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晨枫小苑

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晨枫  

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关于中型战斗机陷阱   

2014-11-26 13:03:47|  分类: 鹰击长空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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重型战斗机性能先进,但成本高昂;轻型战斗机成本低廉,但性能也大大缩水。理想轻型战斗机可以通过合理的优化,在较窄的关键性能范围里和特定战场条件下匹 敌重型战斗机,而依然保持低廉的成本。但除非重型战斗机发生了重大设计错误,或者与轻型战斗机有代差,指望轻型战斗机在所有主要性能上全面接近重型战斗机 是不现实的。中型战斗机介于重型战斗机和轻型战斗机之间,在起飞重量、机内容积方面比轻型战斗机宽松,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。理想中型战斗机在性能上应该全面接近重型战斗机,在成本上则应该接近轻型战斗机,至少要显著低于重型战斗机。但在实际上,由 于种种原因,中型战斗机有可能掉入一个陷阱:在性能上依然与重型战斗机存在显著差距,但在成本上则危险地接近重型战斗机,丧失了中型战斗机的优势。这就是 所谓中型战斗机陷阱。


F -15和F-16是典型的高低搭配


“台风”则是典型的中型战斗机

要理解中型战斗机陷阱,必须首先理解高低搭配。高低搭配是60年代美国空军提出的战斗机装备体系的新概念。在二战以前,战斗机专职空战,轻型、中型、重型 轰炸机专职战术、战役、战略层面上的对地攻击。二战是军事航空技术高速发展的时代,新型战斗机不断替换技术概念上已经老旧但实际上才使用没有几年的老式战 斗机,大量老式战斗机还有足够的剩余寿命,转为二线使用,或者专用于对地攻击,在很大程度上接替了轻型战术轰炸机的使命。这也是具有空战能力但以对地攻击 为主的战斗轰炸机的开始。战后,随着航空技术和电子技术的发展,先进航电可以兼顾空战和对地攻击功能,空地兼优的战斗轰炸机领导潮流。但空战的机动性要求 和对地攻击的载弹量要求使得空地两用越来越成为战斗机研制中不可承受之重,空战性能与多用途的矛盾越来越突出,系统成本急速攀升。另一方面,技术进步和成 本攀升使得战斗机换代周期大大延长,一线空战战斗机退入二线作为对地攻击使用的传统模式越来越不可持续,连财大气粗的美国空军也吃不消,必须考虑高低搭 配,用较少数量的高档战斗机负责主要方向上的高烈度空战,较大数量的低档战斗机在主要方向上辅佐高档战斗机,或者在次要方向上担任空中战线的填平补缺,并 承担对地攻击任务的大头。这就是F-15和F-16的搭配模式。

应该说,F-15和F-16是一对理想的搭配。空军的首要任务永远是夺取天空。只有夺取了自己的天空,才能确保不受敌人空袭和自己的有效出动;只有夺取了 敌人的天空,才谈得上对敌人地面目标的攻击。F-15的研制经历了一段弯路。在启动F-4的下一代战斗机F-X研发计划时,美国空军按照F-111时代形 成的惯性,空空与空地主次不分,最终提出相当于超级F-111那样的方案,采用变后掠翼,最大速度M2.7,起飞重量超过30吨,超过二战时代的B-17 重轰炸机,成本和技术风险更是高得离谱。由于F-111的悲惨经历,原版F-X方案还没有走下纸面,就被判死刑。这时正好苏联在多莫达多沃航展意外展出米 格-25,巨大的双垂尾似乎指向超强的机动性,强力提醒制空权的重要性,美国空军重新意识到:没有可靠的空优,对地攻击也无法保证。于是F-X研发计划重 组,起飞重量降低到20吨级,速度降低到M2.3~2.5,双发单座,并提出有名的“一磅也不用于空地”的口号。这最终导致了F-15。


