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解放军海四的重量问题 I

F/A-18E/F 与F-35C 都是 30/30 + 吨级的舰载战斗机,也是中四党 "大家都在造中型舰载战斗机,所以解放军的舰载四代机也应该这么

F/A-18E/F 与


F-35C 都是 30/30 + 吨级的舰载战斗机,也是中四党 "大家都在造中型舰载战斗机,所以解放军的舰载四代机也应该这么大" 论调的重要论据。


果然对于很多人来说,世间根本没有历史记忆这档子事。



冷战末期美军战术航空兵力的高端由 F-14 舰队防空战斗机,F-15 制空战斗机,F-111 战斗轰炸机,F-15E 双重任务战斗机,A-6E 舰载远程攻击机,以及 S-3 舰载反潜机构成。

按照美国海空军为了与国会斗法而达成的君子协定,F-14 和 F-15 将分别由 525 架 NATF (舰载版 ATF) 和 750 架 ATF (F-22) 取代。

F-111,A-6E,S-3 的任务则将由计划产量 1258 架的 A-12 (海军 620 架,海军陆战队 238 架,空军 400 架) 继承。新锐的 F-15E 年轻力壮,暂时不存在换代需求。美军三大战术航空力量 (空军,海军,海军陆战队) 拟采购总数超过 2500 架,满载起飞总重达到 10 万吨级的高端 (防空,制空,纵深打击,远程反潜) 隐形战术飞机。


同一时期美军战术航空兵的低端由 A-7 和 A-10 攻击机,F-16 轻型战斗轰炸机,F/A-18 舰载打击战斗机,以及 AV-8B 垂直起降攻击机组成。替换上述型号的需求最终催生了 F-35 闪电 II,但红色帝国解体时,新一代前线打击飞机仍处于前期论证和技术预研阶段。

洛马的 F-22 因设计常规保守,技术风险较小,且相对而言易于改装为舰载战斗机而在 ATF 竞标中胜出,但最终采购数量缩水至 187 架 (不含 8 架测试用机),只有原计划的 1/4,空军最低可接受兵力规模的 1/2 弱,海军版也随着冷战结束无疾而终。

苏联的崩溃使 A-12 失去了存在价值,时任国防部长的迪克切尼遂以结构超重和预算超支为借口将其斩于马下。


然而美国海空军远程战术打击力量的换代需求并未随着冷战的结束而消失。两大军种于是联手推出了 AX 项目以填补 A-12 落马造成的兵力结构缺口,通过适当降低性能指标来实现控制成本及技术风险的目标。AX 很快又演化为 AFX。海军的 AFX 将首先取代德高望重/早该入土的 A-6E,而后换下威名赫赫,但在美国海军手中鲜有建树的 F-14。空军的 AFX 将增加载油,拓展作战半径,接替 F-111,F-15E,F-117A 三型战机的纵深打击任务。完成度较高的洛马-波音 AFX 方案是 F-22 子系统重新打包的产物,尽管准备海空军通用但基本围绕海军要求设计,技术风险实际上远低于后来的联合打击战斗机。但在后冷战时期的预算背景下,高端重型战术飞机毫无生存空间,AFX 项目跌跌撞撞地撑到了 1993 年底,最终还是未能躲过项上一刀。

若能落实,洛马-波音的海军版 AFX 预计将具备携带 2 枚 1000 千克级打击武器与 2 枚 AIM-120 空空导弹,攻击 900 海里外目标的能力,在任务剖面更加严苛的前提下作战半径仍较 F-35C 高出 1/3。空军版同等载荷下的作战半径则将达到 1125 海里。变后掠翼虽然需要支付可观的重量代价,却也使得 AFX 的起降性能,巡航性能,超音速冲刺性能均凌驾于 F-35C 之上。AFX 的隐形性能在 F-22 的基础上继续改善,远非按照经济版隐形逻辑的 F-35 所能相比。

随着苏联的解体,美国的军费开支也坐滑梯般一路下滑。海军航空兵更面临着功败垂成的 A-12 项目留下的巨大预算窟窿 (为了支撑该型号的研制美国海军到处挪用资金,导致 F-14 长期无法完成心脏手术,依靠二代机动力带病坚守阵地)。


高配换代型号接连被砍,原本只是备用方案的超级大黄蜂便勉为其难地成为了新世纪美军舰队航空兵的顶梁柱。F/A-18E/F 相对而言价格低廉,美国海军得以挤出足够的预算,将大甲板航母的数量维持在 10 艘以上 (潜在对手皆为弱鸡,而维持在热点地区的前沿存在需要 12 艘航空母舰,在经费紧缩的大背景下,是保高端舰载机还是保飞行甲板数量,答案不言而喻),舰载战术飞机的平均年龄也因超级大黄蜂的批量服役而大体保持稳定。


如果忽略已经从飞行甲板上消失的固定翼反潜机,则美军航母舰载战术飞机本质上分为舰队防空,纵深打击,前线打击/多用途三大类型。F-14 是典型的舰队防空战斗机,其主要任务是拦截携带重型远程空舰导弹的陆基中远程轰炸机,设计起飞重量的下限由最低任务需求界定,上限则受到发动机推力的制约。A-6,A-12,AFX 属于纵深打击飞机,主要用于全天候精确打击高价值固定目标。A-7 是经典的前线打击飞机,负责攻击敌方地面部队等机动目标。随着航电技术的进步,纯粹的前线打击飞机逐步被既可空战,亦可舔地的多用途战斗机取代。大黄蜂/超级大黄蜂与闪电II就是多用途舰载战斗机的杰出代表。


