AA82276761 2014-11-29 08:24
中型戰鬥機的兩難
重型戰鬥機性能先進，但成本高昂；輕型戰鬥機成本低廉，但性能也大大縮水。理想輕型戰鬥機可以通過合理的優化，在較窄的關鍵性能範圍裡和特定戰場條件下匹敵重型戰鬥機，而依然保持低廉的成本。但除非重型戰鬥機發生了重大設計錯誤，或者與輕型戰鬥機有代差，指望輕型戰鬥機在所有主要性能上全面接近重型戰鬥機是不現實的。中型戰鬥機介於重型戰鬥機和輕型戰鬥機之間，在起飛重量、機內容積方面比輕型戰鬥機寬鬆，有條件達到更先進或者更均衡的作戰能力，在成本上又沒有重型戰鬥機那樣難以承受。理想中型戰鬥機在性能上應該全面接近重型戰鬥機，在成本上則應該接近輕型戰鬥機，至少要顯著低於重型戰鬥機。但在實際上，由於種種原因，中型戰鬥機有可能掉入一個陷阱：在性能上依然與重型戰鬥機存在顯著差距，但在成本上則危險地接近重型戰鬥機，喪失了中型戰鬥機的優勢。這就是所謂中型戰鬥機兩難。
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F-15和F-16是典型的高低搭配
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“颱風”則是典型的中型戰鬥機
要理解中型戰鬥機陷阱，必須首先理解高低搭配。高低搭配是60年代美國空軍提出的戰鬥機裝備體系的新概念。在二戰以前，戰鬥機專職空戰，輕型、中型、重型轟炸機專職戰術、戰役、戰略層面上的對地攻擊。二戰是軍事航空技術高速發展的時代，新型戰鬥機不斷替換技術概念上已經老舊但實際上才使用沒有幾年的老式戰鬥機，大量老式戰鬥機還有足夠的剩餘壽命，轉為二線使用，或者專用於對地攻擊，在很大程度上接替了輕型戰術轟炸機的使命。這也是具有空戰能力但以對地攻擊為主的戰鬥轟炸機的開始。戰後，隨著航空技術和電子技術的發展，先進航電可以兼顧空戰和對地攻擊功能，空地兼優的戰鬥轟炸機領導潮流。但空戰的機動性要求和對地攻擊的載彈量要求使得空地兩用越來越成為戰鬥機研製中不可承受之重，空戰性能與多用途的矛盾越來越突出，系統成本急速攀升。另一方面，技術進步和成本攀升使得戰鬥機換代周期大大延長，一線空戰戰鬥機退入二線作為對地攻擊使用的傳統模式越來越不可持續，連財大氣粗的美國空軍也吃不消，必須考慮高低搭配，用較少數量的高檔戰鬥機負責主要方向上的高烈度空戰，較大數量的低檔戰鬥機在主要方向上輔佐高檔戰鬥機，或者在次要方向上擔任空中戰線的填平補缺，並承擔對地攻擊任務的大頭。這就是F-15和F-16的搭配模式。
應該說，F-15和F-16是一對理想的搭配。空軍的首要任務永遠是奪取天空。只有奪取了自己的天空，才能確保不受敵人空襲和自己的有效出動；只有奪取了敵人的天空，才談得上對敵人地面目標的攻擊。F-15的研製經歷了一段彎路。在啟動F-4的下一代戰鬥機FX研發計劃時，美國空軍按照F-111時代形成的慣性，空空與空地主次不分，最終提出相當於超級F-111那樣的方案，採用變後掠翼，最大速度M2.7，起飛重量超過30噸，超過二戰時代的B-17重轟炸機，成本和技術風險更是高得離譜。由於F-111的悲慘經歷，原版FX方案還沒有研究完畢，就被判死刑。這時正好蘇聯在多莫達多沃航展意外展出米格-25，巨大的雙垂尾似乎指向超強的機動性，強力提醒制空權的重要性，美國空軍重新意識到：沒有可靠的空優，對地攻擊也無法保證。於是FX研發計劃重組，起飛重量降低到20噸級，速度降低到M2.3~2.5，雙發單座，並提出有名的“一磅也不用於空地”的口號。這最終導致了F-15。
