解放軍海四的重量問題 I
F/A-18E/F 與F-35C 都是 30/30 + 噸級的艦載戰斗機,也是中四黨 "大家都在造中型艦載戰斗機,所以解放軍的艦載四代機也應該這么

F/A-18E/F 與

F-35C 都是 30/30 + 噸級的艦載戰斗機,也是中四黨 "大家都在造中型艦載戰斗機,所以解放軍的艦載四代機也應該這么大" 論調的重要論據。
果然對于很多人來說,世間根本沒有歷史記憶這檔子事。






冷戰末期美軍戰術航空兵力的高端由 F-14 艦隊防空戰斗機,F-15 制空戰斗機,F-111 戰斗轟炸機,F-15E 雙重任務戰斗機,A-6E 艦載遠程攻擊機,以及 S-3 艦載反潛機構成。


按照美國海空軍為了與國會斗法而達成的君子協定,F-14 和 F-15 將分別由 525 架 NATF (艦載版 ATF) 和 750 架 ATF (F-22) 取代。

F-111,A-6E,S-3 的任務則將由計劃產量 1258 架的 A-12 (海軍 620 架,海軍陸戰隊 238 架,空軍 400 架) 繼承。新銳的 F-15E 年輕力壯,暫時不存在換代需求。美軍三大戰術航空力量 (空軍,海軍,海軍陸戰隊) 擬采購總數超過 2500 架,滿載起飛總重達到 10 萬噸級的高端 (防空,制空,縱深打擊,遠程反潛) 隱形戰術飛機。





同一時期美軍戰術航空兵的低端由 A-7 和 A-10 攻擊機,F-16 輕型戰斗轟炸機,F/A-18 艦載打擊戰斗機,以及 AV-8B 垂直起降攻擊機組成。替換上述型號的需求最終催生了 F-35 閃電 II,但紅色帝國解體時,新一代前線打擊飛機仍處于前期論證和技術預研階段。

洛馬的 F-22 因設計常規保守,技術風險較小,且相對而言易于改裝為艦載戰斗機而在 ATF 競標中勝出,但最終采購數量縮水至 187 架 (不含 8 架測試用機),只有原計劃的 1/4,空軍最低可接受兵力規模的 1/2 弱,海軍版也隨著冷戰結束無疾而終。

蘇聯的崩潰使 A-12 失去了存在價值,時任國防部長的迪克切尼遂以結構超重和預算超支為借口將其斬于馬下。

然而美國海空軍遠程戰術打擊力量的換代需求并未隨著冷戰的結束而消失。兩大軍種于是聯手推出了 AX 項目以填補 A-12 落馬造成的兵力結構缺口,通過適當降低性能指標來實現控制成本及技術風險的目標。AX 很快又演化為 AFX。海軍的 AFX 將首先取代德高望重/早該入土的 A-6E,而后換下威名赫赫,但在美國海軍手中鮮有建樹的 F-14。空軍的 AFX 將增加載油,拓展作戰半徑,接替 F-111,F-15E,F-117A 三型戰機的縱深打擊任務。完成度較高的洛馬-波音 AFX 方案是 F-22 子系統重新打包的產物,盡管準備海空軍通用但基本圍繞海軍要求設計,技術風險實際上遠低于后來的聯合打擊戰斗機。但在后冷戰時期的預算背景下,高端重型戰術飛機毫無生存空間,AFX 項目跌跌撞撞地撐到了 1993 年底,最終還是未能躲過項上一刀。
若能落實,洛馬-波音的海軍版 AFX 預計將具備攜帶 2 枚 1000 千克級打擊武器與 2 枚 AIM-120 空空導彈,攻擊 900 海里外目標的能力,在任務剖面更加嚴苛的前提下作戰半徑仍較 F-35C 高出 1/3。空軍版同等載荷下的作戰半徑則將達到 1125 海里。變后掠翼雖然需要支付可觀的重量代價,卻也使得 AFX 的起降性能,巡航性能,超音速沖刺性能均凌駕于 F-35C 之上。AFX 的隱形性能在 F-22 的基礎上繼續改善,遠非按照經濟版隱形邏輯的 F-35 所能相比。

