F-35的空战性能或许可以从F-35的身世看出端倪。在80年代,美国空军、海军、海军陆战队各有一个下一代战斗机计划。海军陆战队需要研制AV-8“鹞”式的下一代,海军需要研制A-6的下一代,空军需要研制F-16的下一代。英国是“鹞”式的家乡,对先进短距起飞-垂直降落(Advanced Short Take Off and Vertical Landing,简称ASTOVL)技术早就开始研究,但英国的战斗机研发经费全部投到欧洲“台风”,无力顾及ASTOVL,而美国海军陆战队也缺乏明确的需求或者订单,再加隐身技术高度保密,不能和英国分享,所以ASTOVL技术搁浅。 90年代时,美国国防先进研究局(DARPA)推动使用升力风扇的新一代ASTOVL研究,避免“鹞”式使用围绕飞机重心的偏转喷口带来的天然局限。更有意思的是,取消升力风扇,就可以把多出来的空间用于增加燃油,增加航程,使ASTOVL和常规起落(Conventional Take Off and Landing,简称CTOL)战斗机共用平台成为可能。这就是DARPA的通用低成本轻型战斗机(Common Affordable Lightweight Fighter,简称CALF)计划。不过ASTOVL的要求也限制了CALF只能是单发,因为在垂直起落阶段,垂直推力必须保持绝对平衡,否则将在瞬间发生倾覆。双发非常难做到推力的绝对同步。不仅如此,由于两台发动机中一台发生故障的可能性是单发的两倍,双发ASTOVL的可靠性实际上反而下降到单发的一半,所以只能使用单发,最终由于重量和推力水涨船高,造成F135发动机今天世界上单台推力最大但依然推力不足的尴尬局面 与此同时,海军的A-12因为严重超支、延期而最后下马,F-18E/F成为填补空缺的过渡,但随着F-14退役和F-22的海军型NATF下马,F-18E/F改作舰队防空,主要用作战斗轰炸机的经典型F-18需要隐身的下一代,当然需要航母上弹射起飞和拦阻索着陆能力(Catapult Assisted Take Off But Arrested Recovery,简称CATOBAR)。空军也需要主要用作战斗轰炸机的F-16的下一代,同样需要隐身。F-16和F-18本来就是一棵树上结出的两个果实。1993年,克林顿的国防部副部长威廉·佩里(后接任莱斯·阿斯平担任国防部长)决心整顿国防采购,和专长成本控制的得力干将保罗·卡明斯基一起,把美国空军和海军的下一代战斗机研制整合到联合先进打击技术(Joint Advanced Strike Technology,简称JAST)计划,任命美国空军的乔治·缪尔纳少将负责,缪尔纳此前是美国空军格罗姆湖秘密试飞基地的指挥官,对于隐身和其他先进技术熟悉。在上任前,缪尔纳走访了DARPA和洛克希德-马丁,了解了CALF的进展,马上向佩里建议,将JAST和CALF合并。JAST和CALF共用平台后,在原则上取消了ASTOVL、CTOL和CATOBAR在升空后的性能差异,一些原计划寻求F-16和F-18替代的用户也可能转向ASTOVL,解决困扰各国空军很长时间的战时跑道受损的问题,扩大ASTOVL的用户群,用更大的产量降低ASTOVL的单位成本,使ASTOVL战斗机走出小众产品的怪圈。1996年,JAST改名联合打击战斗机(Joint Strike Fighter,简称JSF)。 在第一次伊拉克战争中,萨达姆的防空体系在第一天之后就再也没有恢复过来。这显示了未来空中打击的两个特点:1、隐身的高度有效性,2、第一轮打击后,隐身不再关键。由于精确制导弹药的大量使用,大量倾泻弹药不再必要,所以隐身战斗轰炸机不需要太大的机内武器挂载量,用隐身砸开大门后,可以外挂更多弹药,接力打击更多的一般目标。这就似乎JSF的“首日隐身”概念。但是从一开始,对地攻击就是JSF的设计起点,空战能力是次要的,只是在F-22照管不过来的时候在次要作战方向填空补缺之用。从某种意义上说,美国空军寻求的是具有极大提高空战能力、多用途能力和全天候能力的F-117。 然而,在和F-35对应的第三代战斗机中,F-16、F-18是针对F-4片面强调超视距空战、机动性的问题而产生的。F-16和F-18是按照能量机动原则设计的,F-15是不彻底的按照能量机动设计的战斗机,但也以“一磅重量也不用于对地攻击”为口号。能量机动是美国空军怪才约翰·伯伊德少校根据朝鲜到越南战争的空战经验,经过科学总结凝练出来的战斗机空战性能的定量计算方法,综合考虑战斗机在整个性能包线里的推力、阻力和重量,而不是孤立的爬升率、转弯速度等指标。能量机动不仅用于分析、比较战斗机的空战性能,还可以用于指导战斗机的设计,在超视距攻击技术正在成熟的时候,第三代战斗机依然强调格斗机动性,并在战场上证明了设计理念的前瞻性和正确性。由于美国空军和海军用F-15和F-14作为空战主力,F-16和F-18被用作侧重对地打击的战斗轰炸机,只担任二线空战任务。但在盟国空军中,F-16和F-18是用作空战主力的,这原本就是F-16和F-18的设计初衷。 历史经验表明,空优战斗机有转型为优秀战斗轰炸机的潜力,F-4、F-15都是现成的例子;但战斗轰炸机基本没有成功地转型为优秀空优战斗机的例子,F-111、F-105的空战性能都很糟糕,尽管从一开始就标榜多用途。成功的现代双任务或者多任务战斗机在设计的时候就强调空优,兼作对地攻击,F-18、法国“阵风”、欧洲“台风”都是例子。但强调对地攻击而兼作空优的,F-35可谓先例。 * M+ n0 W. P) y: l( E6 H4 P
F-35的另一个特点来自卡明斯基,他把项目成本作为一个独立变量列入项目评估。过去的战斗机项目通常都是由用户指定战术技术性能要求,设计部门提出成本估算。项目启动后,由于没有技术预见的问题而导致成本增加,通常只能由用户追加。但卡明斯基的方法则要求规定一个明确的成本极限,设计中由于任何问题而导致成本增加,只能通过性能要求下调来补偿。这个方法在理论上可以控制成本爬升,但在实际上只是把问题推迟。由于先进技术的不定性,很多技术细节都还不清楚,清晰化后即可能带来惊喜,也可能带来头痛,很多在初始设计时按照最好情况预估的事情,到具体执行时碰到难题,用户不愿从已经达成协议的性能要求上让步,研制方则对技术进步心存幻想,但最后面多了加水,水多了加面,一直到再也绕不过去了,这时总算账,大幅度重新设计,造成成本剧烈飙升。F-35就是这样的情况。如果成本进一步增加,是否会最终逼迫性能作出大幅度让步,现在还不清楚。
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F-35的前世会决定F-35的空战性能吗?现在还不能确定,但要是打赌的话,还是不要赌F-35具有优秀空战性能为好。 |