凤凰甫出群雀伏,风云交汇龙生翼

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———浅析F/A-22及我国战斗机发展道路

作者:张洋,刊于《海陆空天惯性世界军事力量》,文章版权归作者所有
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第一部分 第二部分 第三部分 第四部分


第一部分

从20世纪90年代后期至今,世界先进战斗机的研制和改进掀起了新的高潮。这其中最引人注目的无疑是美国的F/A-22“猛禽”(Raptor)。该机是当今技术水平最高、作战能力最强的战斗机,也是目前第四代战斗机的唯一典型代表。本文拟对这种战斗机进行简单探讨,并探寻我国四代机的发展思路。

凤凰甫出群雀伏——F/A-22浅析


远见成就超凡——从概念起源到全速生产

众所周知F/A-22是美国“先进战术战斗机”(ATF)计划的产物,不过该计划并不是很多人所认为的那样是针对前苏联苏-27和米格-29的威胁才提出的。早在1971年美国战术空军司令部便提出了ATF概念,在整个20世纪70年代ATF都被定义为一种先进攻击机,并且在将制空作为它的一项作战任务考虑之前,美国空军已在一系列的需求和概念分析研究中,逐步明确了该机应具有超声速巡航、高机动性、综合化的航电系统、大航程、低可探测性和改善的可保障性等特点。


在气动设计上,苏-27S堪称早期三代机的颠峰之作

美国空军对这种攻击机需求的推动力同样来自当时欧洲大陆上的军事态势。首先,1967年北约组织批准了1959年由艾森豪威尔政府的陆军参谋长麦克斯韦尔 泰勒首次提出、1961年1月约翰 肯尼迪就任美国总统后开始推行的“灵活反应”核战略的实施,该战略的基点是美苏双方的核力量可以“相互确保摧毁”,重点强调美国应具有应付各种常规战争及其升级的能力。这种战略的实施,使北约以前阻滞华约突破的“前沿防御”战略由过于依赖战略核武器的,转变为依靠战略核武器、战区核武器及常规武器组成的“三位一体”的综合作战力量。而到了20世纪70年代美苏和力量对比更加均衡,欧洲大陆上战区核武器的使用门槛也因此提高,所以双方都大大加强了常规武器的研制并力求取得优势。

此外,北约在欧洲大陆部署战区核武器后,华约将其纵深的第二、三梯队的部署得更加分散,避免因过分集中而在战时遭到北约战区核武器的毁灭性打击。比如在北约部署战区核武器之前,苏军一个坦克师的集结范围是3×3千米(宽×深,下同),一个集团军、方面军分别是10×20千米、100×40千米;北约部署战区核武器之后师、集团军的集结范围分别增加到20×30千米、75×100千米,一个师的编制人数也由原来的5000人增加到12000人。同时,华约将集中到前沿的打击力量比例减少到约20%(其中约60%集中到第一梯队),而其余80%都部署在离前线500千米以内的纵深。

显然,北约若要在与华约常规战争中确保实施“前沿防御”战略,就必须具备对华约分散部署的纵深目标进行常规打击的能力,由此便导致了对能穿透华约前线和纵深防空火力、具备纵深攻击能力的先进攻击飞机的需求,前述对ATF的技术要求便来自在纵深打击中保持效率和高生存力的需要。当时美国的研究结果认为,这种攻击机的巡航高度应达到50000~65000英尺(15240~19812米),最大马赫数应达到1.6~2.2。

但是到了70年代后期,情况发生了一些变化。1977~1979年,美国侦察卫星在莫斯科附近朱可夫斯基城的拉明斯基(Ramenskoye)先后发现了苏联两种新型战斗机的试验机,并根据发现地点将其分别称为拉明-K和拉明-L,它们实际上分别是苏-27和米格-29的原型机。当时美国情报部门认为这两种飞机将分别在1987年年中和1985年年初具备初始作战能力(IOC),且性能可与F-15和F-16相匹敌;同时美国的情报显示其他国家也在研制或准备购买新一代战斗机。为继续保持美军战斗机领先一代的优势,美空军在1980年4月将制空列入了ATF的任务考虑,其后一系列的研究表明此前明确的ATF攻击机应具有的特征同样适用于未来空战环境。1982年8月,美空军首次明确将争夺制空权列为ATF最优先的任务。