强劲的推力和“一磅也不用于空地”使得F-15成为出色的制空战斗机


低翼载和高推重比使得F-16不仅具有出色的空战格斗性能,也可以作为优秀的战斗轰炸机

与此同时,美国空军内部的“战斗机黑手党”极力鼓吹12.5吨级(后降低到10吨级)、单发单座的轻型战斗机,降低速度高度要求,突出中空中速机动性,只 装备简单的火控雷达和“响尾蛇”近程空空导弹,维修和支援要求也大大降低。这是比F-15更极端的短兵相接的纯格斗战斗机。美国空军开始时对这种轻型战斗 机不感兴趣,但受制于越南战争后紧缺的军费,F-15不可能满足数量要求,只能退而求其次,用F-15夺取空优,然后用轻型战斗机补充或者巩固战果。这最 后成为F-16。但F-16为空战格斗而突出的高推重比和低翼载种豆得瓜,高推重比使得增加起飞重量有很大的余地,低翼载则使得翼下外挂大量炸弹成为可 能,使得F-16天然适合用作战斗轰炸机;轻载起飞则又恢复高推重比、低翼载的本色,重新变身为优秀的空战战斗机。顺便提一句,F-4也是从空战战斗机开 始,变身为战斗轰炸机的。F-4的低翼载是上舰需要,推重比在同时代战斗机中也是出色的。F-15战斗机改型为F-15E战斗轰炸机也是得益于高推重比、 低翼载的基础。

应该特别指出的是,F-15不仅具有优异的机动性,还具有先进的航电和领先于时代的态势感知能力。美国空军在重新重视视距内格斗的同时,并没有放弃超视距 空战能力;在重新重视中空中速的同时,并没有放弃高空高速,只是没有双三那么极端。这是F-15的高端所在。另一方面,F-16的初始设计的重点在于中空 中速条件下视距内的昼间空战。在这样的特定战场条件下,F-16的空战格斗能力至少不亚于F-15。发射超视距的中程空空导弹的能力是在多年后中期升级中 才增加的,由于雷达口径的限制,超视距空战能力也始终落后于同时代的F-15,但依然足够压制同时代的同级苏联战斗机。在美国空军中,F-16成为理想的 战斗轰炸机;对于盟国,F-16则成为具有“足够性能”的全能战斗机。

F-16的成功来自于其设计的针对性。在冷战高峰,苏联空军强调数量优势,基本战术是用大量简单灵活的米格战斗机蜂拥攻击。量变引起质变,数量不足的F- 15不足以抵挡数量优势的米格。F-16则好比超级米格,以数量对数量,以灵活对灵活,以毒攻毒。在世界的其他地方,苏联也大量输出米格战斗机,美国盟国 的F-16正好技高一筹、针锋相对。在全面战争的情况下,盟国的F-16更是正好配合美国F-15一起作战。正因为此,F-16在外销市场上也十分热销。

F-16的中期升级不仅增加起飞重量,而且增加了超视距空战能力,成本也水涨船高,事实上偏离了轻型战斗机的初衷而成为中型战斗机。这说明中型战斗机依然 具有强大的吸引力。中型战斗机的优点和症结都来源于介于高低档之间的这个特定定位。换句话说,以空战为主的重型战斗机作为参照的话,理想的中型战斗机需要 在空战性能上全面、均衡地接近重型战斗机,至少要显著超过同时代的轻型战斗机;同时在空地性能上全面媲美甚至超过轻型战斗机,毕竟中型战斗机的身架更大; 在成本上则应该居中,最好接近轻型战斗机。这几乎是一个不可能的任务。

首先,重型战斗机虽然重量和成本空间比较宽松,但重量也是一公斤一公斤抠出来的,并没有多余的重量;在成本上也是一块钱一块钱抠出来的,并没有多余的成 本。另一方面,重型战斗机代表了战斗机技术的最前沿,其重量和成本是技术极限的结果。换句话说,中型战斗机要在性能上接近重型战斗机的话,在重量和成本上 也必然接近重型战斗机。

