书城科普形形色色的现代武器(新编科技大博览·A卷)
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第22章 蓝天神翼(1)

机动性的战斗机20世纪70年代以来,战斗机开发的行话是“机动性”。即快速机动占领有利空域,以便发射空空导弹或航炮,这种敏捷的回旋性能被视为战斗机最重要性能之一。自战斗机诞生以来,一直被视为最重要性能的最大飞行速度,反而被摒弃于主要评价指标之外。事实上,现役先进的战斗机,从方案论证开始就摒弃了片面追求最大飞行速度。这种倾向,粗看好像又回归到二次大战重视战斗机的格斗性能,是否可视作轻型战斗机的复活呢?

引发重视战斗机机动性的直接原因,是越南战争(1965年至1972年)与第三次中东战争(1976年)的教训。原以为进入超音速、导弹时代后不会再发生空中格斗,实际情况是,在超音速战斗机之间空中格斗时有发生,超音速飞行速度对空战作战效能远低于期望值。而高性能的机载武器系统,特别是机载雷达和空空导弹的性能,在实战中却产生了极为显著的效果。

为使战斗机具有高机动性,就得使机体轻型化,并配置强有力的发动机。具体来讲,一是翼面负荷要低,即飞机重量与机翼面积的比,比值越小,则格斗性能越强。现举一些代表性机型的翼面负荷为例:F—86F为279.9公斤/米2,F—4EJ为433.3公斤/米2,F—104J为595.6公斤/米2,F—15A为336.5公斤/米2,由此可见,F—86F、F—15A的机动性最优,F—104J的比值比F—86F大一倍,不适合执行空中格斗。二是推重比要高,即发动机推力与飞机重量的比要高,如比值在1以上,即使没有机翼的升力,光靠发动机的推力也能垂直上升。因此,推重比越大,飞机就越有升力,格斗性能也越好。以上面机型的推重比为例:F—86F为0.37,F—4J为0.76,F—104J为0.66,F—15A为1.14。由此可见,F—15A的升力最为出类拔萃。这些都是测算战斗机机动性的指标。

美国现役先进的战斗机大都是20世纪70年代投入使用的:空军的F—15“鹰”式战斗机,1972年试飞,1975年开始装备部队;F—16“战隼”式多用途战斗机,1976年试飞,1978年开始装备部队;海军的F—14“雄猫”式舰载战斗机,1970年试飞,1972年开始装备部队;F/A—18“大黄蜂”式战斗/攻击机,1978年试飞,1983年开始装备部队。

这些战斗机,只是其作战使命任务不同而各具特性,但均广泛应用了许多新技术、新材料,其共同的特征是重视战斗机的高机动性。这些战斗机,不仅成为美国空、海军的主力机种,也销售给许多国家和地区。

再看看西欧各国的战斗机。英国、德国与意大利三国共同开发的“狂风”多用途战斗机,1974年试飞,1982年服役,具有高机动性,超低空高速突防能力强。法国“幻影”FO1战斗机,1966年试飞,1973年开始服役,经不断开发改进,“幻影”2000战斗机,1983年服役,结构重量轻,机动性能好,除法国空军装备外,还出口不少国家和地区。

这些战斗机都是各国空军的现役主力机种,目前仍维持一定的产量,仍在不断改进。战斗机的使用寿命,一般是20至25年。因此,这些战斗机20世纪90年代继续服役,在90年代末期向新一代战斗机交棒了。

典型的第三代喷气式战斗机F—15

F—15“鹰式”战斗机是典型的第三代喷气式战斗机,与第二代喷气式战斗机F—4相比有哪些不同呢?

F—15主要用于夺取和保持制空权,特点是机动性能好,特别适用于近距格斗和超视距导弹攻击。为达此目的,精心设计了机体,与F—4相比,主翼面积增大了15%,发动机推力增加30%以上,机身由于大量采用高强度的钛合金材料,再加上巧妙的设计,机身净重反而比F—4有所减轻。F—15的翼面负荷为336.5公斤/米2,比F—4433.3公斤/米2低,比值越小,则格斗能力越强;F—15的推重比在战斗时可超过1.14,而F—4只有0.76,推动比越大,飞行就越有升力,机动性也越强,其爬升率超过300米/秒,双机编队飞行的F—15战斗机盘旋角速度超过20°/秒,机动性能与F—4相比有了明显的提高。F—15实用升限可达18300米,最大平飞速度仍可达到23马赫。

