中国空军试飞员解析美军三款“忽悠”战机(图)

哭泣的泪眼煞星 收藏 25 10068
导读: [img]http://pic.itiexue.net/pics/2009_1_1_53339_8553339.jpg[/img] 国际试飞员徐勇凌 [img]http://pic.itiexue.net/pics/2009_1_1_53340_8553340.jpg[/img] “美国人让世人了解美制武器的所谓"超然威力",同时又让你对其新武器的核心机密充满好奇”。图为美国SR-71“黑鸟”高空高速侦察机。 [img]http://pic.itiexue.net/pics/2009_1_1_5


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国际试飞员徐勇凌

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“美国人让世人了解美制武器的所谓"超然威力",同时又让你对其新武器的核心机密充满好奇”。图为美国SR-71“黑鸟”高空高速侦察机。

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美制F-117隐形战机,外观上看来很唬人,确实不像地球上的产物

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洛克希德隐形试验机(XST)的原型机“哈维”


《美国人的三款战机忽悠了谁——冷眼解读美国航空武器装备发展战略》


作者:试飞专家徐勇凌


作者简介:


徐勇凌 国内仅有的几位国际试飞员之一。为中国空军歼-10等装备的成功研制做出过杰出贡献。曾多次化解各种危险的情况,获得宝贵的研制资料和数据,荣立数次战功。参加过三代战机导弹靶试,机载雷达测试等工作。


对于世界上任何一个国家而言,要把握好航空武器装备发展战略都是一件困难的事情,即使是美国这样的超级大国,装备发展的方向有时也会令他们感到困惑。


美国无疑是一个强势国家,他既把握着发动空中战争的执行权,又控制着媒体舆论的话语权。当大多数国家为如何在战争中检验装备效能而困惑的时候,美国人已经在总结战争中暴露的装备问题和教训了;当有些国家还在为一款装备的保密而绞尽脑汁的时候,美国人已经收放有度地开展新装备的宣传造势了。在世界军事媒体上存在着一种奇怪的"单向透明"现象,美国人让世人了解美制武器的所谓"超然威力",同时又让你对其新武器的核心机密充满好奇,因此,说到"忽悠"也就不足为奇了。适度的宣传不仅在政治上对其他国家形成强大的心理压力,也无形中让那些国家的军迷甚至"军事专家",在思维方式上形成了一种定势,那就是用美国人的语言和思维导向来思考武器装备问题。


还是让我们回到装备发展战略这个话题。对于大多数中等或中等以下航空科技水平的国家而言,发展航空武器装备遇到的首要问题是"技术瓶颈"。作为现代科技象牙塔尖上的航空工程技术,它的发展会受到许多技术限制,例如发动机技术、材料科学、机械制造、空气动力研究水平等等,而这些技术的发展需要大量的技术储备和先进的试验手段,更需要雄厚的国家综合实力来支撑。在航空武器技术高度发展的今天,只有少数国家能够独立研制一款现代战机,对于多数国家而言,航空武器的发展大都走着一条"科研先导"的路线,很难真正实现"国家战略需求牵引"的发展模式。美国是世界上少数按照战略需求发展新型航空武器装备的国家,大型轰炸机、超音速战机、高机动性能战机、三代战机、空中加油机、预警飞机、隐身飞机、第四代战机等等,都是美国为他们所设想的"下一场"战争而设计的。对于美国而言重要的是需求,如何在技术上实现战略需求似乎总是"不在话下"。


回顾美国二战以后航空武器装备发展的历史,我们不难解读出以下这些信息:


其一,具有强烈的忧患意识。超前其他国家20年是美国人的一贯追求,他们几乎一刻也没有停止在装备技术上的研发,始终害怕被对手赶上或超越。在上个世纪五、六十年代,美国人的这种追求遇到了最强大的挑战,直到上世纪七十年代以后,随着美国综合国力的飞速发展,才逐渐拉开与对手的距离。


