笔趣阁 - 言情小说 - 经典军用飞机战史风云录在线阅读 - 第1章 歼击机/战斗机

第1章 歼击机/战斗机

征”。

    ??f-15还超出了其空战的范畴,加入了对地攻击的行列。在20世纪70年代末,美国空军提出需要一种能完成“对空、对地”双重任务的战斗机,能够在夺取制空权的同时,打击敌机场、指挥所等纵深目标,于是麦道公司在f-15的基础上发展了f-15e,绰号“攻击鹰”,于1988年底开始交付部队。

    ??f-15e的外形、尺寸与f-15相同,但载弹量增加到10.6吨,相当于一架大型喷气式轰炸机,威力明显增强。f-15e的飞行控制和火力控制系统进一步升级,并增设一位武器操作员负责处理复杂的雷达、导航等信息并控制武器的瞄准和发射,其“蓝盾”夜间低空导航和红外瞄准吊舱,增强了低空高速飞行时突破敌方防空网的能力,可在昼夜和复杂气象条件下对地面目标进行精确攻击,可谓美国当代航空技术水平的结晶。在1991年的海湾战争中,美军不惜血本地将手头所有48架f-15e倾囊派出,飞行了2200架次,摧毁了几乎所有发射过“飞毛腿”导弹的发射架,与“爱国者”导弹一起,成为“飞毛腿”的杀手。

    ??f-16合理的设计也赋予其广阔的潜力,发展出侦察机、教练机、电子干扰机、试验机等改型,不仅功能得到拓展,而且航电系统和装载武器不断得到升级,隐身技术也得到大幅改进。f-16单机价格仅为f-15的一半,其维护和保养却十分方便,零配件费用也不到f-15的50%,与二代战机相当,非常适于大量装备,获得了各国空军的青睐。f-16先后出口到以色列、土耳其、埃及、希腊、泰国等近20个国家与地区,产量超过4100架,比利时、丹麦、荷兰、挪威等国家还设有生产线。为了保证f-16的销售,美国也不惜采用经济、政治压力迫使其他国家放弃仿制计划或购买替代机型。可以说,f-16也是美国推行超级大国政策的一个缩影。

    ??机翼的奥妙

    ??机翼是飞机产生升力的核心结构之一。早期的飞机受航空技术、制造工艺等影响,机翼都是水平伸展的,称为“平直翼”。为了提高升力,此时的飞机多采用了双层甚至三层翼面,不久还在主翼前后安装了多个可以伸缩偏折的翼片,也就是“襟翼”。襟翼在起降时可以展开,有效提高了飞机升力,使飞机过渡到速度较高的单翼结构。

    ??发动机的更新换代很快将飞机推到700千米/小时的速度,但平直机翼上出现的激波令阻力陡然增加,也就是“音障”瓶颈。人们发现“后掠翼”可以解决这个问题,也就是机翼前缘向机身后部倾斜(机翼与后机身的夹角就是“后掠角”),于是飞机告别了机翼前缘垂直于机身的平直翼时代,后掠翼成为了二战后喷气式高速飞机的标识性外观。接着,人们把为平直翼提供稳定性的后端和为后掠翼提供高速性的前端结合起来,成为“三角翼”,被美国、苏联/俄罗斯、法国等国大量应用。然而,大后掠角损害了低速性能和升力水平,起降距离也因此增大,因此,人们发明了可兼顾高低速性能的“可变后掠翼”,即机翼可根据需要水平折叠至理想的后掠角。这种结构在f-111、图-160等飞机上得到了成功实践,但其制造复杂性和维护成本也随之提高,而且人们找到了替代解决方案,也就是“边条翼”、“鸭式布局”。

    ??边条翼是机翼前缘翼根部延伸出的一对贴着机身、后掠角更大的小尖片,多与主翼和机身融合在一起,可以大大改善超音速飞机的低速性能;鸭式布局是指将水平尾翼移到机翼前面,也就是大机翼前面的小机翼,对主机翼产生的气动干扰有利于提高低速升力。经过多年实践,后掠翼、边条翼和鸭式布局逐渐走向成熟,被现代很多战斗机广泛使用,但这并不是标准,人们也探索了无尾翼、飞翼等结构并取得了成功,百花齐放的航空世界无限包容着无限的科学与想象力,因此也造就了我们今天看到的各种战机。

    ??1.18 苏-27与米格-29

    ??在冷战阶段,苏联和美国的对抗渗透到了军事装备的各个角落。当美国研制三代斗机f-15的时候,苏联于1969年12月制定了“未来新型战斗机”计划。经过激烈的角逐,擅长研制国土防空战斗机的苏霍伊设计局与擅长研制前线战斗机的米高扬设计局提出的两个方案难分伯仲,于是,苏联空军决定同时发展“重型”“、轻型”前线战斗机两种机型,也就是苏-27和米格-29。这与美国f-15、f-16搭配使用的模式不谋而合。

    ??缓慢的研制

    ??之所以两个国家不约而同地推出了两种战斗机,在很大程度上与不断提高的性能标准有关。例如,在20世纪60年代,苏联的米格-21机动性好,但航程、武器、改型潜力等方面有所欠缺,而米格-23的速度较高,可灵活调整武器、燃料配置,但机动性又显不足。在开发新机时,苏联自然而然地希望将所有优点都集中于一体,需要满足机动性、航程、火力等诸方面的要求。可以想象,这样的理想化战机要么根本不存在,要么就会昂贵得无法量产,于是,很现实地转向两种机型,而且两者的多种技术实现了共享。