第二,战斗机性能分飞行性能和武器系统性能两部分,而飞行性能主要指机动性和航程。如果中型战斗机在武器系统性能上要逼近重型战斗机的话,飞行性能必然要 牺牲一些。机动性必须保证的话,那就要接受高推重比和低翼载的重量代价,只有牺牲载油量和航程;反之亦然,要保证航程,就只有牺牲机动性。

第三,空优是重型战斗机的核心任务。如果实现顶级空优要求需要达到重型战斗机的重量和成本的话,还要再增加空地能力,重量和成本只可能更高,空空、空地主 次不分的原版F-X就是这么来的。但中型战斗机通常没有与之搭配的轻型战斗机可以分担空地任务,必须空空、空地兼优。中型战斗机的空优要求即使有所降低, 空空、空地并重的话,依然使得重量和成本控制异常艰难。

第四,不管中型战斗机有多少吸引力,空军强国不可能满足于中型战斗机接近最高水平的性能,总是通过重型战斗机来追求最高性能,然后由轻型战斗机补充数量。 中型战斗机在性能上高不成低不就,在成本上与重型战斗机拉不开距离,高中搭配没有吸引力,中低搭配则不能满足要求。中型战斗机是中等国家的特殊要求。缺乏 足够的国内市场,这就决定了中型战斗机的生产批量注定受到约束。国际合作可以增加批量,但现实地说,还是不可能在规模经济上与美国这样的空军强国相比,进 一步削弱了中型战斗机的成本优势。另外,用户存量决定了技术服务和升级市场的活跃程度、成本和长久性,中等国家背景在这方面也比较吃亏。

第五、中等国家没有条件实行高低搭配,只有用中型战斗机包打天下,这迫使中型战斗机在空优性能方面向重型战斗机尽量看齐。高低搭配中的轻型战斗机定位明 确,靠对空战性能的大胆取舍来降低重量和成本,高度锐化某一特定战场条件下的空优性能(对F-16来说,就是中空中速视距内昼间格斗),牺牲不必要的“奢 侈”(对F-16来说就是超视距空战和高空高速性能)。中型战斗机的期望就要高很多,需要能在相当大的范围内与重型战斗机匹敌,极大地增加了设计和成本控 制难度。


中等国家没有条件实行高低搭配,只有用中型战斗机包打天下,法国的“阵风”就是一个典型

很高的期望导致鱼与熊掌都放不下,这是中型战斗机的致命诱惑。在成本上和重型战斗机不能拉开距离的话,这对中型战斗机更是致命伤。不过,有陷阱不等于注定是灾难。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。

F-15、F-16是空地搭配型的高低搭配,但这不是高低搭配的唯一形式。在冷战战线的另一边,苏联的前线航空和国土防空分属空军和国土防空军,前线制空 和远程截击长期截然分开,纵深对地攻击另属轰炸航空兵,没有攻势制空概念,也没有相应的远程战斗机,现有的远程截击机只适合于拦截轰炸机,不适合于空战格 斗。进入70年代后,苏联空军也意识到攻势制空的重要,苏-27是第一代具有攻势制空能力的远程重型战斗机,其强悍的航程甚至使得早期型号取消了挂载副油 箱的能力。与苏-27相配合的是米格-29,这是前线制空战斗机,航程缩短,航电有所缩水,但保持苏-27的基本空战能力,包括第一代具有下视下射能力的 火控雷达、半主动雷达和红外制导中程空空导弹、红外扫描跟踪装置等。换句话说,米格-29的空战能力接近苏-27,最主要的差别是航程较短,雷达探测距离 也短一些。


