AA82276761 2014-11-1 05:53
淺談空中特技飛行
在英文裡，儀仗隊是hornor guards，可以直譯為榮譽衛兵。這首先是貼身衛兵，然後才是代表君王或者國家的軍裝花瓶。傳統上，君王的貼身衛兵也是最精銳部隊，不光負有保衛君王的任務，更是戰爭關鍵時刻放出去的勝負手。在滑鐵盧，當拿破崙身經百戰的近衛軍最終也被打得潰不成軍的時候，拿破崙的輝煌就到頭了。隨著軍事技術的發展，貼身衛兵在戰爭條件下的軍事作用已經越來越淡薄，儀仗隊越來越成為純裝飾性的東西。儀仗隊除了花俏的製服外，在裝備上強調美觀、威嚴、傳統，但和陸軍的基本作戰裝備已經脫節。騎兵儀仗隊還有所見，但坦克儀仗隊或者機動防空導彈儀仗隊就聞所未聞了。空軍飛行表演隊相當於空中儀仗隊，但飛行表演隊到底是採用第一線作戰飛機，還是採用教練機或者其他非作戰飛機，這依然是一個有趣的問題。
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在拿破崙時代，近衛軍是最後的精銳部隊，這是滑鐵盧之戰中拿破崙的近衛軍在做最後的抵抗
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現代儀仗隊已經是軍裝花瓶了
作為顯示國威、軍威的飛行表演隊，採用第一線作戰飛機是很自然的想法。現代戰鬥機速度快、機動性強，優美的外觀和震耳欲聾的噪聲更加強化了飛行表演的效果，整齊、威猛的飛行動作不僅極大地顯示了飛行員的技能，也展示了力量和精確的美。飛行表演不僅是極好的公眾娛樂，也是愛國主義教育和徵兵的最好機會。很多人喜歡安靜、親和的生活，但很難不被轟鳴如雷、翻飛如燕的戰鬥機的精彩表演刺激得血脈噴張，就好像食不厭精的人們也難以拒絕大碗喝酒、大塊吃肉的痛快一樣。
美國空軍的“雷鳥”飛行表演隊在1953 年成立，從共和F-84“雷電”戰鬥機開始，先後使用北美F-100“超級軍刀”、共和F-105“雷公”、麥克唐納F- 4“幽靈”戰鬥機。不過在70 年代石油危機期間，“雷鳥”曾換裝諾斯羅普T-38 教練機，儘管符合表演要求，燃油消耗量只有F-4“幽靈”的1/5，維修也要簡單得多，但不夠威猛，不符合“雷鳥”一貫使用第一線戰鬥機的傳統，所以只在1974 到1981 年間使用了7 年，就換裝通用動力F-16“戰隼”了，現在還在繼續使用。當然仔細的人會發現，“雷鳥”的F-16 實際上已經換裝了三代，80 年代的F-16A Block 15 在90 年代換裝為F-16C Block 32，從2009 年開始，雷鳥的F-16 已經換裝成美國空軍最新標準Block 52，採用更大推力的普拉特惠特尼F100-PW-229 發動機，航電也已經更新到最新水平。
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美國空軍“雷鳥”是世界上最著名的飛行表演隊之一
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美國海軍的“藍天使”是另一支最著名飛行表演隊之一
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在不久的未來，“雷鳥”和“藍天使”可能都要用F-35 作為表演用機
