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觀察·珠海航展|晨楓:殲-35是高低搭配中的低端嗎?

2024-11-20軍情
【文/觀察者網專欄作者 晨楓】
長期「只聞樓梯聲,不見人下來」的殲-35,終於在2024年珠海航展上與公眾正式見面了。更加準確地說,這是空軍型的殲-35A。在模型展中,中航還展示了海軍型的殲-35。
從「鶻鷹」到殲-35
殲-35A是一個漫長、曲折的故事。這個故事從12年前一輛大板車上用偽裝布嚴嚴實實包裹起來的飛機機體開始,也因此在當時被戲稱為「粽子機」。四個月後首飛時,官宣這是FC-31「鶻鷹」技術驗證機。與殲-20采用鴨式布局不同,「鶻鷹」采用正常布局,外觀介於F-22和F-35之間。
當年的「粽子機」 資料圖
在很長一段時間裏,「鶻鷹」終身黑戶口的危險揮之不去,直到得到中國海軍的青睞,投資研發成為下一代艦載隱身戰鬥機,最終定型為殲-35。
殲-15系列(包括殲-15T、殲-15D)是當前中國海軍唯一的艦載戰鬥機。作為重型艦載戰鬥機,殲-15系列速度快、航程遠、載彈大、武器系統先進。殲-15T不僅增加了彈射起飛能力,還將機載系統全面升級,極大提高了「內秀」。殲-15D則極大強化了電子戰能力,不僅為艦載機力量提供伴隨電磁攻防能力,還可以作為獨立使用的電磁突擊力量。
殲-15系列還將長期作為中國艦載空中力量的關鍵組成部份,但隱身短板也無法忽視。對中國海軍來說,需要的是一款隱身的艦載戰鬥機。
一定有人會問:為什麽不用殲-20上艦?
確實,殲-20上艦有隱身、重型的優勢,已經在空軍的使用中得到檢驗和認可,還可能透過空海軍共用而實作規模經濟效應。當然,這裏的共用是廣義共用,上艦肯定需要做適當的改裝,如加強起落架和機體、加裝著陸尾鉤、發動機和機載裝置防鹽霧等,但這些都不是不可克服的技術困難。中國透過殲-15的研制已經取得了充分的經驗,這些經驗都可以套用到殲-20的上艦改裝上。
問題是殲-20的氣動外形並不適合上艦,因為很難用襟翼增升。
戰鬥機起飛有一個「不可能三角」:起飛重量、加速度、滑跑距離。戰鬥機永遠需要更大的起飛重量,這意味著更多的燃油和機載武器,或者說更大的作戰耐力。但發動機推力和彈射功率是有限的,在陸地上,更大的起飛重量可以透過加長跑道滑跑來補償,但航母的起飛甲板長度有限,需要用襟翼增升來補償。
正常布局飛機的機翼位置居中,襟翼產生的額外升力距離重心很近,可以看作是「純升力」。無尾三角翼沒有尾翼,襟翼、副翼在機尾合一,產生額外升力的同時有一個低頭力矩,導致機翼迎角降低,最終抵消所有增升效果。
殲-20主翼靠後 新華社
鴨式布局在本質上是無尾三角翼的改型。鴨翼的翼面積太小,只能用於姿態控制,但產生的升力微不足道,更是「打不過」面積很大的襟翼。這正是殲-20難以上艦的最大障礙。
殲-20是靜不穩定的,在一定的速度範圍內有天然的擡頭趨勢。有人據此認為這就足夠短距起飛了,並不需要放下襟翼。但這是以達到一定速度為前提的,而航母上沒有足夠的甲板長度使飛機達到足夠的速度並行揮靜不穩定性。
就現有航空技術而言,正常布局和大面積襟翼才符合艦載戰鬥機的需要,鴨式並不適合。在這種情況下,名花無主的「鶻鷹」成為天賜良機,加上沈飛還具有豐富的艦載機經驗,自然得到中國海軍的青睞。
「鶻鷹」是單座雙發雙垂尾的中型戰鬥機。在理想情況下,海軍需要的是放大到對標殲-20的「超級鶻鷹」重型戰鬥機,包括換用雙大推。在可預見的將來,中國海軍的航母數量有限,艦載戰鬥機的數量需求也有限,高低搭配以擴大總量的壓力不大,全高配置更加合適。
雖然「鶻鷹」提供了良好的基礎,但放大到重型戰鬥機的話,除了氣動和設計上的總體理念,幾乎所有細節設計都需要重做。中國海軍的研發重點畢竟還是艦船,不是飛機,在下一代戰鬥機的問題上,還是拿來主義為好。「鶻鷹」只是中型戰鬥機,不理想,但夠用。
當然,從「鶻鷹」到殲-35,歷經多次大改。最顯著的改動是雙垂尾從梯形改為後掠形,前起落架機輪改為雙輪,加裝了大型尾鉤。這些都是看得見的。看不見的機載電子裝置、隱身塗料的進步更是反映了殲-20問世以來十幾年中國在相關方面的技術進步。改回到空軍型,只需要前起改回單論、取消尾鉤,工作量不大。
高低搭配的四種模式
殲-35肯定不是中國海軍的低端,但這是中國空軍的低端嗎?
