许会在美国海军正在启动的下一代舰载战斗机设计中体现出来,新歼先行了一步,已经在用实践实现格林纳特的设想。从某种角度来说,歼-20和新歼或许是F-15/F-16式高低搭配和F-14/F-18式高中搭配之间的折中,用在空空四代和空地三代之间的双重人格来避开“中型战斗机陷阱”。

 

在具有隐身修形的歼-10B已经面世的现在,新歼的成功取决于几点:

1、具有出色的隐身和空战能力

2、采用翼下挂载时,具有不亚于歼-10B的航程和载弹量

3、在成本上大大低于歼-20

当然,即使能达到这样的要求也未必见得完美。只有22近的基本空战武器相对于大多数第三代战斗机来说少了些,隐身状态下的空战耐久力不足。第四代的空战性能加上第三代或者三代半的对地作战性能在完美主义角度上也不尽如人意。但在总重、造价的限制下,这或许是可以做到的最优折中了。新歼和歼-20的搭配不仅在中国有大前途,在外销市场上也将大有作为。如果新歼和“枭龙”战斗机的发动机达到通用,新歼还可以在外销市场上和“枭龙”形成高低搭配,加强竞争力。

 

新歼前起落架采用多见于舰载战斗机的双轮,引起人们对新歼上舰的猜想。新歼在设计时对上舰有所考虑是正常的,但要指望通过上舰形成足够的批量而降低成本就比较困难了。舰载战斗机最大的特点是一个顶俩,即使牺牲其他性能,也要使武器系统的能力最大化,在一次出击中就能尽可能多地拦截来袭的空中目标。另一个特点是航程较大,留空时间较长。海上没有备降机场,只有回到航母才能降落。另外不仅为了在最大距离上拦截来袭空中目标,也为了不使自己行踪暴露航母的确切位置,舰载战斗机需要在远离航母的地方巡逻。这些都要求很大的航程和留空时间。新歼由于设计条件约束,很难在保持隐身的同时在火力和航程之间兼顾。美国F-18牺牲航程,换取强大火力,那是有F-14罩着。考虑到中国航母的作战环境,独当一面的话还是重型战斗机更加合适。另外,在可预见的将来,中国的航母的数量有限,对舰载战斗机的数量需求有限,对高低搭配也没有迫切要求,借用舰载战斗机保证基本批量以降低成本是一条羊肠小道,只有美国海军才能实现舰载战斗机的规模经济。

 

新歼有太多的迷,真相只有等更多信息解密后才能知道,但不需要解密的是新歼所代表的中国航空科技的迅猛发展。短短20年前,中国空军还未走出“歼-6万岁”的时代,现在接连推出两型隐身战斗机。和美国所代表的世界航空科技前沿相比,中国依然有很大的差距,但差距缩小的速度是惊人的。另外一个值得注意的是,欧洲在现有“台风”、“阵风”生产结束后,预计2020年之后就不再继续有人战斗机的生产。尽管无人作战飞机的发展迅猛,在可预见的将来,有人战斗机依然是空中力量的灵魂。欧洲停产有人战斗机的影响还有待观察,但未来的消长已经很显然了。至于俄罗斯,苏霍伊T-50只能算苏-27的隐身大改,还需要印度的帮衬才能完成研发,未来步欧洲的后尘或许不出意料。

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