美國海軍的“藍天使”飛行表演隊比美國空軍“雷鳥”成立得更早，在1946年就成立了。這還是螺旋槳時代，所以“藍天使”最早的飛機是螺旋槳的格魯曼F6F地獄貓和F8F熊貓。1949年換裝的格魯曼F9F“黑豹”是美國海軍的第一代噴氣式戰鬥機，此後採用過格魯曼F9F“美洲獅”、格魯曼F11F“虎”、麥克唐納F-4 “鬼怪”、道格拉斯A-4“天鷹”，現在採用麥道F-18。由於F-18是為航母上起飛、著陸而設計的艦載戰鬥機，“藍天使”有一些“雷鳥”沒有的低速、大迎角飛行動作，其中包括放下起落架後以特別低的速度慢滾轉。1998年，一架“藍天使”的F-18在從作戰巡邏中返航的“杜魯門”號航母上著陸，這更是“雷鳥”所不可能做到的。
在很長時間裡，蘇聯空軍並沒有專業的飛行表演隊，“俄羅斯騎士”是到1991年才組建的。這支裝備了蘇-27的飛行表演隊如今是世界各地航展的常客，在曾多次在珠海航展向觀眾展示身手。中國大陸空軍的“八一”飛行表演隊的歷史反而更長，近年來換裝了殲-10戰鬥機，更是向世界展示了中國大陸飛行員的精湛技藝。
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唯一採用重型戰鬥機的俄羅斯騎士表演隊
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中國大陸空軍的“八一”飛行表演隊使用殲-10
另一方面，老牌的英國用教練機作為飛行表演隊的飛機，而不是第一線作戰飛機。英國皇家空軍雖然是世界上第一個獨立組建的空軍，歷史上也曾經有過幾支業餘的飛行表演隊，“紅箭”可是到1965 年才組建的。“紅箭”一直使用高級教練機，開始時是霍克-西德利“蚊蚋”，1979 年開始使用BAe“鷹”。這是有原因的。“紅箭”是作為皇家空軍中央飛行學校的一個附屬組建起來的，最初由教官擔任飛行表演任務。這不僅是皇家空軍公關的需要，也是教官們顯一把身手、鎮一鎮不知天高地厚的新學員的機會。法國、意大利、加拿大、日本、印度、南韓和很多其他國家也出於差不多的考慮，使用高級教練機作為飛行表演隊的飛機。
事實上，就航展表演而言，教練機比戰鬥機更加合適。超音速的戰鬥機不可能在航展期間飛出超音速，激起的音爆不僅對機場周圍的建築會造成破壞，使得玻璃門窗被震碎，室內擺設被震撼落地，甚至可能造成觀眾中身體不夠強健的人的心臟問題。即使不飛出超音速，戰鬥機也不能放心大膽地在離觀眾較近的距離上開加力，否則噪聲水平可能對觀眾（尤其是年幼的孩子）造成聽力損害。由於航展飛行安全的規定，飛機不能從任何方向飛越觀眾頭頂，安全距離的規定要求即使發生事故必須棄機，失控的飛機也不會掉入人群。由於戰鬥機的基本速度較高，拉出同樣過載時，轉彎半徑也較大，常常在觀眾面前一閃而過之後，繞到很遠才飛回來。這一切都使得除了在視覺上和聽覺上給觀眾以空中利器的印像外，戰鬥機作為飛行表演隊飛機實際上不能發揮出全部潛能。教練機的極限性能比戰鬥機要低，形像上也不如戰鬥機威猛，但使用和維修要便宜得多，也天生適宜高出動率。教練機不具備大航程和高載重，但這對飛行表演沒有影響。另一方面，教練機的操控特別適合於飛行表演強調低空低速精確飛行的特點，容易用大型隊形的精確飛行彌補聲勢不足的問題。“紅箭”密集的9機鑽石隊形、人字隊形、箭形隊形已經成為經典，戰鬥機很難做到這樣密集的大型隊形。還有一點，教練機不是作戰飛機。這不夠孔武，是缺點；但另一方面形象平和，也是優點。在不便於派遣戰鬥機飛行表演的地方，使用教練機可以在外交上更加靈活。這相當於航展表演版的外交。教練機對跑道和地勤支援的要求低，也容易在只有簡易跑道的地方做飛行表演，增加國內公關的靈活性。