F—15机载武器系统的电子设备先进。AN/APG—63火控雷达,是美国空军的第一部全数字、多功能机载雷达,探测距离大于185公里,如环境理想,最大搜索距离可达296公里。从雷达得到的目标信息与惯性导航装置所测定的姿势、导航诸元等数据,输入AN/AWG—20火控系统,计算出目标的未来位置与武器发射诸元,并显示在平面显示器上。一旦目标进入相应武器射程内,只要按下发射钮,就完成了武器发射的全部程序。F—15还具有下视/下射能力,抑制地波干扰的向下搜索能力和向下攻击能力。机上装1门M61A1火神式20毫米6管转管炮,射速每分钟高达6000发,装有AIM—7F麻雀中程空空导弹4枚,最大射程50公里,可以从各个方向(包括迎面)进行攻击,还装有AIM—9L响尾蛇近程空空导弹4枚。

因此,不论飞行速度、机动性能,还是所载的电子武器系统等都是先进的,因此西方称F—15为“世界最强的战斗机”。

F—15不仅具有良好的作战性能,还发展成为全天候执行制空、对地攻击双重任务的F—15E双座战斗轰炸机。它具有纵深攻击能力(有15个外挂点,可挂载各种导弹、炸弹达11000公斤,超过二次世界大战时的轰炸机的载弹量),还能保持原有的空战能力。

F—15装备部队后,进行了不断改进,主要型号有:A型(基本型)、B型(双座教练型)、C型(A型改进型)、D型(B型改进型)、E型(对地攻击型)。总计向美国空军交付F—15A/B/C/D型893架,F—15E型130架。海湾战争中美军总共部署了118架F—15C,出动了5906架次,出动率为93.7%,每架飞机平均出动50架次。空战中击落33架伊军飞机,占交战中击落伊军飞机总数的87%,自己无一损失。F—15E战斗机有48架参战,出动了2210架次,投掷1700枚GBU10/12激光制导炸弹及其他炸弹,出动率为95.5%,每架飞机平均出动46架次。作战中,有2架飞机在执行空中遮断和近距空中突击任务中被击毁。

美国空军正试验将F—15改为反卫星导弹的发射母机,具有广泛用途。

不过,F—15也遇到一个难题,那就是价格昂贵。虽然它的高性能深受青睐,但除了美国空军之外,目前只有以色列、日本、沙特阿拉伯等国家采用。对美国空军而言,需要更新的F—4战斗机达4000架,如全更新为F—15,其财政上难予承受。不得不采取高低档搭配的办法,采用体小质优价廉的F—16战斗机与F—15搭配使用。

体小价廉质优的F—16

F—16是美国空军现役主力轻型战斗机。外形小巧玲珑,飞在空中像一只巨大的隼,尤其是那略微向下倾斜的头部,就像一只凶猛的隼。难怪美国空军给F—16起了一个“战隼”称号。

F—161978年开始装备部队,生产数量超过4000架,已成为当今世界上生产数量最多的战斗机。究其原因,是机型虽小却采用了大量高技术,如:腹部进气,在大迎角、侧滑飞行时,飞行稳定;机载电子设备先进,所载APG—68(V)火控雷达是美国目前最先进的机载火控雷达之一,具有全方向、全高度的探测、跟踪和格斗能力,能边测距边搜索,边跟踪边扫描,可自动跟踪10个目标,同时显示另外10个搜索目标;可同时发射多枚“先进中距空空导弹”(AMRAAM)对付多个目标,还能在全天候条件下攻击地面动目标和固定目标。AMRAAM发射距离5至100公里,飞行速度4马赫,与火控系统配合具有下视下射能力,能同时向8个目标发射导弹。在导弹飞行起始段和飞行中段,采用惯性制导,在距目标5至8公里处转入雷达制导,成为“发射后不管”的空空导弹。

F—16在综合性能方面虽不如F—15,但价格只有F—15的一半,这是它的最大优点。因此,继美国空军广泛采用它作为对地攻击与制空战斗机之后,比利时、丹麦、荷兰、以色列、埃及、巴基斯坦、土耳其、委内瑞拉、韩国、希腊、泰国等16个国家和地区也都纷纷采用。