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強勁的推力和“一磅也不用於空地”使得F-15成為出色的製空戰鬥機
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低翼載和高推重比使得F-16不僅具有出色的空戰纏鬥性能，也可以作為優秀的戰鬥轟炸機
與此同時，美國空軍內部的“戰鬥機黑手黨”極力鼓吹12.5噸級（後降低到10噸級）、單發單座的輕型戰鬥機，降低速度高度要求，突出中空中速機動性，只裝備簡單的火控雷達和“響尾蛇”近程空對空飛彈，維修和支援要求也大大降低。這是比F-15更極端的短兵相接的純纏鬥戰鬥機。美國空軍開始時對這種輕型戰鬥機不感興趣，但受制於越南戰爭後緊缺的軍費，F-15不可能滿足數量要求，只能退而求其次，用F-15奪取空優，然後用輕型戰鬥機補充或者鞏固戰果。這最後成為F-16。但F-16為空戰纏鬥而突出的高推重比和低翼載的優異性能，高推重比使得增加起飛重量有很大的餘地，低翼載則使得翼下外掛大量炸彈成為可能，使得F- 16天然適合用作戰鬥轟炸機；輕載起飛則又恢復高推重比、低翼載的本色，重新變身為優秀的空戰戰鬥機。順便提一句，F-4也是從空戰戰鬥機開始，變身為戰鬥轟炸機的。F-4的低翼載是上艦需要，推重比在同時代戰鬥機中也是出色的。F-15戰鬥機改型為F-15E戰鬥轟炸機也是得益於高推重比、低翼載的基礎。
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F-16方案設計的演變
應該特別指出的是，F-15不僅具有優異的機動性，還具有先進的航電和領先於時代的態勢感知能力。美國空軍在重新重視視距內纏鬥的同時，並沒有放棄超視距空戰能力；在重新重視中空中速的同時，並沒有放棄高空高速。這是F-15的高端所在。另一方面，F-16的初始設計的重點在於中空中速條件下視距內的日間空戰。在這樣的特定戰場條件下，F-16的空戰纏鬥能力至少不亞於F-15。發射超視距的中程空對空飛彈的能力是在多年後中期升級中才增加的，由於雷達口徑的限制，超視距空戰能力也始終落後於同時代的F-15，但依然足夠壓制同時代的同級蘇聯戰鬥機。在美國空軍中，F-16成為理想的戰鬥轟炸機；對於盟國，F-16則成為具有“足夠性能”的全能戰鬥機。
F-16的成功來自於其設計的針對性。在冷戰高峰，蘇聯空軍強調數量優勢，基本戰術是用大量簡單靈活的米格戰鬥機蜂擁攻擊。量變引起質變，數量不足的F-15不足以抵擋數量優勢的米格。F-16則好比超級米格，以數量對數量，以靈活對靈活，以毒攻毒。在世界的其他地方，蘇聯也大量輸出米格戰鬥機，美國盟國的F-16正好技高一籌、針鋒相對。在全面戰爭的情況下，盟國的F-16更是正好配合美國F-15一起作戰。正因為此，F-16在外銷市場上也十分熱銷。
F-16的中期升級不僅增加起飛重量，而且增加了超視距空戰能力，成本也水漲船高，事實上偏離了輕型戰鬥機的初衷而成為中型戰鬥機。這說明中型戰鬥機依然具有強大的吸引力。中型戰鬥機的優點和癥結都來源於介於高低檔之間的這個特定定位。換句話說，以空戰為主的重型戰鬥機作為參照的話，理想的中型戰鬥機需要在空戰性能上全面、均衡地接近重型戰鬥機，至少要顯著超過同時代的輕型戰鬥機；同時在空地性能上全面媲美甚至超過輕型戰鬥機，畢竟中型戰鬥機的身架更大；在成本上則應該居中，最好接近輕型戰鬥機。這幾乎是一個不可能的任務。