其二,始终在瞄准下一场战争。美国人始终主导着世界空中作战,他们设计战争的样式,研发适应下一场战争的武器,并不断在实战中检验武器的效能。


其三,贯彻实用主义的原则。他们可以为实现高空侦察设计出像RS-71这样充满灵感的飞机,也可以为了满足对地攻击的效能,研制出看似技术含量很低的A-10攻击机,美国人不会为装备的"花哨"多化一分钱。


其四,武器装备发展战略受多方牵制。作为航空武器大国,美国不仅要为保护其战略利益不断发展新装备,还要为几十万航空产业从业人员谋求尽可能多的利益,由于美国独揽世界航空武器装备市场的最大份额,这份蛋糕出奇地大,甚至影响了美国的国民经济。美国军方并不是装备发展的唯一决策者,开发商、军界、政界都在装备发展上有各自的利益,并具有各自的话语权。了解了这些特点,我们就不会在解读美国航空武器装备发展战略时,下意识地堕入思维陷阱,成为"唯美国为准则"的盲目思维定势之中。


本文就是从这样的观点出发,通过分析美军近年来的三款隐身战机——F-117、F-22、F-35的研发,吸取他们在航空武器装备发展中的经验,作为我们发展空军装备的借鉴,同时,真正读懂他们在装备研发中遇到的困惑和失误,引以为戒,使我们在未来的装备研发中少走弯路。


美国三代战机研发的背景资料


三代机的出现是航空武器装备发展上的一个飞跃。每一项新技术都不会无缘无故的产生,西方人总是善于不断提出新概念,而关于航空武器装备新概念的灵感往往来源于战争。二次大战结束后,随着喷气时代的来临,战斗机在高度、速度上的竞争日趋白热化,然而,越南战争的空中作战实贱证明,高空、高速性能并不能一劳永逸地获得空战优势,高机动性能的理念逐渐被人们所接受。军事大国开始研究下一代战机,他们似乎都不约而同地想到了高机动性和综合效能的空中优势战斗机,人们提出了三代战机的理念。三代机的出现也是从概念开始的,控制增稳技术早就运用到军机中,但是全权限、计算机控制的飞机控制理念的确是一个技术上的飞跃。三代机的理念主要体现在三个方面:一是气动布局,二是飞控系统,三是航空电子和武器系统。开始西方人在这三个方面都是领先的,随着F-16、F-15战机的出现,具有高机动性能、无忧虑控制、友好的人机界面和强大火力的三代战机令世界震惊。在这两款飞机的设计和研制中,美国人充分发挥了他们理想主义的追求,十年磨一剑,真正做到了精益求精。


面对美国人的挑战,苏联人一刻也不敢放松追赶的脚步,凭借强大的军工科技实力和比较雄厚的国力,他们很快研制出米格-29和苏-27战机。在气动布局和飞控技术上,苏联的这两款飞机一点都不输给美国战机,苏联人甚至发挥其高超的数学天才,在外形上设计出令人惊叹的完美曲线,尽管苏-27采用的是单轴模拟电传,但由于气动外形设计上的优势,其机动性能上甚至超过了美国同时代的战机。不甘寂寞的美国人感到强大的压力,他们想到了一个新概念--"隐身",其实这个概念说不上新,因为最早提出隐身概念的其实是欧洲人,苏联人更是在上世纪七十年代提出了系统的"隐身飞机"理论,这一理论后来被美国人很好的借鉴。


“粗制滥造”的F-117忽悠了世界


形同鬼怪的F-117对于其他国家而言始终是一个迷,它隐约若现总是躲在迷雾的背后。1999年3月27日晚,这个被美国人称作"夜鹰"的神秘战机,第一次在世人面前露出了它的真容。当晚20时许,北约对南联盟空袭进人第4轮,一架尾翼上编号为AF-82-806的美国空军F-117隐形战斗机,在结束投弹后返航途中被击落。据成功逃逸的飞行员事后回忆,在飞过南斯拉夫首都贝尔格莱德以西60公里的布加诺维奇小村时,被不知什么东西击中了, F-117像挨了一记闷棍一样,突然间机身一抖,失去平衡,难以控制。飞行员一面控制飞机向西飞,在靠近北约驻意大利基地的方向坠落,以便于逃生和营救,一面向美空军特种部队的EC-130电子指挥机发出遇险信号,当他看到警告跳伞的红灯频频闪烁,并发出了刺耳的警报声后才弃机逃生。