F—16,最大平飞速度2马赫,作战半径为550~925公里。装备部队后不断改进,1986年换装了大推力的新型发动机和火控雷达,更新了电子设备。机上装有1门M61A1式20毫米6管转管炮,还可挂装4枚空空导弹或各种空地武器,最大载弹量达5000公斤。并可加装夜间低空导航和红外瞄准系统吊仓,从而使F—16C/D大大加强了低空性能和夜间对地攻击能力。

1981年6月,在以色列用美制F—16战斗机远程奔袭攻击伊拉克核反应堆时,每架F—16A/B挂带了2000公斤炸弹,往返飞行2000余公里,起飞时每架飞机挂载了3个副油箱。为了不被伊拉克警戒雷达发现,F—16采用了耗油的低空远程突袭,出奇制胜,圆满完成任务,证明F—16具有较强的低空突击能力。据统计,在中东战争中,以色空军运用F—16已先后击落了40架以上的米格战斗机。

在海湾战争中,美国空军有251架F—16战斗机参战,共出动了13480架次,出动率为955%,每架飞机平均出动537架次,平均每天每架出动135架次,是参战美军飞机中出动率最高的战斗机,用于攻击机场、阵地和巴格达附近的战略目标,取得了良好的战绩。在战斗中有5架F—16战斗机被击落。

性能超群的舰载战斗机F—14

美国海军的F—14“雄猫”战斗机是双座、双发、变后掠翼重型舰载战斗机,具有远距攻击和同时攻击多达6个空中目标的能力,主要用于执行海上制空和舰队区域防空任务。F—14战斗机最大起飞重量33112公斤,最大平飞速度1.9马赫,作战半径720公里。机上装1门M61A1式20毫米6管转管炮,还可挂8枚空空导弹或各种空地武器,最大载弹量6600公斤。为了加强空中作战能力,装备的机载AWG—9雷达,搜索距离在240公里以上,可同时识别24个目标,跟踪其中12个,并对6个目标各发射1枚“不死鸟”空空导弹,也是美军现役战斗机有效搜索距离最远的机载雷达。机载AIM—54“不死鸟”远程空空导弹,最大射程达到110公里,当临近目标时,导引头就能自动跟踪目标,这时战斗机就能对新的目标进行攻击,具有同时攻击多个空中目标的能力。还可载AIM—7M“麻雀”中程空空导弹,最大射程50公里;也可载AIM—9L“响尾蛇”近程空空导弹,最大射程7公里。同时携载上述3型8枚空空导弹,配以强力、多功能的火控系统,使F—14具备了其他战斗机所没有的全天候、远距离和同时攻击多个目标的能力。

F—14是世界上最重、留空时间最长、作战半径最大的舰载机,作为制空战斗机,能同时攻击从低空至24000米高空的多个目标。在战术使用上通常有三种方式:一是在距舰队800公里的作战半径内,为己方攻击兵力护航;二是在距舰队300公里的空城巡逻拦载敌机;三是搭载8枚远近程空空导弹,进行远距离空中遮断或空中格斗。

在海湾战争中,美海军7艘航空母舰搭载了99架F—14战斗机,出动了4182架次,总计飞行了14248小时,平均每架次飞行了34小时,比海军其他飞机飞行时间都长。F—14曾多次为舰载攻击机、预警机等护航,并曾为从迪戈加西亚起飞空袭伊拉克的B—52G战略轰炸机护航。在战争期间,F—14负责4个24小时空中战斗巡逻区,其中3处位于波斯湾,1处位于红海。昼夜进行战术空中侦察,为探测“飞毛腿”导弹提供情报。F—14对伊拉克飞机进行了6次拦截,并击落1架直升机,在战斗中,有1架F—14被地空导弹击落。

F—14A,1972年开始装备部队后不断改进。曾多次参加局部冲突的空中实战,战果甚好。1988年又推出F—14B,发动机换装成TF—30发动机,推力提高30%。1993年又推出F—14D,换装数字式APG—71雷达、红外搜索与跟踪系统等新型航空电子设备。F—14称得上性能超群的舰载战斗机。

F—14目前已有近500架服役,是当今世界上装备数量最多,技术最先进的战斗机之一。1987年的采购价格为每架4400万美元,价格较贵。促使美国海军不得不采取高低档搭配的办法,采用性能宽广、价格适中的F/A—18战斗/攻击机与F—14搭配使用。

多用途战斗/攻击机F/A—18