    ??苏-27与f-15几乎在同一时间开始研制,但苏-27的进展则缓慢得多。1977年5月,试验机首次飞行,然而相比已经服役5年的f-15,苏-27还有较大的差距。具有强烈责任心和使命感的总设计师西蒙诺夫决定重新进行设计,立志打造一款世界顶级战斗机。这个颠覆性的疯狂想法遭到了各方反对,因为这几乎推翻了试验机的所有设计元素,之前数年的资金、时间、人力等投入也许就此付诸东流。尤其是西蒙诺夫否定了来自于苏联权威机构中央空气流体动力研究院的气动布局,迫使他不得不与相对弱小的西伯利亚航空科学研究院进行合作。虽然面临着专家、军方的双重质疑,而且被调离了原岗位,但西蒙诺夫仍然义无反顾地坚持着“最先进战机”的信念,终于完成了新机设计。

    ??西蒙诺夫的完美主义在不久后终于得到了认可。在1979年11月的一场空战中,2架f-15击落了5架苏联制米格-23,而自己毫无损伤,苏联空军突然发现f-15的性能远在预料之上,开始支持西蒙诺夫的新设计。新机于1981年4月首次试飞,经改进完善后,1985年开始交付部队,1990年8月被批准成为苏联国土防空军的标准战斗机。

    ??与漫长的苏-27研制周期相似,米格-29在开发速度上同样比美制f-16缓慢很多。f-16于1972年开始招标,1978年开始服役,并开始在中东战争的舞台上大显身手;而米格-29于1969年开始招标,直到1984年才装备到前线航空部队,历时15年。

    ??精益求精出精品

    ??虽然研制速度很慢,西蒙诺夫精益求精的态度得到了充分的回报,他评价苏-27时说道:“这架飞机对我们的意义如同卫国战争中的斯大林格勒战役一样。”

    ??苏-27长21.9米,高5.9米,翼展14.7米,后来各改型在尺寸上差距不大,时速高达2.3马赫,起飞重量超过30吨,是典型的重型战斗机。该机采用了由f-16首创的“翼身融合”设计,边条翼、机翼和机身的连接圆滑完整。从侧面看上去,机头尖锐,气泡形座舱向上凸起,后面的发动机部分位于机翼以下,机翼、尾翼平直简洁,整个飞机美观大方,极具流线感。苏-27两台马力大、重量轻的涡扇发动机使用了先进的模块化设计,大部分零件可在野战战场上拆卸组装,部件损坏后仅需要更换相关模块,有效提升了飞机的维护性和使用率。机身大量采用高强度钛合金,重量大大减轻,进一步增强了机动性。飞机可装载近1吨汽油,不挂副油箱时航程就超过4000千米,非常适用于苏联辽阔的疆土。

    ??米格-29同样集成了众多已有机型之长。它外形看上去与苏-27相似,只是小了一号,机长17.3米,高4.7米,翼展11.4米(改进型号略有不同)。米格-29采用了“混合机翼机体”的气动布局,不仅将机翼和机身融合为一个升力整体,还将机翼与发动机机舱融合在一起,机翼翼根向座舱部分延伸较多,可为飞机带来约40%的升力。飞机配有两个涡轮喷气式发动机。进气道在机身下方,避免机头进气时传输管占用的大量空间。进气门可根据高速飞行的进气需求进行调整,在起降或低速时可近乎关闭,防止异物被吸入发动机。

    ??除了常规机炮、挂架外,苏-27和米格-29配备了先进的火力控制系统。苏-27雷达最大搜索距离达到240千米,可同时追踪2个目标。座舱风挡前的红外搜索/跟踪仪可在机载雷达受到电子干扰时迅速追踪到目标的红外辐射信号并测出距离,实施导弹攻击。米格-29雷达体型较小,搜索半径约为70千米。此外,苏联人发明了飞行员佩戴的头盔式光电追踪红外瞄准具,与雷达、红外搜索/跟踪装置、激光测距仪等相协同,头盔指向哪里,导弹的导引头即可同步跟踪到哪里,这在西方战机上还未曾装备。

    ??惊艳苏-27

    ??苏-27自从服役以来一直被苏联深藏不露,最先令其一举成名的是一次富有创意的“开膛手术”。

    ??1987年9月13日,挪威空军所属一架p-3b反潜巡逻机在巴伦支海上空距离苏联海岸90千米处沿苏联海岸向东飞行,苏联派出了一架苏-27前往监视。苏-27急速贴近直至2米距离,吓得p-3b赶忙拐走。可是不久,这架p-3b又折了回来,而且任凭苏-27挤压贴近,p-3b就是不离开自己的航线。气愤的苏-27采取了一种闻所未闻的战术,它从p-3b下方快速穿过,用自己的垂直尾翼翼尖将p-3b右翼外侧发动机短舱切开一条大口子,发动机一片螺旋桨桨叶也被截了10厘米,残片嵌入p-3b机身。面对扬长而去的苏-27,一台发动机停车的p-3b骤然下降了约3000米,再也不敢逗留,匆忙返回了自己的基地。民间盛传,此次p-3b的蓄意挑衅就是为了揭开苏-27的神秘面纱。

    ??其实,苏-27的参战经历非常少,然而它在各种航空表演、模拟对抗中所展现的优异性能却得到了全世界的认可。其中,最为人称道的就是该机富有标志性的“眼镜蛇机动”了。

