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从J-20谈起战机的匿踪性质与作战之二:作战
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襄樊散人
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J-20谈起战机的匿踪性质与作战之二:作战

美国大规模开始介入越战的时候,主力战斗机是早期的F-4 “幽灵式Phantom,大陆译为鬼怪式,其实在F-4之前有一个不太有名的XF-85试验战斗机Goblin式,台湾译为鬼怪式)。早期的F-4 依照当时盛行的导弹制胜论设计,机载武装只有导弹,没有机炮(航炮)。可是美国很快发觉这是不行的,于是后来的F-4又加装了机炮。尽管如此,美国在越战期间的空对空作战交换比远不如韩战有利。这促成美国在越战之后深入研究空对空作战。其中一个后果是成立了红旗演习等由最优秀战斗机飞行员模拟假想敌战术的空战训练体系。

还有一个重要的重访式的发现是:除非双方飞机的飞行性能相差过大,否则对于经验和技巧相差不大的飞行员而言,决定空战胜负最主要的因素是空情认识”(Situational Awareness,或称情况认知、情况察觉等)。这方面最基本的就是抢先察觉敌方飞机的存在:相对方位、距离、运动方向和速率。依据一战以来的历史资料,被击落的飞行员有八成是在遭到攻击之时才察觉敌方的存在。所以先发现敌人是最重要的。这其实也没什么新鲜,《孙子兵法》就说过攻其无备。在第一次世界大战时期,空情认识依靠的就是父母牌原厂装备——天生的好眼神,和先天与后天培养的认知力与判断力。先说几句题外话,这是老朽常说的题材:大陆的英文翻译水平问题。这个父母牌原厂装备,英文写作时常用MK-1 Eye Ball来戏称,但是老朽有一次发现大陆媒体把这个戏称翻译成“马克一型Eye Ball雷达”。

空情认识的重要性是一个重新发现。至迟,在不列颠之役的时候,英国皇家空军已经规定不可以在战区上空直线飞行若干秒以上,而且必须时常观察后方。美国在太平洋战区的飞行员创出柴契尔交叉”(Thatcher Weave)——巡逻中的两架同向飞行的友机互相向对方的内侧转弯(右边的左翼下沉左转,左边的右翼下沉右转)到对方原先的位置恢复原先的航向。因为转弯必须倾斜机身,再加上横向运动,可以更容易互相观察友机原先后方的盲区。

先发现敌人之后,必须判断要不要接战、最佳的战术等问题而且还要保持选择是否交战的行动自由。这类似于游击战十六字诀:敌进我退、敌走我追、敌驻我扰、敌疲我打。例如P-38虽然低速小转弯性能不如零式,但是高速小转弯较优、爬升率更强大,所以时常利用这两个优势击败零式。至不济,可以选择高来高去,自由决定交战或者脱离战斗。F-22需要超音速巡航的一个原因在此。

注意这个决定战或不战的行动自由——也就是真正的主动”——乃是从最底层的战斗一直到最高层的国家战略都适用的重要原则。以前,蒋纬国在政大东亚所教野战战略这门课的时候曾经半开玩笑地说:最重要的野战战略是,打的赢就打,打不赢就跑。

美国在越战还遭到一个严重问题:为对地攻击的飞机担任护航和支援的飞机数量比投放对地攻击武器的飞机还多。这个问题的解决路线有三条:巡弋导弹;匿踪飞机;击毁敌方的防空体系。事实上,前面两个时常成为第三个的手段。美国决定巡弋飞弹和匿踪飞机都要发展。