高低搭配指數量較少、效能更高、成本更高的高端戰鬥機,與數量較大、效能適中、成本較低的低端戰鬥機相搭配,形成既有品質又有數量的均衡空中力量。對於中國空軍來說,殲-20是毫無疑問的高端,殲-35A似乎就應該是低端。
問題是,高低搭配是個很容易誤導的概念。高端戰鬥機容易定位:遠端高端空戰。問題出在低端戰鬥機如何定位。高低搭配實際上有四種:1)空地搭配,2)遠近搭配,3)新舊搭配,4)五四搭配。
第一種空地搭配,指高端的空戰戰鬥機與低端的戰鬥轟炸機或者多用途戰鬥機相搭配。
美國空軍的F-15和F-16、美國海軍的F-14和F-18就是這樣的,高端的F-15、F-14負責主要方向的制空作戰,低端的F-16和F-18主要擔任對地(對海)攻擊,並在次要方向上擔任空戰補缺。
F-16是「戰鬥機黑手黨」的產物,特別強調視距內的空戰格鬥能力;F-15也受到「戰鬥機黑手黨」的影響,更是有過「一磅也不用於對地攻擊」的說法。F-15的視距內和超視距空戰能力兼優,基本型F-16專註於視距內空戰而放棄超視距空戰是合理的效能取舍。
F-15著名廣告語:「沒有一磅對地」 視訊截圖
但在空戰從視距內轉向超視距的時代,F-16的專長有點用不上。為高機動性「量身訂造」的低翼載則特別適合外掛炸彈,投彈後變回格鬥戰鬥機則對於戰鬥轟炸機的自護航要求特別合適。F-16成為美國空軍的主力戰鬥轟炸機可謂歪打正著,對於「格局較小」的盟國空軍則是如假包換的全能戰鬥機。
F-18也是「戰鬥機黑手黨」的產物,F-14則是那個時代最強超視距空戰戰鬥機,並由於可變後掠翼兼顧了視距內空戰能力。由於艦隊防空的要求更高,F-18需要填補F-14身後的二線防空,於是F-18具有比F-16強大得多的超視距空戰能力,幾乎逼近F-15。在這個意義上,F-14和F-18也可看作遠近搭配。
但第二類遠近搭配的最典型組合,是蘇-27和米格-29。蘇-27和米格-29都是空戰為主,配用的空空飛彈都差不多,氣動外形更是相似。蘇-27更大更重,氣動上更加精雕細琢;米格-29相對較為輕小,氣動上也略顯簡單粗暴。
蘇-27用於攻勢制空和遠端攔截,航電規格更高,雷達更強大,航程和載彈更大。米格-29用於前線制空,航電上簡配一點,視距內空戰銳不可當,超視距空戰在理論上可以,實際上態勢感知能力粗陋,中程空空飛彈發射程式繁瑣,幾乎不實用。
遠近搭配最大的問題是分工不明確,多遠是遠,多近是近?蘇-27和對方一路扭打從遠到近了,是移交給米格-29繼續打,還是包幹到底?蘇-27能幹米格-29能幹的一切,但米格-29受限於「機場保衛者」的航程,一點「出不了遠門」。
米格設計局對米格-29的航程短板很清楚,因為米格-21基本型和米格-29一樣的問題:機動性出色,但航程太短。於是米格29和米格21一樣相繼加粗了「後脖子」和簡化了進氣道。這使得座艙後的機脊油箱成為米格特色,甚至中國的殲-7III也做了類似改動。
米格-29基本型的進氣道有可動蓋板和輔助進氣口的設計。在簡易跑道上起飛和降落時,蓋板把進氣口蓋上,開啟進氣道上方的輔助進氣口,避免跑道上的異物損傷發動機。這個功能對從野戰機場出動特別有用,也符合前線制空的定位,但問題是這不僅增加了重量,還占用了寶貴的機內容積。後期在取消蓋板和輔助進氣口後,米格-29機內燃油空間進一步增加。
這樣改進後,米格-29的航程有顯著提高。加上航電和武器系統上努力向蘇-27看齊,改進後的米格-29更是在效能上逼近蘇-27,但成本上也不再低廉。然後就出現了一個問題:既然效能相近,成本也相近,為什麽要重復建設?多花一點錢,一步到位走蘇-27路線,豈不更好?所以冷戰後,蘇-27及其衍生型曾經在外貿市場上熱銷,但米格-29乏人問津。
