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来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 18:15:05
军事世界画刊的文章:分析美军F-22A战机隐身缺陷

晨枫

  一般认为,第四代战斗机应该具备隐身、超声速巡航、超机动和网络战等能力。其中,隐身能力是最引人注目的。F一22A是第一架集上述能力于一身的战斗机,代表了目前世界战斗机技术发展的顶峰。本文将以F一22A战斗机作为案例,分析第四代战斗机隐身性能的相关问题。

  隐身性能与飞行性能

  空战的理想境界是把空中战场推到敌方的天空去。只有征服了敌人头顶的天空,才能打击敌人脚下的大地,幷保护己方的陆海军不受敌人的空中打击。F-22A所代表的“空中优势”作战思想,不再满足于在浅近纵深的敌空域递次争夺制空权,而是同时在战场的全纵深形成空中优势。只有隐身战斗机才能在开战之初,在没有摧毁敌方空中和地面的防空体系之前,就在敌人纵深夺取到制空权。

  在详细讨论F-22A空中主宰战斗机的隐身性能之前,先宏观地看一看与之相关的飞行性能。

  空中主宰战斗机应该具备超声速巡航特性,以便在最短时间内抵达敌纵深的空中战场。超机动性则是在“弓箭”不中后不得已而亮出的“短剑”,虽然是必不可少的,但与空中主宰的基本概念幷不完全一致——空中主宰的目的不是与敌纠缠、寻求短兵相接。F一22A的最初设计目标是深八前苏联内陆执行空中优势作战,要求在离前线160千米左右起飞出击,高亚声速接近前线随后以超声速巡航深入敌后约650千米,遂行空中作战;然后以超声速巡航退出战斗,返回友邻空域后以高亚声速返航。冷战结束后,F-22A的设计要求中不再指明苏联,也增加了多用途的要求,但基本技战术指标没有变。

  F-22A不用打开加力就可以在6-千米高度以1.6马赫飞行,但是美国空军秘而不宣的是,F-22A在这种状态下的航程或续航时间有多少。非加力超声速飞行和超声速巡航还是有区别白勺:只有与全程超声速进入和退出战区相配合,超声速巡航才有意义,否则只是延长时间的超声速;中刺。超声速巡航为了减少阻力,应该在空气稀薄的2万米以上高空,而不是在空气密度较大的6千米中空飞行。而F-22A的涡扇发动机是为中空中速而不是高空超声速飞行而优化的;它的低翼载、中展弦比、中后掠机翼对高机动的中空中速空战格斗十分有利,但在超声速巡航下的阻力却小不下去。类似的是,F-15的推力和推重比远高于F一1 04,但在最大速度上没有多少进步,1.6马赫下的超声速航程只有F-104的一半,就是因为F-104的气动外形及涡喷发动机是为高空超声速飞行而优化的,而F-15以牺牲阻力来换取机动性。F-22A同样也不能超越物理规律,各种好处“通吃”。

  另外,超声速巡航的油耗比亚声速大,所以超声速巡航战斗机的机内载油系数(机内载油量和正常起飞重量之比)要比亚声速巡航战斗机高。F-15C的机内载油系数为0.29,“米格一31”为0.41,“苏-27”也达0.40,而F-22A只有O.28,长时间超声速巡航的优势幷不突出。F-22A的非加力超声速飞行能力只说明其发动机推力的强大,幷不能证明其长时间超声速巡航的能力。

  F-22A的超机动性得益于其推力巨大的发动机和推力转向,但F-22A正常起飞重量从设计初期的22_7吨涨到现在的28.6吨,推重比从1.4跌到1.11,和F-15C没有实质的差别。重量的增加也使F-22A的翼载和F-15C相当。F-22A和F-15C在推重比和翼载上相当,如果不是推力转向,没有理由在机动性上好很多。但推力转向不是F-22A的独门绝技,相对于同样采用推力转向的对手,F-22A在超机动性上的优势还很难说。飞行员的生理极限和空空导弹的大离轴角发射能力,进一步削弱其超机动性的实际优势。

  F-22A的内载武器使其在空战时可以保持流线的气动外形,在机动飞行中的阻力无疑小于采用外挂武器的常规战斗机。1日F-22A为了发射内载武器,必须打开武器舱门将发射臂伸到外面。这样一采,干净的气动外形也就不复存在了。

  外形隐身与其他隐身

  F-22A战斗机的隐身技术属于第三代,比起SR.71、F-117A和B-2A,在隐身原理上进了一大步。早期隐身的SR-71主要靠吸波涂料吸收入射的雷达波,隐身效果有限。第一代隐身的F一117A主要靠镜面体原理,强调控制回波方向、制造回波闪烁,使对方雷达不能稳定地锁定它;但F一117A的隐身设计对气动性能的影响是显而易见的,它根本不能做空中格斗。第二代隐身的B-2A的设计目标是在开战之初就穿越完好的前苏联防空体系,攻击其核目标幷安全返航,因此要求全向、宽频带隐身。飞翼设计先驱诺斯罗普公司的无尾飞翼型设计能使电磁能量的散射大量减少,而剩下的能量则变成表面波幷沿弧面向周边“流散”,在流动过程中一路按指数规律衰减,形成回波的时候已是强弩之未了。这个隐身设计比F-117A的几何多面体外形要先进很多,既达成全向隐身目的,又兼顾了飞机的气动特性。

  后来洛克希德进一步发展了B-2A的连续可变曲率大弧面,幷注意到隐身和气动要求的均衡,推演出F-22A的外形。F-22A的菱形截面和机身的尖锐折边与B-2A的无尾飞翼外形异曲同工,对战斗机来说,这依然是现今隐身的最高境界。

