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“闪电”战“群鹰”

时间:2022-05-16 11:40:04 浏览次数:

大家可能注意到,奥巴马入主白宫没几天,五角大楼就迫不及待地提出要加快“联合攻击战斗机”(JSF)计划的进程,以替换多个现役机型。按照计划,美英准备用F-35A型机取代F-16和A-10,执行制空和对地攻击任务;用B型机替换“鹞”式、“海鹞”和AV-8B攻击机,执行护航和近距空中支援等任务,用C型机取代F/A-18C/D,与F/A-18E/F配合使用,执行制空和对海,对地攻击任务。同时,前文中也提到,有持批评意见者指出,F-35在某些方面还不如现役的或将被它取代的战斗机。在这里,就让我们挑几种有代表性的机型,与F-35进行一下对比和分析……

F-35 VS苏-35

在与苏,35进行PK之前,必须先来了解一下苏-35的情况。苏-35是苏-30的同系发展机型,其机载设备、座舱、动力系统都有所改进,但外观变化不大。该机于2008年2月21日首飞,苏霍伊集团将该机定义为“第4++代”超机动多功能战斗机。苏-35的动力装置换装为带推力矢量喷管的117C型涡扇发动机,其加力推力从12500千克提高至14000千克。与苏-30MK2相比,它的机动性、加速性、爬升率,最大平飞速度、实用升限、续航能力等指标都明显提高。

按照苏霍伊集团的说法,苏-35在中距空战方面要优于F-15C、F/A-18、“幻影”2000-5,近距空战则更不在话下。其依据是这么几条:该机配备了动力更强劲的发动机和推力矢量技术,机动性能进一步提高,换装了新型相控阵雷达,其探测能力和多目标攻击能力大大增强;采用了一些隐身技术措施,低可探测性明显改善。

据称,苏-35对雷达反射截面积约为3平方米的小型空中目标的发现距离可达400千米;能够同时跟踪30个空中目标,并攻击8个以内的远距离空中目标或一个近距离空中目标。这些能力已凌驾于西方现役战斗机之上,其雷达探测距离也可能超过F-35。

由于苏-35在外形上没有进行大的修改,其隐身特性难有质的提升,但该机还是采取了一些降低雷达反射截面积的措拖,如在机体表面涂敷吸波涂料,在座舱盖上涂敷导电涂层,并减少了外露传感器的数量。苏霍伊集团声称,与苏-30MK2相比,该机的雷达隐身能力增强了5~6倍,空战能力提高了48%。

与具有隐身能力的F-35进行对抗,苏-35在中距空战中真能占优吗?中距空战的形态是多种多样的,采用不同的战法,不同的攻击角度,可能会出现不同的结果。尽管苏-35装备了远距探测雷达,并采用了一些隐身措施,但它仍非真正的低可探测性飞机。其RCS有可能从10平方米左右降至3~5平方米。而美方透露的消息称,F-35的RCS相当于一个高尔夫球,只有0.001平方米。这可能有所夸大(仅取了最佳角度的数值),笔者认为按0.01平方米计算可能更合理。

如果F-35的RCS为0.01平方米,苏-35的RCS为3平方米,F-35对3平方米目标的搜索距离在100千米左右(实际上很可能超过这一数值)。那么,直观地看,在探测对手和被对手发现方面,双方几乎是处于平等的地位,均无先敌发现,先敌攻击的优势。若二者靠近了打,吃亏的多半是F-35。不过,F-35所用的APG-81有源电扫描阵列雷达具备无源搜索和电子干扰功能,隐身能力配合信息战,很可能使它占得中距空战的先机。探测范围高达400千米的苏-35反而会过早地暴露自己的位置。

F-35 VS F-22

美国军方对F-35隐身能力的要求低一些,但该机的外形与F-22差不多,而尺寸却比F-22小,因此二者的水平应该相当或接近。

大家都知道,F-35的研制启动时间要比F-22大约晚10年左右,为什么它在机动性方面反而不如F-22?这要从美国空军装备发展的规划安排来观察。按照美国空军的设想,F-22A与F-35A之间构成高低搭配的关系,就像第三代战斗机中的F-15与F-16一样。在未来的战场上,“闪电”||将与“猛禽”联手使用。当F-22清除了敌方战机以及地空导弹的威胁后,F-35将携载导弹对分散的地面目标实施全天候精确打击。由于F-35属于低档机,在机动性能方面比高价的F-22差一些是很正常的。不过,就技术水平而言,该机的航电系统、显示系统等要比F-22更先进。