开始北约方面拒绝证实F-117被击落的消息,因为他们甚至不敢相信这个事实。事后中情局终于查明F-117是被旧式的"萨姆-3型"导弹击落的,而发现F-117的居然是捷克人研制的"维拉"雷达。美国人的解释是:F-117隐形涂料对长波雷达并不具有完全的隐身能力。说得更确切些,F-117并不像美国人吹嘘的那样,是一架无法发现的飞机,作为第一代隐身飞机,F-117完全是一辆"概念车",是美国人为赢得战略优势仓促研制出来的产物。


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据称在科索沃战争中南斯拉夫军队就是依靠图中的捷克制“维拉”长波雷达搜索并击落美军F-117隐形战斗机的

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AF-82-806号“夜鹰”的残骸


隐身技术的前世今生


早在二战期间,纳粹德国试制成功了一种能够吸收电磁波的特殊涂料,这种涂料可以使敌方的雷达接收不到反射信号,从而达到隐身的目的,随着战争结束,德国人的隐形研制计划也随之流产。


20世纪50年代,美国人成功研制出具有一定隐形功能的U-2高空侦察机, 1960年5月,U-2在一次侦察飞行中,意外地被苏军导弹击落。通过研究美国飞机的隐身技术,苏联图波列夫飞机设计局的专家撰写了一篇关于隐形飞机的学术文章,1975年4月,美国的雷达专家搜罗到了苏联的这篇文章。不久,位于弗吉尼亚州阿灵顿的高级研究计划局批准了设计建造隐形试验机(XST)的计划,这项命名为哈维"(Hervey)的计划试图通过试验验证隐身技术的战术价值。美国的洛克西德公司开始并未加入该计划,凭借早先在"臭鼬"计划中积累的经验,他们后来居上,并在1976年战胜了其他竞争对手,赢得了这项价值4500万美元的合同,用以制造两架隐身试验机。1977年12月,试验机在美国格鲁姆莱克空军基地首飞,在以后的试飞中,隐身飞机出人意料的效果令美国军方改变了计划,他们决定为美国空军研制一款可用于实战的隐身飞机。1978年美国空军制订了"大趋势"研制计划,开始研制实用的F-117A型战机,由洛克希德"臭鼬工厂"承担研制。1981年6月18日第一架预生产型F-117首飞,1982年8月23日,F-117A首次交付美国空军。


为隐身不惜牺牲性能


作为第一架真正意义的隐身战机,美国军方对F-117的技术定位是明确的。尽管叫做战斗机,其实美国人只想尽快拥有一架具有隐身能力的,可以对地面目标进行有限规模打击的攻击机,重点突出其隐身能力,为此可以牺牲其他方面的性能。为了使飞机尽快定型,除隐身技术以外,F-117尽可能多的利用现有技术,包括飞控系统、座舱显示系统、弹射救生系统、发动机系统甚至起落架都是借鉴现有飞机的。因为其功能单一且载弹量有限,美军并不准备大批装备该机,开始计划装备100架,最后装备了不到60架。