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英國皇家空軍“紅箭”則使用“鷹”式教練機
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加拿大“雪鳥”、法國“遊騎兵”、意大利“三色旗”也都是用教練機，這是“雪鳥”
更實際的問題是經濟問題。戰鬥機的購置、使用費用大大高於教練機。典型的戰鬥機動輒幾千萬美元一架，戰鬥機發動機、機體、航電都是把航空技術推到極限的結果，可靠性、耐久性、經濟性有所犧牲，推高了日常使用和飛行表演的費用。如前所述，超音速教練機T-38 的耗油率只有同時代超音速重型戰鬥機F-4 的1/5，維修、定期更換的備件也是差不多的情況。加拿大“雪鳥”如果不用CT-114“輔導老師”教練機而用CF-18（相當於F-18A）的話，日常使用費用將增加20 倍。高亞音速的“鷹隼”和法國“遊騎兵”飛行表演隊的“阿爾法噴氣”、意大利“三色旗”飛行表演隊的MB-339 的購置、日常使用和飛行表演費用更低。美國和歐洲飛行表演隊選用戰鬥機還是教練機不僅體現了飛行表演思想上的差別，更是經濟實力上的差別。“雷鳥”擁有6 架表演飛機，另加2 架備用飛機，作為專業飛行表演用的飛機，這是大多數國家不可承受的奢侈。
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世界多數國家都使用教練機裝備飛行表演隊
教練機用作飛行表演，在平時還可以繼續用作教練機。戰鬥機用作飛行表演，在理論上依然可以在戰時繼續用作戰鬥機，但實際上有很多問題。由於鮮豔的塗裝，這些飛機在空戰訓練中十分扎眼，影響訓練的真實性。用作表演，很多先進航電（尤其是火控）又沒有用，平白增加日常維修開支，還不如拆除，增加表演專用設備，所以實際上不再用作戰鬥機，除非國家已經打到只有最後一人、最後一機了。
不過即使對美國空軍這樣財大氣粗的主顧，新型戰鬥機也在成為越來越不可承受之重。F-22 的驚人價格成為一代傳奇，連號稱特別強調可負擔能力的F-35 的價格也越來越離譜。2012 年美國空軍提交的2013 年預算估算中，F-35A 的離地單價為1.97 億美元，美國海軍的預算更是把F-35C 的離地單價估算為2.36 億美元。這樣離譜的高價當然和F-35 依然在低速試生產階段有關，但即使是最樂觀的股價也把F-35A 定位在1 億美元左右，F-35C 只會高不會低。另一方面，F-16 和F-18 正在成為美國歷史上連續使用最長時間的飛行表演飛機型號。儘管30 年來有過換裝，實際飛機沒有那麼陳舊，但形像上的30 年一貫制很是不符合傳統。問題是F-35 計劃因為超支、拖延和性能問題正在承受前所未有的壓力，“雷鳥”和“藍天使”使用F-35 的問題還根本沒有提上議事日程，只是這個問題不可迴避，F- 16 和F-18 不能永遠作為“雷鳥”和“藍天使”的飛機，下一代“雷鳥”和“藍天使”的現實選擇只有一個：F-35。但F-35 作為下一代“雷鳥”和“藍天使”，首先要過的是預算關，在10 年內，這一關很難跨過。
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操縱笨重的F-105 進行密集編隊，對飛行員來說是個艱鉅的任務
