尺有所短F-35 近距格斗不敌 F-16

2016-05-10 17:40:08



◎ 洛马公司试飞员大卫·纳尔逊参与F-35原型机的大迎角试飞

7月1日,美国《华盛顿邮报》、《星条旗报》等各大媒体网站同时报道了F-16战斗机在空中格斗测试中击败F-35“闪电”Ⅱ战斗机的消息,所引用的主要内容都来源于前一天“战争无趣”网站刊登的一篇博客文章,作者戴维·艾克斯依据一份仅供官方内部参考的试飞员简报,在文章一开头就以戏谑调侃的口吻指出新型隐身战斗机在空战中“死定了”。

这份简报由驾驶F-35A原型机的试飞员亲自撰写,简要介绍了该机与F-16D战斗机进行首次模拟空中格斗后的亲身感受和个人看法,虽然只有短短的5页,但一经公开就在互联网上引起了轩然大波,更是令美国各界哗然。从国会议员、著名智库到洛马公司,纷纷对此阐述各自的观点,各路媒体也从不同角度来解读背后的原因,一时间,原本已经争议不断的F-35战斗机再次被推上了风口浪尖。

试飞简报措辞严厉

这份简报的标题为《F-35A大迎角作战机动》(F-35A High Angle of Attack Operational Maneuvers),分为目标、测试项目、任务实施、观察、结论和建议等几个部分,其中在观察部分重点介绍了能量机动性、俯仰速度、大迎角及其相应范围、机炮防御和后向视野等方面存在的问题,但也省略了一些涉及到密级的内容。

这份简报并不保密,但是标有“仅供官方使用”,因此较为客观地反映了F-35在机动性方面存在的一些问题和局限,显然对F-35计划来说不是一个好消息。此次公开的简报样本可能是一份底稿,并未透露试飞员及其相关人员的姓名,然而在今年4月初,美国《航空周刊》就在一篇报道中提到了承担此次模拟对抗任务的是洛马公司的试飞员大卫·纳尔逊。

纳尔逊在谈到F-35A原型机的机动性时,从多个方面指出了存在的设计问题。他在简报中称,这种昂贵的新型隐身战斗机在试图击落敌机或闪躲敌方的机炮攻击时,无法足够快地盘旋或爬升,并且措辞严厉地写道:“F-35战斗机在格斗中处于明显的能力劣势,操作者可能很快意识到这不是一个理想的方法。”

这次空战测试发生在今年1月14日,是美国空军专门在位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地海上测试靶场上空组织的一次模拟演练,以全面测试F-35作为一种近距格斗战斗机的战术和技术性能。参加此次测试的为一架早期生产的F-35A原型机(编号AF-02),同时升空的还有一架F-16D Block 40战斗机,后者也是F-35预计替代的作战飞机之一。

两架战斗机在一场模拟空战中扮演针锋相对的空中对手,在一场涉及到大迎角攻击(AOA)和“急剧地压杆/蹬舵”空对空近距格斗。换句话说,试飞员将驾驶这架F-35A原型机急剧地盘旋和机动,力争干净利落地“摧毁”F-16D,而驾驶“战隼”的飞行员则竭尽全力采取规避机动并力争“击落”F-35。两名飞行员在没有超出机体设计过载等一些限制的情况下,可以自由地推拉油门杆、驾驶杆和蹬舵,在空中进行了17次近距格斗。

纳尔逊在报告中写道:“评估试飞集中于战斗机在动态环境中实施各种规定机动动作时的总体性能。这些包括进攻、防御和中立条件下进行的常规基本战斗机机动,作战空域的高度在3 048~9 144米之间。”

但是,F-35的(隐身)优势实际上并未起到作用。这种隐身战斗机显示出动作过于迟缓而无法击败F-16D,而后者作为一架“目标机”,甚至还在机翼下悬挂了副油箱。试飞员在报告中称:“尽管F-16D战斗机的配置限制了它的机动力,但F-35战斗机在每次交战中都处于明显的能量劣势。”

雪上加霜的是,纳尔逊还发现,他甚至无法在空间局促的驾驶舱内自如地转动头盔。他表示,对于座舱内部的空间而言,头盔太大而无法看到后面的飞机,这使得F-16可以毫不费力地偷袭他。



◎ 从总体设计来看,两种战斗机完全是不同设计理念的结果

能量机动令人汗颜

作为一名经验丰富的飞行员,纳尔逊以前驾驶20世纪80年代研制的F-15E战斗轰炸机飞行过2 000小时,并且曾经驾驶过F-16 Block 30/40/42/50战斗机,也驾驶过“超级大黄蜂”在大迎角状态飞行。凭借着多年积累的飞行经验,他发现F-35A在近距空战中驾驭能量的能力甚至还逊色于老式的F-15E战斗轰炸机。