在此,不想再具体描述F-117为隐身所采取的技术措施,我只想从试飞员的角度分析该机的飞行和作战特点。为了实现隐身的目的,F-117牺牲最大的也许是性能和飞行品质。尽管据飞过F-117的美国飞行员讲,该机是一架"非常好控制"的飞机,但我们从它怪异的外形就可以知道,该机很难做到隐身和飞机性能的完美统一。首先非流线型的外形,很难获得优良的升阻特性,该机装备了大推力的发动机,却只能获得0.9的最大飞行马赫数;其二,大后掠角和不平坦的机翼,升力特性较差,很难获得较好的水平和垂直机动性能,我们从F-117的飞行视频中很难见到它矫健机动的镜头;其三,非流线的机翼表面极易产生气流分离,导致其横侧安定性的下降,因此,该机很难进行精确的滚转运动;其四,为了实现外挂全部埋入机身内,飞机的结构重量大大增加,使飞机的性能和品质进一步下降。在试飞中洛克西德公司遇到的最大问题正是飞机操纵品质的问题,在验证机试飞阶段就陆续发生两起飞行事故,生产型飞机在试飞中也因操纵问题发生了两起飞行事故,截至2007年F-117终止服役,共摔了5架飞机,这还不算验证机的两架,真正在实战中只损失一架飞机,因此,F-117不能说是一架安全的飞机。据事故飞行员反应,是长时间的夜间飞行导致的疲劳引起的飞行事故,其实飞机难以驾驶容易引起疲劳,才是事故最主要的原因。


"夜鹰"不落的神话


美国军方对F-117的心态是暧昧而复杂的,一方面他们为赢得了隐身技术的竞争而欣喜,希望对战略对手形成心理优势,总是试图渲染甚至夸大该机的隐身和作战效能;另一方面又害怕过早的暴露飞机的性能特点,让对手找到破解隐身技术的钥匙。他们在对F-117的舆论报道上采取了遮遮掩掩的态度,1987年,该机在一次事故中曝光,继续掩盖已经没有意义,美国人干脆向外公开宣布F-117的存在,并开始强大的技术宣传攻势。一个最流行的说法是:1架单座F-117携载2枚制导炸弹所达到的作战效果,相当于10名乘员的B-17型轰炸机飞行450架次、投弹9000枚所达到的作战效果,这显然是夸大其词的宣传。其实F-117的核心优势就是隐身技术和对地精确制导弹药。


经过一段时间的严格保密措施,F-117终于投入实战了。1989年12月20日,为了支援美国陆军别动队在巴拿马的空降作战,美国空军首次出动F-117A隐身战斗机参战。空军第37战术战斗机联队的6架F-l17A,从内华达州的托诺帕空军基地起飞前往巴拿马,飞行18小时途中加油4-5次,其中2架F-l17A轰炸了巴拿马的里奥阿托军营,各投下1枚908千克重的激光制导炸弹。事后美国人这样评估F-117的作战效能:F-117A的这次行动是成功的,在军事上,该机的轰炸造成巴拿马国防军的混乱,削弱了对方的战斗力,为美军突击队的空降扫除了障碍;另外对飞机而言,经历了一次实战考验。美国空军认为,这次行动证明F-I17A使用激光制导武器可精确地轰炸地面目标,同时也验证了隐身战斗机具备对付低强度冲突的能力,既能执行常规任务,又能执行战略任务。


隐身飞机的最大优势在于突然性和隐蔽性。在有限规模的不对称战争中,F-117具有巨大的战术优势和战略价值,1991年的海湾战争充分证明了这一点。海湾战争中美军共有45架F-117参加了战斗,执行1271架次作战任务,轰炸了战略清单中40%的目标,投弹命中率高达85%。在多种参战飞机中,唯有F-117A承担了攻击巴格达市区目标的任务,另外F-117A的出勤率也很高。通过分析海湾战争我们可以知道,在多国部队完全拥有空中优势的情况下,相对伊拉克性能低下的地面雷达,F-117几乎如入无人之境,F-117的精确对地打击武器可以有效地攻击伊拉克的重要地面目标,从战后统计的F-117零伤亡的结果看,F-l17A的表现无疑可以用卓越来形容。相对于F-117在海湾战争中的优异表现,一代名机F-16反而显得"不合时宜"。


"夜鹰"坠落


2007年前后,美军先后退役了两款作战飞机,一款是F-14"雄猫",一款是F-117"夜鹰"。许多人对F-117的过早退役感到匪夷所思,因为远比它早服役的F-16/15依然在世界各地的天空翱翔,很多人认为是F-117战机在南联盟战争中的坠落,为它的战争生涯画上了休止符。其实一次偶然的战损并不足以决定F-117的命运,因为,随后的阿富汗战争和伊拉克战争中,F-117依然体现了它较高的生存能力。那么是什么最终导致F-117的退役呢?对于一架飞机而言,它的特点往往是双刃剑,导致F-117退役的真正原因恰恰是其与众不同的特点。