此处必须回顾飞机在战争中的用途。战斗机之间的较量虽然充满英雄气概和几许浪漫,但是那不见得是绝对必要的战斗。如果敌方战斗机的存在不会威胁我方利用空中进行侦察、攻击、和运输的行动自由与安全,那就没有绝对的必要去经过空战来消灭敌方的战斗机,即便必须消灭敌机,将它们击毁在机场是更好的办法。飞机在一战第一次发挥重要作用是侦察机发现德军向马恩河的运动,法军紧急增援马恩河前线,阻止了德军突破。最早的空中互相射击是敌对的侦察机企图赶走或者阻止敌方的侦察机。后来出现专用于攻击敌方侦察机和轰炸机的相对快速、机动、灵活的单座飞机,那会儿叫做驱逐机”(Pursuit),直到二战都还是这样称呼,这就是为什么美国二战时代的战斗机型号都是英文字母P开头。

德国的V1V2导弹就是企图在没有制空的条件下进行空中攻击。它们开辟了一个全新的领域,但是本文的主题不是那个方面。简言之,如果导弹射程能够覆盖敌国全境、突防成功率高、命中率高、破坏效果大,而且数量庞大,那么,敌人的战斗机的空战性能再怎么厉害也帮不了敌人大忙。

第一种服役的雷达匿踪战机

F-117A对于美国的用处不是空中缠斗,而是对地攻击。基于前一篇提过的早期的雷达匿踪设计手段只能计算相对简单的直线和平板,F-117A的飞行性能很差。它如果被目视发现,高速的螺旋桨战斗机都有可能击落它。所以F-117A通体黑色而且必定在夜间执行任务。它的用处主要是使用机载武器和巡弋飞弹一起击毁或者大幅度降低敌方防空体系的效用,然后,没有雷达匿踪能力的飞机就可以相对安全地击毁其他的地面目标。这样的运用方式对于美国而言还是不够理想。随着技术进步,美国打算拥有更大的优势和作战弹性。

F-22是一个庞大体系的一部分

现代战斗机空战是双方的体系交战,而不是仅仅战斗机交战。F-22F-35都拥有本身机载的侦察、决策、指挥控制通信、和武器子系统,同时F-22之外还有其他的功能更强大的侦察、决策和指挥控制通信体系。这些体系的构成包括但不限于空中预警指挥机和后方地面指挥中心、地面雷达、舰载雷达、卫星、还有包括F-22F-35在内的其他战机等外部载台上的系统。未来,还可以通过资料链使用其他飞机上携带的武器。

美国原先的构想是F-22可以凭借外部强大的侦察能力还有自己的侦察能力,在敌方发觉F-22之前很早就先发觉敌机并且将敌机击落。即便常规雷达,也有可能在20公里的近距离发觉F-22,可是F-22可以在西方定义的第四代(中国大陆第三代)敌机察觉F-22的距离十倍以上的距离先获知敌机的位置和运动情况,而且最新式的AIM-120空空导弹射程可能达到180公里或者更远。以上数字是相对数量级上正确的概数,只是用来说明原理。理论上说,F-22可以在西方第四代敌机还摸不着北的时候就击落敌机。此外,在较高的高度以较高的本机飞行速率发射同样的空空飞弹效果比较好。美国空军2006年在阿拉斯加模拟F-22F-15F-16交战,F-22“击落”对手100多架,本身无损失。

F-22在远距离获知敌机位置和情况不见得是靠本机的侦察能力,而是很多时候依靠侦察能力更强的预警机、地面雷达、舰载雷达。后面几个的匿踪能力通常远低于F-22。它们的安全很大程度依赖F-22编织敌机无法穿透的空中防线。换句话说,看得远的把敌机动态告诉匿踪能力强的,由后者击落敌机。这样一个有机互相依靠的体系就形成了。通常说美国预警机能够准确追踪距离320公里以上的西方第四代战机。所以美国如果每500公里布置一架预警机,只要4架就能盯住大约2000公里的正面。然后F-22利用超巡能力尽快赶往最有利的伏击位置。

视体系内各个系统的相对位置而定,相关的思考和讨论可以变得非常复杂:F-22在预警机前方(敌机最可能来的方向)、F-22在预警机附近、F-22在预警机后方;地面雷达通常在F-22后方;舰载雷达又有可能在F-22之前、附近、或者之后;其他的F-22F-35在何处…。

