美国顶尖战斗机,F22过于先进被禁止出口,打造F35畅销多国

从上世纪九十年代初的海湾战争开始,在美国的大力推动下,现代战争就开启了全新模式,空天一体作战、制空权争夺在战争中的价值越来越大。在其后的北约空袭南联盟军事行动中,美国和北约空军更是把制空权争夺在现代战争中的价值表现的淋漓尽致,当时甚至有说法认为,现代战争单凭空中作战就可以决出胜负。虽然这个说法在此后被证明是无稽之谈,制空权争夺也不可能完全代表现代战争,但是在现代战争中,制空权争夺的价值还是至关重要的。受此影响,构建强大的空中作战力量就成了事关很多国家国防安全的大问题,很多国家也开始大力度提升本国空军的作战能力,以及引进列装更加先进的现代战斗机系统。

美国顶尖战斗机,F22过于先进被禁止出口,打造F35畅销多国

图为美军F-15战斗机

只是,作为现代工业科技的结晶,先进战斗机系统的研发制造又不是一般国家可以做到的,甚至一些大国都不具备独立研发制造现代先进战斗机的能力。在现今世界,真正有能力独立研发制造现代尖端战斗机系统的国家和地区屈指可数,这些国家和地区研发制造的现代尖端战斗机系统也销往全世界,成为很多国家空军装备体系中的中流砥柱。其中,美国、俄罗斯、中国和欧洲一些国家和地区就是世界上少数几个拥有独立研发制造现代尖端战斗机系统能力的国家和地区。美国的F22隐身战斗机系统、F35系列隐身战斗机系统,F15系列战斗机系统和F16系列战斗机系统,俄罗斯的苏27系列战斗机系统,米格29系列战斗机系统,苏57隐身战斗机系统和欧洲三雄台风、阵风、瑞典鹰狮战斗机系统就是目前世界为数不多的现役顶尖战斗机系统。

F22隐身战斗机系统

首先从美国说起,美国是现今世界军事工业实力最强的国家,世界最早认识到制空权在现代战争中价值的国家,美国空军的整体实力和现役战斗机系统的性能至今仍保持世界第一水平,美国空军的战术水平和训练水平也超过很多国家空军。美国现役F22隐身战斗机系统,F35系列隐身战斗机系统,F15系列战斗机系统和F16系列战斗机系统都是目前世界最好的战斗机系统之一,其中F22隐身战斗机系统还是世界第一款隐身战斗机、目前世界技术性能最强的战斗机系统。

美国顶尖战斗机,F22过于先进被禁止出口,打造F35畅销多国

图为美军F22隐形战机

到了上世纪八十年代前后,冷战已经进入尾声,前苏联一日不如一日,与之相反,美国的经济、工业和科技在当时反倒是一片欣欣向荣。在这样的背景下,为了保持美国空军对前苏联空军的优势,以及进一步拉大前苏联战斗机系统性能和美国战斗机系统性能的差距,在美国获悉前苏联开始研发苏27战斗机系统和米格29战斗机系统之后,美国军方就迅速启动了更先进战斗机系统的研发计划,意图取代当时技术性能还有很大优势的美军F15系列战斗机系统,将美苏战斗机系统技术差距扩大到一代的水平。

1981年6月,美国空军发布了“先进战术战斗机”的研制招标书。根据美军这份招标书的要求,“先进战术战斗机”也就是ATF的硬性指标主要有三个,即隐身性能,超音速巡航性能和短距离起飞性能。在其后,美国航空工业企业迅速推出了YF22和YF23两种试验机参与选型,这两种试验机都拥有很强的隐身能力,雷达反射截面积比以往的战斗机系统降低了几个数量级。1991年4月,经过激烈的竞争角逐之后,美国最终放弃了设计更加先进、但太过超前项目风险太大的YF23方案,选定了YF22方案,世界第一款隐身战斗机系统F22诞生。

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诺斯罗普公司和麦道公司设计的YF-23(上方)由于设计过于超前,风险过大而被废弃

