凤凰甫出群雀伏,风云交汇龙生翼

—————————浅析F/A-22及我国战斗机发展道路

作者:张洋作者:张洋,刊于《海陆空天惯性世界军事力量》,文章版权归作者所有
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第一部分 第二部分 第三部分 第四部分


第三部分

风云交汇龙生翼——探讨我国四代机的发展


迄今为止世界上只有美国研制了F/A-22和F-35两种四代机;欧洲除了一些国家参与了F-35的研制外,还没有提出一个明确的四代机型号发展计划;俄罗斯五代机(俄标)虽然正在积极研制,且印度、法国已分别于2003年1月和7月决定参与研制,但迄今只达到电子样机和设计草图阶段;印度、日本虽然曾各自提出MCA(“中型战斗机”)、FIX隐身战斗机研制计划,但都还只是一种纸上谈兵的设想。那么我国是否需要研制四代机?该研制怎样的四代机?以下是笔者的一些个人观点。

四代机必须上
我国周边地区计划研制或积极计划装备四代机的国家和地区除了俄罗斯、印度和日本,还有韩国、台湾地区和新加坡。其中,日本和韩国目前更倾向于获得F/A-22,新加坡和台湾地区则对F-35有兴趣(有报道称台湾计划在IDF基础上发展所谓的四代机ADF,但笔者认为其实现的可能性基本为零)。此外,韩国将从明年开始将装备F-15K【注2】;日本研制和装备了F-2A/B支援战斗机,并正在改进F-15J,使之能在空战中对抗苏-30MKK和F-15K;新加坡正在从“阵风”和F-15T(与F-15K类似)之间选择新一代战斗机(2003年10月另外3个竞标者:F-16第60批次、F/A-18E/F和苏-30MKS已经被淘汰,2005年4月EF2000也被淘汰);印度和马来西亚分别装备和购买了苏-30MKI和苏-30MKM(两种型别相似),前者还在研制LCA“光辉”轻型战斗机;印度尼西亚购买了新型的苏-30MK(外形和结构与苏-30MKK接近),越南订购了4架苏-30MK(总价格不低于1.1亿美元),而此前越南已花3.8亿美元购买了12架苏-27,包括7架苏-27SK和5架苏-27UBK。

【注2】F-15K在2002年3月27日在竞标中击败苏-35、“阵风”和EF2000,4月19日韩国空军正式宣布将购买40架该型机。随后签订了价值42.28亿美元的合同,其中约36亿美元用于采购40架飞机;约3亿美元用于购买密码设备和AIM-120中距弹、AIM-9X近距空空导弹、AGM-84“鱼叉”反舰导弹和配合AN/AWW-13武器控制数据链吊舱使用的AGM-84H“增敏型斯拉姆”防区外空对面导弹等武器装备;约3亿美元用于购买美国通用电气公司的F110-GE-129发动机作为动力装置(包括80台安装在飞机上的发动机和8台备用发动机,韩国三星公司将参与大多数发动机的组装工作)。飞机将在2005~2008年间交付,首架F-15K已于2005年3月3日首飞成功。

F-15K很可能选择APG-63(V)1脉冲多普勒雷达,也可能采用(V)2或(V)3型有源相控阵雷达。F-15K的(V)1雷达与美国空军F-15C/D改装的同型雷达不同之处在于具有很强的对地能力,且对地功能可升级到APG-70的水平;采用霍尼韦尔公司基于摩托罗拉公司的PowerPC处理器的 “先进显示核心处理机”(ADCP)代替了F-15E的中央计算机和多功能显示处理机;采用诺斯罗普?格鲁门公司的新型ALQ-135C电子战系统,具有了对防空监视雷达等低频段威胁信号实施干扰的能力;采用恺撒电子公司的座舱显示器,包括“联合头盔提示系统”(JHMCS)和7个有源矩阵液晶显示器(AMLCD);装备“多功能信息分发系统”(MIDS)终端和英宇航系统公司的AN/APX-113先进敌我识别器;外挂Litening ER先进瞄准吊舱;外挂点数量增加到15个。