  无数研究表明,由外形达成的隐身是最有效的,但代价也相当大。隐身加上超声速巡航和超机动性,使得F-22A成为美国和世界历史上最大、最重、最昂贵的战斗机。按照180架的采购量来分摊研制费用,F-22A的单价将达3.5亿美元以上,是便宜的F一15C的7倍之多。各国空军对隐身的重要性在原则上都同意,但对于如何实现最大效费比的隐身,尤其是隐身在实际战争(而不仅仅是战斗)中的效果尚存有分歧。

  隐身幷不是真的就看不见了,只是减小被发现的距离全向隐身在各个方向上的效果有显着差异,正视依然是雷达特征最小的方向。B-2A的隐身性能要好得多,但依然要仔细规划入侵路线,确保雷达特征最小的一面面向敌雷达。F-22A作为空中优势战斗机,就顾不得那么多了,在出击的时机、方向、路线方面没有轰炸机、攻击机那么自由。防空截击时就不谈了,即使在执行空中任务日寸,敌人的战斗机也是机动的。就算F一22A能通过战术动作使隐身最好的前方指向敌机以保证最大隐身效果,也不可能保证F一22A对地面雷达、预警机和其他方向上的敌机也有同样的隐身效果。在空地网络化的明天,这不比直接被敌战斗机雷达锁定要好多少。

  F-22A的发动机是战斗机历史上推力最大的发动机,但大推力等于大的红外特征。虽然F-22A的矩形喷口有助于增加炽热喷气流与周边空气的混合,尽快减低温度;但另一方面,为了提高涡扇发动机效率而增加的涡轮前温度和燃烧室温度以及更大的空气流量,使得F-22A尾喷流的红外特征不比F-15低。即使解决了尾喷流问题,机身蒙皮和前缘的气动加热也没有办法消除,尤其当F-22A打开加力推力在高空做超声速巡航时,机身的红外特征将是巨大的。在机载和地面光电探测手段高度发达的今天,这是隐身的一个大漏洞。

  F-22A如果做超声速巡航,将不可避免地造成音爆。虽然随着高亚声速和超声速飞机的发展,用听音装置来探测入侵飞机的做法已不像第二次世界大战时那么重要;但是,将听音装置用高速网络连接起来、配以高速信号处理,听音探测还是有相当的预警功能的,可以引导战斗机接敌——尤其是对于深入敌后的F一22A。

  隐身战斗机在协同作战中还会遇到一个特殊的问题,即如何不被同一空域的其他友军战斗机所误伤——这也是海军的攻击核潜艇一般不与友军潜艇在同一海域共同作战的原因——为此要解决敌我识别的问题。应答式敌我识别的不可靠已经是不争的事买。“非合作式敌我识别”的一个方法是用雷达精确扫描敌机、构造立体图形,然后进行图形识别;另一个方法是对敌机的发动机叶片进行计数,然后将叶片数、转速等发动机特征和数据库比较、判别敌我。这都要求雷达大功率照射,和隐身的要求是矛盾的。况且有朝一日,对手也可能掌握同样的隐身技术,那时,只要对手在常规机群中混杂一些隐身战斗机,就将使F-22A的战术处境极大地复杂化。预期效果与实际效果

  F-22A的前向隐身性能十分优秀,但巨大的背面看起来像一堵墙一样显眼,对视距内空战时的隐身很不利。不过这“应该”不是太大的问题——F-22A“应该”在视距外已经把敌人干掉了。然而,战斗的发展往往不是按主观想定进行的。例如,在越南战争时期得到大规模应用的“麻雀”中程空空导弹,设计初衷是在中距离上迎头攻击敌机,此时导弹上多普勒导引头的效果最好,还可以利用双方的相对运动增加导弹的有效射程。然而在实战中,大部分拦截成功的导弹都是在尾追攻击中发射的,原因是,飞行员的想法和设计师的想法幷不一样。

  在战斗中,为了消灭敌人、保存自己,导弹不一定恪守某一个攻击方向。F-22A飞行员可以迎头拦截敌机展开对自己有利的近距格斗也可以利用自己在速度和机动上的优势,“划大圈”完成包抄动作,占领敌机后方的有利发射阵位。但战斗机高速大转弯时要先拉半个横滚,这样巨大的背面就正对敌方,比较容易被敌方的空中和地面雷达发现。

  总之,F-22A优秀的前向隐身性能只有在双方列面接近的理想战斗情况中才能发挥出来,而这在实际作战中只占较小的一部分。F-4和“麻雀”中程空空导弹、F-14和“不死鸟”远程空空导弹在作战模拟中的优秀战绩与实战战绩的差异也是这么产生的,F-15的案例更说明问题。

  在F-15战斗机诞生之初,美国空军曾对其作战效能做过计算机仿真研究,结论是惊人的:F一15A和“米格一21”的交换率达到955比1!多年后在内利斯空军基地,美国空军用和“米格一21”性能相近的F-5E,与F-15C进行了对抗演习。演习前的计算机仿真表明F-15C大占上风,交换率为70比1;经过有空战经验飞行员的修正,交换率仍然为18比1。实战演习中,F一15C与F一5E按2对1、1对1、4对4、2对4进行对抗,双方从相对方向进入约50千米直径的交战空域,然后进行“自由搏击”。F-15的电子系统无疑比F一5优越,幷装备了“响尾蛇”近距格斗导弹和“麻雀”中程空空导弹,而F一5只装备了“响尾蛇”,但结果却令人十分震惊:F一15对F一5,在2对1(交换率5比1)、1对1(交换率3比1)、4对4(交换率2比1)时均有利于F-15,但优势幷不大;在2架F-15列4架F-5时,交换率就下降到1比1了。实战演习的结果与计算机模拟大相径庭。F一22A比F-15先进得多,但在多机对抗的实战中,是不是能够创造奇迹,历史的经验幷不看好。