举例说,F-35配备有先进的雷达/火控系统、新颖的多功能显示系统、尖端的光电探测系统、全电子的飞行控制系统、高效的数字通信系统、新型的电源管理系统以及综合电子战系统等。它的探测装置和传感器,大异常规,有其独到之处。一些天线、传感器与覆盖着它们的纤维材料一起构成智能蒙皮。这样既可改善飞机的气动特性,也有助于减小雷达反射截面积。该机的电光瞄准设备是一个尖端的多功能系统。它包括一部AN/APG-81型相控阵雷达、一套第3代凝视型前视红外系统,可以在较远的距离上对目标进行精确的探测和识别,能够完成高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示、激光测距等任务。

AN/APG-81型雷达具有搜索空中目标、探测地面目标、制导空空导弹、操控空地导弹、进行通信领航、实施电子对抗等多种功能,其矩阵天线已超出了普通雷达天线的概念。该机的电子战系统的重量还不到86千克,是世界上最轻便、功能最强大的电子战系统之一。凭借该系统所具备的危险识别、监测、分析、判断和对抗功能,能够帮助飞行员实时了解战场电磁环境,增强自我保护能力。

F-35还装有Link-16战术数据链和卫星通信装置。它可通过数据链网络系统,与多种友军的作战平台保持联系,从预警机、战场监视飞机、侦察机、无人机等情报侦测飞机以及军用卫星上,获取和分享各种战术数据和目标情报。

从座舱的显示系统可以看出飞机的信息化、自动化水平,在这方面F-35可能更优秀一些。该机的人机界面良好,其座舱显示系统比所谓的高档机F-22“猛禽”还要先进。F-22采用的是比较“常规”的“一平六下”模式,即1个广角全息平视显示器和6个有源矩阵彩色PDA(液晶)下视显示器。而F-35则采用了全新的“一头一下”模式,即1个头盔显示器和1个下视显示器。

F-35的座舱内仅安装了1个总面积200×500(毫米)的大型彩色液晶显示屏。为了保证强度,它的长方形“下显”实际上是由两块200×250(毫米)的PDA显示器组成的。它们既可以合二为一,构成一个大面积的整体屏幕,也能各自独立工作,分别显示不同的信息。当一台PDA损坏或出现故障时,另一部PDA完全能够顶替它的工作。

该显示系统被公认为世界最佳。这种

大屏幕液晶显示器还能根据飞行员的需要在一块、两块、三块、四块显示屏(子窗口)之间灵活变换,以便同时了解和掌握机内外的各种信息。例如,以一块大屏幕的方式出现时,主要为驾驶员提供醒目的、最为关键的作战或飞行数据;以两块中等屏幕的方式出现时,可显示清晰、细致的导航图像、战场环境、武器分配等画面;若以三块小屏幕的方式出现,则可提供更多的通信、导航、空战、对地攻击、飞行控制、电子对抗、安全告警、发动机工作参数等方面的多媒体信息。在以最大面积的子窗口显示战场态势时,对目标信息的显示距离能够在18千米至1200千米范围内进行调节。可以说,F-35所配备的大屏幕液晶显示器已成为一个小型的机载C3I系统的关键部件。

另外,取消“平显”是F-35在设计上的一大特色。该机没有在座舱仪表板的正上方安装平视显示器,而是将“平显”的所有功能全部转移至“头盔显示器”上。这种专门为四代机飞行员研制的虚拟头盔显示系统居于世界领先水平。它实际上是把平视显示器、头盔显示器和夜视镜融合为一个整体,使用时,能实时地将飞行员所需的各种数据、画面等信息,直接投射在飞行员的面罩上,甚至分别导入飞行员的左右眼内,形成虚拟立体图像。