但是原则上说,虽然F-22在侦知距离方面仍占有一定优势,但是如果不能提前很多确定敌机的动态,那么这个体系就会遭到很大的威胁。例如,由美国人宣称,J-20的雷达截面积大约是F-222倍,所以J-20不构成威胁。如果双方的雷达技术相当,而且F-22会被20公里之外的雷达发现,依照前一篇提到的“距离四次方反比”规律,J-20会在23.8公里的地方被发现。前面提到的那个2000公里的监视线就会出现很多漏洞,或者必须随时有F-22伴护预警机,或者需要很多的预警机很多的F-22、更好的雷达或者其他侦查手段等。否则,3.8公里的距离优势在1.5马赫的对手面前只能争取到大约8秒钟。这个时间之内必须辨认敌我、有效追踪、解算发射参数、完成发射。可能的结果之一是双方互相毁灭,只是一方多生存几秒钟。如果双方同速率对飞,时间优势只有4秒钟。或者,很可能进入目视空中缠斗,那就要比拼超机动力。简言之,不够大的侦知距离优势将会使得那些“看得远”的资产处在比较易于遭到攻击的处境。一旦这些资产的功能被中和,整个体系的效用就会严重下降。于是有可能连那一点点距离优势都保不住。这就是最可能的事态之一。

还有,如果J-20那个看来比较大的武器舱意味着射程大于美国战机搭载的空对空飞弹、空对地飞弹,战术情况将会更复杂。因为美国那些看得远的资产没有很高的匿踪性,其中还有固定位置的,理论上J-20可以在比较远的距离发射武器攻击那些目标,甚至不需要和F-22比较被侦知距离孰优。

   其实美国那边真正懂事的人也心知肚明情况不利于美国寻求的空中独大主宰。他们习惯性地发泄优越感、吓唬吓唬人,叫叫嚷嚷之后,仍然有部分人说出真话:下一阶段要比拼侦察对方匿踪战机的能力以及机载武器的有效距离。当然,他们也宣称这两方面肯定也是美国天下第一。不论如何,美国片面吹嘘自己的战机匿踪能力足以打遍天下的时代已经开始说再见了。以后要吹就得吹战机既匿踪又拥有强大的反匿踪能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



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引用者清單(1)
2011/02/14 08:45 【他山之石】 下一場驚心動魄的空戰: SU-30 與 F-22的決鬥
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散人大才
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lanyy
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非常专业

时事评论见解深刻,军事科技方面也很专业,这样详尽的论述网上不好找啊

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再頂!!
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lenganshih
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沉了可惜,再頂!!

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世局已不是美國說了算!
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lenganshih
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經典!專業角度!尤其是提到「J-20那个看来比较大的武器舱」,這點
確曾讓我們意識到J-20武器艙容量優於F22及T50的這項事實,除了匿蹤
,還兼具近距戰鬥與遠程戰轟等多項功能,在大陸也能夠自建定位導航
與偵蒐軍用衛星協助下,世局已不是美國說了算!
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空軍與空戰的發展
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麥芽糖
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樓主此文, 寫得非常好: 詳細確實!

最讓人欣賞的, 是將空戰的發展, 具體表現出來. 也讓大家瞭解: 為什麼各國空軍會有如今的發展, 提供大家對未來空戰的展望!

絲帶的出現, 老丐此文, 有點過時, 需要改善:


對於隱形戰機, 是否有如此讓美國戰術家心醉的作用? 隱形轟炸機 F-117 的打入冷宮, 可以做為參考!

美國的 F-22, 至今可以說是紙上談兵. 雖然演習大穫全勝, 當年雄貓 F-14 對抗鷹式戰機 F-15 與小鷹 F-14, 也就是這個結果. 好像美國把幽靈式戰機 F-4 投入越南戰場一樣!

先謝謝襄樊散人(milhistatchina)的好文, 慢慢再討教!





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