    ??在1989年的巴黎航空展上,维克多普加乔夫驾驶着苏-27以400千米的时速低空飞行,突然机头快速上仰,机身垂直向上立在空中。令人称奇的是,这种“倒立”还没有结束,飞机机头进一步后仰到110度~120度,变成机头在后、机尾在前、机腹向斜上方的状态,时速仅为125千米。观众从未见过这一幕,以为飞机出现了故障。可几秒钟后,苏-27机头平稳恢复到正常水平状态,并增速到正常飞行,而且整个过程中,飞机没有任何失控状态,发动机正在工作,飞行航线平直,高度几乎不变,是一个绝妙的特技表演。

    ??因为在飞机机头快速后仰时非常像一条突然抬头的眼镜蛇,该特技动作也被称为“眼镜蛇机动”,成为苏-27的一幕绝活儿,f-15、f-16的机动性都无法完成。在实战中,“眼镜蛇机动”可以使后方追逐的敌机一下子跑到自己前面,处于被追逐的不利位置,随时会被空空导弹瞄准击落。1992年,俄罗斯空军访问美国时,苏-27空军与美国f-15战斗机一同飞行。双方驾驶员互换飞机驾驶,直接比较了两种飞机,认为苏-27的盘旋性能、失速调整等机动性要更胜一筹。此后,英德两国也曾对苏-27和f-15这两种机型进行了空战模拟,从10千米的远距离空战到目视范围内的近距离格斗,结果是苏-27对f-15平均损失比为1:1.85。

    ??苏-27设计先进,技术完善,并发展了战斗轰炸机、舰载战斗机多种改型,可在远距离对路上、海上目标实施攻击,或在航空母舰进行起降,堪称最优秀的三代战机,为世界战机发展做出了重要贡献。在价格上,苏-27单价普遍比f-15低出1000万美元,是俄罗斯主要的出口武器之一,购买国家包括印度、越南、马来西亚、乌克兰、埃塞俄比亚、委内瑞拉等。

    ??悲情的米格-29

    ??从20世纪70年代开始,苏联在冷战后的军备竞赛中已经开始有了力不从心的迹象。苏-27从1969年开始研制到1990年成为苏联标准防空战机,居然用了21年。这在歼击机研制周期上是相当低效的,尤其是和其主要对手f-15相比,节奏缓慢很多。更糟糕的是,不久后苏联的解体使得苏-27的生产线几乎面临崩溃的危险,最终虽然得以生存,但改进改型的速度也与稳步发展的f-15相距甚远。由此可见,繁荣昌盛的国家是先进武器难以或缺的生存土壤。

    ??米格-29的命运更为糟糕。与f-16相比,米格-29的爬升率、加速性、高空高速等机动性指标和武器配置都略胜一筹,可战绩可就差得多了。在20世纪90年代的几场局部战争中,伊拉克和南斯拉夫的米格-29都败在f-15、f-16手下。如此悲凉的战场表现,一是由于米格-29参加的大多数空战都是以少搏多,在数量上处于劣势;二是米格-29的航电配置及仪表布局缺乏优势,智能化程度不高;三是使用米格-29的发展中国家在飞行员训练水平和空中预警方面都比不上发达国家,单靠一种飞机的性能数据无法占据现代空战的主动。由此可见,现代空战并不仅仅是战斗机参数的较量,而是包含了信息技术、飞行技术等多方面因素的综合对抗,离开了地面和空中的立体保障,再先进的战斗机在孤军奋战之中恐怕都只是一堆废铁。

    ??不仅如此,苏联/俄罗斯自己的米格-29在训练、表演时也发生了不少事故,令保障米格-29的地勤人员头痛不已。据报道,截至1998年4月1日,苏联/俄罗斯共有45架米格-29坠毁。其中,仅1993年,俄罗斯空军就损失了22架。究其原因,除了少数事故来源于米格-29本身的设计制造缺陷外,大部分事故都是因飞行员误判所引发的。苏联解体前后的动荡局势严重影响了飞行员的正常训练。燃油短缺、军费不足等原因使空军的整体飞行技能普遍下降,事故频发也是意料之中。

    ??同其他“米格”系列战机一样,米格-29也是以外销为主。1990年后生产的米格-29均被用于出口,包括印度、伊朗、叙利亚、马来西亚、古巴、也门等20余个国家,至今仍在服役之中。总体而言,虽贵为姊妹三代机,性能上也没有硬伤,但米格-29无论是社会影响力还是经济效益,都与苏-27大相径庭,距离其对手f-16更是天壤之别,不禁令人扼腕叹息。

    ??1.19 新世纪的欧洲战斗机风潮

    ??在美国与苏联争先推出三代战机之后,各国便在紧锣密鼓地研制更先进的战机,其中,最引人瞩目的便是法国达索公司的“阵风”、欧洲战机公司的“台风”与瑞典萨伯公司的jas-39“鹰狮”,被并称为“欧洲三雄”。它们比f-16、苏-27等三代战机更为先进,但并没有实现四代战机的隐身等技术特征,因此又被称为三代半或后三代战机。

    ??中立小国的独立大志

    ??从美苏的军备竞赛中可以看出,战斗机研制是科技与国力的大比拼。在美苏倾尽全力打造的f-15、f-16、苏-27、米格-29等名机之下,欧洲人也取得划时代的突破,着实不易。然而,率先实现这一“质变”的并不是美苏英法德等传统航空强国,而是地处北欧斯堪的纳维亚半岛东南部的小国瑞典。