米格-29和苏-27是苏联风格的高低搭配,实际上这是远近搭配


F-14和F-18实际上也是远近搭配

苏联模式的高低搭配可算是远近搭配,苏-27和米格-29可算“铁路警察、各管一段”。这是符合苏联空军的作战理念的,苏-27不仅用于攻势制空,也用于 国土防空作战。国土防空的主要任务是拦截敌人的轰炸机,但在敌人轰炸机有远程战斗机护航或者前出扫清的情况下,传统截击机要完成任务已经很吃力了,只有苏 -27这样超视距空战和近距格斗兼优的新一代重型战斗机才能胜任。但苏联军事思想依然受到大陆军主义的主导,前线空军的主要任务依然是空中保护伞,所以米 格-29较短的航程不是问题,而且空地性能并不强调,但完整的空战能力使得米格-29足以在前线制空中独当一面,而不是给苏-27当配角。在以后的改进升 级中,米格-29也逐渐获得对地攻击能力,但对地攻击至今依然不是米格-29的强项。

有意思的是,美国海军也采用远近搭配模式。这和舰载战斗机的特点是分不开的。航母是美国海军海上打击力量的中坚,但在冷战时代,舰载战斗机的首要任务是舰 队防空,尤其是要拦截携带重型反舰导弹的苏联“逆火”式超音速轰炸机和已经发射的潜射、舰射、岸射和空射反舰导弹的饱和攻击。航母与陆地机场不一样,海上 没有备降机场,也不可能用滑行道迫降。甲板作业不能100%正常进行的话,舰载战斗机的回收就要出大问题,已经升空的战斗机连安全返航都难以保证,再次出 动、持续作战就无从谈起了。因此,确保航母不受攻击具有传统国土防空都难以体会的重要性,只有多层防空、反复拦截才能确保滴水不漏。为此,除舰空导弹和方 阵快炮外,远程、高速的F-14负责外层防空,力争把敌人消灭在进入发射阵位之前;近程、高机动的F-18负责内层防空,拦截漏网的敌人飞机和反舰导弹。 F-14拥有同时拦截6个目标的能力,“不死鸟”空空导弹是美国迄今为止唯一的远程空空导弹,AMRAAM虽然先进,但射程依然不及“不死鸟”。F-18 虽然出身于在与F-16的竞争中落败的YF-17,但超出了轻型战斗机的范畴,机体加大加强,起飞重量增加了60%,实际上重新设计过。尤其重要的 是,F-18从一开始就具备接近F-15一级重型战斗机的超视距和全天候空战能力,而不是像F-16那样只要求视距内昼间格斗能力。这是舰队防空要求所决 定的。现代舰队防空的目标已经不仅是敌人的飞机,更多地是敌人的反舰导弹。面对反舰导弹的饱和攻击,即使内层防空的舰载战斗机也必须在尽可能远的距离上就 抢先开火,用超视距的中程空空导弹和视距内的近程空空导弹层层拦截,反复拦截,直到目标被击落,而不能等目标进入格斗距离后再交战。

航母载机数量有限,需要以一当十。另外,F-18的研制是“十系列”(F-14、F-15、F-16、F-18)中最晚的,电子技术的发展使得航电不再需 要分为空空专用和空地专用,而是可以通过外场甚至在飞行中改变组态而转换功能。因此,F-18从一开始就兼有空地任务,先是补充专用的A-6、A-7攻击 机,后来担任空地作战的主角。但从经典型F-18到大改的F-18E,空战能力一直是第一位的,除了在美国海军陆战队航空兵,F-18从来不是主要作为战 斗轰炸机使用的。

从某种意义上来说,米格-29和F-18虽然是高低搭配中的低端,但在定位和重量级上已经是中型战斗机而不是轻型战斗机。两者在各自的作战空域中独立作 战,并不依赖于高端战斗机的配合作战。相比之下,F-15和F-16按设计就是经常需要在同一空域混合作战的。换句话说,米格-29和F-18所代表的实 际上是高中搭配,而不再是传统意义上的高低搭配。

