美国及其盟国如何深陷全球最差新战机泥潭

2014-09-02 18:53武巍/编译
现代军事 2014年8期
关键词:升力海军陆战队风扇

武巍/编译

当初设计F-35联合攻击战斗机,目的是改进美国的空中武器结构,但结果却是美国的空中力量更加脆弱了。最近华盛顿特区传来各种庆贺之声,人们可能会以为五角大楼的这项规模最大、耗资最高而且最具争议的战机已经克服了它的种种问题,正在快速发展。战机的价格正在逐步下降,目前来看设计制造并使用2400架该型飞机的费用预计约为1万亿美元。这样的话每年向空军、海军和海军陆战队交付几十架也越来越容易,而且越来越频繁的每日飞行测试也都取得了成功。

其实以上这些不过只是该项目的支持者对公众看法的引导而已。政府预算办公室的米歇尔·沙利文说:“现在看来这个项目已经稳定了。”该项目政府方面的主管—空军少将克里斯托弗·博格丹说:“从目前来看,情况鼓舞人心。”当“无聊的战争”网站记者向洛克希德·马丁公司发言人劳拉·西贝尔提问关于F-35的问题时,她回答说因为当前该项目有了“显著进展”,因此她希望能看到1篇“更积极”的文章。

但是这种齐唱赞歌只是粉饰太平而已。由洛·马公司设计的F-35联合攻击战斗机是1架全能战斗机型,能躲避敌人雷达、轰炸地面目标、还能击落敌军战斗机,但是该机型仍然问题多多。最近零星出现的好消息并不能改变该机型根源于几十年前设计思想上的根本缺陷。

由于海军陆战队强加在该机型上的设计问题,F-35实际作战能力差得甚至比不上俄罗斯和中国相对陈旧的战机,这些战斗机都比F-35的速度更快,飞行距离更长,机动性更强。用华盛顿特区政府监督项目中斯特劳斯军事改革项目负责人温斯洛·惠勒的话说就是:“在快速移动的空中战役中,F-35就像1只身体超重而且力量不足的大笨狗”。严格遵循空战原则设计的敌军未来战机明显将会比起这款有缺陷的联合攻击战斗机更具杀伤力。

无论洛·马公司和美国政府宣称这型飞机的制造进行得多么顺利都是徒劳,这款战斗机即使在制造上达到最高水平,当它在空中与坚定的敌人进行殊死战斗时,仍然只是二流战斗机,对于驾驶该型战斗机的美国飞行员来说,这无异于是死刑宣判。

2008年,位于加州圣塔莫妮卡的智库—兰德公司的2名分析师约翰·斯蒂林和哈罗德·珀蒂使用计算机对F-35进行模拟作战试验,那时它的各种缺陷就已经显露无遗。兰德公司成立于1948年,从那时起就一直和美国空军联系密切。空军向兰德公司提供保密数据,兰德公司则为政府的规划人员进行战争模拟仿真。

斯蒂林和珀蒂在2008年8月进行的战争模拟中,假设西太平洋局势紧张,大规模的中国空军和海军突袭台湾。中国密集的导弹攻击彻底摧毁了规模小、装备过时的台湾空军,只剩下驻扎在日本和关岛的美国战斗机和中国进行最后的殊死搏斗,希望能够阻止中国的行动。在这个想定场景中,72架中国的喷气式战斗机在台湾海峡巡逻。而美国在第2轮导弹轰炸中只剩下26架幸存的战机可以进行拦截,其中包括10架F-22隐身战斗机,但这些飞机携带的导弹很快就发射殆尽。最终只剩下了16架体型偏小,单发动机的F-35战机继续战斗。在模拟冲突的数学模型中,他们开始和敌军作战,而结果让人瞠目。美国的这款最新隐身战机—今后海、空军和海军陆战队空中武装的中流砥柱—根本无法抗衡中国的战机。尽管它们能够躲避雷达探测,但最终还是被从空中炸飞。在后来透露给媒体的战争模拟总结中,斯蒂林和珀蒂写道:“F-35相差甚远。”