即使預算問題解決了，F-35 作為飛行表演飛機還是有一些具體問題。F-35 在本質上是對地攻擊為主的戰鬥轟炸機，而不是空戰為主的戰鬥機，機動性要求只是“不低於F-16 和F-18”，實際上是否達到了要求不乏爭議。F-35 的空戰模式以視距外空戰為主，一旦進入視距內空戰，將以高速對飛的形式，最大限度地縮短暴露於敵機火力的時間窗口，在錯肩而過的瞬間，利用優越的頭盔顯示系統和具有高度越肩攻擊能力的空空導彈搶先攻擊，然後繼續高速飛行，脫離戰場，尋機再戰，而不是常規的扭頭纏鬥。這可以說是F-35 陣營對先進火控和導彈的信心滿滿，也可以說是對機動性的信心不足。不管怎麼說，飛行表演中只有高速對飛肯定是不夠的。“雷鳥”在1964 年曾短暫換裝F-105，這也是一種戰鬥轟炸機，技術水平遠遠超過F-100，但機動性不怎麼樣，在飛行表演特別劇烈的機動中發生結構損傷，只出場表演了6 場就匆匆撤裝，“雷鳥”只好回到已經從第一線中隊撤裝的F-100，繼續用到1969 年換裝F-4。
另一方面，在佛羅里達埃格林空軍基地訓練飛行的F-35 遇到了一個以前沒有想到的問題：F-35 的噪聲遠遠超過了人們的預計，遇到周圍居民的激烈抗議，甚至可能對未來部署產生不可預計的影響，尤其在人煙稠密的歐洲和日本。F-35 採用了歷史上單台推力最大的F-135 發動機，這使得F-35 儘管作為歷史上最重的單發戰鬥機但仍然可以有“不低於F-16 和F-18”的性能，但這使得發動機的噪聲問題格外嚴重。據報導，F-35 的噪聲高於F-15 兩倍，高於F-16 三倍半。洛克希德反駁這種說法，認定F-35 的噪聲和F-16 相當，但有人用儀器實測，在著陸進場時，F-15 的噪聲為91 分貝，F-16 為90 分貝，而F -35 的噪聲為106 分貝，相差15 分貝，或者說高達32 倍。就現代戰鬥機而言，F-35 的翼載很高，相當於F-105，但先進飛控和強勁的發動機使得F-35 依然保持了“不低於F-16 和F-18”的機動性。機動性說到底取決於升力。爬升當然需要升力超過重力，但水平機動同樣取決於升力，因為水平盤旋的向心力來自於機身側轉時機翼產生升力中的水平分量，因此更大的升力意味著在保持足夠的垂直分量以抵消重力的同時，可以分出更多的水平分量用於水平機動。產生更大的升力只有兩個辦法，一是由低翼載以保證足夠的剩餘升力；二是在拉大迎角的同時用高推重比推遲失速的產生。F-35 的翼載高，只有用推力換取機動，但這意味著格外強大的噪聲，到最後可能只能降低對機動性的要求，以抑制噪聲水平。最後可能以超過F-16 至少一倍的購置價格和高至少40% 的日常使用費用，換取不及F-16 的飛行表演性能，成為美國歷史上最難的飛行表演飛機。
但這在現在還不是人們操心的事情，需要操心的是加拿大空軍的“雪鳥”飛行表演隊。“雪鳥”也是英國派頭，採用CT-114“輔導老師”教練機，拿手好戲是9 機大編隊精確飛行，包括高難度的9 機一字隊形。在和美國“雷鳥”或者“藍天使”同台表演的時候，可以清楚地看出風格上的差別，細膩、優美、協調、精確，堪稱空中芭蕾。這是Canadair 公司設計的雙座噴氣教練機，1960 年首飛，在1963-1966 年間共生產了212 架，“雪鳥”的飛機是1963 年下線的。加拿大空軍在2000 年已經把所有剩餘CT-114 撤裝，現用BAe“鷹隼”作為教練機。“雪鳥”計劃把CT-114 繼續使用到2020 年，屆時已經連續使用近60 多年，堪稱世界飛行表演隊飛機之最，距所有作為教練機使用的CT-114 退出現役也達20 年之久，而教練機通常本來就以老當益壯著稱。