改掉了多數毛病的米格-35最後也依舊乏人問津 資料圖
第三種新舊搭配,則以印度的「飆風」和蘇-30MKI為典型。「飆風」是單座中型戰鬥機,但效能先進;蘇-30MKI是雙座重型戰鬥機,在理論上有更大的升級空間,可以達到美國F-15EX或者中國殲-16的水平,但印度的蘇-30MKI在技術上還是停留在20年前引進時的水平。
印度的蘇-30MKI是在俄羅斯最窮困潦倒的時候撿了個大漏,這使其蘇-30MKI機隊成本較低,數量較大。但是印度沒有能力自己升級,也花不起那個錢請俄羅斯或者西方來升級。於是整體而言,印度空軍可以看作「存在空軍」,存在就是戰鬥力,少量「飆風」與大量蘇-30MKI相配合,至少在賬面上看起來實力雄厚,這就夠了。
最後一種搭配是五四搭配,也即5代機與4.5(或者4.5+、4.5++、4.75,此處可以發揮定義學威力)代機的搭配。也就是說,後者除了不隱身,在航電和武器系統方面與五代機接近同級。中國的殲-20和殲-16、殲-10C就屬於這樣的搭配,美國的F-22、F-35A與F-15EX或者F-35C和F-18E Block III的搭配也一樣。
在這裏,五代機用作穿針引線、以點破面的工具,而4.5代機發揚火力,形成體系作戰,著重發揚4.5代機彈艙容量和遠端彈藥的威力。
以上四種高低搭配中,空地搭配是成功的,低端戰鬥機對地、對海攻擊為主,「二流制空」為輔;遠近搭配不成功,前線防空是視距內空戰時代的概念,現在這樣做只會在成本和定位上產生混亂。五四搭配也是成功的,重點在於發揮體系威力。新舊搭配只能是印度這樣二流空軍的無奈。
殲-35是高低搭配中的低端機嗎?
對於殲-20和殲-35A的高低搭配而言,殲-35A的機內武器艙較小,掛載不了多少炸彈,重磅炸彈根本無法掛載。翼下掛載則失去了隱身戰鬥機的意義,還不如用殲-16。空地搭配對殲-35A不是選項。在殲-35A的航程接近殲-20的情況下,這更是尷尬的搭配,這樣的重復建設沒有必要。
五四搭配也是選項,但殲-35A搭配的不再是殲-20,而是殲-16、殲-10C,而且是作為高端,而不是低端。這樣對殲-35A作為低端就全擰了。
新舊搭配更不可能,殲-35A比殲-20還新,不可能成為新舊搭配裏的低端。更重要的是數量。高低搭配的意義在於少量的高端戰鬥機與大量的低端戰鬥機組合。
殲-20已經投產和裝備多年,外媒估計已達300架,但裝備的主要是用AL-31和渦扇10的過渡版殲-20。隨著裝用渦扇15配合以更加先進的航電和武器系統的第二代殲-20開始下線,繼續生產是無疑的。現在殲-20產能爬坡基本完成,各種「成長中的陣痛」得到解決,完全版殲-20沒有理由不繼續生產至少300架,甚至新版產量達到500架以上都不奇怪。
而且世界上唯一的雙座型第五代戰鬥機殲-20S產量也低不了。因為殲-20S不是戰鬥教練機,也不是戰鬥轟炸機,而是將戰場管理結合進戰鬥機平台的新概念戰鬥機,和美國將電子戰結合進戰鬥機平台的EA-18G局至少一樣重要的意義。
從高低搭配的角度看,在殲-20系列總產量可能近千的時候,殲-35A作為低端戰鬥機,總產量需要大大超過殲-20才有意義。然而,比照現狀,中國空軍更加熱衷於高端戰鬥機,而不是高低搭配。
最能與殲-20和殲-35A比照的是「側衛」系列和殲-10系列。據報道,「側衛」系列(包括蘇-27、蘇-30MKK、殲11、殲-16和少量殲-15)加起來近千架,但殲-10系列加起來約500架。這顯然不是高低搭配應有的數量比例。
空軍還是更加青睞重型的「側衛」系列戰鬥機 資料圖