不过米格-29不能算很成功,性能不错,但航程太短。除了早期出口外,外销市场更加青睐苏-27,甚至出现阿尔及利亚要求退还已经交付的米格-29的事 情。俄罗斯空军宁愿把有限的升级投资用于苏-27甚至更加老旧的米格-31,大量米格-29处于失修停飞状态,说明了米格-29在俄罗斯空军中的地位。前 华约的东欧国家也是把手头的米格-29作为剩余价值利用,一有机会就换装成F-16、“鹰狮”等其他战斗机。米格-29K是一个异类。印度购买的“维克拉 马迪提亚”号航母只能搭载米格-29K,所以印度出资研发先进改型。俄罗斯海军的“库兹涅佐夫”号航母上的苏-33缺乏升级经费,正好搭顺风车,也改用米 格-29K了。俄罗斯正在研制的苏霍伊T-50属于高端战斗机,预计会研制低端战斗机与之匹配,但俄罗斯会继续走苏联时代的高中搭配还是走美国风格的高低 搭配道路,还有待观察。


F-18是相当成功的中型战斗机,并大改成为F-18E,还将在美国海军长期使用


“阵风”和“台风”则是更典型的中型战斗机

F-18则不然,实际上相当成功,大改后的F-18E将长期与F-35C平行使用。事实上F-18E根本不在F-35C的替换对象之中,这一点与美国空军 的F-35A将全面替换F-16不同。F-18的成功来自于美国海军的舰队防空要求和基本订购数量,前者确定了中型战斗机的定位,性能偏颇的轻型战斗机不 能满足舰队防空的要求,后者则确保了基本的规模经济。不过F-18在规模经济方面依然大大落后于F-16。F-18本来单价就高,美国海军的订购量不可能 达到美国空军的水平,这样除了少数有钱又“识货”的海外用户,F-18的外销业绩比较惨淡。美国海军已经撤装F-14,现在没有高端战斗机。F-35C也 属于中型战斗机,所以与F-18E在一起,属于奇怪的中中搭配。但由于舰队防空的特点和对舰队防空现状的不满,未来美国海军有可能恢复高中搭配,美国海军 对下一代战斗机“更高动能水平”的要求暗示了这一点。

更加典型的现代中型战斗机要数欧洲两风。欧洲两风的研发时间比F-15、苏-27晚了十几年,装备时间则晚了20多年,基本空战性能当然超过基本型F- 15、苏-27,但对全面升级后的F-15、苏-27并无优势,这是中型战斗机的天然局限。欧洲两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。但对于只有中等实力的欧洲国家,中型战斗机是唯一选择,所以陷阱也好,风光也好,只有这一条道走到黑。

对于中国,情况比较复杂一点。中国是现在世界上战斗机研发和生产最活跃的国家,这当然是国防现代化的需要。另一方面,现在也是确立未来发展路线的关键时 刻。中国空军已经确立“攻防兼备,首战用我”的指导思想,这是走攻势空军的路线,这是空军建设的正道。也正因为如此,苏联模式的远近搭配的防空为主的路线 不适合,美国模式的空地搭配更加符合中国未来的需要。因此,高低搭配是更加合理的模式,重型战斗机负责空优,轻型战斗机在锐化特定条件下的空战性能、能够 有效地补充重型战斗机的空中战线前提下,挑起空地的重担。这“特定条件”是第三代式的近距格斗,还是F-35那样的超视距空战,应该由仔细的作战分析来决 定。应该注意的是,投入空战的轻型战斗机好比贴身卫队,身后再没有防线,所以需要确保这“特定条件”具有足够的韧性和弹性。

另一方面,中国海军正在建设一支航母作战力量,中国也有舰载战斗机的需求。问题是,在很长一段时间内,中国海军的航母数量不会像美国一样,动辄十来艘。非 常有限的几艘航母的甲板空间有限,所以舰载战斗机的需求总量有限,高低搭配以降低成本的压力较小,另一方面,与其把有限的航母舰载战斗机力量在高低两端分 散,不如集中在高端,形成真正的海上重拳。所以在很长时间里,中国海军对中型战斗机也缺乏实质性的需求。换句话说,中型战斗机在中国真的可能成为陷阱,需 要谨慎对待。
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