F22隐身战斗机系统采用了外倾式双垂尾常规气动布局,垂尾向外倾斜27度,恰好处于一般隐身设计的边缘。F22隐身战斗机系统还开创性质的设计了战斗机内置弹仓,该机使用的全部弹药都可以隐蔽挂载于四个内置弹仓之中。

根据美国军方的要求,F22隐身战斗机系统除了设计有隐身用途反射外形之外,还在机身表面涂上了吸收无线电波的材料,以及安装了无线电电子对抗器材和小辐射无线电子设备。受益于这些设计,F22隐身战斗机系统的最小雷达反射截面积降低到了0.005-0.01平方米的水平,而现役主力第三代战斗机系统、包括F15战斗机系统、F16战斗机系统、苏27战斗机系统和米格29战斗机系统的雷达反射截面积最高达到3平方米,由此也可以看出F22隐身战斗机系统的隐身性能。

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图为F22构造图,可见其内部系统复杂程度

在飞行速度和机动性能方面,借助两台F119-PW-100型涡扇发动机的强悍性能,F22隐身战斗机系统可以进行超音速巡航飞行,这款发动机还设计了二维矢量推力尾喷嘴,进一步提升了F22隐身战斗机系统的机动性能。在航电系统性能方面,F22隐身战斗机系统更是达到了较高的水准。F22隐身战斗机系统研发阶段正是美国电子信息技术和相应军事应用理论大发展时期,F22隐身战斗机系统的雷达性能、信息处理能力等等都达到了很高的水平。而且,这些还都是美国对外半公开的说法,实际上F22隐身战斗机系统的电子信息技术性能很可能会超出想象。美国至今严格禁止对外出口F22隐身战斗机系统,包括成品和附属技术。

F35隐身战斗机系统

正是由于F22隐身战斗机系统应用了太多美国的最新尖端军事科技,该机的成本价格也高的离谱,再加上美国严禁F22隐身战斗机系统成品和技术出口的做法,F22隐身战斗机系统的生产列装数量就受到很大影响,根本不可能一对一替换美军现役主力三代战斗机,更不可能帮助美国抢占世界先进战斗机市场。受此影响,在F22隐身战斗机系统之后美国又联合多国启动了F35项目。F35系列隐身战斗机系统和F22隐身战斗机系统一样都属于第四代隐身战斗机,不同之处在于F35系列隐身战斗机系统技术和成品可以对外出售,该机的成本也低于F22隐身战斗机系统,美国意图用F35系列隐身战斗机系统替代美军现役绝大部分三代战斗机。

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图为美军F-35隐形战机“大象漫步”,展示雄厚实力

F35系列隐身战斗机系统分为三个型号,即空军型F35A,海军陆战队型F35B短距垂直起降型和航母舰载机型F35C。和F22隐身战斗机系统一样,F35系列隐身战斗机系统同样具备很强的隐身能力,并同样配置了完善且先进的电子信息系统。只不过,F35系列隐身战斗机系统并不完全具备超音速巡航能力。根据美国军方的设想,F35系列隐身战斗机系统主要用于前线支援、目标轰炸和防空截击等等。F35系列隐身战斗机系统项目来源于上世纪九十年代的美军“联合先进攻击技术验证机”研究,美国计划用该机取代F15E/C型战斗机、F16系列战斗机、AV8B短距垂直起降舰载机等美军现役众多机型。F35系列隐身战斗机系统已经装备多个国家军队,包括美国自己和盟友国家,该机目前还是世界战斗机出口市场唯一一款四代隐身战斗机系统。

F22隐身战斗机系统和F35系列隐身战斗机系统是美国世界最高水平军事科技能力和航空工业能力的标志,这两款隐身战斗机还是目前世界综合性能最强的四代隐身战斗机系统,尤其是F22隐身战斗机系统。而且,和其它大国最新研发的隐身战斗机系统相比,F22隐身战斗机系统和F35系列隐身战斗机系统也都已经经过实战检验,美国围绕这两款机型的最新应用战术也都已经完善。

