深度:鹘鹰与歼20谁是我海军四代舰载机最佳选择

2014年05月13日 11:44  现代舰船  收藏本文
资料图:国产核航母想象图,歼20歼31暗剑无人机上舰 资料图:国产核航母想象图,歼20歼31暗剑无人机上舰

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  中型战斗机是发展主流?

  对于舰载战斗机的发展,存在一个说法,认为中型战斗机由干体积较小,所以能在航空母舰上部署较多数量,对于航空母舰来说是最好的选择。作为例证的是美国的F/A-18“大黄蜂”系列,法国的“阵风”-M等。

  实际上,这种思路本身是对航母发展历史的不了解所导致的,航空母舰舰载机的发展,是朝着不断重型化的方向发展。美国海军每一代的主力战斗机,都是根据弹射器的最大弹射能力和拦阻索的最大拦阻能力而发展的,每一代战斗机实际上都是在不断的重型化过程中,F/A-18E/F“超级大黄蜂”表面上看起来比F-14“雄猫”要轻,但这两种飞机实际上是固定翼和可变后掠翼两种不同的气动形式。F-14“雄猫”依靠可变后掠翼取得的低速优势在C-13弹射器和MK-7拦阻系统上取得较大的重量,F/A-18E/F“超级大黄蜂”则是在固定翼限制下实现了大重量,实际上已经是美国海军历史上最重型的舰载固定翼舰载战斗机,后续的F-35C重量则更进一步放大,空重达到了15700千克,最大起飞重量达到了32700千克,与F-14A相当接近,这也反应了美国海军舰载战斗机不断增重的过程。F-14A是使用特殊手段提前实现了舰载机的重型化,较轻的F -18E/F取代F-14A并不是中型战斗机取代重型战斗机,而是回归到常规手段实现重型化的道路上来而已。

  作为中型战斗机的F/A-18“大黄蜂”,并不是美国海军的主力战斗机,而是一种填补战力空缺的功能性机种,真正占据了航空母舰主力战斗机位置的F/A-18E/F则是一种脱胎换骨的重型战斗机。

  “阵风”-M虽然按照美国标准属于中型战斗机,但是相对于“戴高乐”号较小的排水量,已经是空前级别的重型舰载机,空重达到了10吨,最大起飞重量超过22吨(F-4“鬼怪”战斗机虽然最大起飞重量略大,但是基本上没有在吨位类似的“埃塞克斯”级航母上实际部署,且在“埃塞克斯”级上也无法发挥最大起飞重量),而在“阵风”-M之时的F-8U和“超军旗”最大起飞重量远小于“阵风”。“阵风”这个级别的舰载机,本身按照传统设计是很难在“戴高乐”号这样的中小型航空母舰上使用的,达索公司为了满足使用需求还特别采用了放大着舰迎角、可抬高机头的起落架等方案,才勉强满足了其使用需求,从这也可以知道法国方面希望能够获得更大、更重舰载机的需求一直相当强烈。

美军主力航母舰载机F-14雄猫战斗机美军主力航母舰载机F-14雄猫战斗机

  架数优势=作战能力优势?

  中型战斗机相对于重型战斗机,可以取得一定程度的数量优势,这是一个可以证明的公论。但是数量优势和作战能力优势,有相对应的关系吗?航空母舰发展史告诉我们,NO。

  20世纪50年代航空母舰进入超级航母时代,以“福莱斯特”为代表的早期超级航母搭载各种舰载机超过100架,而到20世纪80年代比“福莱斯特”级更为巨型的“尼米兹”级载机数量已经降低到80架级,难道能认为“尼米兹”级的航空能力不如“福莱斯特”级?这是显然不可能的。

  “福莱斯特”时代舰载机主要的数量来自于A4、A-1、F-8U等轻型攻击/战斗机,而到20世纪80年代“尼米兹”级航空母舰上最轻型的舰载作战飞机已经变成了空重接近A4两倍的F/A-18,实际上也可以从中看出舰载机不断的加大重量减少数量的趋势。

  舰载机不同于陆基飞机,本身航空母舰的出动和回收能力有限,不足以支持大数量规模。单机的着舰回收时间即使以训练有素的美国航空母舰来说,也需要达到1分钟以上,如果有某机着舰失败复飞需要的时间也要进一步延长。一般说一个40架的编队,回收需要的时间超过1个小时属于非常正常的水平,也就是要求最后1架着舰的飞机在编队返航的时候至少要保留超过1小时油量以等待着舰,而这明显是不可能的。实际上,航母的单次攻击编队一般是20架飞机以内,而且其中还要包括续航时间较大的电子战飞机和预警机以避开集中着舰的高峰期。以20世纪8年代末“尼米兹”级的标准全甲板进攻状态为例。第一波攻击波也只有17架固定翼飞机,其中担任电子战任务的EA-6战机4架,担任预警任务的E-2C预警机1架,4架F-14担任掩护,承担攻击任务的F/A-18只有9架而已,第二波攻击依靠第一波攻击的电子战飞机和预警机继续留空协同,攻击机数量达到了10架。