需要注意上述分类绝非咬文嚼字。舰队防空任务,纵深打击任务,前线打击/多用途任务对飞机性能的要求大相径庭,想要以单一型号包打天下即便在今天依然绝无可能。如果预算现实只能支持一型飞机的采购,则确定该机的主要优化方向便至关重要。


舰队防空战斗机需要安装大功率雷达以尽早截获目标,携带数量较多且性能强大的空空导弹以确保拦截效率。出色的续航力也至关重要,因其意味着防空巡逻/截击线可尽量远离航母,最大限度争取在空舰导弹射程外击落/驱逐敌反舰轰炸机。舰队防空战斗机并不承担深入敌空战体系斩将夺旗的任务,长时间超音速巡航并非绝对必需,但仍应具备维持相对较长时间超音速飞行的能力,以便及时转换拦截阵位,避免出现漏网之鱼/快速迎击正面之敌,剥夺其释放反舰导弹的机会。上述性能要求很明显指向特定技术水平所能支持的最重型战机。


纵深打击飞机需要强大的航程载荷性能,以及为打击任务优化的复杂航电。其重量是否超过舰队防空战斗机取决于对航程载荷性能的要求。喷气时代早期舰载机承担着纵深核打击任务,舰载轰炸机需要深入苏联腹地投放重量可观的早期核弹,其体型相应地颇为壮硕。美国海军一度计划装备满载起飞重量达到 10 万磅/45.4 吨级的喷气式舰载轰炸机,实际采购的 A-3 也是满载起飞重量 38.2 吨的大家伙。A-12 最初的任务设定是携带 4 枚 1000 千克级武器,攻击 1000 海里外的目标。对于这样高的航程指标而言,被福莱斯特级回收能力限定的 8 万磅/36.3 吨满载起飞重量实际上是不够的。美国海军被迫将要求放松至 2 枚武器 800 海里,就是这样 A-12 还是没能赶在冷战结束之前上天,很快就沦为预算削减之斧下的亡魂。


前线打击飞机对传感器性能的要求远不及舰队防空战斗机与纵深打击飞机严苛,航程载荷性能指标也较为宽松,性能优化的重点是可维护性。前线打击飞机因为作战半径相对较短,任务周转较快,出动率自然而然地高于舰队防空战斗机与纵深打击飞机。美国海军公布的逆天日架次率数据都是在作战半径很短的前提下实现的,远距作战时每次任务动辄好几个小时,快速周转高架次率这种事情是不存在的。


此外,为了死死盯住战场特定位置上的地面目标,反复实施攻击,前线打击飞机需要具备在中等高度,中等速度条件下小半径回转的能力,其气动性能优化重点因而是中空亚音速环境。继承 A-7 打击任务的 F/A-18 与 F-35 之所以超音速性能不佳,根源正在于此。


上图是大国对抗条件下,舰队防空战斗机的典型任务剖面。防空巡逻轨道距航母 350 海里,巡逻待机 90 分钟,随后以马赫 1.5 超巡 100 海里接敌。完成任务后飞行 450 海里返回母舰。根据美国相关单位的概念研究,隐形性能达到 F-22 级别并满足上述任务剖面要求的舰队防空战斗机,正常起飞重量将达到 27 吨。进行上述研究时 F-22 尚未进入工程化研制阶段,其正常起飞重量的设定值为 5.5 万磅/25 吨。以 F-22 的实际重量为推算基准,则该舰队防空战斗机的正常起飞重量将接近 32 吨,满载起飞重量毫不费力地达到 40 吨级。


按照 ATA 的原始任务剖面,即 600 海里高空巡航,400 海里超低空突防/撤出,总作战半径 1000 海里,搭载 4 枚 1000 千克级武器计算,飞翼布局纵深打击飞机的正常起飞重量估值为 33.2 吨。考虑到当时已有 A-12 的研制经验,该重量数据应该比舰队防空战斗机的靠谱,但仍不免存在水分。假定 33.2 吨的重量数字已彻底挤出水分,则参照 A-12 的重量数据,该机的满载起飞重量将恰好触及 40 吨界线。


前线打击/多用途战斗机任务剖面,高空巡航 650 海里,中空突防/撤出 50 海里,投放 2 枚 1000 千克级武器,在即将撤出战区时以高亚音速实施 1 次对空作战。这实际上就是 F-35 的典型任务剖面,700 海里的作战半径足以在中等威胁环境下 (航空母舰与空中加油机可维持在离敌国边界较近的位置) 覆盖伊朗大多数国土,满足准纵深打击的任务需求,亦可在作战半径较短时转化为较为充裕的滞空时间,盘旋于战区上空为地面部队提供支持。该机正常起飞重量 22.1 吨,略轻于 F-35A,飞行性能则显著优于 F-35。考虑到概念研究的黑科技加成,参照 F-22 数据推算,满足上述性能指标的多用途舰载战斗机,实际正常起飞重量将达到 26 吨,与 F-35C 相当。


如果准备与美军对抗,则解放军舰载战斗机不仅需要面对 F/A-18E/F 与 F-35C,还须对抗携带远程反舰导弹的重型陆基轰炸机,作战环境比冷战高峰时期的美国海军更为恶劣。围绕 F-35C 重量级别多用途战斗机组成的舰载航空联队不可避免地会沦为送人头的存在。

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