这种“头盔显示器”可与安装在机体四周的“光学窗口”(DAS分布式孔径系统)交联,从而为飞行员提供“透过”舱壁观察外界、感知态势的超凡能力。主要由设于机体不同部位的6个保形光学探头组成的分布式多功能光电孔径成像传感器系统,不但能进行360度的空中目标搜索、地面目标跟踪、导弹来袭告警和目标提示,而且传感器获得的图像信息、目标数据等经过融合后,还可重叠显示在飞行员的广角头盔显示器上。智能化的头盔和相关的装置,能以“虚拟现实”的方式帮助飞行员“看穿”飞机的底板、机体,观察到脚下、四周和后方的空情、地形等“场景”。空战时,驾驶员只需用眼睛注视要打击的目标,便可让空对空导弹或空对地导弹径直向目标飞去,从而大大简化了飞行员的操纵。

F-35还将是美军第一种使用语音控制系统的战斗机。该系统与安装有语音识别软件的计算机连接在一起,飞行员可通过氧气面罩中的话筒与飞机进行交流,并用口头命令的方式控制通信、导航和其它的机载子系统。这样,飞行员就能更好地将精力集中于飞行和周围的战斗环境上。如果F-35配备的语音识别与控制系统运行良好,那么其它的一些飞行器,如F-22战斗机、无人驾驶侦察机、无人驾驶战斗机等,也可能移值和使用这种装置。

上述这些技术和设备要比F-22“猛禽”战斗机配备的系统略胜一筹。当然,F-22也可以升级,但目前尚未看到有相关的改进计划。

俄罗斯最新的苏-35战斗机的座舱显示系统采用了“一平两下”(一个平视显示器,两个下视大型彩色高清显示器)的玻璃座舱。这是一个不小的进步,说明俄罗斯的航空电子技术有了较大发展,开始与国际水平接轨,但与F-35相比还有差距。

F—35B VS“鹞”

与“鹞”式等垂直起降飞机相比,F-35B也是很有特色的。该机在悬停状态,离全机重心较近的升力风扇大约可产生8200千克(80千牛)的推力升力,而后部的主喷口在向下偏转后,可提供6800千克(66.6千牛)的推力升力。悬停时,飞机的各个操纵舵面完全失效,其纵向平衡主要由前后两个喷口的排气速度和旋转角度来调节。而横侧向的稳定和操纵,则通过设在翼根处的反作用喷嘴来控制。两侧的滚转控制管道可提供1810千克(17.7千牛)的推力。显然,这前后左右四个排气装置既能用于产生动力升力,也可用于对零速度和小速度状态下的飞机进行平衡的调整与姿态的操控。

在垂直起降、悬停和过渡飞行阶段,如果由人工对这4个排气装置的喷流能量进行控制,操纵过程非常复杂,安全风险很大,稍有差池就有可能导致飞机失去平衡。“鹞”式和AV-8B这些老式的垂直起降飞机在此阶段的事故率都相当高。与之相比,F-35B配备有先进的电传操纵与自动控制装置,驾驶员只需发出相关的指令,具体的操作与调节便可交由计算机和飞控系统来完成,这不但减轻了飞行员的负担,也大大提高了飞机的可靠性和安全性。

F-35采用的轴传动式远距增升系统的主要优点是:与其它的喷气式垂直起降方案相比,它的推力损失较小、产生动力升力的效率较高;升力风扇通过一根旋转轴与巡航发动机相连,并将一部分功率从巡航发动机中分离出来,这样,二者的相互距离和推力的大小就可根据需要进行调整和分配,发动机的位置比较好布置,完全可以按照常规飞机的方式进行设计;平飞状态与悬停状态之间的转换过程相对简单,过渡飞行段所需的时间比较短;升力风扇向下排出的是对地面环境影响较小的冷空气,这股“干净”的气流还可屏蔽尾喷管向下排出的高压燃气,防止其被吸入进气道,影响发动机工作的稳定性和可靠性。

上述技术的采用,使得F-35B在经济性、安全性和飞行性能等方面都远远优于“鹞”式和AV-8B。该机的最大飞行速度可超过声速(马赫数约为1.4),若能装备部队,将成为世界上第一种服役的超声速垂直/短距起降战斗机。就这点而言,也是一个很大的突破。