2013年8 月16 日，渥太華《公民報》報導，加拿大政府計劃用7.55 億加元（約合7.5 億美元）為“雪鳥”換裝，但新飛機的數量和型號還沒有確定。加拿大正在計劃採購65 架F-35 戰鬥機，但用F-35 作為“雪鳥”飛行表演飛機是不可思議的。在CF-18 時代，加拿大空軍已經否決了從138 架CF-18 中抽調6-8 架作為“雪鳥”飛行表演飛機的設想。在F-35 時代，抽調10% 的戰鬥機用於飛行表演，這是不可能的，“雪鳥”的新飛機只能是教練機，只是繼續採用“鷹隼”還是其他教練機的差別。加拿大空軍提出，“雪鳥”的表演隊形不能削減到有人提出的4 架飛機，那還不如取消“雪鳥”。但是取消“雪鳥”也是不行的，這是軍隊公關的核心，一次“雪鳥”表演比多少個軍營開放日都管用，加拿大取消“雪鳥”和英國取消白金漢宮門前的皇家衛隊一樣不可思議。用渦槳教練機代替噴氣教練機可以進一步降低購置和運行費用，但是觀眾對渦槳和噴氣飛機的心理接受程度不同。澳大利亞空軍“輪盤賭”飛行表演隊從意大利製造的馬奇MB-326 換型到瑞士的皮拉圖斯PC-9 之後，觀眾追捧程度很有一些下降。另外，螺旋槳飛機的操控比較羅嗦，增加推力需要同時蹬舵，以補償增加的反扭力，尾流也較大，不利於密集編隊精確飛行。
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澳大利亞空軍“輪盤賭”飛行表演隊的PC-9
但是換一個思路的話，如果堅守一個已經過時但代表傳統的老型號，不以先進和威猛為號召，而以歷史感和優美為切入點，在維修上把老飛機當作修復的古董飛機對待，這就可以避免不斷換裝的陷阱。陸軍的儀仗隊早已放棄和現役裝備同步的要求，白宮儀仗隊使用一戰時代的斯普林菲爾德步槍，克里姆林宮儀仗隊使用50 年代的SKS 步槍，為什麼飛行表演隊不能使用代表歷史的古董飛機呢？從這個角度看，與其換裝早已不先進更不新穎的“鷹隼”，或許繼續使用CT-114 才是正道，這差不多是最後的“真正的”加拿大設計製造的軍用飛機了。
但對於美國空軍和海軍來說，連換裝教練機的可能性都沒有了。美國海軍的麥道T-45“蒼鷹”實際上是艦載版的“鷹隼”，正在美國空軍T-38 換裝計劃的三個競爭者都來自海外：意大利M-349、英國“鷹隼”和南韓T-50“金鷹”。M-349 是意大利“盜版”俄羅斯雅克-130 的結果，本來是兩家合作，由雅克福列夫提供雅克-130 的基本設計，由阿萊尼亞負責航電和發動機的西方化，結果兩家分道揚鑣，雅克福列夫空手而歸，而阿萊尼亞推出了“完全自主知識產權”的M-349。即使美國空軍採用M-349，也不能用這個俄羅斯血統的飛機作為“雷鳥”飛機。“鷹隼”倒是沒有這樣的尷尬，但皇家空軍的“紅箭”從1979 年就開始使用“鷹”，“雷鳥”在40 年後再換裝大同小異的飛機，實在說不過去。T-50“金鷹”是韓國KAI 和洛克希德合作的結果，可算是單發版的台灣IDF，只有這還有一線希望。不過美國空軍不大可能採用不是美國研製的飛機，所以這一線希望也只是一線而已。即使“雷鳥”的問題解決了，“藍天使”還是有同樣的問題，而且美國海軍連新教練機的計劃也沒有。或許古董飛機也是“雷鳥”和“藍天使”的最好前途，F-16 和F-18 代表了美國航空科技最輝煌的時代，30 多年的連續使用也已經使F-16 與“雷鳥”、F-18 與“藍天使”緊密連接在一起，空中儀仗隊把這一紐帶凝固在藍天，或許不失為一個好主意。
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南韓“黑鷹”飛行表演隊已經換裝了T-50 教練機