首先，重型戰鬥機雖然重量和成本空間比較寬鬆，但重量也是一公斤一公斤摳出來的，並沒有多餘的重量；在成本上也是一塊錢一塊錢摳出來的，並沒有多餘的成本。另一方面，重型戰鬥機代表了戰鬥機技術的最前沿，其重量和成本是技術極限的結果。換句話說，中型戰鬥機要在性能上接近重型戰鬥機的話，在重量和成本上也必然接近重型戰鬥機。
第二，戰鬥機性能分飛行性能和武器系統性能兩部分，而飛行性能主要指機動性和航程。如果中型戰鬥機在武器系統性能上要逼近重型戰鬥機的話，飛行性能必然要犧牲一些。機動性必須保證的話，那就要接受高推重比和低翼載的重量代價，只有犧牲載油量和航程；反之亦然，要保證航程，就只有犧牲機動性。
第三，空優是重型戰鬥機的核心任務。如果實現頂級空優要求需要達到重型戰鬥機的重量和成本的話，還要再增加空地能力，重量和成本只可能更高，空對空、空對地主次不分的原版FX就是這麼來的。但中型戰鬥機通常沒有與之搭配的輕型戰鬥機可以分擔空地任務，必須空對空、空對地兼優。中型戰鬥機的空優要求即使有所降低，空對空、空對地並重的話，依然使得重量和成本控制異常艱難。
第四，不管中型戰鬥機有多少吸引力，空軍強國不可能滿足於中型戰鬥機接近最高水平的性能，總是通過重型戰鬥機來追求最高性能，然後由輕型戰鬥機補充數量。中型戰鬥機在性能上高不成低不就，在成本上與重型戰鬥機拉不開距離，高中搭配沒有吸引力，中低搭配則不能滿足要求。中型戰鬥機是中等國家的特殊要求。缺乏足夠的國內市場，這就決定了中型戰鬥機的生產批量注定受到約束。國際合作可以增加批量，但現實地說，還是不可能在規模經濟上與美國這樣的空軍強國相比，進一步削弱了中型戰鬥機的成本優勢。另外，用戶存量決定了技術服務和升級市場的活躍程度、成本和長久性，中等國家背景在這方面也比較吃虧。
第五、中等國家沒有條件實行高低搭配，只有用中型戰鬥機包打天下，這迫使中型戰鬥機在空優性能方面向重型戰鬥機盡量看齊。高低搭配中的輕型戰鬥機定位明確，靠對空戰性能的大膽取捨來降低重量和成本，高度銳化某一特定戰場條件下的空優性能（對F-16來說，就是中空中速視距內晝間纏鬥），犧牲不必要的“奢侈”（對F-16來說就是超視距空戰和高空高速性能）。中型戰鬥機的期望就要高很多，需要能在相當大的範圍內與重型戰鬥機匹敵，極大地增加了設計和成本控制難度。
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中等國家沒有條件實行高低搭配，只有用中型戰鬥機包打天下，法國的“陣風”就是一個典型
很高的期望導致魚與熊掌都放不下，這是中型戰鬥機的致命誘惑。在成本上和重型戰鬥機不能拉開距離的話，這對中型戰鬥機更是致命傷。不過，有陷阱不等於注定是災難。爬出陷阱又是一片艷陽天，還可能由於這是一片死谷之地而獨享風光。
F-15、F-16是空地搭配型的高低搭配，但這不是高低搭配的唯一形式。在冷戰戰線的另一邊，蘇聯的前線航空和國土防空分屬空軍和國土防空軍，前線制空和遠程截擊長期截然分開，縱深對地攻擊另屬轟炸航空兵，沒有攻勢制空概念，也沒有相應的遠程戰鬥機，現有的遠程截擊機只適合於攔截轟炸機，不適合於空戰纏鬥。進入70年代後，蘇聯空軍也意識到攻勢制空的重要，蘇-27是第一代具有攻勢制空能力的遠程重型戰鬥機，其強悍的航程甚至使得早期型號取消了掛載副油箱的能力。與蘇-27相配合的是米格-29，這是前線製空戰鬥機，航程縮短，航電有所縮水，但保持蘇-27的基本空戰能力，包括第一代具有下視下射能力的火控雷達、半主動雷達和紅外導引中程空對空飛彈、紅外掃描跟踪裝置等。換句話說，米格-29的空戰能力接近蘇-27，最主要的差別是航程較短，雷達探測距離也短一些。