隨著蘇聯的解體,美國的軍費開支也坐滑梯般一路下滑。海軍航空兵更面臨著功敗垂成的 A-12 項目留下的巨大預算窟窿 (為了支撐該型號的研制美國海軍到處挪用資金,導致 F-14 長期無法完成心臟手術,依靠二代機動力帶病堅守陣地)。

高配換代型號接連被砍,原本只是備用方案的超級大黃蜂便勉為其難地成為了新世紀美軍艦隊航空兵的頂梁柱。F/A-18E/F 相對而言價格低廉,美國海軍得以擠出足夠的預算,將大甲板航母的數量維持在 10 艘以上 (潛在對手皆為弱雞,而維持在熱點地區的前沿存在需要 12 艘航空母艦,在經費緊縮的大背景下,是保高端艦載機還是保飛行甲板數量,答案不言而喻),艦載戰術飛機的平均年齡也因超級大黃蜂的批量服役而大體保持穩定。
如果忽略已經從飛行甲板上消失的固定翼反潛機,則美軍航母艦載戰術飛機本質上分為艦隊防空,縱深打擊,前線打擊/多用途三大類型。F-14 是典型的艦隊防空戰斗機,其主要任務是攔截攜帶重型遠程空艦導彈的陸基中遠程轟炸機,設計起飛重量的下限由最低任務需求界定,上限則受到發動機推力的制約。A-6,A-12,AFX 屬于縱深打擊飛機,主要用于全天候精確打擊高價值固定目標。A-7 是經典的前線打擊飛機,負責攻擊敵方地面部隊等機動目標。隨著航電技術的進步,純粹的前線打擊飛機逐步被既可空戰,亦可舔地的多用途戰斗機取代。大黃蜂/超級大黃蜂與閃電II就是多用途艦載戰斗機的杰出代表。
需要注意上述分類絕非咬文嚼字。艦隊防空任務,縱深打擊任務,前線打擊/多用途任務對飛機性能的要求大相徑庭,想要以單一型號包打天下即便在今天依然絕無可能。如果預算現實只能支持一型飛機的采購,則確定該機的主要優化方向便至關重要。
艦隊防空戰斗機需要安裝大功率雷達以盡早截獲目標,攜帶數量較多且性能強大的空空導彈以確保攔截效率。出色的續航力也至關重要,因其意味著防空巡邏/截擊線可盡量遠離航母,最大限度爭取在空艦導彈射程外擊落/驅逐敵反艦轟炸機。艦隊防空戰斗機并不承擔深入敵空戰體系斬將奪旗的任務,長時間超音速巡航并非絕對必需,但仍應具備維持相對較長時間超音速飛行的能力,以便及時轉換攔截陣位,避免出現漏網之魚/快速迎擊正面之敵,剝奪其釋放反艦導彈的機會。上述性能要求很明顯指向特定技術水平所能支持的最重型戰機。
縱深打擊飛機需要強大的航程載荷性能,以及為打擊任務優化的復雜航電。其重量是否超過艦隊防空戰斗機取決于對航程載荷性能的要求。噴氣時代早期艦載機承擔著縱深核打擊任務,艦載轟炸機需要深入蘇聯腹地投放重量可觀的早期核彈,其體型相應地頗為壯碩。美國海軍一度計劃裝備滿載起飛重量達到 10 萬磅/45.4 噸級的噴氣式艦載轟炸機,實際采購的 A-3 也是滿載起飛重量 38.2 噸的大家伙。A-12 最初的任務設定是攜帶 4 枚 1000 千克級武器,攻擊 1000 海里外的目標。對于這樣高的航程指標而言,被福萊斯特級回收能力限定的 8 萬磅/36.3 噸滿載起飛重量實際上是不夠的。美國海軍被迫將要求放松至 2 枚武器 800 海里,就是這樣 A-12 還是沒能趕在冷戰結束之前上天,很快就淪為預算削減之斧下的亡魂。
前線打擊飛機對傳感器性能的要求遠不及艦隊防空戰斗機與縱深打擊飛機嚴苛,航程載荷性能指標也較為寬松,性能優化的重點是可維護性。前線打擊飛機因為作戰半徑相對較短,任務周轉較快,出動率自然而然地高于艦隊防空戰斗機與縱深打擊飛機。美國海軍公布的逆天日架次率數據都是在作戰半徑很短的前提下實現的,遠距作戰時每次任務動輒好幾個小時,快速周轉高架次率這種事情是不存在的。
此外,為了死死盯住戰場特定位置上的地面目標,反復實施攻擊,前線打擊飛機需要具備在中等高度,中等速度條件下小半徑回轉的能力,其氣動性能優化重點因而是中空亞音速環境。繼承 A-7 打擊任務的 F/A-18 與 F-35 之所以超音速性能不佳,根源正在于此。