这2位分析师对于这款新机型牢骚满腹,因为在整个模拟测试中,这款新机型没有展示出什么作用。在总结中,2位分析师写道:“加速不行、爬升(速度)不行、持续转弯能力也不行,最高速度也不够,总之是既不能转弯、又不能爬升、还不能盘旋”。一旦导弹和火炮开始发射,就不可能再隐身躲避探测了,也就是说除了在战争刚开始的几秒内,之后F-35就完全无法和敌机抗衡了。美国在这次模拟战中惨遭失败,几百名美国飞行员丧失生命。在斯蒂林和珀蒂的虚拟世界中,台湾落入了中国军队手中,而美国持续了将近1个世纪的空中优势,就这么随着模拟战机的残骸散落在太平洋中,灰飞烟灭了。

2008年9月,洛克希德·马丁公司发布了1项声明,对这次战争模拟的结果进行回击,公司坚持认为,F-35在台湾模拟想定中能够“有效地迎接进攻性作战的挑战”。兰德公司对此做出了让步,宣称说他们从没想过要进行喷气飞机之间的比较。斯蒂林和珀蒂很快就离开了兰德智库,前者目前就职于战略与预算评估中心,而后者加入了诺斯罗普·格鲁曼公司。

洛·马公司副总裁史蒂夫·奥布莱恩曾经是1名战斗机飞行员,他对此次战争模拟分析以及2名分析员进行猛烈抨击:“做那个评估报告的都是些订政策的人,毫无飞行经验。”他还捎带上了其他批评F-35的人,“就是一些自封的专家,都是些住在自己母亲家里的地下室穿着拖鞋工作的人。”但实际上斯蒂林和珀蒂都是经验丰富的飞行员。在海湾战争中,斯蒂林曾经驾驶过RF-4侦察机,而珀蒂也曾驾驶过F-15战斗机。

即使2008年那次作战模拟的结果还有值得商榷的地方,但还是应该敲响警钟。自从20世纪90年代中期开始,五角大楼就已经把补充军备的希望全寄托在F-35上,五角大楼的空军装备主要都还是上世纪70~80年代的,而且数量也已经不断减少,所以如果F-35战斗能力不佳的可能性哪怕只有一丝,五角大楼都应该寝食难安。

实际上,美军早在40多年前就应该担心了。1名退休的国防部分析人员说:“F-35的问题实际上都源于病态的决策模式,这种决策模式至少可以追溯到20世纪60年代。F-35除了设计上的病态问题以外,最毁灭性的问题就是这款新机型的3大主要客户之一—海军陆战队由来已久的强迫症。

早期,海军陆战队就曾谋划把联合攻击战斗机(JSF)打造成垂直起降喷气飞机,使它能够像直升机一样垂直起降。他们一直以来就坚持这一想法,认为这可以让他们的战斗机更灵活,但是这个想法在实战中却无所作为。JSF共有3种变型,空军、海军、海军陆战队各1种,但是3种机型都是几乎一样的机身、发动机、雷达和武器,只是机翼和垂直起落架各有不同而已。endprint

F-35原打算是要替换掉6个制造商制造的大约12种旧机型,其中包括空军机动性能优异的超声速战斗机F-16、重装甲攻击机A-10,还有就是必然要换掉的海军陆战队的AV-8B“鹞”式飞机,这款机型是早期的垂直起降喷气飞机,但是它的独特飞行特点并没有很好地和其它机型的飞行特点融为一体。

由于对多功能前所未有的狂热追求,导致F-35不得不在工程设计上过度妥协,结果最终报应在这款新机型的性能上。因为海军陆战队要求使用宽大的升力风扇,导致这款飞机体型宽大、机身沉重、阻力更大,随之而来的结果是,这款机型速度上比不过F-16,坚固性比不上A-10。

自从F-35被特意地定位为1款要取代五角大楼几乎所有其它战机的垄断机型后,可选的替代机型就越来越少了。洛·马公司在2001年赢得了制造这款多功能联合攻击战斗机的合同后,制定了1个发展方向,最终成了美国新一代喷气式战斗机的唯一制造商,把波音公司这样的竞争对手都排挤到老旧战斗机型改进等方面去了。

这就意味着这款被很多人称为世界上最差的喷气式战斗机,曾经被澳大利亚的1名后来转作政客的原军事分析员评价为在战争中“就像小海豹一样遭受棒打”的机型,很快就会成为美国唯一的新型喷气战斗机。