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米格-29和蘇-27是蘇聯風格的高低搭配，實際上這是遠近搭配
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F-14和F-18實際上也是遠近搭配
蘇聯模式的高低搭配可算是遠近搭配，蘇-27和米格-29可算“鐵路警察、各管一段”。這是符合蘇聯空軍的作戰理念的，蘇-27不僅用於攻勢制空，也用於國土防空作戰。國土防空的主要任務是攔截敵人的轟炸機，但在敵人轟炸機有遠程戰鬥機護航或者前出掃清的情況下，傳統截擊機要完成任務已經很吃力了，只有蘇-27這樣超視距空戰和近距纏鬥兼優的新一代重型戰鬥機才能勝任。但蘇聯軍事思想依然受到大陸軍主義的主導，前線空軍的主要任務依然是空中保護傘，所以米格-29較短的航程不是問題，而且空地性能並不強調，但完整的空戰能力使得米格- 29足以在前線制空中獨當一面，而不是給蘇-27當配角。在以後的改進升級中，米格-29也逐漸獲得對地攻擊能力，但對地攻擊至今依然不是米格-29的強項。
有意思的是，美國海軍也採用遠近搭配模式。這和艦載戰鬥機的特點是分不開的。航母是美國海軍海上打擊力量的中堅，但在冷戰時代，艦載戰鬥機的首要任務是艦隊防空，尤其是要攔截攜帶重型反艦飛彈的蘇聯“逆火”式超音速轟炸機和已經發射的潛射、艦射、岸射和空射反艦飛彈的飽和攻擊。航母與陸地機場不一樣，海上沒有備降機場，也不可能用滑行道迫降。甲板作業不能100%正常進行的話，艦載戰鬥機的回收就要出大問題，已經升空的戰鬥機連安全返航都難以保證，再次出動、持續作戰就無從談起了。因此，確保航母不受攻擊具有傳統國土防空都難以體會的重要性，只有多層防空、反複攔截才能確保滴水不漏。為此，除艦對空飛彈和方陣快炮外，遠程、高速的F-14負責外層防空，力爭把敵人消滅在進入發射陣位之前；近程、高機動的F-18負責內層防空，攔截漏網的敵人飛機和反艦飛彈。F-14擁有同時攔截6個目標的能力，“鳳凰”空對空飛彈是美國迄今為止唯一的遠程空對空飛彈，AMRAAM雖然先進，但射程依然不及“鳳凰”。F-18雖然出身於在與F-16的競爭中落敗的YF-17，但超出了輕型戰鬥機的範疇，機體加大加強，起飛重量增加了60%，實際上重新設計過。尤其重要的是，F-18從一開始就具備接近F-15一級重型戰鬥機的超視距和全天候空戰能力，而不是像F-16那樣只要求視距內日間纏鬥能力。這是艦隊防空要求所決定的。現代艦隊防空的目標已經不僅是敵人的飛機，更多地是敵人的反艦飛彈。面對反艦飛彈的飽和攻擊，即使內層防空的艦載戰鬥機也必須在盡可能遠的距離上就搶先開火，用超視距的中程空對空飛彈和視距內的近程空對空飛彈層層攔截，反複攔截，直到目標被擊落，而不能等目標進入格鬥距離後再交戰。
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F-18起飛重量增加了60%，實際上重新設計過
航母載機數量有限，需要以一當十。另外，F-18的研製是“十系列”（F-14、F-15、F-16、F-18）中最晚的，電子技術的發展使得航電不再需要分為空對空專用和空對地專用，而是可以通過外場甚至在飛行中改變組態而轉換功能。因此，F-18從一開始就兼有空對地任務，先是補充專用的A-6、A-7攻擊機，後來擔任空地作戰的主角。但從經典型F-18到大改的F-18E，空戰能力一直是第一位的，除了在美國海軍陸戰隊航空兵，F-18從來不是主要作為戰鬥轟炸機使用的。
