關於“颱風”和“陣風”孰強孰弱的最終裁決

在世界先進的第四代戰鬥機中有兩款頗有淵源、定位類似、外形相近,且都來自歐洲的中型戰鬥機,這就是英國、意大利、西班牙、德國聯合研製的歐洲戰鬥機“颱風”和法國的“陣風”戰鬥機

。由於在地理位置上正好被生產“颱風”的四個國家所包圍,經常有好事之徒將法國的“陣風”戰鬥機比作四面楚歌的西楚霸王。因為相比歐洲戰鬥機“颱風”(Eurofighter Typhoon),“陣風(Rafale)”無論是從總產量還是出口市場都有所不及,甚至差距明顯。現實情況是,法國在上世紀80年代初撤出了統一的歐洲戰鬥機計劃,導致歐洲國家浪費了大量不必要的時間、金錢和精力重複生產了兩種非常相似的飛機。這兩架性能卓越的飛機之間相對微妙的差異激發了很多激烈的辯論,其中常常因為參雜著民族自豪感而難以產生一個公正的結論。

關於“颱風”和“陣風”孰強孰弱的最終裁決

歐洲戰鬥機“颱風”和法國“陣風”戰鬥機是出自同門,中途分道揚鑣兩種優秀的中型戰鬥機

因此,作為一個身處和歐洲相差數千公里、對歐洲各國沒有偏見的軍事愛好者,稀星天外將根據手頭的資料對這兩種飛機做一評判,自認為應該算得上公正公平。當然,標題中的“最終裁決”僅是我的一家之言,其效力也許出不了我家大門。事實上,稀星天外認為關於這兩架飛機的討論會一直持續下去,很有可能在它們全部退役後,仍會持續很長一段時間。

設計理念

法國的“陣風”戰鬥機和歐洲戰鬥機“颱風”有共同的計劃根源,因此在設計和氣動外形上非常相似。最大的區別在於各自對機翼翼型和機身外形的優化,以及採用氣動耦合還是非氣動耦合鴨式前翼的區別。鴨式前翼是否氣動耦合是由其產生的升力與主翼前緣產生的升力之間的相互作用來決定的。由於距升力中心的力矩更大,因此距機翼較遠氣動不耦合的鴨翼可實現更大的控制權限增強飛機的敏捷性,但不能用於改善飛機的高攻角性能。

很顯然,“颱風”戰鬥機採用了非氣動耦合鴨式前翼。這種設計可在超音速區間和負載相對較輕的空中優勢作戰中最大限度地提高機動性。相比之下,“陣風”戰鬥機的氣動耦合鴨式前翼和機翼形狀經過了優化,可在較寬的速度和攻角範圍內最大程度地提高升力並提高武器的攜帶能力。

在空氣動力學設計方面,可以認為兩架飛機都能很好的滿足自己的任務需求。它們的氣動佈局都是根據作戰需要來定的,不存在誰好誰壞。

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“颱風”戰鬥機的鴨式前翼佈局

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“陣風”戰鬥機的鴨式前翼佈局

傳感器和人機界面

雷達是在公開場合討論中一個敏感且高度受限的話題。但是,我們可以認為,“颱風”戰鬥機目前使用的CAPTOR-M雷達(M代表“Mechanism”,即機械掃描的意思)是當前世界上正在使用的最先進、能力最強的機械掃描雷達

。雖然它不像已經在法國空軍裝備的“陣風”戰鬥機上使用的具有861個“發射/接受(T/R)”模塊的新型RBE2主動相控陣雷達那樣具有低概率被攔截(隱身發射無線電波)特性以及多種邊跟蹤邊搜索模式。

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“陣風”戰鬥機的RBE2主動相控陣雷達只有861個T/R模塊

在空對空作戰,特別是在對付少量非隱身威脅的情況下,由於其出色的探測距離和分辨率

,“颱風”上的CAPTOR-M雷達可能比RBE2更具優勢。但是,在面對距離和高度都不盡相同的大量目標時,以及扮演對地攻擊角色時,“陣風”的RBE2雷達處於領先地位。