  如果从空中主宰作战推进一步,将F一22A用于常规的浅近纵深争夺制空权的作战,F-22A以其较好的前向隐身性能与极其出色的飞行性能,无疑可以很好地完成使一任务;然而F一15C、F/A-1 8 E同样也能完成使命,尽管可能没有F一22A那么“轻松”。考虑到F一15C和F-22A的单价比为1:7,到底用谁更合算就很值得研究了。尤其是近距多机格斗的情况下,4架F一22A与同样价钱的28架F一15C相比,后者的胜算或许更大;最不济,28架F一15C在战术选择上的灵活性也比4架F-22A要好得多。

  在战争中,数量本身就是一种质量。在第二次世界大战中,德国“虎”式和“豹”式坦克的性能要比被戏称为汽油桶的美国“谢尔曼”坦克高到不知道哪里去了,但是凶狠的“虎”、“豹”最后还是被浪潮一般涌来的“谢尔曼”们撕成碎片。美国空军再阔气,也只能承购180架F-22A,其中至少70~80架留驻本土,作为本土防空、战时增援、训练、损失替补之用;在欧洲和亚太最多只能各派驻50架左右。即使所有F-22A全部集中到一个战区,也还是有完好率和出动率的问题。到时候,在任何一场具体的战斗中,到底能同时投入多少F-22A是很成问题的。

  高昂的单价也会使战地指挥官在使用F-22A的时候缩手缩脚——就像C一5“银河”运输机是按野战机场起降的要求设计的,但高昂的单价使它在整个生涯中从未在野战机场中实际起降过;现在的C-17也有重蹈这条老路的迹象,尽管它在试飞中试验过野战机场起降。

  全面隐身与适度隐身

  由于隐身的巨大代价和实战效果的不确定性,各国军方对隐身的要求是不一样的:美国空军是坚决的隐身派,新战斗机非隐身不可;美国海军和欧洲是半隐身派,能“适度隐身”就行,其余靠电子对抗、空战战术和网络战能力来弥补。换句话说,就是在不过分牺牲气动性能的前提下尽量考虑隐身要求,而不是一切围绕隐身。欧洲国家或许有技术水平的限制,但美国海军的例子就不是技术水平的问题了。除了早已放弃的A一12属于“全心全意”的隐身外,美国海军对F-22A的变后掠翼舰载型幷不热心;在F/A-1 8E实际上全部重新设计的情况下,也没有竭尽全力隐身修形,而是在网络战能力上倾注全力。考虑到F/A一1 8E将是美国海军未来至少20年里的主力战斗机(F-35取代的是F/A-18C而不是F/A-18E),美国海军发展战斗机的思路耐人寻味。

  大家知道,飞行器的雷达探测距离与其雷达反射面积的4次根成正比,也就是说,如果雷达反射面积小10倍,雷达探测距离只缩短不到1/2。在隐身效果上,不彻底的适度隐身肯定不及全面隐身,但受到高昂代价和战术条件的限制,全面隐身在大规模战争中的实际优越性幷不令人信服而适度隐身是在现有技术条件下少花钱、多办事的一个有效途径,是值得考虑的。

  全面隐身的F-22A到底是猛禽还是纸鹤,这不是由F-22A的性能决定的,而是由F-22A是不是能够完成美国空军赋予它的战术构想来决定的。

  从第二次世界大战起,美国空军的基本思想就是攻势防空,就是把空战的战场推到敌人的空域去,越过地面的战线,逼近到敌人的空军基地和防空火力跟前打。这样,美国空军可以有效地、不受阻碍地支援美国陆军,幷最大限度地阻止敌人空军对美国陆军的攻击。和攻势防空相对应的当然就是守势防空,就是以己方的空军基地和防空体系为依托,和敌人争夺地面战线以近的制空权。很显然,守势防空不能可靠地支援己方陆军,也不能可靠地陲止敌方空军对己方陆军的攻击。美国空军、以色列空军和北约空军是典型的攻势防空,苏联空军和世界其他空军通常属于守势防空,或者最多是防守反击。

  F一22A显然是攻势制空思想的结果。攻势制空和攻势防空只相差一个字,但含义大大不同。攻势制空是非线性作战的产物,也就是说,战斗不再局限于战线附近,而是在整个战场的全部纵深进行。空中战争不再是剥洋葱式的层层推进,而是不分前后方,在所有节点上全面打响,在最短时间内,以最大烈度“点穴”,迅速瓦解敌方有组织的抵抗。

  所以,全面隐身是~个重要的特性,只有隐身战斗机才能在没有摧毁敌方空中和地面的防空体系之前,就在敌人纵深夺取制空权,点住敌人的要穴。超声速巡航也是一个重要特性,因为隐身战斗机必须在最短时间内到达敌纵深的空中战场。这两者相结合,就使F-22A战斗机可以深入敌后随心所欲。军事世界画刊的文章:分析美军F-22A战机隐身缺陷

晨枫

  一般认为,第四代战斗机应该具备隐身、超声速巡航、超机动和网络战等能力。其中,隐身能力是最引人注目的。F一22A是第一架集上述能力于一身的战斗机,代表了目前世界战斗机技术发展的顶峰。本文将以F一22A战斗机作为案例,分析第四代战斗机隐身性能的相关问题。

  隐身性能与飞行性能

  空战的理想境界是把空中战场推到敌方的天空去。只有征服了敌人头顶的天空,才能打击敌人脚下的大地,幷保护己方的陆海军不受敌人的空中打击。F-22A所代表的“空中优势”作战思想,不再满足于在浅近纵深的敌空域递次争夺制空权,而是同时在战场的全纵深形成空中优势。只有隐身战斗机才能在开战之初,在没有摧毁敌方空中和地面的防空体系之前,就在敌人纵深夺取到制空权。

  在详细讨论F-22A空中主宰战斗机的隐身性能之前,先宏观地看一看与之相关的飞行性能。

  空中主宰战斗机应该具备超声速巡航特性,以便在最短时间内抵达敌纵深的空中战场。超机动性则是在“弓箭”不中后不得已而亮出的“短剑”,虽然是必不可少的,但与空中主宰的基本概念幷不完全一致——空中主宰的目的不是与敌纠缠、寻求短兵相接。F一22A的最初设计目标是深八前苏联内陆执行空中优势作战,要求在离前线160千米左右起飞出击,高亚声速接近前线随后以超声速巡航深入敌后约650千米,遂行空中作战;然后以超声速巡航退出战斗,返回友邻空域后以高亚声速返航。冷战结束后,F-22A的设计要求中不再指明苏联,也增加了多用途的要求,但基本技战术指标没有变。