    ??在20世纪70年代末,瑞典领空经常受到华沙条约国和北约成员国飞机的“光顾”,令其迫切需要一种新型战机应对威胁。瑞典空军和萨伯公司以瑞典的中立国地位和独立性为由,说服政府放弃购买美国f-16等三代战机的计划,自行研制一种更先进的新机。从1980年开始,萨伯公司开始研制新机jas-39,绰号“鹰狮”,1993年开始服役。其中,j代表对瑞典语中的对空作战(jakt),a代表对地攻击(attack),s代表侦察(spaning)。

    ??jas-39长14.1米,高4.5米,翼展8.4米,空重6.6吨,是小巧玲珑的轻型战机,体型在1970年以后服役的战机中排名倒数第一,但它使用了大量轻质量、高强度复合材料,最大起飞重量达到13吨,最大载荷接近7吨,与20吨级战斗机相当。jas-39配有一台引擎,但机动性极佳,可在所有高度上实现超音速飞行,最大速度2马赫。由于瑞典森林广布,很多干线公路的直线段便是临时飞机跑道,后勤补给中心便建立在旁边的密林之中,形成了绵密隐蔽的战备体系,敌方很难一举摧毁。为瑞典空军量身定做的jas-39自然非常注重野战性能,跑道长度仅需800米,可在瑞典多处公路完成短距起降,而且仅需少量人员车辆,便可在公路旁完成保障。

    ??作为一个国土面积仅有45万平方千米的小国,瑞典不可能像美苏那样研制不同功能、不同档次的各型战机,而是选择了经济实用的原则,主要针对仅有200千米以外的苏联所施加的威慑压力,将入侵敌机拦截、还击并驱离,假象对手为苏-27。jas-39作战半径为800千米,装有一门27毫米机炮,配有7个武器外挂点,空战时挂载空空导弹,对地攻击时挂载各种空对地导弹、炸弹、火箭弹等,侦察时挂载副油箱和电子吊舱。同时,数字机载设备和计算机程序也相应进行更换,从而实现一机多用的“灵活性”需求。

    ??瑞典军队的规模不大,不会配置过多战机,萨伯公司早已将目光投向海外市场。虽然遭受了美国的重重阻挠,但jas-39售价仅为美国三代战机的一半,四代战机的1/4,加上维护保障费用低廉,仍然受到了世界多国的青睐,捷克、匈牙利、南非、泰国等国都先后订购了jas-39。

    ??“阵风”与“台风”

    ??早在20世纪70年代初,英国、联邦德国等欧洲国家就相继提出了新型战斗机的研制计划。1979年,英国宇航公司、联邦德国的梅塞施密特公司、法国的达索公司决定进行联合研制先进的“欧洲战机”,西班牙和意大利也相继加入。可以想象,在研制过程中,合作国家难免会出现分歧。法国的达索公司因坚持自己的理念而推出计划,研制出了“阵风”战斗机,于1986年7月首次飞行。而其他四国也对新战机有不同的要求,导致研制过程时断时续。最终,新机“台风”于1994年3月完成了首次飞行。

    ??“台风”、“阵风”与瑞典的“鹰狮”一样,都采用了鸭翼、三角翼、无尾翼的主体设计和大量复合材料,在飞行控制系统、雷达系统等配置上也都非常先进。两者尺寸差不多,长约15.5米,高5.3米,翼展10.9米,最大起飞重量约24吨,最大速度2马赫,配有机炮和十余个武器挂架。此外,两种飞机都具有性能优异的发动机,因此得到了独特的低速和超音速优势,不仅最低时速可达到300千米以下,还可以携带多枚导弹和外挂油箱进行超音速巡航。同时,两者在发动机和武器挂载方面也都考虑了隐身性能,虽未达到第四代战斗机的标准,但已经远远超过了f-16等三代战机,被公认为仅次于f-22“猛禽”战斗机的多功能战斗机。

    ??虽然“台风”、“阵风”的首飞时间并不比“鹰狮”晚多少,却迟迟未能服役。其中,法国自己研制的“阵风”进度很快,但由于国防经费的大幅缩减使得战斗机的量产不断推迟,订单数量也大幅缩减,海军型于2000年9月开始量产,而空军则到2002年才开始配备,目前已成为法国海空两军的主力战斗机。涉及多国的“台风”研制速度较慢,2003年才开始服役。

    ??对于国土面积不大、政局相对稳定的欧洲诸国,战斗机的本土需求量相对总是有限的。因此,“台风”与“阵风”都在积极地开拓海外市场,先后出口到澳大利亚、沙特阿拉伯、奥地利、科威特等国。然而,这两种缺乏隐身性能的三代半战机普遍价格昂贵,单价均在1亿美元以上,虽然在非隐身战机中属于佼佼者,但市场前景仍然飘忽不定,因为四代战机就要闪亮登场了。

    ??利比亚空袭先锋

    ??2011年初,利比亚一片混乱,对该国实施长达42年独裁统治的卡扎菲遭遇了反对派势力的强烈抵抗,大战一触即发。联合国安理会于3月决议通过了对利比亚实施军事行动,几乎全世界人都在等待着美国飞机与导弹的打击。出乎意料的是,为此次地区冲突打头阵的居然是一向浪漫、随性而低调的法国。3月19日下午,巴黎时间17时45分左右,20余架法国战斗机攻击了卡扎菲部队,其中包括法国最先进的战机“阵风”。

    ??此次任务期间,“阵风”携带4枚“云母”导弹、3枚aasm精确制导炸弹、泰雷兹达摩克利兹目标标定吊舱及2个副油箱,经过空中加油,飞行6小时直达利比亚。抵达后,该机无需电子战飞机的支援,仅依靠自身携带的电子战系统就成功压制了利比亚政府军的防空体系,对其实施了有效打击。法国的“阵风”宛如一阵飓风,成为利比亚政府军的灾难,其干净利落的攻击行动令全世界为之惊叹。“阵风”战斗机也又一次进入人们的视线。