然而,一旦拖了很長時間的CAPTOR-E主動相控陣雷達在2020年之後被集成到“颱風”戰鬥機上,那麼它將在雷達方面全面領先RBE2。其原因是相比RBE2,CAPTOR-E具有更大的雷達孔徑,可以容納更多的T/R模塊,並且具有更大的探測角度。最後一種能力尤為重要,因為它可以讓“颱風”戰鬥機充分發揮“流星(Meteor)”空對空導彈的大射程優勢,可以在持續制導導彈的同時,保持對來襲目標的最大探測範圍。

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“颱風”即將裝備的CAPTOR-E主動相控陣雷達孔徑更大,可以通過天線後方的重指向技術,具有200度的視角

稀星天外注:通過使用創新的重指向天線技術,CAPTOR-E的最大視角為200度。而RBE2和美國APG系列採用固定式天線的雷達視角只有120度。

“颱風”戰鬥機上使用的PIRATE紅外搜索和跟蹤(IRST)傳感器無疑是世界現役戰鬥機上安裝的類似系統中探測距離最遠、靈敏度最高的。但該傳感器驚人的靈敏度在“颱風”戰鬥機服役的前十年製造了大量虛警,讓其根本無法使用。但是現在,飛機的處理能力終於能夠匹配它的靈敏度,並可以充分利用這種靈敏度在超遠距離對戰鬥機大小目標(包括隱形目標)進行探測,而不用開啟雷達。這已經成為“颱風”戰鬥機在爭奪空中優勢作戰中最強大的優勢之一。但是,一直以來,法國“陣風”戰鬥機都在雷達和IRST相互集成以最佳方式共同完成任務方面具有更高的水平。這是“颱風”戰鬥機在2017年完成的P3E軟件包升級中的主要項目之一。

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“颱風”戰鬥機上使用的PIRATE IRST傳感器

這兩架飛機在駕駛艙人機界面方面都非常接近,並且都在通過不斷升級簡化駕駛艙的操作複雜度,以減少飛行員的工作負荷。對於每一個駕駛過美國第四代戰鬥機的飛行員來說,改為駕駛這兩種飛機沒有任何問題,因為這兩種飛機需要飛行員更少地駕駛操作,使操縱它們進行一般飛行非常容易。飛行員可以將他們的精力集中到如何充分利用兩架飛機戰鬥潛能完成更艱鉅的任務中去 。之前,英國皇家空軍的“颱風”戰鬥機教官飛行員曾經透露,具有“狂風”GR.4或F.3駕駛背景的飛行員在轉飛“颱風”戰鬥機時遇到的最大困難之一就是如何最好地利用它的傑出能力。

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“陣風”戰鬥機的座艙佈置圖

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“颱風”戰鬥機座艙佈置圖

從向飛行員展示的駕駛艙照片來看,“陣風”戰鬥機上的傳感器融合技術比“颱風”戰鬥機要領先一步,儘管BAE系統在2017年的P3E升級中企圖在某種程度上彌補這一差距。稀星天外要提醒大家的是,這兩架歐洲戰鬥機都使用了後傳感器圖片融合方法來簡化飛行員的信息,而不是F-35戰鬥機所採用的更為複雜的方法。F-35的傳感器融合會將所有傳感器的輸入數據都由一個程序進行統一處理。在向飛行員展示一張經過處理的圖片之前,機載系統會對這些數據進行提取,轉換,分析,對比和合成。後傳感器融合是不同傳感器本身不相連,它們的輸出由一個信息管理系統進行簡單地合併

,以簡化向飛行員輸出的顯示數據。

傳感器方面,沒有主動相控陣雷達的“颱風”在雷達方面暫時落後“陣風”,但在IRST方面扳回一局。然而在傳感器融合上,兩者差距很小,“陣風”稍稍領先。

隱身性

隱身性能也是一個在公開的討論中很難驗證的熱門話題。這兩架飛機雖然都具有一些減低雷達反射截面的設計,但在本質上兩者都是非隱身設計。兩者都採用了S型進氣道,使得發動機壓氣機的葉片不會被雷達波直接照射。這是減少雷達反射的一個關鍵設計。“陣風”還在機身上使用最早為SR-71“黑鳥”開發的鋸齒狀面板邊緣。最後,和F-22“猛禽”相似,“陣風”戰鬥機鍍金的座艙蓋也減少了雷達波的反射。