曾经强大的美国战机傲视群雄,给华盛顿带来远远领先于一切对手的战略优势。但在接下来的几十年,任何一个国家只要拥有俄罗斯或中国最新的军用飞机,就会超过美国。而且具有讽刺意味的是,他们的最新机型中有1种就是我们这种联合攻击战斗机的山寨版,而且把我们机型设计上的所有缺陷都去除了。如果在接下来的40年中真的在台湾或者其他地点发生了战争,大量的美国战机都会被击落,大量的美国飞行员也会因此丧命,整个战争会以美国的失败而告终。

源于世界大战

最早的F-35原型机有大约50架,其中目前还幸存的几架第1次试飞是在2006年的12月,距今还不到7年。但是这一机型的设计却可以追溯到很久以前,那时中国还没有崛起,甚至连喷气式发动机也还没有出现。美国的这种通用全能的想法诞生于第二次世界大战中嘈杂混乱、血雨腥风的丛林战场。

1942年8月,美国的1支海军陆战队横扫了南太平洋所罗门群岛中的瓜达康纳尔岛。当时珍珠港刚刚遭到偷袭还不到1年,美国及其盟友们还在对日本开展防御战。瓜达康纳尔岛登陆战为的是要打击日本的锋芒。

但是最终,日本舰船在摧毁了部分盟军舰队后,包围了装备轻简的美国海军陆战队。海军撤走了他们宝贵的航母,于是接下来几个月里,只有海军陆战队的几架飞机从粗糙的滩头跑道起飞,抵抗日本飞机对美国人的狂轰乱炸。

罗伯特·莱基在瓜达康纳尔岛战中是海军陆战队的1名步兵,在他的回忆录《枕头的头盔》中描述了他所在班的1名战友在压力下崩溃的情形,“他忍受不了日军飞机在空中叫嚣,而自己却躲在掩蔽坑里”,于是在这名精神紧张的陆战队员抓起1挺轻机枪直接瞄准了正在扫射的日本“零”式战斗机,虽然对于飞机来说,轻机枪的作用无异于螳臂挡车。在他和“零”式战斗机这种几乎是自杀式的对抗中,他居然幸运地活了下来。但由于暴露了目标,海军陆战队在瓜达康纳尔岛的命运也由此而改变。海军陆战队军官本·克里斯蒂是1名历史学家,他说:“我们得到的教训是,美国的海军陆战队需要能够派遣自己的空中力量到海岸边上,因为海军的航母可能到不了那里。”

在上世纪50~60年代,直升机刚刚发明,那时陆战队购买了几百架。但是他们真正最想要的是能够从运载海军陆战队地面部队的两栖战斗舰上起降的战斗机。这些大型的两栖战斗舰虽然有平坦的直升机起飞甲板,但是既没有飞机弹射器也没有足够长的跑道,不可能支持海军偏爱的那种大型高性能飞机。

陆战队想要一种“垂直起降喷气机”,能够从直升机甲板上短距离滑跑起飞,并且在降落时由于燃料用尽,重量减轻而能够垂直降落。

除了从两栖舰起飞外,这种新机型的另一个卖点是能够从称之为“睡莲”的人工浮岛起飞(人工浮岛是能够快速在前线安装的100英尺长的水泥地面)支持地面部队。

工程师们将这一概念称为垂直/短距起降(V/STOL)或者短距起飞垂直降落(STOVL)。在喷气式飞机早期研制的时候,进行了大量试验,但是一直饱受坠毁的困扰,从1946年到1966年间,所有STOVL和V/STOL原型机无一例外地全部坠毁了。美国海军陆战队对于制造V/STOL攻击机的想法超出了当时的航空科技能力。

到了上世纪60年代后期,1家英国公司发明了1种新的喷气飞机,这种飞机拥有可转向的发动机喷口,喷口向下转动可提供垂直升力,这样该飞机就可以在短距离飞行跑道或者小型舰船上起飞。陆战队对这种性能还不稳定的新飞机一见倾心。

而要实现这一计划,海军是最大的障碍,他们控制着海军陆战队的武器资金,对于投资只有海军陆战队想要的单一用途飞机他们并不热心。当时,美海、空军正合作F-111项目,这是五角大楼对全能型飞机的早期尝试,认为可以用一型多功能战机替代所有旧的单一用途机型。