    ??瑞典人的创新精神

    ??当人们赞扬jas-39的优异性能时,也不禁感慨瑞典这一中立小国在军事上独立自主、开拓创新的精神。

    ??瑞典的财力、国力、人力无法与美苏完全不可同日而语,甚至不能与英法德等国相提并论,所遇到的实质军事威胁相对有限,在两次世界大战中瑞典都宣布中立,也没有遭受占领或军事洗礼,然而瑞典却能为后三代战斗机时代拉开序幕,这并不是一个偶然成绩。瑞典本就是工业发达之国,是按人口比例计算拥有跨国公司最多的国家,沃尔沃和爱立信都是源于瑞典的知名企业。从二战以后,瑞典已经研制了诸多性能先进、设计精妙的武器系统,令人拍案称奇。

    ??萨伯公司于20世纪60年代研制的saab-37“雷”式多用途超音速战斗机率先采用了鸭式布局,不仅成就了当时世界上最优秀的战斗机之一,其兼顾高速、低速性能,被后来诸多战机所模仿。1997年,瑞典研发的s-100b“百眼巨人”预警机服役,以高性价比赢得了海外市场,打破了美俄对预警机的垄断。由阿尔维斯赫格隆公司生产的履带式装甲全地形车bv206s采用了独特的双车箱铰接结构,可在各种恶劣天气条件下穿过冰雪、沙漠、沼泽、丛林等极端地形,如今产量已经过万,在40余个国家使用。在海军方面,1995年2月下水的“哥特兰”级常规潜艇开创了不依赖空气动力系统(aip)的先河,成为战后常规动力潜艇技术具有历史意义的突破性进展;2000年下水的轻型护卫舰“维斯比”号成为世界上第一艘真正意义的隐形战舰,领先了美军5~7年。世界上独一无二的“赫格隆”铰链式全地形车也在瑞典问世。

    ??可以想象吗?实现这一系列奇迹的瑞典面积仅有45万平方千米,比四川省还要小,而人口只有956万,不到北京市常住人口的一半。

    ??1.20 f-22“猛禽”:开启四代战机之门

    ??虽然f-15、f-16搭档已经独领风骚,但到了20世纪70年代末期,美国已经开始酝酿研制新型战机,用来取代f-15,并全面战胜苏联的苏-27,称为“先进技术战斗机”计划。全面突破近乎完美的f-15并非易事,美军1985年才发布招标书。1991年4月,洛克希德公司战胜了麦道公司、波音公司等航空巨头取得了竞标胜利。f-22于1997年9月首次试飞,2005年开始服役,距离最初计划花费了近20年时间。

    ??纵览四代战机

    ??人们将二战后的喷气式飞机根据其性能特征划分成几代。一代战机是首批采用喷气式发动机的战机,出现于1944~1953年,如米格-15、f-86等,最大飞行速度为0.9~1.3马赫(1倍音速左右),配有航炮、火箭弹、第一代空对空导弹,光学瞄准工具和电子设备较为原始简陋。二代战机出现于20世纪50~60年代,如米格-21、f-4、“幻影”3等,主要强调高空高速性能,最高速度超过2马赫,电子设备和武器系统都有了较大改进,装有航炮、第二代空对空导弹、更为先进的雷达、具有一定拦射能力的火控系统。三代战机出现于20世纪60~70年代,如f-15、f-16、米格-29、苏-27等,这些机型在速度上没有更进一步增加,但中低空性能大幅提升,武器装备、电子设备、雷达火控系统、机身材料、外形设计等诸方面都有了重要改进。

    ??如今,吸引人们眼球的是更为先进的四代战机,如俄罗斯的t-50、美国的f-22和f-35、中国的歼-20等。除了继承传统战斗机的精华以外,这些战机强调四个突出性能,即隐身性能、超音速巡航能力、高机动性与敏捷性和超级航空电子系统,也被称为“4s”标准。此时的战机已经不再是二战时期的“古董”形象,俨然成为了最为华丽炫目而神秘的高科技武器装备。

    ??飞机隐身的奥妙

    ??对于大多数人来说,f-22最大的亮点就是“隐身”,能够神不知鬼不觉地进入目标空域。其实,f-22并不是最早的隐身飞机,美国在20世纪60年代就推出了tr-1型隐身飞机,90年代又研制了f-117“夜鹰”隐身战斗机。但直到f-22出现,隐身技术才真正成熟,能够与其他战机性能完美地融合在一起。

    ??那么,飞机如何能够隐身呢?当然,这并不是让飞机被人“视而不见”,而是让各种遥感仪器难以捕捉到飞机的存在,包括雷达探测、红外探测、光学探测、声波探测等多种方式。为此,隐身飞机需要一招一招地拆解。

    ??雷达是发现高空飞机的主要仪器,也是隐身飞机的“头号敌人”,其原理是以发射机辐射稳定的电磁波,遇到目标物体时发生反射,接收到的回波在雷达屏幕上形成亮点,判断对方具体情况。隐身飞机的主要隐身手段就是让雷达发射出的电磁波无法正常反射回去。隐身飞机要么直接吸收掉射过来的电磁波,要么改变其反射特性,使回波无法反映目标真实状况。为此,飞机在外形上要尽量回避垂直于入射波的平面,少使用尖锐的边缘,最好用菱形或无尖锐边缘的凹面、v形双垂尾等设计,隐身配置时,武器也必须内置,例如,f-22的双垂尾就向外倾斜了27度,并设置了2个内置弹仓。但为了实现飞行要求,飞机不能变成全身坑坑洼洼的怪物,因此还需要直接使用或喷涂非金属材料或能够吸收雷达的材料,如铅铁金属粉、不锈钢纤维、石墨粉、铝箔等,这也是隐身技术中的一个高度机密。f-22就采用了大量热加工塑胶和人造纤维复合材料,重量比例达到35%。