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“陣風”戰鬥機的S型進氣道基本遮住了發動機壓氣機葉片

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“颱風”戰鬥機的進氣道也基本擋住了發動機的風葉

相對而言,在這兩種戰鬥機中,“颱風”更多地利用雷達吸波材料和主動式鴨翼雷達信號管理來減少正面雷達反射截面。而“陣風”則更多地應用它出色的SPECTRA電子戰系統來實現“電子隱身”

。後者在接收到敵方的雷達波後會主動返回一個振幅和波長相等、相位正好相反的無線電波以抵消反射的雷達照射波。

綜合所有因素,“陣風”在隱身性方面略有領先。

飛行性能

“颱風”戰鬥機是兩者中速度更快的飛機。“颱風”在高空的最大速度超過2馬赫,在海平面的最大速度可以達到1.25馬赫,分別超過“陣風”的1.8和1.1馬赫。另外,“颱風”可以不開加力實現1.1馬赫的超音速巡航。根據購買了“颱風”戰鬥機的奧地利空軍測試,該數字甚至可以提高到1.5馬赫。

發動機的推重比明顯更高,可以在所有海拔高度都獲得更好的加速度。這也使“颱風”戰鬥機在水平格鬥狀態下比“陣風”更持久地保留和更快地恢復能量。相比“陣風”,它那超過18000米的實用升限也更高。這使“颱風”戰鬥機能夠與美國第五代戰鬥機F-22“猛禽”在空中優勢作戰中完美結合,“飛得高、飛得快”正是它的設計優勢所在。

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在和F-22戰鬥機的配合方面,高空高速能力更出眾的“颱風”戰鬥機更加完美

“陣風”和“颱風”相比具有明顯的負載能力優勢。它在低速和低空時的機動性也比颱風好,儘管“陣風”的這一優勢很小,除非兩種飛機的負載都非常高。就水平機動性而言,“陣風”具有更好的瞬時轉彎率,可以更快地轉彎,但“颱風”可以在不降低速度的情況下更長地保持較高的g值。受限於兩架飛機進氣口位置,並且都缺乏推力矢量發動機,兩者的高攻角飛行性能也很相似。儘管“颱風”的進氣口可以稍微“擴大”以在高攻角和低速時增加吸入的氣流。

兩架飛機在配備三個可拋棄式副油箱的轉場模式下,航程幾乎相同,都在3700公里左右。但在執行對地攻擊任務時,“陣風”戰鬥機更大的有效載荷能力使其能夠在攜帶定量的對地彈藥下,在機翼下掛載額外的副油箱。歐洲各國空軍標準作戰方案中空中加油機的高可用性意味著航程上細微的差異對於整體戰鬥力影響甚微。

“陣風”戰鬥機基本設計中的“阿喀琉斯之踵”可能是其動力不足的M88發動機。它在額外推力方面的發展潛力很低。“斯奈克瑪(Snecma)”M88是造成法國人退出歐洲戰鬥機項目的主要原因之一,因為M88永遠無法為“颱風”戰鬥機提供足夠的動力,但法國人堅持要使用它。根據EJ200的生產商歐洲噴氣公司(Eurojet,建造EJ200發動機的聯盟企業包括英國的羅-羅公司,意大利的Avio公司,西班牙的ITP公司和德國的MTU航空發動機公司)的說法,EJ200不僅非常可靠,而且具有非常顯著的推力增長潛力(輕鬆達到20-30%)。對於Eurojet來說,最大的問題是該發動機運行得如此之好,現有客戶對EJ200感到如此滿意以至於沒有任何發動機升級或更換的需求,使得他們無活可幹。

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“颱風”戰鬥機所使用的EJ-200發動機可以說是所有現代戰鬥機發動機中可靠性最高的一種

因此就飛行性能而言,“颱風”戰鬥機顯然為自己贏得了無可爭議的一分。

機載武器

就機載武器裝備而言,和“颱風”上已被證明行之有效的AIM-120C先進中程空對空導彈相比,在“流星”遠程空對空導彈進入“陣風”戰鬥機裝備國服役之前,這架飛機都缺少遠程空對空打擊能力。那時“陣風”戰鬥機在遠程空對空領域受到了嚴重限制