多亏了一个“非常非常精明的政治策略”,一小部分海军陆战队军官轮流巧妙地说服了议会、海军和航空工业部门,同意给“鹞”式飞机一个机会。最终,美海军陆战队在上世纪90年代购买了超过400架这种小型飞机。

“鹞”式飞机虽然在理论上很诱人,但实际操作却是一塌糊涂。飞机在垂直起飞时不能从机翼上获得气动升力,所有升力必须来自于向下的发动机气流。把所有的动力强加在发动机上导致了设计上的3个缺陷:

(1)引擎体积巨大、温度过高,几乎没有安全系数;

(2)要想保证飞机的重量不超过引擎的向下推力,那么机身就要足够薄,机翼要足够小,显然这样的机身不够安全;

(3)为了尽可能的减轻重量,飞机只能装载最少的燃料和武器。

在垂直起飞模式时,“鹞”式飞机比常规战斗机装载的武器要少得多,而且飞行里程更短。“鹞”式飞机的垂直引擎喷嘴集中向下的冲力会融化沥青,还会冲起泥土引起发动机损坏,这就导致飞机不能在公路上起飞,甚至连修剪好的草坪上都不行。endprint

在1991年的海湾战争中,前线的“睡莲”人工浮岛根本就没有铺设,因此“鹞”只能从远距离的基地或者两栖攻击舰上起飞。尽管在燃油有限的情况下,它们成功地为地面陆战队提供了5~10分钟的支援,但是也证明了垂直起降喷气机面对机枪和肩射飞弹的打击脆弱无比。

即便不采用垂直起飞或着陆模式,也不考虑受攻击的情况,“鹞”式飞机也很脆弱,而且还难于操纵,因为它的垂直飞行控制很复杂、机翼小导致升力小、机动性差。到了21世纪初,已经有1/3的“鹞”式飞机坠毁,造成了45名海军陆战队飞行员的死亡。

皮埃尔·斯佩是1名经验丰富的战斗机工程师,他曾经参与设计过灵敏的F-16战斗机以及坦克杀手A-10攻击机,他评价说“‘鹞式飞机就是建立在一个巨大的谎言之上的,海军陆战队捏造出这么一个谎言就是因为他们想要专属于他们的独特飞机,从而把两栖船变成他们自己的航母。”陆战队执着于垂直/短程起降这一概念,也是出于同样的原因。

“鹞”式飞机因为容易坠毁,所以数量越来越少,剩下的也逐渐老化,于是到了20世纪80年代初期,海军陆战队开始和国防高级研究计划局(DAPRA)合作研发新的垂直起降喷气机。这个新的垂直起降喷气机除了要能垂直起降外,还要求既要超声速还得能躲避雷达探测,也就是说增加各种额外要求把“鹞”式飞机原来无法实现的虚假承诺又提高了3倍,用斯佩的话说这些要求就是“严重不兼容”。

经过10年的融资进行洛克希德的设计和风洞试验工作(钱主要来源于国防高级研究计划局中无法审计的“黑钱”),这些梦想家们得出结论说,推动垂直/短程起降飞机向超声速发展的最佳方法就是把可转动发动机喷口替换成双系统—也就是除了使用1台向后推力发动机外,再增加1台发动机,也就是升力风扇,并把这第2个发动机横向安装在机身中部。

海军陆战队手里有了这个全新的概念,虽然还没经过证实,但是到了20世纪90年代初他们就开始敦促议会为他们的超声速隐身垂直起降喷气飞机实施宏大的采购计划。

垂直起降喷气飞机2.0

1993年和1994年,海军和空军也想要设计新的喷气式战斗机型,也希望新机型像新的F-117和B-2一样,具备躲避雷达的特性。凑巧的是,这3个军种都在大概同一时间找到了议会,都要求数百亿的资金来开发购买新机型。

哈罗德·布洛少将是“鹞”式战斗机的飞行员,20世纪90年代中期时他曾是海军陆战队航空兵的领导,他说:“议会说我们负担不起。”立法者们问布洛和其他航空兵领导,这3个军种能否把他们的新战斗机需求结合起来研制1种通用型的战斗机型。