  F-22A不用打开加力就可以在6-千米高度以1.6马赫飞行,但是美国空军秘而不宣的是,F-22A在这种状态下的航程或续航时间有多少。非加力超声速飞行和超声速巡航还是有区别白勺:只有与全程超声速进入和退出战区相配合,超声速巡航才有意义,否则只是延长时间的超声速;中刺。超声速巡航为了减少阻力,应该在空气稀薄的2万米以上高空,而不是在空气密度较大的6千米中空飞行。而F-22A的涡扇发动机是为中空中速而不是高空超声速飞行而优化的;它的低翼载、中展弦比、中后掠机翼对高机动的中空中速空战格斗十分有利,但在超声速巡航下的阻力却小不下去。类似的是,F-15的推力和推重比远高于F一1 04,但在最大速度上没有多少进步,1.6马赫下的超声速航程只有F-104的一半,就是因为F-104的气动外形及涡喷发动机是为高空超声速飞行而优化的,而F-15以牺牲阻力来换取机动性。F-22A同样也不能超越物理规律,各种好处“通吃”。

  另外,超声速巡航的油耗比亚声速大,所以超声速巡航战斗机的机内载油系数(机内载油量和正常起飞重量之比)要比亚声速巡航战斗机高。F-15C的机内载油系数为0.29,“米格一31”为0.41,“苏-27”也达0.40,而F-22A只有O.28,长时间超声速巡航的优势幷不突出。F-22A的非加力超声速飞行能力只说明其发动机推力的强大,幷不能证明其长时间超声速巡航的能力。

  F-22A的超机动性得益于其推力巨大的发动机和推力转向,但F-22A正常起飞重量从设计初期的22_7吨涨到现在的28.6吨,推重比从1.4跌到1.11,和F-15C没有实质的差别。重量的增加也使F-22A的翼载和F-15C相当。F-22A和F-15C在推重比和翼载上相当,如果不是推力转向,没有理由在机动性上好很多。但推力转向不是F-22A的独门绝技,相对于同样采用推力转向的对手,F-22A在超机动性上的优势还很难说。飞行员的生理极限和空空导弹的大离轴角发射能力,进一步削弱其超机动性的实际优势。

  F-22A的内载武器使其在空战时可以保持流线的气动外形,在机动飞行中的阻力无疑小于采用外挂武器的常规战斗机。1日F-22A为了发射内载武器,必须打开武器舱门将发射臂伸到外面。这样一采,干净的气动外形也就不复存在了。

  外形隐身与其他隐身

  F-22A战斗机的隐身技术属于第三代,比起SR.71、F-117A和B-2A,在隐身原理上进了一大步。早期隐身的SR-71主要靠吸波涂料吸收入射的雷达波,隐身效果有限。第一代隐身的F一117A主要靠镜面体原理,强调控制回波方向、制造回波闪烁,使对方雷达不能稳定地锁定它;但F一117A的隐身设计对气动性能的影响是显而易见的,它根本不能做空中格斗。第二代隐身的B-2A的设计目标是在开战之初就穿越完好的前苏联防空体系,攻击其核目标幷安全返航,因此要求全向、宽频带隐身。飞翼设计先驱诺斯罗普公司的无尾飞翼型设计能使电磁能量的散射大量减少,而剩下的能量则变成表面波幷沿弧面向周边“流散”,在流动过程中一路按指数规律衰减,形成回波的时候已是强弩之未了。这个隐身设计比F-117A的几何多面体外形要先进很多,既达成全向隐身目的,又兼顾了飞机的气动特性。

  后来洛克希德进一步发展了B-2A的连续可变曲率大弧面,幷注意到隐身和气动要求的均衡,推演出F-22A的外形。F-22A的菱形截面和机身的尖锐折边与B-2A的无尾飞翼外形异曲同工,对战斗机来说,这依然是现今隐身的最高境界。

  无数研究表明,由外形达成的隐身是最有效的,但代价也相当大。隐身加上超声速巡航和超机动性,使得F-22A成为美国和世界历史上最大、最重、最昂贵的战斗机。按照180架的采购量来分摊研制费用,F-22A的单价将达3.5亿美元以上,是便宜的F一15C的7倍之多。各国空军对隐身的重要性在原则上都同意,但对于如何实现最大效费比的隐身,尤其是隐身在实际战争(而不仅仅是战斗)中的效果尚存有分歧。

  隐身幷不是真的就看不见了,只是减小被发现的距离全向隐身在各个方向上的效果有显着差异,正视依然是雷达特征最小的方向。B-2A的隐身性能要好得多,但依然要仔细规划入侵路线,确保雷达特征最小的一面面向敌雷达。F-22A作为空中优势战斗机,就顾不得那么多了,在出击的时机、方向、路线方面没有轰炸机、攻击机那么自由。防空截击时就不谈了,即使在执行空中任务日寸,敌人的战斗机也是机动的。就算F一22A能通过战术动作使隐身最好的前方指向敌机以保证最大隐身效果,也不可能保证F一22A对地面雷达、预警机和其他方向上的敌机也有同样的隐身效果。在空地网络化的明天,这不比直接被敌战斗机雷达锁定要好多少。

  F-22A的发动机是战斗机历史上推力最大的发动机,但大推力等于大的红外特征。虽然F-22A的矩形喷口有助于增加炽热喷气流与周边空气的混合,尽快减低温度;但另一方面,为了提高涡扇发动机效率而增加的涡轮前温度和燃烧室温度以及更大的空气流量,使得F-22A尾喷流的红外特征不比F-15低。即使解决了尾喷流问题,机身蒙皮和前缘的气动加热也没有办法消除,尤其当F-22A打开加力推力在高空做超声速巡航时,机身的红外特征将是巨大的。在机载和地面光电探测手段高度发达的今天,这是隐身的一个大漏洞。