作为一款以对地精确打击功能为主的隐身战机,其单一性能是它最大的局限性。当这种性能不为人们所知或者难以防范时,其特点就是其优势,而当它的特点完全暴露,尤其是随着作战样式改变,飞机已经不能适应新的作战形势时,其优势就会转化成劣势。用形象的语言来描述,F-117战机更像一把外科手术刀,或者是微创手术的工具,而不是治愈大面积创伤的良药。在局部战争的重点目标打击中,F-117可谓性能卓越,相对于常规飞机,其隐身特点可以发挥巨大的优势,在获得良好的战术攻击效果的同时,将飞机的损失降到最低。然而在较大规模的对地攻击中,F-117的低载弹量成为其最大的弱点。在阿富汗战争中,躲在荒野和山区的塔利班部队散兵游勇,完全不具备雷达防护手段,F-117的隐身性能反而成了"花拳秀腿",它速度较低的弱点使其成为肩扛式导弹的攻击目标。可见,为外科手术式的局部打击而设计的F-117,在配合地面部队进攻和较大规模的纵深打击中,反而难以发挥优势。


另外F-117A在隐形技术上也存在软肋。由于雷达隐形涂料对于波长十分敏感,现代长波雷达的精确度正在逐渐提高。试验表明,超视距雷达可在2800公里范围内对隐形飞行器提供远程预警。在海湾战争中,沙特的法制"猎鹰"雷达就多次在20公里以外发现F-117A,英国驱逐舰更在80公里距离上发现过它。


除了F-117自身的弱点外,外部因素也是导致其退役的重要原因。有人形象地说,是F-22飞机将F-117推进了航空博物馆,这虽然是一种戏谑的说辞,但不无道理。作为一种应急研制的功能单一的飞机,F-117不可能做到完美,除了性能缺陷外,系统设备的缺陷和老化,加之飞机数量有限,维护和保持状态的成本越来越高,与其化大量的财力维持F-117的战斗力,还不如让其退役,让F-22来承担其作战任务。


无论如何,F-117还是较好地完成了它的历史使命,它的出现具有"填补空白"的优势效应。其他大国因不具备制造隐身飞机能力,只好陪着美国人"背书"。从这个意义上讲,美国人的"忽悠"达到了目的,F-117可以令他们感到欣慰地退出历史舞台了。


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身价两亿美元的F-22“猛禽”战机

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F-22的高性能远非制造商吹嘘的那样诱人


随着苏联的解体和冷战的结束,美国终于如愿以偿地成为当今世界唯一的超级大国。在航空武器装备的发展上,美国人也逐渐拉开了与对手的距离,在欧洲和俄罗斯还在开发第四代战机的时候,美国人已经开始了第五代战机的研发。在几乎没有对手的竞争中,美国人不但没有"高处不胜寒"的感受,反而乐此不疲相继开发研制了F-22和F-35,因为没有了对手,美国人已经无须继续保持新机的神秘感了,尤其是F-22的研制几乎成为美国人独自的表演。从网络和各种媒体上,我们可以不断获得F-22研制、试飞和作战训练的信息,除了其卓越的高性能,高昂的成本也成为人们津津乐道的话题。如此高调的表演异乎寻常,人们不禁要问:美国人为这款几乎没有对手的战机付出如此高昂的成本真的必要吗?而这恰恰是美国人自己最大的困惑。


高综合效能的设计理念


80年代初期,随着F-117隐身飞机的装备,美国军方就提出了21世界下一代战机的概念。对于诸多美国军机开发商而言,这是个千载难逢的好机会,为此,洛克西德.马丁公司和诺斯罗普公司开展了激烈的竞争,1991年,"洛马"公司成为最后的赢家。与F-117的单一隐身性能要求不同,F-22的最初方案就是要研制一款综合性能优越的一代名机,为此军方对它提出了很高的要求:该机要采用全隐身与气动综合布局、持续的超音速巡航能力、过失速机动、短距起降、先进的机载设备和火控系统与综合航空电子系统。