喷气式飞机的发展历史跌宕起伏,有些性能良好,有些则不然。F-111是从60年代起就使用的通用战斗机型,后来由于各个军种都往上堆积各种设备,变得过于复杂笨重而且价格昂贵。最后只有空军购买了这种机型,但是从原来计划的1500架降为几百架。

较为精简的F-4开始是海军的战斗机,后来也为空军和陆战队所接受,这1机型从越南战争一直服役到冷战结束。到了21世纪,议会一直希望能够复制F-4的成功,以1种能够躲避雷达的新机型装备所有军种,以节省资金。但是这种早期被称为通用经济型轻战斗机的全能新机型概念存在1个致命缺陷。F-4战斗机是从跑道上起飞和降落的常规型飞机,而通用经济型轻型战斗机(后期改名为联合高级打击技术)由于陆战队坚持要求,发展成为短程起飞/垂直降落飞机。

虽然有以往失败的经历,但是议会还是接受了通用型隐身飞机就是短程起飞/垂直降落飞机这一想法。当然立法者们并不是凭空接受这一危险概念的,而是洛克希德公司集中影响力竞争的结果,因为该公司是最有可能赢得制造这一新机型机会的公司。

洛克希德公司因制造专业截击机、侦察机和轰炸机而出名。世界上第1种隐身作战飞机F-117就是洛克希德公司出品。一次志在必得的公司并购使得最畅销的F-16战斗机也落入了洛克希德囊中。通过这些项目,洛克希德公司可以夺取到更大的市场份额。同时,该公司还为美国高级计划研究局进行秘密测试,目的是为了证明STOVL飞机也可以超声速飞行,这为该公司制造通用型喷气战斗机奠定了基础。

这些测试虽然产生出大量的理论,但是却没有产生工作硬件。政府官员得出的结论是:“现有的理论还不够先进。”但是洛克希德把这些试验都描述成了制造适合空军和海军需要的超声速垂直起降喷气飞机的奠基石。

只通过1个可替换的配件—向下喷射的第2发动机,一个飞机的设计就既可以完成陆战队“鹞”式飞机的垂直起降,又能达到海、空军常规飞机飞得更快、更远的要求。

1996年洛·马公司和DARPA说服议会相信了通用型STOVL喷气机的概念,议会指示五角大楼针对新机型组织一次竞标。通用动力公司、波音公司和洛克希德公司都绘制了蓝图,但是由于洛克希德公司从上世纪80年代起就和DARPA合作,显然拥有绝对优势。对于这次新战斗机的竞标,斯佩说:“这不能算是一次真正的竞争,因为其它公司都远远落后于形势。”

通用动力公司的飞机制造部被洛克希德公司收购了,因而退出了竞争。波音公司把1架名为X-32的超声速飞机模型进行了修补,这个机型巨大的发动机进气口就像是张着大嘴的鲶鱼。由于制作匆忙、专业性不够而且超重,所以X-32非常笨拙。但它在2000年9月还是勉勉强强地起飞了。2001年6月至关重要的垂直起飞测试后,波音的工程师们不得不把一些非决定性的部件去掉,以减轻重量,这个明显的缺陷波音公司想尽办法瞒着媒体,但是却没有瞒过政府裁判的眼睛。

洛克希德的X-35没有那么惨,因为20年前相关研究就开始了,所以他们的机型比起波音的飞机更平滑也更高效,2001年6月试飞时,超声速的X-35没有借助外力帮助就垂直起飞成功。到了10月26日下午,美军最高武器采办官员彼得·奥尔德里奇走上五角大楼汇报室的讲台,宣布洛·马赢得了这一价值190亿美元的合同,研发JSF。endprint

就在奥尔德里奇讲话之时,在4000千米之外加利福尼亚州棕榈谷的绝密设施内,200名洛·马工程师们欢呼雀跃。他们完全有理由好好庆祝。五角大楼想要在2010年给海军陆战队、空军、海军配备几千架JSF,替换掉军队中所有其它喷气式战斗机,换句话说,就是JSF将垄断各军种所有机型。把制作费用计算在内,这个项目预计要花费至少2000亿美元。

即便按照20年的通货膨胀率进行调整计算,最后证实这一预算也低得惊人。STOVL概念的根本缺陷和其它问题也同样出现在了联合攻击战斗机20年的研发中,而且还出现了延迟、复杂、成本等问题。