上圖是大國對抗條件下,艦隊防空戰斗機的典型任務剖面。防空巡邏軌道距航母 350 海里,巡邏待機 90 分鐘,隨后以馬赫 1.5 超巡 100 海里接敵。完成任務后飛行 450 海里返回母艦。根據美國相關單位的概念研究,隱形性能達到 F-22 級別并滿足上述任務剖面要求的艦隊防空戰斗機,正常起飛重量將達到 27 噸。進行上述研究時 F-22 尚未進入工程化研制階段,其正常起飛重量的設定值為 5.5 萬磅/25 噸。以 F-22 的實際重量為推算基準,則該艦隊防空戰斗機的正常起飛重量將接近 32 噸,滿載起飛重量毫不費力地達到 40 噸級。

按照 ATA 的原始任務剖面,即 600 海里高空巡航,400 海里超低空突防/撤出,總作戰半徑 1000 海里,搭載 4 枚 1000 千克級武器計算,飛翼布局縱深打擊飛機的正常起飛重量估值為 33.2 噸。考慮到當時已有 A-12 的研制經驗,該重量數據應該比艦隊防空戰斗機的靠譜,但仍不免存在水分。假定 33.2 噸的重量數字已徹底擠出水分,則參照 A-12 的重量數據,該機的滿載起飛重量將恰好觸及 40 噸界線。

前線打擊/多用途戰斗機任務剖面,高空巡航 650 海里,中空突防/撤出 50 海里,投放 2 枚 1000 千克級武器,在即將撤出戰區時以高亞音速實施 1 次對空作戰。這實際上就是 F-35 的典型任務剖面,700 海里的作戰半徑足以在中等威脅環境下 (航空母艦與空中加油機可維持在離敵國邊界較近的位置) 覆蓋伊朗大多數國土,滿足準縱深打擊的任務需求,亦可在作戰半徑較短時轉化為較為充裕的滯空時間,盤旋于戰區上空為地面部隊提供支持。該機正常起飛重量 22.1 噸,略輕于 F-35A,飛行性能則顯著優于 F-35。考慮到概念研究的黑科技加成,參照 F-22 數據推算,滿足上述性能指標的多用途艦載戰斗機,實際正常起飛重量將達到 26 噸,與 F-35C 相當。

如果準備與美軍對抗,則解放軍艦載戰斗機不僅需要面對 F/A-18E/F 與 F-35C,還須對抗攜帶遠程反艦導彈的重型陸基轟炸機,作戰環境比冷戰高峰時期的美國海軍更為惡劣。圍繞 F-35C 重量級別多用途戰斗機組成的艦載航空聯隊不可避免地會淪為送人頭的存在。