时局变化,采购计划一减再减


1991年,随着苏联的解体,如此成本高昂的F-22飞机失去竞争对手,它的存在价值也遭到质疑。飞机的设计方案一改再该,随之而来的是飞机的订单被一再缩减,从800多架减少到600多架,后来到了276架,最终只有区区的179架,导致F-22订单一减再减的原因是多方面的。


首先,F-22的高性能远非制造商吹嘘的那样诱人。尽管美国人在飞机的设计和研制中几乎做到了精益求精,为了实现隐身效果与高机动性能的完美统一,在气动外形和局部构造设计上绞尽脑汁,在表面涂层的用料上几乎达到了不计成本的地步。为了达到高机动性能的目的,在发动机性能、矢量喷口设计、复合材料运用、翼身融合设计等方面下足了功夫,使飞机既能满足超音速巡航的要求,同时具备优良的大迎角机动性能。然而,要真正做到同时满足隐身和高机动两方面的要求谈何容易,如为了达到隐身性能,F-22同时设计了全埋式隐身挂架和外置武器接口,这必然会增加飞机的结构重量,从而牺牲飞机的超音速和高机动性能。


其二,为了满足高机动性和飞行品质的要求,F-22的飞控系统设计过于复杂。飞发一体化(飞控和发动机交联)控制技术要求很高,这给飞控系统设计带来了极大的困难,尤其是飞控软件设计极其复杂,如此复杂的系统发生故障的概率也大大增加。1992年4月25日,YF-22试验机在低空通场复飞时,发生了人机耦合振荡,飞机坠毁在跑道上,原因就是飞控软件的设计缺陷。在生产型F-22的试飞中又出现两起由于飞控系统故障导致的飞行事故,尤其是2004年12月20日的事故更是令人匪夷所思,在起飞过程中,飞机出现了飞行员预料之外的俯仰振荡现象,并迅速触地坠毁,事后技术人员依然把事故的原因归结为软件设计缺陷。


其三,F-22飞机的信价比不高。一架为战术打击而设计的飞机,每架飞机的研制和使用成本超过了2个亿,如此高昂的价格是否值得令人怀疑。可以说F-22如果大面积装备部队,最大的赢家不是美国空军,而是洛·马公司。


至此,美国空军陷入了两难境地,一方面F-22设计方案一改再改,因性能不尽如人意而饱受争议;另一方面,采购计划一再缩减,为了说服五角大楼和国会,美国空军费尽口舌。最终,美国空军和制造商都没有看到他们想要的结果。


增加采购计划的一线生机


按国防部2004年的计划,F-22的装备很快就要结束了,蛋糕虽贵,但毕竟太小,这是开发商和空军都不愿意看到这个现实。2007年底,一起不起眼的F-15飞机解体的事故让空军看见了一线生机,随之而来的是F-15的大面积停飞,"F-15老化了必须淘汰"的喧嚣不绝于耳,显然,被"忽悠"的美国空军被迫加入了"忽悠"的行列,明眼人一看就明白,如果F-15停飞了,唯一的结局必然是F-22订单的大幅增加,"忽悠"背后的意味令人深思。


最近美国空军终于看到了一线希望,追加60架F-22采购计划的议案被再次提起,其原因是多方面的。本来,低成本的F-35计划几乎断绝了增加F-22采购计划的希望,但由于试飞中F-35的性能缺陷不断暴露,F-35能否形成与潜在对手的技术优势令人担忧,F-22的高性能优势重新引起了人们的关注。随着阿富汗战争和伊拉克战争即将接近尾声,美国人已经将它的战略目标瞄准了下一个对手,俄罗斯的重新崛起和中国的强势发展无疑是美国人最大的忌惮。时局的变化和战争样式的演进总是出乎人们的意料,美国人不得不重新考虑他们未来的国防战略,F-22飞机的发展计划似乎还有变数。