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图为F35B结构图,座舱后部升力风扇构造十分复杂

美国F22隐身战斗机系统和F35系列隐身战斗机系统的性能超出世界现役主力三代机至少一代,根据西方媒体的报道,在西方国家某次空中训练中,F35系列隐身战斗机系统在对付现役三代战斗机之时表现出了惊人的优势。而借助F22隐身战斗机系统和F35系列隐身战斗机系统的优异性能,美国空军至今稳坐世界第一空军宝座。

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图为F35战机飞行状态

在美国现役战斗机系统中还有两款可称得上现役尖端的战斗机,这两款战斗机就是大名鼎鼎的F15系列战斗机系统和F16系列战斗机系统。F15和F16系列战斗机系统是西方标准的第三代战斗机,与苏俄苏27系列战斗机系统和米格29系列战斗机系统同代,其中F15系列战斗机系统是双发重型制空型,F16系列战斗机系统则是单发中型多用途战斗机,F15和F16都是美国独立研发制造的世界最高性能的三代战斗机系统。其中,F15系列战斗机系统号称从未被击落,两款战斗机系统同时也是世界军事装备出口市场最热销的战斗机系统。

F15系列战斗机系统

F15系列战斗机系统是美国现役主力战斗机之一,该机还是世界上第一种成熟的第三代战斗机。在设计之初,F15系列战斗机系统就非常强调高推重比、低翼载荷。F15系列战斗机系统是一款为了争夺和维持空中优势而生的战斗机,美国甚至在设计之初要求F15“没有一磅重量用于对地攻击”。F15系列战斗机系统美军自用版主要有六个型号,分别为单座制空型F15A,A型的双座教练型F15B,A型改进版单座制空型F15C,C型的双座教练型F15D,以及最新的单座制空版F15X和F15E对地攻击型。

这其中比较独特的型号是F15E,该机一改F15系列战斗机系统设计的初衷优先强调对地打击作战能力,而后来的实战也证明,F15系列战斗机对地打击作战能力还是可以很强悍的。F15E是一款双座双发超音速全天候战斗轰炸机,该机的外形和F15D战斗机系统,也就是F15C制空型的双座教练版基本相同,只是机身结构进行了加强,还重新设计了发动机舱,座舱和部分结构。完成改进后的F15E战斗轰炸机航电设备,包括雷达系统在内都进行了升级,航程也增加了三分之一还多,武器挂载也增加了一倍。

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图为美军F15“鹰”战斗机,是成熟的第三代战斗机

F15系列战斗机系统的研发,冷战初期尤其是越战时期美制战斗机和苏系战斗机的空中对抗是主要推动力,由于早期空对空导弹技术并不是很成熟,率先应用空对空导弹系统的美军战斗机在和机动性更好、更轻巧的苏系战斗机空战中往往并不占上风。受此影响,在上世纪六七十年代,美国就提出了新一代制空型战斗机F15的研发设想。F15系列战斗机系统采用全金属半硬壳式结构设计机身,主要分为前,中,后三段,其中前段机头部分主要用于安装雷达,座舱和航空电子等设备,该段主要使用航空级铝合金材料制造。F15系列战斗机系统中段和尾段分别是机翼连接段和发动机舱,中段部分采用钛合金材料,中段钛合金使用量达到20.4%。

F15系列战斗机系统机翼采用切尖三角翼设计,既可以增大机内容积,还可以改善机翼结构,并且可以使飞机在跨音速区的阻力增加变得更加平缓,飞机在跨音速飞行时焦点移动量也会更小,同时还减少了配平阻力。F15系列战斗机系统的垂直安定面和平尾均采用硼纤维材料、钛合金抗扭盒和全厚度铝夹芯、硼一环氧复合材料面板构成的蜂窝壁板蒙皮夹层结构。该机垂尾采用大展弦比、中等后掠角设计,前缘后掠37度,外倾2度,高度较大,大迎角下可以明显改善飞机的航向稳定性,并以此保证F15系列战斗机系统可以有效的进行大迎角机动。

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图为麦道公司F15E“打击鹰”结构图,其武器装载量增加一倍