致命缺陷

“鹞”式飞机通过转向式发动机喷嘴可以向下喷气,而F-35拥有新型的垂直升力系统,在飞机尾部增加1个直接向后的铰接式主发动机喷嘴,当飞行员将飞行转换成盘旋模式时,这个喷嘴会旋转90°向下喷气。

同时,一个由操纵杆、传动装置和舱门组成的复杂系统会被激活,这时安装在驾驶员座舱后面飞机中部的水平升力风扇就显露出来。这个风扇和喷嘴共同产生的推力,足够把将近20吨的飞机直接从地面提升起来。

升力风扇是由洛克希德和DARPA于上世纪80年代初设计,这是解决飞机垂直起降能力且同时具有超声速并能躲避雷达探测的唯一可行办法。而躲避雷达探测要求飞机外形平滑,没有任何突出或悬挂的物体。

但是这些特征的结合对F-35的3种变体机型都造成了不良影响,即使是其中那2种不需要垂直起降的机型也不例外。澳大利亚智库—澳大利亚空中力量分析人员彼得·戈恩说:“STOVL需求决定了3种机型的几乎所有主要设计元素。”

在F-35的基线上增加一个升力风扇的设计造成了大量问题,这使得飞机质量更重、结构更复杂、价格更昂贵,而且在面对敌人攻击时更脆弱,这些问题在那次2008年以台湾为作战想定的战争模拟中都暴露无遗。

2001年的X-35原型机的优势在于它是测试机,不需要装配武器。但是真正的F-35需要携带武器。而且为了保持流畅的外形,能更好地躲避雷达探测,武器必须安装在机身弹舱内。弹舱通常都是沿着飞机的中轴线设置,但是F-35的中轴线要留给直径1.27米的升力风扇,因此斯佩所说的STOVL和隐身性根本互不相容。

为了降低JSF的成本,其3种机型采用同样的机身。同时,为了安置武器舱以及B型特有的升力风扇,洛·马公司主管汤姆·伯贝治承认机身的“横截面”必须比“其替代的机型要大很多”。这违背了一条重要的飞机设计原则—“面积律”。根据这一准则,为了达到更好的航空动力学效果,飞机机体设计应尽可能采用狭窄的圆柱形机身。而F-35显然没有遵循面积律的要求,这是海军陆战队要求安装升力风扇必然带来的影响,结果是增加了阻力,从而降低了加速度、燃料效率以及飞行里程。因此批评者们才断定超声速和STOVL以及隐身性不可能结合在一起,而且单单就隐身性这一点就和其他几条互不相容。

当关于JSF性能下降的言论传出时,伯贝治为自己的公司辩护说:“我们正在处理相关物理定律问题。”但是各种打击还是接踵而至,不断削弱F-35的战斗能力。庞大笨重的升力风扇就安装在飞行员身后的位置,挡住了驾驶舱后面的视线,一名测试F-35的飞行员说这一缺点会导致这一机型被攻击时“百打百中”,也就是说在空战中因为飞行员看不到后面的情况,很容易就会被敌军击中。奥布莱恩认为JSF的传感器,包括机身各个角度安装且全向覆盖的摄像头可以弥补后视局限的问题。但批评者们认为摄像头的分辨率相比人眼要差很多,对于远处致命威胁的敌机,摄像头完全不足以发现。

F-35还有很多其他问题,有些是和这款飞机的设计有关的,有些是源自于经验不足的分包商,还有些是由于政府管理人员任期轮换所带来的监管不力而造成的,这些政府管理人员在F-35开发项目中最大的贡献就是助长了官僚主义。

洛·马的F-117是在非常紧迫的30个月内由经验丰富的战斗机设计师艾伦·布朗带领一个由50名工程师组成的密切配合的小组,由政府雇员监督完成的。布朗说他在设计上严格控制,拒绝任何可能会增加成本、引起延误或者偏离主要任务的设计提议。

而相比之下,F-35项目是由6000名工程师完成,一些短任期的管理人员轮流带领这些工程师,还有2000多名政府人员进行监督。工作人员如此众多,部分原因是由于设计复杂,但是这增加了层层官僚的反馈循环,因为每名工程师和管理人员都在本来就已经很复杂的飞机蓝图上努力增加自己专业的小部件、子系统或者规格,而缺乏经验的领导人居然对此放任不管。

