8月5日报道据美国《防务新闻》周刊网站7月24日发表的文章认为,美*的“空中优势”能力目前“极其脆弱”,其任务中的很大一部分由美空*执行,而美空*的战斗机数量在冷战结束后减少一半以上,F-22隐身战机过早停产,F-35全面投产也被推迟太长时间,导致美*现役战斗机部队老化问题严重。那么,美*战斗机换代这一“青*不接”的问题到底有多严重?美*下一代战机项目又进展如何?本文就此为您简析。
美战机平均机龄34.5年F-15曾因金属疲劳“断头解体”
据美国《防务新闻》周刊网站7月24日文章认为,“空中优势”(下文简称“空优”)——即阻止对手空中力量进入关键空域的能力——是美国防部所提出的一项基本作战任务。美国众议院防务拨款小组委员会近日指定的预算削减计划,主要针对的是美空*的“下一代空中优势”项目(NGAD,即研发6代机),将令美*“空优”的未来处于危险之中,相关人士介绍:“资金减少50%将导致先进技术的开发时间倒退3年,甚至导致重要的生产技术项目流产”。
文章还认为美*的“空优”能力目前“极其脆弱”,其任务中的很大一部分由美空*执行,而美空*的战斗机数量在冷战结束后减少了一半以上,从年的架F-4D/E、F-14A/C重型战斗机和F-16A/C轻型战斗机,减少到今天的大约架F-15C、F-15E战斗轰炸机、F-16C/D、F-22和F-35隐身战机。
F-15和F-16系列战机自20世纪70年代以来至今一直是美空*的两大主力战机,但均“年事已高”,图为美空*假想敌部队的F-15和F-16混合编队。
与之相反的是,同一时期美*对这些战机的作战需求反而增加了,从年海湾战争开始,包括战后在伊拉克南部和北部长期执行的“禁飞区”任务、年科索沃战争、年至今在阿富汗以及中东地区的“反恐战争”等,用日益老化且数量有限的战斗机部队应对不断增多的作战需求,除了给美*飞行员及地勤维护人员造成极大压力外,还埋下了众多隐患。
早在年4月,美国《航空周刊与空间技术》杂志网站就曾报道过当时美空*战斗机的平均机龄已超过23.5年(这一数字换到年4月,就变成了34.5年,这意味着很多新入伍美*飞行员驾驶的战机机龄比他们的年龄都要大),而在年时仅为8.5年。当时的报道认为由此导致的明显后果就是有大批战机会因机体结构疲劳而停飞,但现实情况是为满足繁重的作战需要,美空*并不能允许上述情况发生。
图为年11月,美*一架F-15C发生空中“断头解体”事故的还原想象图,小图为断裂细节模拟。
年11月2日,一架隶属于美国密苏里州空中国民警卫队的F-15C战机,在执行训练任务时突然空中解体。事故发生时,这架编号“80-”的F-15C正在与僚机进行一对一空中攻击及防御机动训练。该机于年开始服役,失事时总飞行时数接近小时。作为一架已服役25年的“老战机”,频繁进行大过载空中机动,一些关键的应力部分难免会出现金属疲劳(指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下,在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤,经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程)现象。
这架F-15C就是在训练中爬升时,因金属疲劳导致座舱后部与机身连接处突然发生断裂,直接在空中“断头解体”,所幸飞行员反应较快,及时弹射逃生。但美空*在事后只下令短时间内“现役机群40%的F-15全部停飞”,在查明事故原因后,仅做了一些简单处置就解除了停飞令,而这也是无奈之举。与美*B-52战略轰炸机连续服役半个多世纪不同,战斗机连续服役近40年是十分危险的事,尽管期间有过延寿改进,但毕竟战斗机需要频繁进行高速爬升、俯冲、盘旋等大过载飞行,因金属疲劳现象导致战机空中解体或坠毁的概率也会成倍增加。
3作为“换代接班”的F-22(右侧2架)和F-35(左侧2架)隐身战机,一个停产过早,一个投产较晚,均无法做到全面替换F-15和F-16。
F-16延寿后可服役至年美*主力机型短期“难换代”