ATF竞争的失败者,YF-23A


与前卫的YF-23A相比,YF-22A看上去有点像F-15的进化


画面远处那架安装反尾旋伞的是第一架YF-22A,装T-GE-100发动机;第二架则装YF119-PW-100发动机。
1990年4月YF119-PW-100战胜T-GE-100,被选为F-22A的发动机进行工程发展

1981年11月获得五角大楼批准了美空军有关ATF的需求报告,经过概念发展研究(CDI)和演示/验证(D/V)两个阶段后,洛克希德(今洛克希德 马丁公司)小组的YF-22A于1990年4月23日击败诺斯罗普小组的YF-23A,赢得ATF的工程制造与发展(EMD)合同。虽然YF-23A在隐身和超声速巡航能力上高于YF-22,但美空军认为该机的设计过于冒险。YF-23A若能赢得合同并发展成功,其超视距空战能力将比今天的F/A-22更强。下表显示了YF-22A在与YF-23A进行竞争试飞的过程中达到的一些性能:




第一架F-22A EMD飞机(4001)

1997年4月9日F-22A被命名为“猛禽”,首架EMD飞机(4001)于同年9月7日首飞;1998年5月17日该机开始了发展试验与评估(DT&E)阶段试飞;2001年8月15日获准进入低速率初始生产(LRIP)阶段;2002年9月17日编号改为F/A-22,表示它也可用来对地攻击;2004年4月29日开始进行初始作战试验与评估(IOT&E);相当于部队试用;2005年4月15日,美国国防部批准该机进入全速率生产(FRP)阶段,这标志着该机研制工作已经结束。下表显示了9架EMD飞机的基本情况:




4011进行出厂试飞

1998年7月10日,美空军与洛 马签订合同生产2架生产型代表试验机(PRTV)和6架初始生产型F-22A。这些飞机编号为4010~4017,其中两架PRTV:4010、4011分别于2002年10月12日和2002年9月16日首飞,它们与4008、4009号机参加了IOT&E。截至目前F/A-22工业小组已获得5批低速生产合同,第6批的生产数量已确定为26架。LRIP阶段的生产率约24架/年,FRP阶段将提高到约32架/年。目前美空军与国防部就该生产多少架F/A-22仍在争论不休,空军坚持需要381架,但其预算最多只能支持295架;国防部则打算将生产数量砍到181架。该机前5批生产合同的基本情况见下表。到第4批时,其单价已降低到约1.3亿美元。

截至2005年4月26日,F/A-22公布的最大飞行高度超过60000英尺(18288米),迎角范围超过-60°~+60°。达到的主要关键性能指标中,超声速巡航速度达到M1.72,比指标要求的M1.5高15%;加速时间53秒,比指标要求的54秒高2%(未指明具体条件);M0.9时的机动性满足指标要求;某种任务构型下的作战半径(亚声速+超声速)达到574+185千米,比指标要求的370+185千米高14%;雷达探测距离比指标要求高5%;完成部署需要8.4架C-141B运输机支持,与指标要求的8架略有差距;平均故障间隔时间(MTBF)3.0小时,满足指标要求;隐身性能高于指标要求。

美空军预计,F/A-22将在2005年12月形成IOC(初始作战能力),驻扎在佛罗里达州的廷德尔空军基地的第325飞行联队将成为首支训练部队,驻扎在弗吉尼亚州的兰利空军基地的第1飞行联队第27中队将成为首支作战中队。(未完待续)


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