现已退休的布朗曾哀叹道,“F-35项目逃过了我们整个国家的眼睛。”JSF的大部分问题集中出现在2004年,当时洛·马公司被迫承认海军陆战队的F-35B型飞机已经严重超重,部分原因是由于增加了升力风扇。具有讽刺意味的是,恰恰是升力风扇和其他垂直起飞部件使得飞机超重几乎无法垂直起飞。

在一份年度报告中,洛·马经理罗伯特·埃尔洛德透露说:“这一机型需要减少至少1360千克的重量才能达到性能要求。”惊慌失措的洛·马公司投入了更多的人力、时间、金钱(由政府来埋单)进行重新设计,最终减掉了大部分超出的重量,而方法主要是通过去掉安全装置和把机身部分变得更薄,更不结实。”

奥布莱恩说,重量的降低最终对F-35的3种机型都有益,经过重新设计的这一联合攻击战斗机虽然比以前重量有所降低、机动性有所增加,但耐用性和安全性都降低了。特别是,由于减掉了仅价值11英镑的阀门使得JSF被敌军火力击毁的可能性增加了25%。

原来计划投入2000亿美元研发和购买大约2900架F-35飞机,且预计这些飞机最早在2010年首次亮相,但是现在这一机型的价格持续上涨,而投入服役的时间却不断推迟。如今开发制造2500架新飞机的价格已经激增到4000亿美元(这还比原计划少了400架),而且还增加了1万亿美元的费用用于今后50年的使用保养。endprint

为了支付超出的经费,2007~2012年间,五角大楼在还没有制造出替代的F-35时就退役了近500架正在服役的A-10、F-15、F-16和F/A-18,占了喷气式战斗机群的15%。第1架只装配有半成品软件和少量兼容武器的F-35要到2015年下半年才能亮相,而到2015年波音公司按规划就要停止制造“古老”的F/A-18E/F了,这是五角大楼认可的唯一仍在生产的喷气式战斗机(波音和洛·马仍然为国外客户制造F-15和F-16)。

等到F-35在2年后最终能够在真实世界中出动时,它可能真正代表航空垄断,也就是说除非美国或者其它国家额外订购要求延长F-15、F16或者F/A-18的生产线,否则美国在产战斗机型就只有F-35了。JSF的情况已经够糟糕了,但更糟糕的情况是,它将是美军能够购买的唯一的新战斗机型。

JSF不但没有达到五角大楼预期的振兴空中力量的作用,反而一步步地侵蚀掉原有的空中力量。2012年,五角大楼的首席武器采办官员弗兰克·肯德尔尴尬地把F-35称为“玩忽职守的采办。”

但是肯德尔所指的仅仅是这一新机型的延迟亮相和成本增加,他还没有说这一飞机的致命缺陷,即无论F-35什么时候能够开始服役,也不管制造费用有多高,由于装配了垂直起飞设备,这一新战斗机型的在航空动力学上来说无异于一块飞行的砖头,将被俄罗斯和中国的最新喷气式战机远远甩在后面。

除了战略上受损害外,还有一件让人觉得羞辱的事,中国最先进的战斗机样机可能就是F-35的山寨版,但这一山寨版明智地去掉了美国飞机设计中最无用的部分。因此很可能在将来的某场战争中,美国的JSF就会被中国速度更快,致命性更强的“山寨JSF”击落。

本可以更好的F-35

2012年9月首次登台亮相的中国最新战斗机J-31由沈阳飞机公司制造,外形和F-35出奇的相似,同样的双尾翼、同样轮廓分明的机头、连机翼形状也几乎完全一样。位于弗吉尼亚州的军需工业咨询公司—蒂尔集团副总裁理查德·阿波拉菲亚说:“显然中国是得到了一些(F-35)机身数据。”

但是F-35的很多特色之处J-31却没有,“主要是或者说完全是短程起飞垂直降落。”《航空周刊》的作者、战斗机专家比尔·思维特曼说。具体来说就是,J-31没有升力风扇,甚至也没有安装升力风扇的空间。省略了这一项,中国工程师就不用去制造拖慢飞机速度、限制飞机性能的第2发动机,也不用顾忌除了影响飞行员视线别无他用的垂直起飞功能,这显然可以在速度、加速、机动性和航程方面优化这一新机型,同时还获得了更好的飞行员视线,还可以采用更为可靠的双发动机设计。