    ??飞机在飞行时,发动机、尾喷管等结构会产生大量热气,成为红外探测仪器所重点捕捉的对象以及红外制导导弹跟踪的目标。为此,隐身飞机需要降低自身的热辐射,减小飞机与周边空气的温差,如f-22使用的矩形二元尾喷管可加大尾喷管和冷空气的接触面,促进尾喷管散热。此外,有的隐身飞机还采用了低噪音发动机等技术,使飞机在低空飞行时声音也难以被敌方觉察。有的则采用新型燃油喷嘴消除喷气燃料燃烧后的残渣与水蒸气的混合物,使飞机后面不再跟随有又长又明显的“拉烟”尾迹……

    ??当然,真正隐身的飞机是不存在的,更实质的意义则是在自己被敌方发现之前先发现敌方。三代战机苏-27的正常雷达探测距离为前半球100千米,后半球55千米,f-22优异的隐身能力可以使苏-27的雷达探测距离降低到10~20千米,无疑是“迷瞎”了苏-27赖以生存的“千里眼”。

    ??集战斗机之大成

    ??除了隐身能力,f-22在超音速巡航、机载电子设备、机动性、武器配置等诸方面也是实力超群,其他机型几乎只能望其项背。

    ??f-22长18.9米,高5.1米,翼展13.6米,与f-15尺寸相当,属于重型战斗机。最大速度2.25马赫(时速2410千米),升限近2万米,装有1门20毫米机炮、4个外挂点和2个内置弹仓。值得一提的是,f-22是世界上第一种实现超音速巡航的战斗机,而其余的超音速战斗机在中低空作战或巡航时仍采用亚音速,只能在高空实现短时间超音速飞行,否则,发动机会因过热而带来诸多安全问题。因此,f-22在中低空飞行时不必拉高俯冲就可以直接达到超音速,具有无与伦比的战斗力。

    ??2007年11月22日,正值西方感恩节,美国太平洋空军驻阿拉斯加远程防空雷达部队忽然发现,在俄罗斯方向有大型军用飞机正向阿拉斯加领空飞来。来袭者很可能是绰号为“熊”的俄罗斯图-95远程轰炸机。于是,阿拉斯加防空部队所属2架刚部署不久的f-22从基地起飞,很快就找到了俄罗斯轰炸机,并进行伴飞威慑。面对先进的f-22,老式轰炸机图-95很快掉头返航。有人说这是美国在故意“秀肌肉”,从而对俄罗斯达成战略威慑,也有人说这是俄罗斯试图诱惑f-22出洞,既可以测试其防空雷达对隐形战斗机的探测能力,又能一窥美军雪藏的战机真容。无论真相如何,这是美国首次使用最先进的四代战机拦截俄罗斯远程轰炸机,也是f-22的首次正式登场。

    ??作为世界上第一款也是唯一一款服役中的四代战机,f-22可谓美军倾心打造的精品,也是目前世界战机之首,美国空军曾称,一架f-22战斗力相当于15架f-15。f-22不仅是世界最强战机之一,也是世界最贵战机之一,单机价格接近2亿美元,美军自己都对此望而却步。此外,据2008年的报告称,f-22每飞行1小时维护时间超过34小时,成本将近5万美元。一般机队的维护费用会随着逐渐成熟而日益降低,但f-22则因昂贵的隐身涂料等原因维护费用不降反升。由于缺乏实际对手和明确的空对空作战任务,生产线开张之初就面临终止的危险。

    ??更严重的是,集战斗机之大成的f-22在服役以后不断有坠毁的消息传出。首先是2004年12月20日,然后是2009年3月25日、2010年11月16日,最近一次是2012年11月16日,其中两次飞行员当场身亡。不仅如此,飞行中的小毛病也接连曝光,比如降落时起落架无法放下,飞行员打不开座舱等。美军官方曾解释为f-22在7500米以上高速供氧系统故障,也有解释为是飞行员操作不当,而诸多军事专家则认为美军是在隐瞒f-22其他潜伏的技术问题。洛克希德马丁公司时不时提出一些机体结构、吸波涂层等方面的缺陷,甚至有前雇员揭露其隐瞒了已知的隐身涂料问题而继续使用,一时间成为军事焦点。无论真相如何,f-22已经被屡次被禁飞,加上过高的成本,奥巴马下令关闭生产线。

    ??由于高昂的价格、对手的丧失、军费的削减等原因,f-22订单数量不断萎缩,仅生产了187架,与最初计划的1300余架形成天壤之别。尽管日本、以色列、澳大利亚都表示了购买欲望,然而为了防止他国进行仿制,f-22依旧仅服役于美军,逐渐取代曾经的主力战机“不败之神”f-15。同时,美军决定推出一种用途广泛、性能优异、经济实用的轻型战斗机,用来替换f-16等三代对应机型,与f-22搭配作战,也就是f-35“闪电”2。

