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战斗机海陆通用,难度在哪里?

战斗机海陆通用,难度在哪里?

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全文共2539字 | 阅读需6分钟

众所周知,第五代战斗机因技术难度极高,目前只有中美俄三国拥有。而到了舰载机,目前俄罗斯还没有五代机舰载机的计划,只有中美两个顶级玩家才拥有五代机舰载机成品或者验证机。

这种情况下,研制一款能同时满足舰载和岸基起降的五代战机,是最合理选择。这样不仅可以增摊薄研发成本,还可以节省时间。要知道一款战机从研制到试飞,再到装备部队形成战斗力往往需要数年,甚至十余年的时间。这从美苏两国第四代战机F15和苏27的研制历程就可以看出来。

可事实上,作为世界战机领域的两个头部玩家,美中两国都选择了为自家海军研制一款全新的五代舰载机,这也成为F35B/C和歼35研发的根源所在。

F-35B
为什么会出现这种情况?简单而言,就是舰载和岸基的作战环境和战术要求差异巨大。

熟悉航母发展史的都知道,世界最早的一批航母都是水上飞机母舰。这些带着巨大浮筒的家伙,基本不可能从陆地机场起飞。所以最早的舰载机和陆基机是泾渭分明的。随着一战后期全通型甲板航母的出现,常规起降的飞机也可以出现了航母上了。

不过航母的一些先天问题,让此时的舰载机与岸基机已经存在巨大的差异。与陆地机场相比,航母上跑道长度和机库面积都十分有限,为了能够在短距离内起飞与降落,舰载机的机体强度比起普通战机要大得多!同时为了保证载机数量,充分利用机库,此时的舰载机都选择了可折叠的机翼。这两个特点延续至今。

F35C
除了这两点之外,活塞螺旋桨战斗机时代,舰载机的发动机也经历了一个巨变的过程。早期舰载机和陆基战机一样都采用的液冷发动机。这类发动机的体积较小,安装在机头位置时的迎风面积也十分小,对于高速飞行十分有利。但这种发动机对于冷却液,尤其是淡水的需求量十分大,但航母长期在海上作战,淡水携带量十分有限。

一战后到二战时期,风冷式发动机成为舰载战机最为主要的动力来源。这一点在美军尤其突出,美军二战时期的主力舰载机F4F野猫、SBD无畏式俯冲轰炸机、TBF复仇者鱼雷轰炸机、F6F恶妇都采用的是风冷星型发动机。

F4F野猫
有意思的是,作为对手的日军在设计舰载机的时候采用同样的思路。比如大名鼎鼎的零式战斗机,采用的就是中岛公司的“荣”21型风冷星型发动机。逞凶一时的九七舰攻、九九舰爆则采用的是三菱公司的金星43型发动机,也属于风冷星型发动机。

这一使用气冷发动机的习惯,在美国海军中一直沿用到战后初期。

进入喷气机时代,舰载机与岸基战机又在发动机产生了分化,主要是单发还是双发的争议。这在喷气式战斗机早期还不明显!较早的FJ-1甚至采用的是平直翼,之后的FJ-2/3/4则是在F86佩刀的基础改进而来,依然采用的是单发的模式。之后格鲁曼公司的F9F黑豹、沃特公司的F6U海盗等也采用的是这种单发的结构。

F6U海盗战斗机
双发模式已经在探索,鲜为人知的F2H女妖战斗机就已经开始采用双发模式。总体而言,在高亚音速时代,单发是主流的存在。这一时期的战机为了满足高亚音速的需求,整体的气动外形设计依然有旧时代的印记,即便短暂失去动力,也可以依靠自身的条件滑翔一段距离。加上当时的战机作战半径,舰载机迫降,哪怕是迫降在海上还是有一定的生存机率的。

超音速战机,尤其是早期超音速战机,一旦失去了动力,就很容易坠毁。尤其是在弹射座椅没有成熟的时代,这一点十分致命的。F104星式战斗机获得“飞行棺材”的名号的根源就在此。

进入超音速时代,美军的舰载机长期坚持采用双发设计。双发设计可以在一台发动机出现故障的状况下,依然可以保持一定的动力维持飞行。这对于舰载机的安全十分重要!从F4鬼怪战斗机开始,到F18大黄蜂系列战机,在相当时间内,双发战机一直是美军的标配。即使是对海对陆攻击的A系列攻击机,也是采用双发的动力设置。

F4鬼怪
这一发展轨迹也影响到了欧洲的英法等国。两国早期自主研发的喷气战斗机还有单发的存在,到了超音速时代,双发几乎成为舰载战机的标配。法国的军旗/超军旗系列舰载攻击机是少有的例外。但是法国人没有放弃双发舰载机的研制,现在法军的主力战斗机阵风最早就是作为舰载设计的,虽然是一款中型战斗机,却是标准的双发型战机。

当年中国在研制舰载战机的时候,歼10之所以会落选,很重要的一个原因就是歼10是典型的单发战斗机。最终国产航母配备的舰载机是沈飞的歼15飞鲨,一款以苏27侧卫为基础研发的双发重型战斗机。

想不到的是,到了五代机时代,作为世界战机领域的引领者美国,却重新回到了单发战斗机。不出意外,F35系列将成为美国甚至整个西方世界的主力舰载机甚至主力战机。之所以会这样,是现代战机的发展使得原先的机种分类不再具有可操作性,体积和重量也是一路看涨,更重要的是飞机研制与生产的价格一路飙升。

F22猛禽
美国典型的五代战斗机F22猛禽的价格,已经高到连美军也无法忍受的地步。F35是JSF计划的产物,本身就是为了制造一种相对廉价的五代机以补充F22数量不足的问题,同时取代美军原本的F16、F/A18、AV8B、A10等一系列战机。为了满足这一要求,JSF计划从一开始就计划有基本型、舰载型、短距垂直起降型三种不同的型号。

理想是美好的,但现实却十分尴尬,JSF计划最终的胜利者F35的价格也是一路飙升,而且问题不断。为了满足通用的要求,基本型和短距垂直起降型都受到了影响。这也暴露了通用型,或者说海陆通用战机的问题,满足一种需要,却始终无法满足另一种需要。

二战后,美军的装备序列中只有海军的F4鬼怪战斗机做到了海陆通用。其他的计划都以失败告终,最为著名的就是F111战机的研制生产计划,空军装备的基本型不能说是一种十分成功的装备,至少也算得上合格。但计划中海军舰载型却始终无法满足需要,最终走向下马的结局。

F111战斗轰炸机
中国在歼轰7飞豹的研制过程中也出现类似的问题,海军和空军的技术要求千差万别。彼时的中国,尚没有航母,以陆地机场为主的空军和海军航空兵想要达成一致都如此艰难。那么舰载固定翼飞机和岸基机的技术要求差异更大,似乎只有设计冗量更大的重型战机才能满足这种要求。F4鬼怪和苏27侧卫在当时都属于重型机的范畴,有足够的空间可供改造,同时满足海空两军需求的条件。

未来战机会怎样,能否打破战机看似难以逾越的壁垒就只看未来航空技术的发展了。


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