,因為它必須完全依賴在20公里以外就不甚可靠的“米卡(MICA)”空對空導彈。“米卡”導彈從本質上講,是一枚射程被強行拓展到中距射程的近程空對空導彈。

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“米卡”導彈其實定位很尷尬,遠程性能不好,甚至不如英國皇家空軍的近距導彈ASRAAM

可以肯定的的是,即使是英國皇家空軍使用的近距紅外製導空對空導彈的ASRAAM,在20公里以外也比“米卡”導彈具有更大的存速和機動性。雖然“米卡”空對空導彈是一種近距高機動導彈,具有發射後鎖定功能。但是,它在機動性上比不過德國、意大利和西班牙的“颱風”所使用的IRIS-T導彈,在中等距離上的速度和殺傷力又不如ASRAAM

即使當“流星”導彈在2018年開始裝備“陣風”戰鬥機,為其提供急需的遠程火力後,“陣風”只能在發射導彈後利用單向數據鏈與導彈通信,而不能像“颱風”甚至瑞典的“鷹獅”戰鬥機那樣使用雙向數據鏈通信。雙向數據鏈路在導彈工作於半主動模式時,可以在超長距離交戰中提供更加準確和可靠的制導。

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“流星”超視距空對空導彈的射程據說可以達到150公里

在火炮方面,兩架飛機都配備了高效的航空機炮,具有高威力炮彈和良好的瞬間射速。“陣風”裝備的30毫米GIAT 30轉膛機炮具有更高的射速。但在有效射程上,“颱風”戰鬥機上的27毫米毛瑟BK27轉膛機炮則更甚一籌。

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GIAT 30機炮的射速為每分鐘2000發

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毛瑟BK-27機炮的射速為每分鐘1500-1800發

就空對地彈藥而言,鑑於“陣風”戰鬥機已經集成了包括核武器在內的法國整個空對地軍火庫,它顯然是該領域的贏家。“鐵錘(Hammer)模塊化空對地武器(法語:Armement Air-Sol Modulaire,AASM)已被證明是高效而精準的,擁有對一個普通炸彈靈巧改裝套件來說不錯的射程,儘管與其他替代品相比它的價格較昂貴。

相對的,2015年部署在塞浦路斯執行打擊ISIS任務的,第2和第3階段P1Eb配置“颱風”戰鬥機只能使用由“藍汀(Litening)”III瞄準吊艙引導的“寶石路(Paveway)”IV激光和GPS雙模製導炸彈。隨著“硫磺(Brimstone)”反坦克導彈和“風暴陰影(Storm Shadow)”巡航導彈在2016年和2018年分別裝備“颱風”戰鬥機,它已經在常規打擊方面追平了“陣風”戰鬥機。

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“鐵錘HAMMER”其實是“高度敏捷模塊化增程彈藥(High Agile Modular Munition Extended Range)”的縮寫

另外,“狂風”戰鬥機上裝備的世界領先的DB110 RAPTOR(Reconnaissance Airborne Pod Tornado)機載偵察吊艙目前沒有集成到“颱風”戰鬥機上的具體計劃。

綜上所述,在機載武器方面,兩者達成平手。“颱風”具有更好的空對空武器,而“陣風”在空對地能力方面佔優。這也非常符合這兩種戰機各自的定位。

防禦自衛系統

“颱風”和“陣風”戰鬥機上的輔助防禦套件都包括了被動跟蹤和情報收集能力,以及主動干擾和其他電子戰能力。在被動防禦方面,“颱風”戰鬥機在完成了英國領導的“防禦輔助子系統(Defensive Aid Sub-System,DASS)”(見下圖)升級計劃之後,具有領先優勢。

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DASS系統:1激光告警器;2紅外干擾彈發射器;3雷達箔條撒佈器;4導彈告警器;5翼尖電子對抗吊艙;6拖曳誘餌


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“陣風”戰鬥機在釋放紅外干擾彈

但是,就主動干擾和電子戰能力而言,法國的SPECTRA系統已在利比亞和多次北約內部演習中證明了自己的能力,能夠保護“陣風”戰鬥機對抗相當高端的威脅。通常,應對這種威脅需要包括電子戰支援飛機或隱形飛機在內的多機種打擊群才行。