從某種意義上來說，米格-29和F-18雖然是高低搭配中的低端，但在定位和重量級上已經是中型戰鬥機而不是輕型戰鬥機。兩者在各自的作戰空域中獨立作戰，並不依賴於高端戰鬥機的配合作戰。相比之下，F-15和F-16按設計就是經常需要在同一空域混合作戰的。換句話說，米格-29和F-18所代表的實際上是高中搭配，而不再是傳統意義上的高低搭配。
不過米格-29不能算很成功，性能不錯，但航程太短。除了早期出口外，外銷市場更加青睞蘇-27，甚至出現阿爾及利亞要求退還已經交付的米格-29的事情。俄羅斯空軍寧願把有限的升級投資用於蘇-27甚至更加老舊的米格-31，大量米格-29處於失修停飛狀態，說明了米格-29在俄羅斯空軍中的地位。前華約的東歐國家也是把手頭的米格-29作為剩餘價值利用，一有機會就換裝成F-16、“鷹獅”等其他戰鬥機。米格-29K是一個異類。印度購買的“維克拉馬迪提亞”號航母只能搭載米格-29K，所以印度出資研發先進改型。俄羅斯海軍的“庫茲涅佐夫”號航母上的蘇-33缺乏升級經費，正好搭順風車，也改用米格-29K了。俄羅斯正在研製的蘇霍伊T-50屬於高端戰鬥機，預計會研製低端戰鬥機與之匹配，但俄羅斯會繼續走蘇聯時代的高中搭配還是走美國風格的高低搭配道路，還有待觀察。
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F-18是相當成功的中型戰鬥機，並大改成為F-18E，還將在美國海軍長期使用
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“陣風”和“颱風”則是更典型的中型戰鬥機
F-18則不然，實際上相當成功，大改後的F-18E將長期與F-35C平行使用。事實上F-18E根本不在F-35C的替換對象之中，這一點與美國空軍的F-35A將全面替換F-16不同。F-18的成功來自於美國海軍的艦隊防空要求和基本訂購數量，前者確定了中型戰鬥機的定位，性能偏頗的輕型戰鬥機不能滿足艦隊防空的要求，後者則確保了基本的規模經濟。不過F-18在規模經濟方面依然大大落後於F-16。F-18本來單價就高，美國海軍的訂購量不可能達到美國空軍的水平，這樣除了少數有錢又“識貨”的海外用戶，F-18的外銷業績比較慘淡。美國海軍已經撤裝F-14，現在沒有高端戰鬥機。F-35C也屬於中型戰鬥機，所以與F-18E在一起，屬於奇怪的中中搭配。但由於艦隊防空的特點和對艦隊防空現狀的不滿，未來美國海軍有可能恢復高中搭配，美國海軍對下一代戰鬥機“更高動能水平”的要求暗示了這一點。
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波音的下一代艦載戰鬥機概念
更加典型的現代中型戰鬥機要數歐洲疾風與颱風。歐洲的疾風與颱風研發時間比F-15、蘇-27晚了十幾年，裝備時間則晚了20多年，基本空戰性能當然超過基本型F-15、蘇-27，但對全面升級後的F -15、蘇-27並無優勢，這是中型戰鬥機的天然局限。歐洲兩風在外銷市場上單價接近F-15E，基本上都是由於性能和成本之外的原因而在競標中獲勝。但對於只有中等實力的歐洲國家，中型戰鬥機是唯一選擇，所以陷阱也好，風光也好，只有這一條道走到底。