那么针对战机老化问题,美空*又有哪些解决措施呢?总体可分为两部分,第一部分对现役机型进行延寿改进,并逐步退役。由于作为“换代接班”的F-22隐身战机过早停产(年12月,最后一架F-22出厂后,其生产线就此关闭,共制造了8架原型机和架量产作战型),F-35则又因全面投产时间较晚,目前尚无法迅速替换现役较早批次的F-16C/D战机(截至年7月,F-35A/B/C三个型号的总产量为架)。
对现役的F-15战机群,美空*计划保留架机况较好且经过延寿技术升级的F-15C/D战机以及架F-15E战斗轰炸机(F-15E于年服役,与F-15C/D相比机龄较新)一直服役至年。对现役的F-16战机群,据洛-马公司网站年4月12日报道,美空*已授权洛-马公司将F-16C/D的设计使用寿命延长至飞行小时,远超原先的飞行小时。在完成F-16“寿命延长项目”(SLEP)结构改装后,美空*可安全使用第40至52批次的F-16C/D到年以后。
资料图片:试飞中的美空*XQ-58“女武神”隐身无人战机原型机。(图片来源于网络)
除对现役机型延寿外,第二部分就是加快无人战机的研发速度。据美国《国家利益》双月刊网站7月11日报道称,美空*XQ-58“女武神”隐身无人战机原型机成功完成了第二次试飞。这种全长8.8米、翼展6.7米的无人战机可以0.85马赫巡航,最大航程达公里,2个内置弹舱可挂载2枚公斤级精确制导炸弹。
美空*计划在未来将“女武神”作为“无人僚机”为有人驾驶的F-22或F-35隐身战机提供护航或协同作战。由于其采用低成本、无人化设计,即使被击落也不会对美*造成较大损失。用这种无人战机大批替换现役陈旧的有人战机也是种“另辟蹊径”的方案,但如何解决其在强电子干扰环境下,与有人战机或后方指挥部的数据链通信以及自主作战的可靠性和安全性对美*来说仍是一大难题。可预见的是,美空*主力机型在短期内很难完成“全面换代”,在F-35和无人战机批量服役后情况能否有所改善,仍需拭目以待。(文/*晋一)
资料图片:美空*F-35A隐身战机遥控无人机编队作战设想图。(图片来源于网络)
F-35“分身”!“女武神”无人战机首飞
3月5日,美国空*研究实验室在位于亚利桑纳州的尤马试验场,成功完成XQ-58A“女武神”无人战机的首飞,试飞时间共持续了76分钟。“女武神”是美空*“忠诚僚机”项目的验证机之一,目的是研发一种能够在未来辅助F-22或F-35隐身战机作战的低成本无人战机,可当作是F-22或F-35的“分身”作战。图为试飞中的“女武神”战机。
XQ-58A“女武神”由美国克拉托斯公司研发,全长仅8.8米,翼展6.7米,与F-16轻型战机相比,也只有后者的一半大。按设计指标,“女武神”配有8个挂点,可以搭载公斤的各种弹药,最大飞行速度0.85马赫,最大航程千米。
按设计指标,“女武神”无人战机既可以像有人战斗机一样从机场跑道起飞,也可以加装火箭助推器,像导弹一样采用“零长度发射”方式起飞,部署方式十分灵活。
“女武神”无人战机既能作为F-22或F-35的“忠诚僚机”进行协同战斗,也可以单独组成“蜂群”进行集群作战。由于美*对其设计定位是“低成本消耗品”,可重复使用,即使在战斗中遭受重大损失,也可控制在可承受范围内
图为3月5日,另一角度拍摄的“女武神”无人战机试飞画面。
美研“阿凡达”无人战机:F-35可遥控
美国国防部近日公开了其麾下的秘密部门——“战略能力办公室”(简称SCO)。其中一个被称为“阿凡达”(Avatar,意译为“化身”)项目。其具体内容与同名科幻电影的概念类似,允许美*战机飞行员从远距离遥控指挥无人战机群作战,而这些无人战机则是由现役的F-16或F-18有人战机改装而来,本图集就此解读。
看过年推出的科幻电影《阿凡达》的童鞋们,应该对电影中,双腿残疾的男主借助特殊仪器,利用意念操纵3米高的纳威克隆人作战印象深刻。现实中,SCO的“阿凡达”项目借用了影片的部分概念。