  F-22A如果做超声速巡航,将不可避免地造成音爆。虽然随着高亚声速和超声速飞机的发展,用听音装置来探测入侵飞机的做法已不像第二次世界大战时那么重要;但是,将听音装置用高速网络连接起来、配以高速信号处理,听音探测还是有相当的预警功能的,可以引导战斗机接敌——尤其是对于深入敌后的F一22A。

  隐身战斗机在协同作战中还会遇到一个特殊的问题,即如何不被同一空域的其他友军战斗机所误伤——这也是海军的攻击核潜艇一般不与友军潜艇在同一海域共同作战的原因——为此要解决敌我识别的问题。应答式敌我识别的不可靠已经是不争的事买。“非合作式敌我识别”的一个方法是用雷达精确扫描敌机、构造立体图形,然后进行图形识别;另一个方法是对敌机的发动机叶片进行计数,然后将叶片数、转速等发动机特征和数据库比较、判别敌我。这都要求雷达大功率照射,和隐身的要求是矛盾的。况且有朝一日,对手也可能掌握同样的隐身技术,那时,只要对手在常规机群中混杂一些隐身战斗机,就将使F-22A的战术处境极大地复杂化。预期效果与实际效果

  F-22A的前向隐身性能十分优秀,但巨大的背面看起来像一堵墙一样显眼,对视距内空战时的隐身很不利。不过这“应该”不是太大的问题——F-22A“应该”在视距外已经把敌人干掉了。然而,战斗的发展往往不是按主观想定进行的。例如,在越南战争时期得到大规模应用的“麻雀”中程空空导弹,设计初衷是在中距离上迎头攻击敌机,此时导弹上多普勒导引头的效果最好,还可以利用双方的相对运动增加导弹的有效射程。然而在实战中,大部分拦截成功的导弹都是在尾追攻击中发射的,原因是,飞行员的想法和设计师的想法幷不一样。

  在战斗中,为了消灭敌人、保存自己,导弹不一定恪守某一个攻击方向。F-22A飞行员可以迎头拦截敌机展开对自己有利的近距格斗也可以利用自己在速度和机动上的优势,“划大圈”完成包抄动作,占领敌机后方的有利发射阵位。但战斗机高速大转弯时要先拉半个横滚,这样巨大的背面就正对敌方,比较容易被敌方的空中和地面雷达发现。

  总之,F-22A优秀的前向隐身性能只有在双方列面接近的理想战斗情况中才能发挥出来,而这在实际作战中只占较小的一部分。F-4和“麻雀”中程空空导弹、F-14和“不死鸟”远程空空导弹在作战模拟中的优秀战绩与实战战绩的差异也是这么产生的,F-15的案例更说明问题。

  在F-15战斗机诞生之初,美国空军曾对其作战效能做过计算机仿真研究,结论是惊人的:F一15A和“米格一21”的交换率达到955比1!多年后在内利斯空军基地,美国空军用和“米格一21”性能相近的F-5E,与F-15C进行了对抗演习。演习前的计算机仿真表明F-15C大占上风,交换率为70比1;经过有空战经验飞行员的修正,交换率仍然为18比1。实战演习中,F一15C与F一5E按2对1、1对1、4对4、2对4进行对抗,双方从相对方向进入约50千米直径的交战空域,然后进行“自由搏击”。F-15的电子系统无疑比F一5优越,幷装备了“响尾蛇”近距格斗导弹和“麻雀”中程空空导弹,而F一5只装备了“响尾蛇”,但结果却令人十分震惊:F一15对F一5,在2对1(交换率5比1)、1对1(交换率3比1)、4对4(交换率2比1)时均有利于F-15,但优势幷不大;在2架F-15列4架F-5时,交换率就下降到1比1了。实战演习的结果与计算机模拟大相径庭。F一22A比F-15先进得多,但在多机对抗的实战中,是不是能够创造奇迹,历史的经验幷不看好。

  如果从空中主宰作战推进一步,将F一22A用于常规的浅近纵深争夺制空权的作战,F-22A以其较好的前向隐身性能与极其出色的飞行性能,无疑可以很好地完成使一任务;然而F一15C、F/A-1 8 E同样也能完成使命,尽管可能没有F一22A那么“轻松”。考虑到F一15C和F-22A的单价比为1:7,到底用谁更合算就很值得研究了。尤其是近距多机格斗的情况下,4架F一22A与同样价钱的28架F一15C相比,后者的胜算或许更大;最不济,28架F一15C在战术选择上的灵活性也比4架F-22A要好得多。

  在战争中,数量本身就是一种质量。在第二次世界大战中,德国“虎”式和“豹”式坦克的性能要比被戏称为汽油桶的美国“谢尔曼”坦克高到不知道哪里去了,但是凶狠的“虎”、“豹”最后还是被浪潮一般涌来的“谢尔曼”们撕成碎片。美国空军再阔气,也只能承购180架F-22A,其中至少70~80架留驻本土,作为本土防空、战时增援、训练、损失替补之用;在欧洲和亚太最多只能各派驻50架左右。即使所有F-22A全部集中到一个战区,也还是有完好率和出动率的问题。到时候,在任何一场具体的战斗中,到底能同时投入多少F-22A是很成问题的。

  高昂的单价也会使战地指挥官在使用F-22A的时候缩手缩脚——就像C一5“银河”运输机是按野战机场起降的要求设计的,但高昂的单价使它在整个生涯中从未在野战机场中实际起降过;现在的C-17也有重蹈这条老路的迹象,尽管它在试飞中试验过野战机场起降。