  不光是回收时间问题,更严重的问题在于飞机整备时间限制,航空母舰有严格的防火防爆条例,不允许在机库内进行装弹、加油作业,必须摆放在甲板上进行作业,同时航母甲板的空间限制使航母无法使用机械化运弹。装弹设备,必须采用人力进行运弹、挂弹,作业速度相当缓慢,而且机库内无法进行发动机试车,必须在甲板上选取尾部方向空旷的位置摆放以进行试车作业。在这样的情况下。航母能支援的舰载机出动能力是相当有限的,在这样的情况下尽量提高舰载机的单机作战能力是比单纯增加飞机数量更好的选择。

  “持久自由”行动中,这个方面的问题就表现相当明显。在昂贵的A-6攻击机退役,同样昂贵的F-14战斗机寿命基本接近耗尽的情况下,美国海军对阿富汗的打击,大部分都依靠老迈的F/A-14,因为其单次起飞打击载荷相当于 F/A-18C/D的4倍(8枚MK83低阻航弹对两枚MK83),而且在这样悬殊的载荷比例下其作战半径达到640海里以上,远超过F/A-18C/D的350海里,只有依靠F-14才能执行纵深打击任务。在冷战时期,美国海军同样需要执行大量的纵深打击任务,也是依靠重型攻击机A-6和F-14战斗机执行。在F-14和A-6纷纷退役的今天,美国海军坚持JSF计划,也是因为F-35C是仅有的可以实现类似A-6和F-14打击能力的选择。

美国海军尼米兹级核动力航母美国海军尼米兹级核动力航母

  中国航母的舰载机战力评估

  对于中国航母舰载机来说,数量优势和作战能力优势的区别一样明显。以我国第一艘航空母舰“瓦良格”号为例,其在苏联时代的配载方案,是24架苏-27K或者36架“米格”-29K,中型的“米格”-29K相对于有史以来体积最大的舰载战斗机苏-27K/苏-33(机身长度达到惊人的21.94米)也仅有不到50%的数量优势,反应到我国自用航母上也是如此,比“米格”-29更大的“鹘鹰”(“鹘鹰”岸基型翼展达到11.5米,与“米格”-29K的11.99米类似,而舰载版必然有更大翼展,后文将详细论述,机身长度皆为17米左右),和比苏-27K/苏-33更短小的歼-20(当前公允的长度在20米上下)。其数量优势将进一步缩小,而性能上的劣势将更进一步的放大。

  前文已进行分析,该机如果需要将空重控制在与F-35A类似的12吨级,其内油容量需要控制在4吨级,其载油系数比以短腿著称的F/A-18“大黄蜂”更为突出。特别是该型机转为舰载机使用,更为明显。而如果要取得较大内油,其重量则会发生膨胀,导致飞行性能严重恶化。

  体型与之类似的F-35在发展为舰载机F-35C的过程中,空重增大到15700千克,机翼面积从42.7平方米放大接近20平方米达到了62.1平方米。F-35在改进改型的过程中遇到的问题,“鹘鹰”一样必然会遇到,舰载机最重要的特性就是确保在低速状态有足够的升力,而“鹘鹰”样机较小的机翼面积无法满足在航母上起飞或者着舰的需求,只能和F-35C 一样靠放大机翼实现,而放大机翼增大空重又必然需要更大的机翼,形成一个水多加面,面多加水的循环。在正常的技术水平下,“鹘鹰”舰载改进后空重接近15吨是很有可能发生的,而这个状态下的推比,载油系数问题都将极为突出。

J-20战机打开弹仓发射远程空空导弹示意图J-20战机打开弹仓发射远程空空导弹示意图

  歼-20则刚刚相反,其鸭翼布局和巨大的机翼天生就适合改造为舰载机,需要进行的改动幅度小很多,需要带来的增重也更小。实际上其设计上本身就考虑了未来在航母使用的需求,为此搭配了极为强壮的主起落架支柱,并将其连接在机身最强的翼根处,这个设计与F-14类似,是最适合舰载机使用的起落架安装方式。

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