    ??经济实用的f-35

    ??与过去的研发计划不同,f-35一开始就强调了“联合”,希望能够将美国空军、海军、海军陆战队以及英国皇家空军的f-16等三代轻型战斗机一起进行替换,这种通用的多用途机型也成为了全世界当前最庞大战斗机研发计划。除美国外,英国、澳大利亚、加拿大、丹麦、挪威、荷兰、土耳其、意大利等国也参与其中,整个研发经费预计超过400亿美元。经过激烈的角逐,包括英国航宇公司和诺思罗普格鲁曼公司的洛克希德马丁团队于2001年获胜。

    ??2006年12月15日,f-35在美国得克萨斯州沃斯堡首次试飞成功。虽尚未定型,但第100架f-35已经于2013年12月13日下线交付,预计2020年前相继服役。

    ??f-35长15.7米,高4.3米,翼展10.7米,看上去像是微缩的f-22,升限超过1.8万米,最大起飞重量近32吨,最大速度1.6马赫,虽然在速度上与三代战机差距不大,但机动性、隐身性和航电系统大大增强。例如,f-35驾驶舱内装有世界最大的战斗机显示器,武器、飞机状态、战场环境、安全信息等数据可一次全部呈现。驾驶员不仅可以触摸控制显示屏,还可以通过驾驶杆和油门杆上的各种开关和电位计旋钮进行调整。雷达、瞄准系统等相关图像可直接投射到飞行员的头盔显示器上,使飞行员可以实现360度全景感知。

    ??f-35的隐身性能虽不及f-22,但远胜于其他缺少隐身功能的三代战机,其机头方向的雷达反射截面(即rcs,反映飞机向雷达接收天线方向散射电磁波的能力)仅有0.065平方米,而f-15、苏-27等三代战机则超过10平方米。此外,f-35还改变了全机雷达散射及红外辐射中心,敌方即使发射了导弹,也很难命中飞机。

    ??虽然以“经济适用”为初衷,f-35的研制时间和费用都超出了预期水平。2014年的单机报价接近3亿美元,预计增加订单后单机价格会降至1亿美元,而且由于f-35三军通用,维修保养和人力培训的成本也会大大降低。作为美国唯一可以销售的第四代隐身战斗机,f-35已经成为全球战机市场的宠儿。除研发合作国纷纷下单外,日本、韩国、新加坡等过也纷纷表示了购买意向,预计总销售量将超过6000架。

    ??垂直/短距起降型f-35b

    ??垂直起降这一想法早在20世纪40年代就有人提出。研制垂直/短距起降飞机的初衷有二:一是希望飞机能够摆脱对机场跑道的依赖,在恶劣的机场条件下或海上舰船完成非常规起降;二是希望在空中被敌机追击时能够突然加速甚至悬停,瞬时转入后方的有利位置,转守为攻。在60年代,美国、西德、苏联、英国等多个国家都对垂直/短距起降机型进行了深入研制,发展出十余种试验机,但真正能够装备部队并具备实战功能的只有英国的“鹞”式战斗机。而且“鹞”式为了实现垂直/短距起降,大幅牺牲了速度、航程、载重等参数,安全性也令人堪忧,垂直/短距一时间告一段落。

    ??而到了21世纪,美军重新提出了研制f-35b垂直/短距起降型,并取得了一定进展。根据数十年的航空经验和积累,f-35b主要采取负载短距起飞、空载垂直降落的模式,在速度、航程、载重和战斗力上进行了较好折衷。相比过去“鹞”式等机型完全依靠向下喷气抬升机体的野蛮方式,f-35b设计了升力风扇来补充起飞所需的向上推力,在动力系统上已经有了质的飞跃。

    ??尽管如此,f-35b的飞行性能还是受到了诸多限制。直到2010年6月10日,f-35b才实现超音速飞行,成为首架具有超音速飞行的短距/垂直起降隐身飞机。2011年10月,f-35b又成功在两栖攻击舰上垂直着陆,此后,开始了密集的试飞测试。然而,2014年6月,一架f-35b发动机就发生了起火事故,导致该机被限制在指定范围内飞行。因此,集多种理想性能于一身的f-35b短距/垂直起降隐身机恐怕还有很长一段路要走。

    ??1.21 t-50:俄罗斯的复兴

    ??当美国推出f-22高端型和f-35经济型第四代隐形战斗机以后,曾经以近乎完美的机动性而风光无限的苏-27便得到了全面压制,迫使俄罗斯继续研制改进机型。

    ??俄罗斯的四代战机

    ??在苏-27成功后不久,苏霍伊设计局就开发了更先进的苏-35,但并没有本质上的改进,综合性能更无法与f-22和f-35比肩。的确,虽然苏-27经历了颠覆性的设计而后来居上,但在不进则退的战斗机世界里,没有哪种机型可以持续30年保持领先。苏-27也不例外,尤其是美国新机的隐身性能使三代战机的雷达探测距离大打折扣。

    ??在隐身飞机方面,美国早在1981年就试飞了f-117并很快交付部队,在二战后军机大战中终于将苏联远远甩在了后面。苏联在20世纪80年代末才开始尝试新机研制,但政局的动荡使军工业几乎陷入冰河时代。最终,米格1.44和苏-47两种“三代半”机型还是艰难问世,为第四代战机的研制奠定了基础。米格1.44在隐身方面缺陷较大,加上出口市场的黯淡,使得米格公司濒临倒闭,竞争力大减。风头正盛的苏霍伊设计局借鉴了f-22的技术,并与印度展开了经济合作,于2002年制造了第四代战机t-50的原型机。

    ??2010年1月29日,t-50在阿穆尔河畔共青城首次试飞成功,2011年8月17日在莫斯科国际航空航天展上公开亮相,预计2025年替换俄罗斯所有的米格-29和苏-27。如果美国在此之前没有新型战机问世,那么,f-22、f-35独领风骚的年代将就此结束。