在这份简报中,纳尔逊针对笨重的F-35A原型机,用了大量篇幅来抱怨它的气动设计如何糟糕,通篇充满了“缺乏足够的俯仰速度”、“相对于敌机,能量损失会随着时间而增加”、“飞行品质在相应范围内(迎角20~26°)不够直观或有利”等不足。

纳尔逊直截了当地表示,如果你驾驶F-35与另一架战斗机进行空战,不要试图进入一个持续的近距盘旋格斗,“由于能量和俯仰速度的限制,在这一区域,没有作战的理由。”由此可见,飞行员一旦发现敌人正在偷袭,除了驾驶F-35迅速脱离外,没有其它选择,此刻只能求助于上帝保佑了。

在空中格斗时,F-35的飞行员试图利用25毫米机炮瞄准F-16,但是较小的F-16可以轻而易举地闪躲开来。为此,纳尔逊在报告中大吐苦水:“当我尝试通过急速调转机头以令对方感到措手不及时,机头的转向速度非常迟缓,这让对手很容易地在机炮开火之前实现急转躲闪。”接着,F-16的飞行员从劣势转为优势后,则迅速实施机动,用瞄准具锁定了F-35。这时,纳尔逊发现,由于F-35A原型机的机头俯仰速度不足,甚至无法实施规避机动。

作为一名经验丰富的飞行员,纳尔逊发现,只有一种方法才能赢得近距空中格斗,即执行一个非常特殊的机动。F-35战斗机一旦处在大迎角状态下,飞行员可以长时间地蹬满方向舵,可以获得足够快的偏航率,从而产生过度的航向交叉角,为发射空空导弹创造时机。这一驾驶技术似乎比依赖于俯仰速度和控制升力矢量来实现盘旋更有效。

但是,这种滑行机动战术会迅速地消耗能量。他在简报中写道:“这种技巧需要承担丧失能量的后果,在重新获得能量以免被压制之前,可以获得一个短暂时机,但是最后还是处于防御状态。”换句话说,F-35的飞行员只能尝试一次这种战术机动,并由此失去了其它选择,接下来就只能加大油门,迅速逃离。

针对此次模拟空战测试,纳尔逊在这份简报的最后总结了5个方面的不足,并提出了相应的改进建议。他认为,应该增加俯仰速度和可用纵向过载,为飞行员提供更多的选择,特别是考虑到内在的能量损失,同时应考虑将大迎角相应范围的起点增加到30°或更高,还可以考虑增加飞行员偏航率控制权限,最后还应改进头盔显示器的瞄准性能,以及时摧毁随时变化的机动目标,并为头盔转动提供更大的空间,从而改善后视能力。

洛马公司曾夸海口

实际上,美国国防部、承包商和三军对于此次模拟空中格斗的结果早已心知肚明,但并未直接向国会议员和纳税人公开,只是在小范围内上传下达,一方面要求承包商在研制和生产过程中及时优化相关设计,改进存在的缺陷,另一方面希望各军种在研究和发展空战战术时能够扬长避短,尽可能发挥F-35战斗机在隐身和态势感知方面的优势。

因此,即便是权威的《航空周刊》在报道这一模拟空战的测试结果时也旁顾左右而言他,只是在开头引用了试飞员的观点:“显然,作为改进发展的选择,该机应该进一步增强敏捷性”,同时还委婉地转述了F-35计划主管人的话“任何控制律都可以根据需要进行调整,以便能使其在未来飞行得更出色”。接着,这篇报道就将话题转移到2012年底展开的大迎角试飞及其取得的主要进展,介绍了F-35原型机(AF-4)仅仅用了4天时间就达到了110°的最大迎角,而当年F-22战斗机则花费了近4个月。

凭借着在各项试飞中所获得的理想结果,洛马公司在2013年2月曾经夸下海口,称F-35的三个型号所具备的飞行性能将优于或相当于任何一种作战构型的第四代战斗机,包括了与空对空配置的“台风”相比的跨音速加速性能、与F/ A-18E/F“超级大黄蜂”相比的大迎角飞行性能。

这些结论出自于负责全部三种型号飞行包线扩展任务的试飞员比利·弗林。据介绍,A、B、C型号的F-35都能在马赫数1.6下飞行并达到50°迎角,而最大过载分别达到9g、7g和7.5g。他表示,携带全部武器载荷的F-35达到了飞行包线的边界,这对于“台风”等第四代战斗机来说是不可想像的。