  全面隐身与适度隐身

  由于隐身的巨大代价和实战效果的不确定性,各国军方对隐身的要求是不一样的:美国空军是坚决的隐身派,新战斗机非隐身不可;美国海军和欧洲是半隐身派,能“适度隐身”就行,其余靠电子对抗、空战战术和网络战能力来弥补。换句话说,就是在不过分牺牲气动性能的前提下尽量考虑隐身要求,而不是一切围绕隐身。欧洲国家或许有技术水平的限制,但美国海军的例子就不是技术水平的问题了。除了早已放弃的A一12属于“全心全意”的隐身外,美国海军对F-22A的变后掠翼舰载型幷不热心;在F/A-1 8E实际上全部重新设计的情况下,也没有竭尽全力隐身修形,而是在网络战能力上倾注全力。考虑到F/A一1 8E将是美国海军未来至少20年里的主力战斗机(F-35取代的是F/A-18C而不是F/A-18E),美国海军发展战斗机的思路耐人寻味。

  大家知道,飞行器的雷达探测距离与其雷达反射面积的4次根成正比,也就是说,如果雷达反射面积小10倍,雷达探测距离只缩短不到1/2。在隐身效果上,不彻底的适度隐身肯定不及全面隐身,但受到高昂代价和战术条件的限制,全面隐身在大规模战争中的实际优越性幷不令人信服而适度隐身是在现有技术条件下少花钱、多办事的一个有效途径,是值得考虑的。

  全面隐身的F-22A到底是猛禽还是纸鹤,这不是由F-22A的性能决定的,而是由F-22A是不是能够完成美国空军赋予它的战术构想来决定的。

  从第二次世界大战起,美国空军的基本思想就是攻势防空,就是把空战的战场推到敌人的空域去,越过地面的战线,逼近到敌人的空军基地和防空火力跟前打。这样,美国空军可以有效地、不受阻碍地支援美国陆军,幷最大限度地阻止敌人空军对美国陆军的攻击。和攻势防空相对应的当然就是守势防空,就是以己方的空军基地和防空体系为依托,和敌人争夺地面战线以近的制空权。很显然,守势防空不能可靠地支援己方陆军,也不能可靠地陲止敌方空军对己方陆军的攻击。美国空军、以色列空军和北约空军是典型的攻势防空,苏联空军和世界其他空军通常属于守势防空,或者最多是防守反击。

  F一22A显然是攻势制空思想的结果。攻势制空和攻势防空只相差一个字,但含义大大不同。攻势制空是非线性作战的产物,也就是说,战斗不再局限于战线附近,而是在整个战场的全部纵深进行。空中战争不再是剥洋葱式的层层推进,而是不分前后方,在所有节点上全面打响,在最短时间内,以最大烈度“点穴”,迅速瓦解敌方有组织的抵抗。

  所以,全面隐身是~个重要的特性,只有隐身战斗机才能在没有摧毁敌方空中和地面的防空体系之前,就在敌人纵深夺取制空权,点住敌人的要穴。超声速巡航也是一个重要特性,因为隐身战斗机必须在最短时间内到达敌纵深的空中战场。这两者相结合,就使F-22A战斗机可以深入敌后随心所欲。
怎么红的????
《现代兵器》----美军F-35/22优势明显我们不可空谈反隐身技术

作战性能是否平庸?

  说到F一35的作战性能,往往要牵涉到未来战场的作战模式与战机定位问题。一直以来对F一35持否定态度的人往往会犯两个错误:一是过低估计了隐身性能在空中作战的作用。

  隐身技术是一个对空中作战有着划时代影响的技术跃进。早在二战,人们就已经发现,决定大部分空战结果的是对空情的把握和利用,先敌发现、先敌占位的往往就能克敌制胜。越战时据美军统计,一大半飞行员被击落时不知道自己正被攻击。SA,也就是对空情的掌握,其实是决定空战胜负的第一要素。知己知彼,百战不殆。只有掌握了对方的数量、高度、速度、方向,乃至机型等,己方才能采用正确战术、掩藏自身弱点、抢占有利态势。敌机盘旋速度快了两度算什么,我机战术选择得当根本就不用和你兜圈子;敌机爬升率快了20米/秒算什么,我机已经占据有利高度和方向,敌机那点性能优势可能根本就无从用起就已经被我机抢先锁定并发射导弹击落。一句话,想办法用自己的导弹而不是飞机去和敌机比机动性才是制胜之道。

  进入20世纪70~80年代,超视距空战一步步占据主导地位,SA所具有的决定性意义丝毫没有减弱。在贝卡谷地之战中,以色列取得压倒性胜利的根本原因不是F一15或F一16对米格一23的性能优势(虽然这优势也是非常巨大的),而是叙利亚在前沿雷达和指挥系统被破坏、干扰的情况下,必须面对以E一2预警机为核心的以色列空战系统。说到底,盲眼的巨汉再强壮也打不过耳聪目明的小个子。而隐身能力最致命的影响,就是使交战双方对空情的掌握重新变得极度不对等。如果说现代航电系统是在增强自身SA能力的话,那隐身技术实质上是剥夺了对方的SA能力。

  有很多人在研究用战法来克制拥有隐身战机的一方,殊不知只有掌握了充分的敌情才有战法可言。在对方与自身掌握的战场信息有数量级差距时,拥有信息优势的一方将开发和实践出更多更有效的战法,将自身战力优势进一步放大。战法的优势在隐身战机一方,这是无情的事实。而且在隐身能力上,必须抛弃掉某种形象但却是荒谬的联想才能做出正确的判断。这种联想就是把隐身能力当作了哈里·波特的隐身斗篷,穿上就完全看不见。等到我们有了某种不为人知的技术窍门,就如同念了一个咒语,隐身斗篷失效了,我们和哈里·波特又站在一条起跑线上。这当然是个童话。