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USAF的Fighter家有两个90后,一个漂亮一个丑——F-35被专家评为“丑陋不堪”

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“F-16战机之父”皮埃尔·斯普瑞将F-35形容成一条笨拙的"狗"。


知道专家怎样评价F-35吗——"丑陋不堪",很难想象一架如此丑陋的飞机会成为一架战无不胜的飞机。但是"丑陋"的F-35还是赢得了美国及其盟国下一代战机的最大订单,将近3000架飞机的数量简直令人难以想象。当洛·马公司赢得这份将近2000多亿的订单时,他们的喜形于色的表情难以掩饰,洛·马公司在F-35飞机上实现了他们在F-22没有实现的所有梦想。


下一代通用型战斗机


如果说F-22是美国人不断进取和追求技术领先的产物,F-35则是他们不得不作出的选择。上个世纪末几乎所有的航空大国都开展了各自的新一代战机的研究,即使是像中国和印度这样的发展中国家,也相继研发了性能与西方三代机不相上下的新型战机。美国的F-15/16/18系列人机已经不再具有不可动摇的技术优势,随着F15/16战机的老化,可期望的使用年限最多也只有10-15年,如果不加紧下一代战机的研制,美军就将面临青黄不接的尴尬局面。


F-22尽管在研制上先走一步,但因为其成本高昂,即使像美国这样的大国也装备不起,研制一款性能优越而又成本低廉的新型战机迫在眉睫。由于研制成本的不断增加,欧洲各国已经没有能力独立研发下一代战机,因此,美国的F-35计划一经提出,立即获得了欧洲、澳大利亚等盟国的响应,纷纷要求合伙加入研制团队,F-35几乎承载了西方下一代战机的全部希望。作为一款多功能的隐身战机,F-35计划还被赋予了其他任务,美国海军和海军陆战队也想将其开发成舰载飞机和短距起降飞机,这就给洛·马公司的研发团队提出了一个难题:如何才能同时满足低成本、高性能、隐身、多功能等多重技术要求,尤其是短距起降和舰载机的研制更是困难重重。当年,在波音公司的X-32和洛·马公司的X-35的竞争中,X-35恰恰是因为其短距起降方案的明显优势而胜出的。


面对如此高的技术要求和日益迫近的装备期限,洛·马公司已经别无选择,它必须充分借鉴F-22和以往其他飞机的研制经验。值得美国人庆幸的是,当年在AV-8B的研制中,他们通过美元轻易地获得英国"鹞式"飞机的垂直起降技术,在发动机、飞机结构布局和飞-发一体化控制等领域获得了许多宝贵的经验。


低成本与高技术的悖论


在一款战机的方案论证中,成本问题是一个无法回避的问题,美国国会和西方研制伙伴们对此更为关心。对于单机成本高达几千万美元的战机而言,几千架的装备数量,小小的成本浮动都会给采购方带来难以承受的压力。按照美国国会的要求,F-35的单机价格为3000万元左右,这几乎和F-15的后期装备价格相当,如此低的成本唯有靠大量的装备数量才有可能实现。最终的F-35方案变成了"四不象",几乎就是F-22的缩小版。在一架只有15吨级的中型飞机上,要实现隐身技术的要求难度极大,特别是内置武器舱的设计受到空间的制约,这个问题在研制初期很快显现出来,预生产型飞机超重900公斤,为其瘦身成为研制团队遇到的大难题。F-35为了降低成本只能设计成单发飞机,而单发飞机在设计上遇到的最大问题往往是结构设计问题,由于推重比限制,飞机的机体空间严重受限,也会给飞机的整体气动布局设计带来极大的困难。


从已经获得的资料分析,F-35至少存在以下一些缺陷。


其一,推重比较小,性能受限制。单发飞机要获得较大的推重比是比较困难的,加之气动外形和结构设计上的限制,飞机的系统不可能设计的很复杂,很难像F-22那样实现隐身与高性能的统一,从飞行动态我们可以看出,F-35横侧操纵的敏捷性和俯仰操纵的精确性都不能令人满意,例如在超密集编队时飞行员反应,要保持精确队形操纵难度较大,在着陆阶段由于操纵精度不易把握,飞机大都以较大的垂直速度接地。