    ??犹抱琵琶半遮面

    ??美国一位高级工程师感慨:“美国人总是在努力解决那些最艰难的问题,以便于俄罗斯人在他们的设计中跟进。”俄罗斯著名战斗机设计师柯内合夫也曾经说过,俄罗斯战斗机总能做到比同时代的美国战斗机更强,原因很简单,因为俄罗斯战斗机总在美国的同类战机之后诞生。

    ??t-50长22.0米,高6.1米,翼展14.2米,属于重型战斗机。虽然借鉴了f-22很多经验,但t-50更多的还是在苏-27的基础上进行优化,机动性和可控性堪称一流,并实现超音速巡航和隐身。这在未来的“隐身空战”中可能会变得非常可贵,因为当隐身战机成为常规配置之后,视距外攻击能力将不分伯仲,近距离空战将重新回归到常规作战中来。

    ??俄罗斯对t-50的具体情况讳莫如深,大多数技术指标还处于保密状态。根据各方透露的消息,t-50可超音速巡航,时速高达1450千米,最大起飞重量为37吨,战斗负荷高达7.5吨,可携带航空机炮和各型空空、空地导弹,既可空中作战,也可对地攻击。t-50机载雷达的探测距离可达400千米,能同时跟踪60个空中目标并打击其中的16个;其新型无线电侦察和对抗系统可使自己在不打开雷达的情况下发现敌人,进一步降低了暴露自己的可能性。正如苏俄所有飞机一样,t-50的航电设备相比美机还是稍逊一筹,恐怕难以达到四代战机所要求的网络化、智能化程度。在隐身方面,t-50的机头、机舱、机翼、进气管等都使用了独特的形状,机身外壳有70%为符复合材料,两个大型武器舱接近机身容量的1/3,大大降低了雷达可探测性。此外,t-50还设计了新型空气动力系统,采用了比f-22更先进的等离子隐身技术。但由于t-50体型较大,为了满足飞行需求,尾翼隐身效果不佳,整体隐身效果比f-22有所降低,需要靠吸波材料和吸波结构进行弥补。

    ??虽然“犹抱琵琶半遮面”,但每隔一段时间都会有t-50的消息传出来。例如,2013年9月,t-50在莫斯科航展上大秀技术,进行了惊世骇俗的机动性表演;2014年6月10日,t-50第5架原型机在飞行试验时起火;2014年9月,外媒公开了t-50试验机采用了新颖的可动边条翼设计……据航空专家分析,t-50的很多性能优于美国的f-22和f-35,而最为吸引眼球的则是每架仅为4000万美元的价格,这是美制f-22和f-25的1/3。可以想象,如果t-50的性能果真不负众望,世界军机市场上必将再度掀起苏霍伊战机的狂潮。

    ??苏霍伊设计局

    ??苏霍伊设计局由其创始人、苏联著名飞机设计师帕维尔奥西波维奇苏霍伊命名。苏霍伊于1895年7月10日出生于白俄罗斯的一个小乡村,父亲是一位热爱藏书的知识分子,使苏霍伊在良好的文化氛围下长大。在莫斯科大学数学物理系读书时,苏霍伊选修了“苏联航空之父”尼古拉茹科夫斯基的航空理论课,对航空产生了浓厚的兴趣。一战时期,苏霍伊中断学业而应征入伍,亲自体验了俄军落后的空军装备,立志研制战机。一战后的苏霍伊经历了生活的重重磨难,他先后感染了斑疹伤寒和猩红热,喉咙留下了终身后遗症,只能小声说话;在莫斯科继续读书时,他在寒冷的严冬中睡地板,还不得不干重体力活勤工俭学来维持生活。这些苦难塑造了苏霍伊顽强的性格。

    ??1924年,苏霍伊在中央流体力学研究院进行毕业设计,完成了一架300马力单座歼击机的设计方案,得到了苏联航空奠基人之一图波列夫的赏识,留在这位大师身边工作。很快,苏霍伊的才华就显露出来,于1939年创建了苏霍伊设计局。苏霍伊非常注意吸收国内外最先进的科技成果并大胆应用,因此,苏霍伊设计局的产品大多凝聚了最高端的技术水平,也伴随着较高的风险,很多产品没有问世就夭折。1949年,苏霍伊设计局由于长期缺乏投产飞机而被迫解散。在恩师图波列夫的帮助下,苏霍伊团队的骨干才得以保留。

    ??然而,苏霍伊并没有被这些坎坷击垮,而是以其坚韧的意志继续秉承着自己的设计理念,不断总结着过去的经验和教训。苏霍伊设计局于1953年恢复,相继推出了苏-7歼击轰炸机,苏-9、苏-15截击机,苏-17、苏-24轰炸机等精品战机。与高产低价、以外销为主的米格系列战机不同,多数复杂而先进的苏氏战机仅供国内使用,因此一直被蒙着神秘的面纱。直到在苏-27战斗机上,苏联以及后来的俄罗斯采取了较为开放的态度,才使苏霍伊设计局为世人所关注,走向了辉煌的全盛时代,并引领了俄罗斯第四代战机t-50的研制。

    ??苏霍伊于1975年逝世。之后,苏霍伊设计局相继由伊万诺夫、西蒙诺夫主持,但为了纪念这位伟大的先驱者,所有产品依旧以“苏”命名。2009年,苏霍伊设计局兼并了数十年的老对手米高扬,坐上俄罗斯战机公司的头把交椅。