图:F-35B
图:日本已经有F35A,引进B型的政治阻碍非常小 侯知健军事点评 第03期 近日,产经新闻等日本主流媒体宣称日本需要购买垂直起降型F35、获得航母作战能力,以应对中国海空力量在近年来的快速成长。从可行性角度来说,日本要在很短时间内做到这一点,在技术上是完全可行的;事实上这本身就是F35B——整个F35家族中最核心型号真正的设计重点所在。 而目前日本至少拥有7艘直升机航母/全通甲板两栖攻击舰,这还不包括他们向美国订购的大黄蜂两栖攻击舰;如果美国全力将F-35B供应给日本,日本在十年之内就能拥有多个四代舰载机航母,中日海上力量对比将出现完全的逆转。
图:菲涅耳助降系统,各国常规起降航母的基础降落系统。
图:美国航母AN/SPN-46雷达,用于精密跟踪测量舰载机降落的姿态轨迹;是全天候助降系统(AWCLS)的关键设备之一,AWCLS拥有I、IA、II、III4一共四种工作模态,模态I(ACLS)则是无需人工干预的全自动着舰。
图:美军舰载机在极低能见度下进行全自动引导着舰 常规起降的喷气战斗机、特别是重型战斗机要在舰船上起降;对于军舰有着非常高的要求,包括需要大量的专用设备、以及非常强力的甲板和船身结构支撑。从设备上来说,军舰至少需要安装光学导引辅助降落系统,引导飞行员能按照正确的轨迹进行精密的降落飞行;不过这不算很大的问题,设备本身改装比较容易,对于军舰本身的内部舱室空间占用和结构强化都没有什么要求。
图:早年的戈尔什科夫号航母,注意搭载的雅克38垂直起降战斗机
图:米格29K在维克拉玛蒂亚号航母上降落,即将挂上拦阻索。拦阻系统是后来改装时加装的
图:液压拦阻系统工作原理 但是在飞机着舰之后,要让飞机在几十米内停下来的拦阻设备,那就是另一回事了。这套设备的体积和重量极大,而且它需要非常强力的舰体结构来支持安装;其它军舰后期加装拦阻系统并非不可能,但是要付出的改动代价极大,时间漫长而且花费高昂,性价比非常低。这一点印度的维克拉玛蒂亚号航母就是典型例子。
图:印度人改造后前后的航母对比,改造后叫做维克拉玛蒂亚号 维克拉玛蒂亚号航母的另一个教训,来自于军舰的整体强度。常规舰载机在进行降落时,飞行速度可以达到240-260公里/小时,每秒下沉5-7米,对于甲板的冲击极大——特别是降落重量接近甚至超过30吨的重型战斗机。除非是真正的重型舰载机航母,否则没有任何一种军舰会在甲板和相关结构上留出那么大的强度。
图:米格29家族早期和后期型号边条锐利程度的对比
图:米格29K在边条处又设计了可收放襟翼来控制边条涡流的强度和范围,避免影响起降稳定性——这一个设计,就能看出米格29K为了达到成熟可用,花了多少时间和精力、特别是金钱去改进气动和飞控 而维克拉玛蒂亚号航母的前身是运作垂直起降飞机和直升机的苏联航母戈尔什科夫海军上将号,不具备拦阻系统,而且甲板及相关结构并不具备足够的强壮程度。在后来的改装过程中,限于基础设计有限,维克拉玛蒂亚号航母再怎么加强结构,撑死了也只能降落米格29这个级别的舰载机。这也是后来印度人不得不弃至少气动/飞控平台相对成熟的苏33不用,而出血本资助老米格29K从里到外完全重新设计一遍的真正原因。
图:日本“出云”舰,此类军舰日本已经拥有很大的数量,一旦都配备上F35-B,作战潜力非常可怕 日本的大禹等准航母,或者说直升机航母;要短时间、低成本、高效率的变身能运作高性能战斗机的真正航母,唯一的出路就是完全放弃常规降落方式,采用垂直降落战斗机,绕开拦阻系统和甲板结构大幅度强化的技术障碍。而美国的F-35B,则正是针对这种需求开发的型号。
图:雅克141 传统的垂直降落战斗机有两个很大的问题,首先是垂直起飞时携带的重量太少,燃油和弹药严重不足,不少型号为了多带油和弹,不得不采用各种自残性的减重措施,提升飞机垂直起飞时的推重比,最后使得飞机的总体性能严重恶化。比如雅克-141的机翼面积就被缩小到难以接受,这对飞机的机动性破坏几乎是毁灭性的。
图:F35B短距起飞 而海军陆战队在长期的实战经验中总结,认为没有必要执着于垂直起飞,短距起飞才是真正最具备实用价值的方式。因此F35B虽然垂直起飞的能力被恶化的非常严重——可以认为不具备实用价值,但是在短距起飞状态下,它拥有非常接近于常规起降飞机的航程和载重能力。
图:雅克141和它的升力发动机 而另一方面,垂直降落飞机必然要形成垂直向下的喷流,这使它对甲板的烧蚀现象比常规起降战斗机要远远严重的多。特别是雅克141一类的设计,使用涡喷发动机作为升力发动机,喷流温度极高;甲板的降落区域如果不经过特别设计——包括布置水冷降温管道等措施,极易被烧坏。
图:F-35B升力风扇向下排出的是冷空气
图:雅克141 F35-B为了避免这个问题,减轻对舰船的要求,采用了难度高的多的升力风扇设计。从现在来看,虽然这个设计没有完全解决发动机尾喷管带来的甲板烧蚀问题,但是只要在甲板降落区域敷设耐热金属涂层——比如铝钛合金粉末烧结熔融处理就能克服,需要花费的资金和时间都很少。
图:英国的铝钛合金涂层,专门为F35-B上舰而准备的改进措施,与舰船本体同寿命 实际上F-35B的整个设计重点,就在于它能使任何具备大面积、全通甲板特征的船只,以及能在短时间内低成本改造出这个特征的船只——包括大型民船,具备标准航母的作战能力。这样的山寨航母或许在持续高速航行能力、指挥能力、侦察制空范围等方面,并不能和装备同代常规起降舰载机的正经航母相比;但是对于那些没有四代机、特别是四代舰载机的对手国家,F35-B带来的代差压制就足以决定战斗的胜负。
图:只有歼20上舰,才能高效克制F-35B和F-35C 往深了说,F-35B的设计意图,就从来不只是美国海军陆战队自己的玩具;它是当年美国用来在必要时大幅强化诸多盟国军力、对中俄进行广泛的海上封锁和打击的关键节点型号。日本如今出现对F-35B的呼声,无论是设计性能上,还是项目本身的战略意图上,都完全与美国当年的意图相符;可以说,这已经是非常现实而紧迫的威胁,绝非只是空谈。 侯知健军事点评 第03期 |