法國和瑞典長期以來都在電子戰和主動干擾方面表現出色。如果想要趕上歐洲的另外兩架鴨式戰鬥機的主動防禦水平,“颱風”還有很長的路要走。

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“陣風”戰鬥機的SPECTRA電子戰系統

另外,大家也需要記住,“陣風”之所以能夠攜帶SPECTRA系統進入“颱風”戰鬥機沒有出現的空域的部分原因是,與英國皇家空軍或其他歐洲空軍相比,法國空軍對於風險的承受力更高

。也就是說,即使“颱風”具有和SPECTRA相當的系統,英國皇家空軍也不會在美國空軍完成防空系統壓制之前,進入高端反介入拒止區域。

成本與可靠性

歐洲戰鬥機“颱風”和“陣風”戰鬥機都是具有多用途能力的雙引擎空中優勢戰鬥機。因此,兩者的維護和飛行成本都相當昂貴。鑑於需要考慮各種基礎設施、測量指標、操作環境和其他因素的影響,對運營成本進行準確比較非常困難,希望做到客觀公正更是難上加難。稀星天外可以說的是這兩架飛機在這方面可能又是旗鼓相當。

有一點可以肯定的是,海軍型“陣風”M艦載戰鬥機因為需要承受艦載起飛/降落所帶來的更大金屬疲勞以及含鹽的海水腐蝕,需要更多維護。因此,它比其他型號的“陣風”戰鬥機和“颱風”戰鬥機更加昂貴。

此外,“颱風”戰鬥機上的EJ200發動機是世界各國空軍有史以來使用過的最可靠的軍用噴氣發動機之一,其獨特的低維護、易更換和故障修復要求有助於顯著降低“颱風”戰鬥機的維護成本。該渦扇發動機源於羅爾斯∙羅伊斯公司在上世紀80年代開展的實驗性XG-40項目。

關於“颱風”和“陣風”孰強孰弱的最終裁決

在美國海軍“杜魯門”號航空母艦上的兩架“陣風”M艦載戰鬥機

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EJ-200渦扇發動機源於羅爾斯∙羅伊斯公司在上世紀80年代開展的實驗性XG-40項目

結論

在稀星天外給出最終結論之前,我們先來看一個有趣的評估。2008/09年間瑞士就其未來戰鬥機項目發佈過一份評估報告,其中同時包括了“颱風”和“陣風”戰鬥機。這本來應該可以作為第三方對於這兩種戰鬥機的一個客觀的評價。然而,實際結果是“陣風”幾乎在所有測試項目中都領先於“颱風”。這似乎和稀星天外之前給大家做得分析不符。

之所以會有這樣的結果,可能歸咎於送往瑞士的“颱風”戰鬥機是它的第一批量產機,還有很多磨合期的小問題。據說,瑞士人在評估之後說:“‘颱風’從技術上講,是我們飛過的最好噴氣式戰鬥機之一。但是參加評估的‘颱風’戰鬥機就好像一輛車門關不上、空調不工作的奔馳跑車。”

無論如何,“颱風”和“陣風”是兩架各有千秋、難分伯仲的夢幻戰機,是歐洲國防工業的驕傲。具體而言,“陣風”戰鬥機在多功能對地攻擊、雷達現代化和高負載機動性方面,具有優勢。而另一方面,由於其出色的高空性能、推重比以及遠程空對空武器優勢,“颱風”戰鬥機在空中優勢作戰方面處於領先地位。

關於“颱風”和“陣風”孰強孰弱的最終裁決

從各方面綜合來看,“颱風”和“陣風”這兩種戰鬥機目前是棋逢對手、將遇良才;但是前者的發展潛力更大。

當然“颱風”戰鬥機的很多問題來自於歐洲戰鬥機聯盟無法按照達索公司和法國政府管理“陣風”項目那樣高效地進行投資和協調升級,而不是“颱風”本身設計上的侷限性。從發展潛力上看,“颱風”戰鬥機因為具有更大的雷達孔徑、發電能力、發動機現有推力及其未來增長潛力,如果給予足夠長的發展時間,其能力將超過“陣風”

事實上,雖然價格昂貴,但一支像卡塔爾空軍那樣能夠同時裝備這兩種型號戰鬥機的空軍將具有驚人的能力互補優勢。在某些方面,這會比一支規模一樣但僅裝備兩者之一的空軍更強大。


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