“阿凡达”项目的核心是利用新技术改装现役战机,使其作为F-22和F-35隐身战机的补充力量,启到“战力倍增器”的作用。关于将有人战机改为无人版本典型实例是美国波音公司于年为美空*专门研发的无人靶机改装套件,美空*利用该套件,成功将一架F-16战机改装为QF-16无人靶机,已于年5月实现首飞。图为QF-16无人靶机试飞资料图,注意座舱中并无飞行员。
试验证明,QF-16的最大平飞速度可达1.47马赫,最大飞行高度达1.2万米,可轻松完成横滚、半滚倒转、7G空中急转弯,甚至“破S机动”等大过载空战格斗机动。而且波音公司表示,如有需要,QF-16可搭载现役F-16战机所使用的全套武器系统。图为QF-16与有人驾驶的F-16C、F-4战机编队资料图(座舱视角)。
但“阿凡达”战机也面临一些技术难题,例如高速保密数据链,以及指挥控制系统的小型集成化。目前QF-16仍采用地面遥控,不存在体积限制问题,但若要将该套系统搬到空中,势必需要进行小型集成化改进,很可能会先经过在预警机等大型机载平台试验后,再逐步推广到F-22和F-35隐身战机上,但该项目的确具有可观的应用前景。已投入批量服役的QF-16无人靶机群。
如果“阿凡达”项目成功实施的话,图中F-35A两侧的F-16战机未来都会变为无人版,组成有人-无人战机联合编队作战。
QF-18无人战机艺术想象图。
图为QF-16以无人驾驶状态飞行座舱特写。
QF-16与QF-4靶机编队飞行,摄于年12月。
F-15E空战记录:用制导炸弹砸落武直
提起美*F-15E“攻击鹰”战斗轰炸机,人们肯定是耳熟能详,但很少有人知道该型机迄今为止唯一的空对空战果是用激光制导炸弹砸中的,本组图就此解读。图为艺术家绘制的F-15E模型封绘。
F-15E“攻击鹰”战斗轰炸机,由原麦道公司(现已并入波音)于20世纪80年代基于F-15重型战机改进而来,年投入服役,最大平飞速度2.5马赫,最大作战半径千米,最大载弹量10.4吨,是美空*现役主战机型之一。图为F-15E彩色剖面结构图。
年的“沙漠风暴”行动是F-15E的首次实战,当时有2个中队的F-15E配备了最新的“蓝盾”(LANTIRN)瞄准吊舱,使F-15E具备了在夜间也能精确定位并打击伊拉克*队装甲目标的能力。图为年“沙漠盾牌”行动期间,部署在沙伊边境的F-15E机群。
为保存实力,当时伊*将大量坦克隐藏在沙丘掩体中,但由于夜间沙子降温的速度比金属装甲快,配备“蓝盾”吊舱的F-15E战机可轻松发现这些坦克,并用GBU-12激光制导炸弹将其摧毁。据美*战后统计,命中率达到了80%以上。一个F-15E双机编队曾创下在30分钟内投放16枚GBU-12炸弹,摧毁16辆伊*坦克的记录。图为F-15E利用“蓝盾”导航吊舱投射在HUD平显上的夜间地面影像。
F-15E的这次空空战果发生在年2月14日,当时2架F-15E正在伊拉克西北部执行“猎杀飞毛腿导弹”任务。途中,他们接到预警机通信称,美*一支特战队遭到伊*米-24武直围攻,急需救援。图为米-24武装直升机资料图。
在利用“蓝盾”吊舱瞄准并锁定一架米-24后,F-15E长机从6千米外投放了一枚千克GBU-10激光制导炸弹,最初锁定时,这架武直是停放在地面上的。图为年海湾战争期间,被伊拉克*队遗弃的米-24武直。
图为“铺路II”(另译:“宝石路”II)系列激光制导炸弹,GBU-10是其中尺寸最大的型号。
结果就在F-15E投弹后,机载雷达发现这架米-24开始以每小时千米的速度开始起飞,但F-15E的后座火控官仍能使用激光束连续照射该机。最后炸弹在米-24升至米高度时,准确命中目标。美*飞行员通过瞄准吊舱亲眼目睹这架武直瞬间化为一个巨大的火球,向地面坠落,地面特战队得以安全撤离。
值得一提的是,这架唯一取得过空战记录的89-号,还于年成为了第一架达到1万小时飞行时间的F-15E,颇具传奇色彩,本图摄于年1月。
本图可见“1万飞行小时”的纪念标志。
这个绿星战果就是那架倒霉的“雌鹿”。
F-15E地面武器展示资料图。
F-15E编队飞行,其中一架在脱离编队同时释放热焰弹。
F-15E空对空拍摄特写图。
图为F-15E挂载GBU-10激光制导炸弹(红圈)资料图。