按照合同,韩国空军在获得F-15K的同时可以获得如下装备:60套JHMCS、157枚AIM-120C5、105枚AIM-9X、48枚AGM-84H、118枚JDAM、45枚JSOW AGM-154A 、42枚AGM-142、42枚AGM-130A改型(采用GPS/INS加256×256元红外凝视成像导引头)、18枚AGM-84和20枚AGM-88C“哈姆”。


总装中的韩国F-15K:目前国外认为东亚地区最强的战斗轰炸机是苏-30MKK,但这一荣誉很快将被F-15K拥有


法国“阵风”战斗机

“阵风”战斗机的座舱设计独具匠心:以笔者的了解,俄罗斯和法国在武器装备发展方面总有自己独具特色而巧妙的思想,俄罗斯在系统综合方面的造诣更可称独步天下。这些很值得我们借鉴

EF2000“台风”:在一些美国专家看来,EF2000航电系统采用的总线标准相当失败。该机采用STANAG3838/3910混合总线,3838总线速率1Mbps,传送指令/控制信息;3910总线介质为光纤,速率20Mbps,传送数据信息。该混合总线不仅速度远低于F/A-22的HSDB,更重要的是仍采用集中控制(总线上所挂设备中有一个要负责控制总线),而不像F/A-22那样采用令牌传送协议方式的分布式控制,所以在系统容错和可靠性方面有严重缺陷

最关键的是,随着美国军事战略和在亚太地区军事部署的调整,其空中力量将在西太平洋的天空中编织出愈加坚硬的天幕。目前美空军正在对F-16进行“通用构型实现项目”(CCIP)改进,将为其装备“多功能信息分发系统”(MIDS)、“联合头盔提示系统”(JHMCS)和AIM-9X近距弹,还将携带射程超过370千米的AGM-158“联合空对地防区外导弹”(JASSM)。此外还计划对F-15C进行装备有源相控阵雷达等改进以提高空战能力【注3】,这两种战斗机美国在日本都有部署(其中F-15C可能会前出部署到距钓鱼岛120千米、台湾岛460千米的下地岛)。美国海军航空兵已经装备作战性能非常优异的F/A-18E/F。最近,又有报道说美国空军计划将F/A-22部署到关岛基地【注4】,以后该机还可能部署到日本。

【注3】2000年12月20日,美国太平洋空军部队驻阿拉斯加州埃尔蒙多夫空军基地第3航空联队的18架F-15C已试改装完毕APG-63(V)2有源相控阵雷达。美空军计划总共为179架F-15C 和224架F-15E加装有源相控阵雷达。


【注4】美国近几年加强关岛基地力量的主要动作有:为安德森战略空军基地的B-52H战略轰炸机准备AGM-86C空射巡航导弹(其硬目标穿透改型:AGM-86D也有可能部署),这也是该导弹首次海外部署;为B-2A隐身轰炸机建造机库,该基地由此成为B-2A全球三个基地之一(另外两个是美国本土密苏里州的怀特曼空军基地和印度洋的迪戈加西亚空军基地);今年还将把B-1B部署到关岛;计划部署“全球鹰”无人机中队;已部署3艘“洛杉矶”级核动力攻击潜艇及“黄蜂”级两栖攻击舰等。可能组建的、由12架B-2A和48架F/A-22组成的隐身特遣打击部队也将把关岛作为基地之一。

F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机:F/A-18E/F“的最大持续机动过载只有+7.5g,因为美海军认为多增加几个g会在重量和费用上付出很多,而新的导弹技术又会使这些显不出优势。该机具有极好的大迎角可控机动能力,配合AIM-9X导弹和“联合头盔提示系统”(JHMCS),在近距空战中将是一个可怕的对手;而准隐身设计、先进航电和武器使之在超视距空战中同样具备卓越的作战能力


F/A-18E/F的APG-79有源相控阵雷达,在某些方面比F/A-22的APG-77更为先进

由此可见,我国周边地区的战斗机现代化正处于一个高潮时期,为确保国家安全及具备完成国家统一的能力,必须拥有更为先进的战斗机平台。在笔者看来,“攻防兼备”的建设目标是一个相对的概念,装备有多用途战斗机并建立攻击体系并非判断这个目标是否达成的充要条件,只有我空中力量可以确保在当今高技术条件下的局部战争中,能在与潜在对手的对抗中有效地完成攻防任务,才能认为它达到了这个建设目标。