  隐身技术本质上是一套完整的工业及技术标准,从机身每一个斜面、每一条曲线,到每一个舱口盖、每一条缝隙,都经过严格的测试计算与折衷。方方面面、严格细致,来不得半点投机取巧。而一旦实现,就能实实在在带来巨大的战术优势。试想反隐身一方要用什么条件、多少代价去削弱这个优势?而且注意,只能是削弱而不可能彻底破除。而且雷达信号特征减小后,进行电子对抗的效果就将大大提高。在雷达信号低几个数量级的基础上,就算探测手段提高了,隐身目标也比较容易通过电子对抗系统上的进步继续保持不被发现、不被跟踪、不被锁定的能力,其对非隐身目标的作战优势仍将是巨大的。

  打个比方,如果要掩蔽一个0.3平方米的单兵电台,那么只需要抱来一捆干草就可以把它藏得严严实实;如果让你去掩蔽一台30平方米的“飞毛腿”导弹发射车呢?你运来十卡车的干草和树枝也很难掩藏得好。而事实上你这一大堆掩藏用的东西本身就可能会引起注意并被发现。隐身飞机的雷达反射截面积比普通飞机低几个数量级,在对方雷达屏幕上即使出现也只是微弱闪烁的信号,就好比在飞机上看那个0.3平方米的电台,一旦配以电子干扰,将极难被跟踪和锁定。而一架B一52呢,多架干扰飞机组成干扰走廊都不一定能保得住它。至于那些正在发展中的反隐身措施,还没有一个可以作为主战装备的,只能部分削减隐身战机的优势而已。比如米波雷达,最多也就是能够预警,防御战机上的雷达看不见还是不能对来袭的隐身飞机进行超视距作战。就算防御战机换装大功率主动相控阵雷达,可以在一定距离上发现隐身飞机,也很难锁定。因为隐身飞机的信号是闪烁和微弱的,就算防御战机的雷达某一个时刻将其锁定,导弹的雷达导引头仍然可能无法锁定。

  总之,隐身飞机具有巨大的战术优势,完全可以再配合适当的战术来实现先敌发现、先敌摧毁。这是决定性的。但有些人在讨论F一35 时,却常常以一句“将来开发出反隐身技术后”就那么轻易抹掉了隐身技术的优势。显然“鸵鸟精神”是要不得的,连客观面对都做不到,那未来战场上又指望用什么来克敌制胜?

  因此,虽然F一35现在还在试飞、飞行性能还未完全展现,但笔者可以确信的是其空战能力将大大超出“台风”、“阵风”等三代半战机,更不要说其它三代机。各中原因就在于这些战机在空战所需信息的获取上与F一35有数量级的差距。所以,笔者认为“超级大黄蜂”甚至“台风”都有可能成为F一35服役的前过渡机型。

  再谈一点,美军为什么对隐身能力这么看重。因为美国在详细评估后认为:缺乏隐身能力的飞机在面对2l世纪以S-400、S- 300、“爱国者”、“宙斯盾”、“紫苑”等新一代先进防空系统时,将不具备足够的生存性。这是一个非常重要的战场趋势。随着技术进步,对一个目标已经几乎可以做到发现即摧毁。可以设想,在与技术先进的对手作战时执行对地打击任务,类似“飞豹”、苏一30或F-15E这样的第三代战机面对当代主流先进防空体系时有多少生还的希望?不要只看到美军在海湾上空可以纵横驰骋、战损率低,那是因为当时美军是以领先至少一代的空中进攻体系去打击落后的防空体系。如果是面对同等水准、甚至是领先的防空体系呢?先不要说执行任务,自身的生存概率又能有多高?

  具备隐身能力的F一35完全可以与F一22、B一2等一起首先执行“踢开大门”的任务,以全隐身配置先发制人打击和摧毁对方指挥控制节点、防空阵地等。这些目标防护严密、坚固、数量少,很适合全隐身战机突击摧毁,然后再让身后的非隐身飞机蜂拥而入。防空火力减弱时,如果对火力投射密度有要求,F一35也可以外挂武器实施打击。

  第二个容易产生错误的因素,是机动性在当今空战中的影响被高估了。美军曾经做过深入研究,就是模拟推力矢量对空战胜负的影响。当两架战机只进行近距离格斗时,推力矢量对战果的影响很大,机动性提高有立竿见影的效果。但如果两机对头从超视距空战打起,那么推力矢量对空战的影响就小很多了,不再是主要因素。当把空战设定为预警机指挥下的机群空战时,推力矢量对空战结果的影响则微乎其微。其实美国GE和PW公司在90年代早期就已拥有成熟的三维推力矢量技术,并且可以为装备F一15、F一16的国家提供改装服务。早在1991年,美国就已经和以色列一起研究把当时的三维矢量喷管用于F一 16的技术问题。但迄今却几乎没有国家这样做(除了印度这样的“另类”),根本原因就是在国防经费有限的情况下,把钱花在提升航电武器系统对战斗力的贡献,要比加装推力矢量提升机动性大得多。

  另外,还有一个问题必须要提一下,那就是一般飞机的性能数据都是在净构型或至多带两枚格斗空空导弹的情况下试飞出的数据。而对于F 一35来说,其主要设备和武器都已经内置,实战任务载荷下的性能下降要远比一般作战飞机的要小。如果要比较F一35与米格一29的作战飞行能力,不妨让后者挂上导航/攻击吊舱、3具大型副油箱、两枚1000磅炸弹和两枚中距空空导弹,这样才算公平。对于F一35来说,这是其基本配置,而且全部内置,除了重量影响外,对其气动构型几乎没什么影响。而这对于普通三代战机影响就相当大了,原先能轻松飞两倍音速,此时往往连超过音速都作不到;能作9G机动的,可能连4G都困难。所以,尽管F一35的试飞还没结束,但我们也可以做出这样的判断:即使与三代战机里最优秀的型号相比,F一35在任务载荷情况下的飞行性能也将毫不逊色。
对于美国的盟国体系意味着什么