F15系列战斗机系统的座舱设计也比较突出,为了给飞行员提供良好的视界,F15系列战斗机系统使用了整体式风挡,座椅位置也设计得很高,在飞行状态,F15系列战斗机系统飞行员三分之一的身子几乎都露在机身外。借助这些设计,F15系列战斗机系统据称可以使飞行员具有上半球360度的环视视野,正前方下视角可以达到15度。

F15系列战斗机系统是世界最强的第三代战斗机之一,该机尤其擅长制空权争夺,在近几年,在F15C的基础上,美国又推出了F15X型,F15X型已经获得美国空军订单,美军试图用F15X作为F22隐身战斗机系统的补充。F15系列战斗机系统广泛装备美国军队,还出口到多个国家,包括以色列、日本和韩国,一些国家甚至引进了F15系列战斗机系统的生产线。F15系列战斗机系统还是目前世界实战经验最丰富的第三代战斗机,而根据美国的说法,F15系列战斗机系统没有一架在实战中被击落(这个说法可信度一直不高)。

F16系列战斗机系统

美国另一款世界知名的第三代战斗机是F16系列战斗机系统,F16系列战斗机系统是美国独立研发制造的单座单发中轻型战斗机系统,按照西方技术标准属于第三代。而且,不同于极端强调制空权争夺作战的F15系列战斗机系统,F16系列战斗机系统是一款多用途的空中优势战斗机,同时也被认为是世界上最成功的战斗机系统之一。根据公开的资料显示,F16系列战斗机系统是美国在越战空中对抗实战经验的基础上推出的一款大幅度优化视距内格斗性能的战斗机系统。

只不过,借助美国世界最高水平的航空科技,F16系列战斗机系统的视距外对空作战能力也非常强悍。F16系列战斗机系统还是美国第一种能够进行9G过载机动的战斗机,该机也第一次使用了当时最新的电传飞行控制系统。从1976年开始批量生产至今,F16系列战斗机系统共计生产了接近4600架,销售到近30个国家和地区。F16系列战斗机系统的实战经验也非常丰富,该机几乎参与了1981年贝卡谷地空战至今的每一次大规模战争。

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图为以色列空军装备的F-16I

而且,F16系列战斗机系统还是美国空军“高低搭配”原则下的第一个产物,在上世纪七十年代中期前后,为了解决经费和实际所需战机数量的矛盾,美国空军提出了“高低搭配”原则,也就是“数量较少的高性能飞机和数量较多,性能和价格较低的飞机配合使用”。1978年,F16系列战斗机系统开始列装美国空军,当时美国空军计划订购650架,实际共订购了1859架,美国海军也订购了26架。

F16系列战斗机系统有10多种改进型,比如单座战斗型,双座战斗/轰炸型,甚至侦查型等等。F16系列战斗机系统后期的改进幅度很大,最新的改进型已经应用有源相控阵雷达系统,保型油箱,新型空对空导弹等系统和武器。F16系列战斗机系统装备了近30个国家和地区的空中作战力量,其中日本还以该机为基础推出了国产的F2战斗机系统,韩国也引进了该机的生产线,并以该机的部分技术为基础发展了T50教练机。F16系列战斗机系统最新改进型已经达到三代半的技术标准,该机的多任务性能也非常优异。

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图为F16结构图,作为单发中型战斗机,其武器挂载量并不逊色于重型战斗机

F15和F16系列战斗机系统的成熟是一个标志,从F15和F16开始,美国战斗机技术彻底和其它大国同类装备拉开距离,美国战斗机技术开始引领世界战斗机系统发展潮流。从F15和F16系列战斗机系统开始,美苏战斗机系统各有优势、空战胜负难分的格局被彻底打破,借助新技术和新理念的应用,在F15和F16系列战斗机系统技术成熟并完成装备之后,在全球战场,F15和F16系列战斗机系统都对苏系战斗机形成压倒性技术优势。实际上,在机动性能方面,F15和F16系列战斗机系统也都不输给前苏联同代战斗机,F15和F16系列战斗机系统的气动设计也可圈可点,这两款战斗机都是世界现役顶尖战斗机系统之一。(CX)


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