不少人认为,世界上第一种超声速垂直/短距起降战斗机是前苏联研制的雅克-141。该机1989年就开始进行飞行试验工作了,这要比F-35B早十几年。需要指出的是,雅克-141早已下马,没有装备部队使用。另外,该机既不是第一个同时具备超声速飞行能力和垂直起降能力的机型,也不是飞得最快的垂直起降机型。

世界上首架突破了音障的垂直起降飞机是原西德研制的VJ-101C技术验证机。该机采用升力+升力/巡航推进方式,机上共配装了6台RB.145喷气式发动机,两台内置,用于提供前飞推力;四台外置,两两并列装于翼尖。设在外面的四台发动机可由水平方向(用于产生巡航推力)旋转至垂直方向(旋转角度大于90度),以提供垂直的动力升力。VJ-101C于上世纪60年代初开始研制,1964年9月实现了超声速飞行,从而成为全球第一种突破了音障的垂直起降飞机。

到目前为止,世界飞得最快的垂直/短距起降飞机是法国的“幻影”||| V试验机。该机采用升力发动机方案,在机身内装有8台两两并列的RB.162-1涡喷发动机,作为垂直起降时使用的直接升力系统。另外,它还配备有一台加力推力为6300千克推力的TF-106涡扇发动机(第二架原型机改为最大推力达8400千克的TF30涡扇发动机),以作为平飞巡航时使用的动力系统。“幻影”||| V于1965年进行了首飞,1966年实现了过渡飞行。这一年的9月,它在完成垂直起飞、过渡飞行等

一系列动作后,直插云霄,在高空飞出了M2.04的惊人速度,从而创造了一项全球之最。至今“幻影”||| V仍保持着同类型飞机的速度世界纪录。

与vJ-101C、“幻影”||| V、雅克-141等前辈相比,JSF的垂直/短距起降型F-35B虽然起跑晚了点儿,速度也算不上第一,但它的耐力好,基本功扎实,很可能笑到最后(被正式列装)。

F-35 VS其它

还有人拿“闪电”||与A-10“雷电”等飞机相比,并对它的对地攻击能力、战场生存能力提出质疑。而实际上,F-35“闪电”||的低可探测性肯定比A—10“雷电”攻击机要强得多,只不过在目视范围内,这种隐身功能基本上是无用的。而且在执行对地攻击使命时,它们往往要在翼下挂弹,这样,其雷达反射截面积将大大增加,变成不隐身的了。与专用的对地攻击机相比,该机安装的装甲没有那么重,其抗打击能力显然是有差距的。另外,正如一些专家指出的那样,“闪电”||的最小飞行速度大干“雷电”,这样,在目视发现和准确攻击目标方面,也不如“雷电”。

此问题与当初美国空军想用F-16取代A-10是类似的。直观地分析,无论从哪个角度讲,“战隼”都应优于“雷电”,然而。经过仔细研究后人们发现,在执行近距空中支援、低空精确攻击任务方面以及抗毁性、战场生存率方面,它均不如A-10。最后,该动议作罢。

应该指出,用F-16或F-35替换A-10,并非同类机型之间的接续,而是用一个机种(战斗机)取代了另一个机种(攻击机)。这两类飞机在设计要求上是不一样的。作为多用途的战斗轰炸机,F-35还需要兼顾空战,不能像单一用途的攻击机那样,加装太多的防弹装甲,否则,飞机将变得过于笨重。

如果用F-35C与美国海军现役的F/A-18C/D舰载战斗机相比,则前者要强得多。F-35C若能研制成功,将成为世界上第一种有人驾驶的隐身舰载战斗机。它虽然是单发飞机,但其最大推力要比F/A-18C/D两台发动机的最大推力加起来还大(19000千克/14500千克)。F-35C的最大使用过载可达7.8G,F/A-18C/D的最大使用过载只有6.5G(限制过载为7.5G),显然,F-35C的机动性优于F/A-18C/D。另外,F-35C信息化程度也要大大超过F/A-18C/D。用“闪电”||取代“大黄蜂”理所当然。

另外,在激辩“闪电”||优劣中还提到很多飞机比F-35有“强处”,都只不过是以己之长比人之短,没有从整体技术性能水平上,进行全面、综合的客观分析,不足为据,在这里也就不一一提及了。

责任鳊辑:思 空

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