  隐身时代的来临对世界军售市场带来了不小的冲击,因为它带来了很多敏感问题,因而也使得原先传统军火进出口国之间的合作面对新的困难。第三代战机研制出来时美国在对外销售上是毫不犹豫的,连F一14“雄猫”这样当时绝对尖端的战机也可以第一时间出售给伊朗。而现在,就连80年代就问世的 F—117、B一2等战机的关键技术细节仍然处于严格保密之中,F一22已经被美国国会立法禁止对外销售,哪怕是对最铁杆、最亲密的盟国——日本。在隐身技术上已经有所削弱的F一35同样在耗资巨大、进行专门防泄密设计后,依然在生产转让上小心翼翼,这在以前是没有过的。要知道战斗机和攻击机在美国历史上一直都是以普通技术的面目出现。与战略侦察机、战略轰炸机和截击机等不同,战斗机和攻击机对于盟国都是敞开出售。那么,为什么现在情况发生了变化?关键就在于第三代战机的主要技术基础与第四代战机有着巨大的本质差异。

  第三代战机的技术本质是一个独立存在的对称性技术体系,也就是说F一15的技战术优势是来自于其自身的高速度、高机动、载弹量、航程、雷达性能、座舱视野和人机界面等所能达到的性能。对方可以发现它,在这方面它和对手是对称的。对手如果想破解它的优势,也需要在速度、机动性等方面超越它。而隐身战机的优势是带有很强的协作性和非对称性,也就是说对方之所以会在对抗中落于下风,是因为无法发现它或很难发现它。那么,要破解掉其优势,首先不是自己飞行性能等要好过它,而在于能够先侦测到隐身飞机。如果得到了该种隐身飞机的技术资料,那么即使搞不出一个类似的机型,也可以对其构成巨大威胁。比如其吸波涂料的成分、吸波结构的性能、其对隐身效果有巨大影响的软件运作的情况,得到了这些资料就可以有针对性地提升部分现有装备的反隐身能力,非对称优势将被非对称的部分破解。而在以前,就算了解到F一15的垂直机动性有多好、是怎么得到的,苏联也只能苦干十多年研制出苏一27去与其对抗。

  再者,目前来看隐身技术处于优势地位,包括美国自己也无法完全防范拥有隐身技术的对手对自己造成伤害。比如朝鲜即使获得了50架最新的F一15E战机,也很难真的对美国构成打击,再不济美国也可以用数量优势压垮各种对手。但如果现在朝鲜拥有了50架F一117,那美国很多重要目标还真的难以完全避免被打击、摧毁。正是因为隐身技术的这种敏感性,美国采取了严格的出13管理政策,才出现目前这样的情况:英国与美国为了出售时的技术问题吵得不可开交、美国对不同国家有不同的技术处理等等。要知道,美国与英国是连战略核导弹技术都可以共享的国家。

  但是,该出口的还是要出口。战机出口是绑定盟国、维持国际影响的重要手段,不可或缺,美国绝不会因噎废食。虽然技术屏障似乎使得美国及其国有点“见外”,但F一35最终仍将会是一个统合西方盟国空军的粘合剂。首先,隐身技术的开发、使用和升级都依赖一个非常庞大先进的工业技术体系,而这个完整体系现在只有美国可以提供。一旦购买了F一35,那么一方面你可能会很快喜欢和依赖上F一35的隐身战力;另一方面,来自美国的配件、升级和培训等等也将是不可或缺。其空中力量将首先围绕F一35重新整合,接着再围绕着美国空中力量重新整合。最终,F一35这种隐身信息作战平台将成为“铆钉”,将大部分西方空战力量“装配”起来。所以,美国即使不得不面对部分技术必然而缓慢得泄漏,也一定要尽可能地多拉盟国入伙。

  事实上我们可以发现,不止是空军体系,现在基本上美国的北约和非北约盟国都将“由海向陆”当作本国海军建设的指导原则之一。要说除了美、英、法海军具有越洋攻击能力以外,其它如荷兰等小国有什么必要造大型两栖舰呢,由什么海向什么陆呢?其实这就是追随美国全球战略的体现。他们的海军战略不能以独立武装力量的视角来评判,必要时,他们的驱护舰只与两栖舰与补给舰都将纳入美国的远征特混舰队。陆上部队也一样,美国盟国圈子里对于快速反应部队的建设,也与全球反恐战争的布局有着密切关系。如波兰、德国等中欧国家几乎没有任何现实的外在危险,武装部队的重点不再是保家卫国的装甲部队、重型火力,而是快反部队、特种部队,讲究的是远程兵力投送能力。

  返回头再看,我们会发现从这个意义上讲,F一35也是不可替代的:F一22太强悍,美国在若千年后将简化版的机型卖给日本这样温顺盟友部无法取得通过国会的同意,更不可能大肆扩敞。如果将来再没有一个低端的隐身战机去顶替F一16、F/A一18去占领盟国市场、整合盟国武力,那对美国几乎是不可想象的。
给纯白比,这叫红.:D
该文准红,没全红:D
这个叫晨枫的文章,清一色的美国飞机不足为虑,被俄国飞机打的满地找牙。

只要上afwing看就知道了。
从另一个角度看问题更助于我们白里透红
转了两文,一红一白,果然是H的人气高,果然是H的扯淡多。
个人感觉西西河的晨枫还是有实力的,但这篇文章有不少可以商榷的地方。
[:a6:] 比起俺老大来差远了
老大是哪个?[:a3:] 不同的领域有不同的老大吧?
[:a4:] 俺老大叫FC23
凌晨的时候他在水区下雪呢。;P
文章真长啊,没看完
B2不是诺格的么 洛克希德怎么发展···商业机密焉能泄露???
原帖由 中国邦德 于 2008-1-27 22:22 发表
从另一个角度看问题更助于我们白里透红

:D :D :D :D :D :D
不知道怎么说你哦!!!!楼猪!!!!!!!:Q :Q :Q
不要把F-22神化了,对吗楼猪:P