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F-35的空戰能力問題

F-35的世界充滿精彩,總是高潮迭起,近來透露的美國空軍F-35A與F-16D的對抗演習進一步吊起人們對F-35的興趣,但這不是F-35項目辦公室或者洛克希德所希望的那種興趣。

F-35的設計要求之一是“機動性不亞于F-16”,但近來透露的F-35A對F-16D模擬空戰激起人們的極大興趣

F-35的身世很復雜,但F-35的使命原本并不復雜:這是一架戰斗轟炸機,以對地攻擊為主,但空戰能力要求不弱于F-16或者F-18。從某種意義上說,這是一架具有自我護航能力的F-117,可以客串兼職戰斗機。由于時代的陰差陽錯,現在F-35的使命大大復雜化了,空戰成為F-35的重要使命,空戰能力不足成為F-35陣營揮之不去的頭痛。F-35A將替代美國空軍的F-15、F-16、A-10,美國海軍和海軍陸戰隊的F-18,還有美國海軍陸戰隊的AV-8B。由于F-22的產量遠遠低于美國空軍的預期,F-35A將占美國空軍戰術飛機的90%以上,不可避免地要承當相當部分的攻勢制空和防空作戰任務。美國海軍倒是有F-18E/F擔任艦隊防空主力,但航母艦載機數量有限,所有戰斗機都要一個頂倆,性能可以有所側重,但都應該在艦隊防空和海陸攻擊能力方面至少達到基本要求,這樣才能最大限度地增加攻守實力和戰術靈活性。美國海軍的基本要求也是很高的。在美國海軍陸戰隊方面,戰術飛機將為清一色的F-35,包括在航母上與海軍混編的F-35C和在兩棲攻擊艦上獨立部署的F-35B。盟國方面的情況要復雜一點。已經裝備“臺風”的英德意西等不依賴F-35作為制空防空主力,但混合裝備F-15、F-16、F-18的國家就比較糾結,用理論上已經過時的第三代戰斗機(在歐美現在稱為第四代)為更先進的第四代(在歐美稱為第五代)戰斗機開路保駕,不免很是尷尬,以色列、日本、韓國、新加坡都將遇到這個問題。計劃采用單一F-35的國家這個問題更大,如挪威、丹麥和加拿大(尚未決定是否購買F-35)。

空戰戰斗機要求有較高的速度、機動性、火控系統性能和武器攜帶能力。速度不僅對及時趕到戰場很重要,還能增加武器發射時的能量;機動性是戰斗機的生命,火控系統決定了發現、鎖定和發射武器的能力,武器掛載量則是消滅敵人的基本,武器沒有了,一切都是空談。

為了降低成本與研發風險,F-35在設計時就定位于非超巡戰斗機。不僅如此,F-35的最高速度只有M1.6,低于典型第三代戰斗機。F-35的加速性也受到相對較低的推重比的限制,在正常起飛重量下,F-35的推重比與在越南上空就以笨重著稱的F-4相當。更要命的是,F-35的翼載較大,甚至高于同樣越南時代的F-105,使得機動性受到很大的限制。垂直機動固然依賴更高的推重比和更低的翼載,水平機動也同樣如此。戰斗機轉彎不是靠垂尾上的方向舵的偏轉,那樣只能把戰斗機扭轉了身子側滑,而不能真正轉彎。轉彎需要的側向力是通過橫滾到幾近側立位置而產生的側向升力形成的,拉大迎角最大限度地增加升力,代價是阻力急劇增加,需要大推力來維持速度。這當然是對機動性的簡單化描述,但高推重比和低翼載對機動性是具有決定性作用的。對于機內燃油量比慣例更大的F-35是否應該以正常起飛重量作為推重比和翼載的計算參照,這是可以爭論的,但不爭的是,F-35在美國空軍與F-16的對抗演習中因為機動性不足而落敗。

2015年1月14日,美國空軍組織了一次F-35A對F-16D Block 40的模擬空戰演習,這是一次沒有預案的演習,更加接近實戰,目的是檢驗F-35A的格斗空戰能力。也有說法這是測評F-35A機動能力的對抗性試飛,用于通過實飛數據來調試飛控律。不管用什么名義,兩架戰斗機在近似實戰的條件下進行了多次對抗性飛行。參加演習的是AF-02,這是早期F-35A,缺乏隱身涂層,但這本來就不是格斗空戰所必需的。減少了隱身涂層的重量實際上還改善了AF-02的機動性。對抗演習中,AF-02連機內武器都沒有掛載,進一步減輕了重量。演習中也沒有打開、關閉武器艙,因此沒有武器艙門打開時額外阻力的不利影響。缺乏雷達和火控軟件升級是一個問題,使得AF-02無法使用頭盔瞄準系統,也無法在大離軸角度上發射空空導彈。不過演習中F-16也沒有使用這樣的能力,其結果是兩邊只有靠機動性和傳統空戰技巧硬抗。但較早版本的飛控軟件有可能限制了機動性。另一方面,雙座的F-16D不僅重量比單座F1-16C更大,還掛載了兩個1400升翼下副油箱。4月間,美國《航空周刊》曾報道美國空軍組織了一次F-35A對F-16的對抗演習,但沒有提到演習結果。一般認為,這兩起是同一次演習,換句話說,演習在加利福利亞的愛德華茲空軍基地進行,F-35A的飛行員是洛克希德首席試飛員大衛?尼爾森。不過飛行員身份只是猜測,現在透露的報告中,飛行員的名字被掩去了。但報告指出,飛行員有2000小時的F-15E飛行經驗,飛過F-16 Block 30/40/42/50,飛過F-18E的大迎角機動,用上述機型加上F-15C參

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點擊數:  更新時間:2015-10-22 14:49:24
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