阿波拉菲亚说,可能是因为中国不知道怎么安装有效的升力风扇,所以就直接省略掉了。但是对于一个仅仅在2年的时间内就公布了2款不同类型的能够躲避雷达探测的隐身战机的国家来说,这种可能性很小。更可信的说法是中国可以制造安装升力风扇,但是却选择不要升力风扇。

由于设计上的妥协,F-35的性能也大打折扣。一架战机可以像F-16一样灵活机动,可以像A-10一样坚固耐用,可以像F-117一样隐身防探测,或者也可以像“鹞”式飞机一样能够短距起飞垂直降落。也有些飞机可以同时具备这些特点中的几个,例如洛·马公司的F-22,既灵活又能躲避雷达探测。但是要是期望一架飞机能够面面俱到,那是不现实的。更愚蠢的是相信一架喷气飞机可以垂直起降还同时能够具备所有其它特性,垂直起降本事就已经是一项难度超高的空气动力学壮举了。

喷气机设计和所有其他工程一样需要严格的选择。联合攻击战斗机本身就是一种矛盾的结合体,反映了政府和洛·马对于有些不能做或者不该做的事无法拒绝。武器采办专家空军中校丹·沃德曾经对于复杂昂贵的研发颇有微词,他说:“对于F-35我们没有明确的概念,重点在哪?到底是满足海军陆战队的意愿还是海军或者空军的意愿?”

相比之下,中国的J-31却没有任何需要妥协的地方。中国四周被空中力量强大的对手包围,印度、俄罗斯、日本、美国太平洋司令部,而且中国没有积怨很深的海军陆战队来要挟战斗机的设计,这就合理解释了为什么中国把新喷气飞机的重点放在强大的空中作战能力上,而不是任何历史积怨的清算上。

这一看上去无关政治的战机设计给沈阳制造的飞机带来了好处。“因为不用担心升力风扇舱的问题,设计师就能够在飞机中心线上安装长的武器舱”思维特曼写道。中心线舱的设计使得J-31体型细长,因此比F-35速度更快,机动性更强,而接下来10年内,F-35大概是中国空军在空战中所需要面对的美军唯一机型。

假如斯蒂林和珀蒂的模拟想定成为现实,美国和中国真的在空中开战,被升力风扇拖累的F-35很可能被中国制造的速度更快,机动性更强的山寨版F-35从空中淘汰出局。

战斗机工程师斯佩预计五角大楼最终只能接受这一不愉快的事实,即他们这款拥有垂直起飞能力的通用喷气战斗机可能会终结美国半个世纪以来对世界天空划时代的控制。他说:“我预测F-35就是一个累赘,估计建造不到500架就会被取消了。”

斯特劳斯军事改革项目负责人惠勒支持用被封存的A-10和F-16的升级版加上海军刚从波音生产线上下来的F-18替换掉F-35,他称这些行动能够“逆转我军的持续衰败。”

沃德说任何未来战机都应有明晰并且精确的要求,而不应像F-35那样只是一些宽泛且互不相容的指导思想。研发时间期限不应该太长、预算不应该太高、而且总体概念应该简单,硬件要尽可能小。沃德说:“我们不能把复杂当成是理想的属性。”

斯佩警告说可能得需要进行很多年的昂贵实验,经过一个艰难的学习过程,美国的航空工程师们才能重新掌握在F-35研制过程中丢失的战斗机设计原则,而重新掌握这些原则的唯一方法就是投入资金在对手模型机之间进行一系列花费不高的面对面模拟肉搏战竞赛。

即便这样,投入的时间、人力和经费也比继续投资这样一架预算超高、逾期亮相的战机划算,而且这一战机因为靠1个升力风扇起飞,因此既不能转弯又不能爬升还不能加速。升力风扇也就只能是为海军陆战队弥补一点在二战中受到的心灵创伤,在当前的现实中没有什么实践意义。惠勒认为替换掉美国的这一毫无用处的通用战斗机型会是一件痛苦的事,但是继续留着它更糟糕。他在书中写道,F-35“将会无谓地牺牲掉我们太多飞行员的性命。”endprint

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