但是,洛马公司的说法引起了强烈争议。一名驾驶“超级大黄蜂”、具有数千飞行小时的专业试飞员表示,以他的观点,这些宣传在技术上都是不严谨的,一架为了隐身而采用较小控制面的飞机根本不能产生这些不切实际的机动性结果。而一名F-22战斗机的飞行员还对用于对比的F-35战斗机能量机动图表示了质疑,认为这可能是通过计算机生成的,非常不准确。

令洛马公司没有料到的是,高调宣称F-35战斗机具有压倒全部四代机的机动性,却在与F-16D的模拟格斗中一败涂地,着实不好向美国国防部和国会交代。面对突如其来的内部简报公之于众,洛马公司只好硬着头皮为F-35战斗机在此次对抗演练中的表现辩护。

洛马公司发布的新闻称,F-35A原型机并未装备可以让飞行员盘旋、借助头盔为武器瞄准,无需指向目标就能向敌机发射的软件和各种武器,同时仍然强调一架具备第五代隐身技术、配备了全套传感器和最先进态势感知系统的F-35战斗机要明显优于当今任何一架第四代战机。该公司甚至还放出豪言:“正如世界各国的许多军队领导人在多个场合所说的、我们也完全赞同的那样,如果一架第四代战机在作战情境下遭遇F-35战斗机,那么第四代战斗机必死无疑。”


◎ 在能量机动方面,两种战斗机可谓相差悬殊。五代机是把隐身放在第一位考虑的


◎ F-35原型机安装了抗尾旋伞后,进行大迎角试飞


◎ F-35原型机在大迎角试飞中达到了110°


制空能力面临挑战

毫无疑问,这份简报成为F-35在设计上存在一些基本问题的最新证据。对此,美国民主党众议员杰基·斯派尔深感忧虑和震惊,她表示参与测试的飞行员都无一例外地发现F-35还不如在数十年前就投入使用的第四代战斗机,而且五角大楼并没有将有关F-35存在缺陷的这些信息提交给国会。

面对席卷而来的问责风暴,五角大楼立即发表了一份声明,称这篇博客的内容并没有反映出今年1月空战模拟演习的全部情况,极力为陷入困境的“闪电”Ⅱ进行辩解。美国空军负责F-35联合计划办公室(JPO)的杰弗里·哈里吉安少将指出,这份报告容易让人产生误解,参加此轮测试的F-35是用于飞行测试的原型机,并没有配备最新的功能,如让雷达几乎探测不到飞机的特殊吸波涂层和能让F-35优先发现对手的各种尖端传感器。

这些官方声明并未否认F-35存在机动性差的事实。F-35在与携带两个副油箱的双座型F-16D对阵都“惨败”而归,那么今后如果遭遇到具备更高机动性的“4++”代多用途战斗机时,结局又将如何?

目前,俄罗斯苏-35S多用途战斗机所表现出的超机动性能震惊世界。早在2012年初,澳大利亚空中力量研究所曾经评估过世界战机市场上的几大“名角”,经过对隐身、超音速巡航、超机动性、推力矢量和超音速飞行时使用武器能力等14项关键性能进行对比测算后,得出的结论是苏-35战斗机的得分大大高出F-35。空战模拟表明,240架F-35与同等数量的苏-35进行对抗时,竟然有210架被对方摧毁。

欧洲四国正在立足“台风”的总体设计,潜心改进其机动性能,力争在海外市场上与“闪电”Ⅱ一争高下。空中客车防务与航天公司在7月15日宣布,已经完成了“台风”气动升级的飞行试验,通过改进机身侧面涡流发生器等3处控制面和升级飞控软件,该机的最大升力提高了25%,最大迎角增加了45%,滚转速度提高了100%,显著增强了敏捷性。

目前,美国空军、海军和海军陆战队都在期待“闪电”Ⅱ陆续替代当前多种现役型号的作战飞机,更不用说还有超过12个国家的空军和海军正在翘首以盼,而此次F-35原型机差强人意的表现则令这些海外用户忐忑不安。这意味着,在未来数十年里,美国及其盟国的飞行员将驾驶一种机动性不占优势的战斗机争夺制空权,承担着被对手被击落的巨大风险。

对此,JPO在声明中强撑:此次“交战”并不能代表这种第五代战斗机的研制初衷。F-35设计用于在远距离发现、开火并摧毁敌机,而不一定需要在视距内近距格斗情况下战胜对手。看来F-35注定只能作为一种超视距平台使用了。


◎ 面对苏-35,F-35如果不能在超视距取得战果,近距格斗必败无疑


◎ F-35在近距格斗能力方面的软肋会令购买该机的美国盟友感到担忧

[编辑/行健]

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