美国AGM-158“联合空对地防区外导弹”(JASSM):AGM-158是目前最先进的防区外空地导弹,但不清楚该导弹是否能装到F/A-22弹舱中。AGM-158虽然已是美空军的保守设计选择,但与其他防区外空地弹相比仍过于前卫,美海军已退出该弹研制,而专心发展保守得多的、在“鱼叉”反舰导弹基础上发展的AGM-84H“增敏斯拉姆”(SLAM-ER)。现在AGM-84H已成为世界上作战灵活性最高的防区外空地弹

从装备现状看,尽管我空军目前已装备三代重、中型机,且其改进潜力都相当可观,但其改型即便最终能与周边出现的三代后期对抗,也始终无法对抗不久的将来就很可能会在我国周边出现的四代机——前文通过对F/A-22的简单分析,我们已可以看到它与其他现役战斗机有质的差别。美俄过去也都曾为满足未来战斗机需求而提出一些三代机改进方案,但最终都放弃了这些方案而选择了全新研制的道路。这分说明在现有技术条件下,三代机的改进改型不可能有效地与四代机对抗,大量的作战模拟分析、计算与仿真也反复证明了这一结论。

至于三代机以“网络中心战”(NCW)模式与四代机对抗,或越过四代机直接发展无人作战飞机,笔者认为都是不切实际、急功近利的设想。NCW和无人战斗机争夺制空权的真正实现和成熟还需要很长的时间,而我国在这方面对潜在对手同样没有优势可言。而在一个作战体系当中,四代机的存在可极大地增强体系的攻防能力,例如可完成偷袭对方预警指挥机这样的高难度空战任务——F/A-22在IOT&E中已多次模拟这种作战任务,攻击由三代机护航的E-3预警指挥机。如果由三代机面对对方的体系去执行这种任务,其结果几乎与自杀无异。
综上所述,笔者认为我国必须发展四代机。

该研制怎样的四代机?
接下来我们要讨论,我国的四代机应是F/A-22那样的以制空为主的重型战斗机,还是F-35或俄罗斯PAK-FA计划要求的多用途中型战斗机?我们知道,美国ATF的正式研制目标就是取代F-15,有效压制俄罗斯苏-27、其他国家新型战斗机及未来空中威胁,确保夺取绝对的空中优势;后来才定义为多用途战斗机。而F-35从一开始就是作为主要用于对地攻击的多用途战斗机研制,并辅助F/A-22夺取制空权;俄罗斯PAK-AF的任务则两者兼备,要承担俄罗斯广袤国土的防空任务并具备卓越的多用途能力。与F/A-22争夺制空权应的任务也包含在PAK-AF的防空任务之中(但从目前情况看,PAK-AF并不会完全取代苏-27/-30改型系列和米格-31改型)。


F-16试射AIM-9X:尽管AIM-9X是一种相当先进的近距弹,但美国在空空弹方面相对于其他国家的领先远不如空地弹


AIM-9X前段特写

在同一技术水平下,重、中型战斗机之间作战能力的差别主要来自武器载荷、航程和改进潜力的差距。F/A-22能同时内载6枚AIM-120,而F-35只能带2枚(外加2枚口径453.6千克的炸弹)。但笔者认为,造成这个差距的最根本原因并非两者的重量差——根据目前公开的数据,F/A-22的目标空重估计值为14吨多,F-35各型在12.0~13.6吨之间(对比F-15C重型战斗机的空重:12.973吨);最大起飞重量F/A-22估计数据为27吨多(有的资料为30吨),F-35公布数据为22.7~27.2吨(简氏的数据则称3种型别的最大起飞重量都是大约27.2吨),可见差别并不大。不过在尺寸上,F-35确实明显小于F/A-22。而F-16系列中最重的作战型F-16E/F(阿联酋订购)最大起飞重量也才22.7吨,比F-15C轻8吨,大多数F-16C的最大起飞重量更只有19吨左右,与F-15的差距超过10吨。