其二,受空间和重量限制,F-35载弹量有限。在这一点上F-35遇到了F-117同样的问题,载弹量不足将严重制约其作战效能,而由于飞机结构设计上的先天不足,要解决这个问题困难极大。


其三,整体作战效能不佳。作为美国和欧洲的下一代通用战机,F-35飞机被寄予很高希望的,仅有像F-117那样的隐身性能是远远不够的,它必须能够在未来的空战中与对手搏杀,然而,最近的模拟试验表明,F-35空战格斗的综合效能甚至不如传统的三代机,难怪"F-16战机之父"皮埃尔·斯普瑞将F-35形容成一条笨拙的"狗"。


尽管围绕F-35的争议纷扰不断,但其短距起降型飞机还是显示出了超乎寻常的性能。短距起降飞机的技术难点有两个:一是垂直升力(动力)的产生,二是状态转换过程中的操纵技术。F-35短距起降型飞机的转向喷口和飞发一体化控制系统很好地解决了这两个问题。在英国的"鹞式"垂直起降飞机上,要实现从垂直起飞到常规飞行,飞行员的操作极为复杂,发动机喷管和操纵舵面的控制完全要靠飞行员凭借高超的技术来完成;而在F-35飞机上这些工作完全由计算机自动完成,这就大大简化了飞行员的操纵,从而提高了飞机的操纵品质。


政商博弈硝烟弥漫


F-35这块蛋糕实在太大了,如果算上西方盟国的定购数量,装备数量将达到3000架以上,如此大数量的订单,对所有美国制造商都是极具诱惑的,如果失去了这份订单,一个大公司将很难继续在军机研发中维持下去。当然,这个竞争不仅仅是制造商之间的事情,每个财团的背后都有国会、政府和军方的政治势力做后盾。按照美国"公平竞争"的游戏规则,洛·马公司已经赢得了F-22的订单,在波音公司和洛马公司的方案竞争中,波音公司似乎有更大的胜算,因此,当2001年10月26日美国军方宣布洛马公司获胜的时候,舆论一片哗然,尤其是投入巨大的波音公司因为颗粒无收而充满抱怨,扬言要退出所有的军机研制工作。


F-35的方案竞争虽然已经尘埃落定,但彼此之间的硝烟并未散去,由于F-35的研制工作遇到了一系列的问题,特别是人们开始怀疑其作战效能时,波音公司动作频频,一方面抓住F-35的技术缺陷不断制造舆论,另一方面极力向军方和盟国推销其"超级大黄蜂"项目。


独掌核心技术让盟友不满


在F-35的研发过程中,美国人始终处于主导地位,他们既希望将盟国捆绑在F-35计划上,增加飞机的订单,占据下一代军机的市场,又不想让盟友掌握更多的核心技术机密。由于美国坚持把住F-35战机的核心技术不放,其他参与研制的盟国与美国一度闹得十分不快。


那些盟友谁也不愿意耗费巨资换来的是美国的核心技术限制,随着F-35试验机型的不断完善,美国与其合作盟友的矛盾也不断凸显。开始,英国是F-35项目最有力的支持者,他们打算采购138架F-35战机,以替代现役的"鹞"式和"海鹞"式战斗机。然而,英国没有想到美国对其也要采取核心技术限制,为此英国暗示会退出联合攻击战斗机的研制,并启动本国的"B计划"。除了英国,澳大利亚也对美国的保密手法很是不满,澳一直将F-35视为其未来空军作战主力,并投入大量资金参与研制,面对美国人的技术限制,澳军方已经表示要开始考察其他机型作为其下一代战机。


F-35的麻烦还不限于此,当初,洛·马公司为了获得竞标,有意降低了飞机的研制费用报价,随着研制工作的深入,3000万美元的单机成本已经难以保底,据称,舰载型F-35的成本将高达6000万美元。看来F-35所谓的低成本优势也难以真正现实了。


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