那么,是什么造成了F/A-22与F-35内挂武器数量的差距呢?是不同的设计要求。F-35设计要求能买得起、只用一种机体实现三军通用(且不同型别的机体可在同一生产线上生产)。所以,其中有短距起飞/垂直着陆(STOVL)的F-35B由于要布置升力风扇及发动机到升力风扇的传动轴,F-35各型别的武器舱就只能推向两侧布置,同时单发设计又使该机机体的宽度受到了限制。其结果就是,对F-35这种两侧进气的又有隐身要求的战斗机来说,其本来有限(单发)、但却最为宝贵的机腹空间不能充分用于设置内部弹舱。由于F-35各型别的最大起飞重量与EF2000、“阵风”和F/A-18E/F接近或相当,如果它也采用双发设计并放弃STOVL要求,机腹下完全能安排出能内载4枚中距弹的空间——特别是当采用两侧进气时,在同样的条件下其机腹可利用空间比机腹进气和肋下进气方式都大。也正基于这一分析,笔者推断俄罗斯的PAK-AF应是一种双发中型机,其机体设计与F/A-22相似。

至于航程,美空军要求F/A-22要求具有足以“飞越整个战区”的航程,其内部载油量数据未公布。但F-35的内部载油量相当高,按洛?马公布的数据,F-35A/C都超过8000千克,F-35B也超过5897千克;其他数据有6810千克(F-35A/B)/7260千克(F-35C)。但无论如何,这种所谓的四代抵挡机的载油量都与F-15C/D的6103千克(不携带保形油箱时)相当或超过。加上发动机耗油率较低,F-35的航程和作战半径不会低于三代重型机,至少足以满足我空军的要求。而考虑到F-35的航电系统在体积、重量都比F/A-22明显降低的情况下却有更强的功能,以及目前采用开放式系统结构和广泛使用“商业现货”(COTS)的作法(这两点都已在我国战斗机上得到体现),笔者认为在改进潜力方面,双发中型机和重型机之间的差距并不大。

通过以上分析,笔者的结论是最大起飞重量25吨左右的双发多用途中型四代机和30吨左右的重型四代机的作战效能不会有明显差距,但前者的成本肯定低于后者。这样,就有可能用这样一种飞机完成与F/A-22争夺制空权和与F-35争夺国际市场的“双重任务”。笔者极力主张我国应当研制这样的四代机。也许有人要说因为某些技术达不到,而不得不把飞机做很大以求能在空战中胜过对手,先不论这种观点本身的谬误,笔者认为其本身就代表了一种错误的思维方式——研制四代机必须立足长远,方向的正确性高于一切。技术问题可通过不断改进和升级解决,而如果方向错误,其结果将很可能是走入歧途,再回头时已百年。


三军通用的F-35是美军自身独特需求的产物,除了所采用的一些技术外,不足以作为四代机发展的参照标准


F-35各型武器挂载图:武器舱布置被迫偏离机腹中心,而且空空弹是挂在舱门上

为此,我们应放弃死板、僵化的纯跟踪/对抗思路,认识到四代机的发展并非只有双发重型的F/A-22和单发中/重型的F-35两条路,而要与F/A-22对抗也并非一定要研制和它同一重量级的四代机——再次强调,F/A-22与F-35空战能力的差距并不是来自两者的重量差,而是来自不同的设计要求和思想!我国自行研制的三代机价格已经不菲,重四的单价谁敢预测?这样的重四即便真的能在空战中对F/A-22战而胜之,它的市场又在哪里?而且,若是其“抗衡”与“压制”F/A-22的思想体现得过于浓重,就很可能忽视我空中力量自身长远发展的需求(清对比美国ATF超过10年的需求论证和研究过程),给日后使用的拓展带来麻烦。

具体到我国四代机的基本技术特征,应以F/A-22为参照,具备典型四代机所应具有的“4S”特性:隐身、(不开加力)超声速巡航、超机动性和短距起落性能。其中前两点最为重要,是我国四代机平台在超视距空战中能与F/A-22对抗的关键。俄罗斯对PAK-AF的要求也明智地同时包括了隐身和超声速巡航,其他还有多用途、短距起落(使用长度300~400米的跑道起降)和高机动性(具有低速超大迎角可控飞行能力)等。(未完待续)


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