現在,殲-16依然在大量生產,殲-10C在繼續生產的尾聲中,或許以出口訂單為主了。殲-10C香嗎?香!殲-16香嗎?更香!在經費充裕的情況下,優先生產殲-16,反映了中國空軍對於任務壓力和使命的期望。但殲-10C是必須走完的路,這對中國航空科技和中國空軍同樣重要。這不改變殲-10C的尷尬:至少從數量較少這一點來說,這不是通常意義的低端戰鬥機。
運作開支是另一個可能的不利因素。戰鬥機的運作費用包括折舊、人員(飛行員和地勤)、燃油、彈藥、維修、航材。殲-20和殲-35A在飛行員和地勤的費用方面不會有多少差異,在彈藥方面也應該很相近。
在發動機技術水平相當的時候,燃油消耗大體可與發動機推力掛鉤,考慮到渦扇15與渦扇19的推力差別,殲-35A的燃油消耗也應該在殲-20的70%一級。但雙發的維修與推力的關系就沒有那麽大,雙大推的殲-20和雙中推的殲-35A在發動機維修方面應該開支相近。在這一點上,殲-35A甚至不及殲-10C,畢竟殲-10C相對於殲-16還真是發動機的油耗和維修減半。
而在一般性的消耗性航材(輪胎、剎車、機油等)方面,殲-35A與殲-20也應該相差不大。但航電會是問題。
坊間傳說,殲-35A的價格在殲-20的70%一級,折舊應該相近,但這可能是樂觀估計。因為殲-35是海軍的高端戰鬥機,海軍需要的數量也小,會不惜堆料,尤其在航電上達到極致,除了雷達口徑,可能其他效能全面直逼殲-20。而且航電在戰鬥機成本裏的占比越來越高,這就決定了殲-35的成本很可能高於殲-20的70%,折舊開支也相應提高。
空軍可以減配降本,但這是一廂情願的。文無第一,武無第二,在海軍已經走通高端航電之後,空軍很難抵禦滿配的誘惑。海軍會樂意配合,畢竟規模經濟有助於海軍在保持滿配的情況下降低購價。回看美國,在F-14、F-15的時代,美國海軍就首先用F-111B的基本技術再包裝,研制成功F-14,馬上轉頭勾引尚在F-15研制初期的美國空軍,提出成本分享和規模經濟的想法,美國國會也配合施加壓力,但被美國空軍拒絕了,最終推出F-15。
中國的情況相反,空軍主動擁抱海軍的殲-35,成本分享和規模經濟就順理成章了。但分享意味著「高」的拉低,「低」的拉高,這又是空軍難以接受的。如果殲-35A在效能和成本上都接近殲-20,那還不如一步到位,直接購買殲-20,還有簡化訓練和後勤的好處。
畢竟美國空軍F-16的燃油消耗基本上可看作F-15的減半。大大降級的航電使得相關的維修和升級(日常修補程式,不是大改升級)也便宜得多。這使得F-15和F-16的每飛行小時費用差不多是3:1到5:2的水平,F-16明顯便宜。這是美國空軍大量裝備F-16的另一個動力。而且早期F-16只有雷達測距儀,像樣的雷達都沒有。而殲-35A,高起點也意味著高運作費用,進一步弱化殲-35A作為低端戰鬥機的成本優勢。
而且美國空軍戰鬥機強調搶先換代、形成代差優勢,迅速形成階躍式戰鬥力升級,也因此形成集中換代的壓力。在F-15、F-16時代,美國空軍高低搭配的主要動力來自F-4的大規模換裝。在不可能用高成本的F-15換裝全部F-4的時候,需要用大量F-16補足數量。
殲35A 新華社
中國空軍的情況不一樣,中國在過去幾十年裏,經濟發展和技術進步使得裝備現代化逐步推開,采取小步快跑+滴涓式換裝。這一歷史背景決定了我軍戰機機隊機齡分布範圍很大。例如現在中國空軍的原裝蘇-27、蘇-30MKK和早期殲-10A、殲-11都需要換裝了,當時由於時代原因,整體購買數量有限。用殲-35A換裝老飛機自然是一種選項,但這並不妨礙殲-16和殲-10C與殲-35A形成「競爭換裝」的關系。
而且這裏還有增量換裝和存量換裝的問題。存量換裝是在保持機隊總規模下的換裝,增量換裝不僅以舊換新,還擴大數量。在中國空軍先進戰鬥機總量已經與美國空軍相當的現在,適當增加總量是可能的,但翻倍式的增加並無必要。軍隊不再需要為經濟建設讓路,但經濟為水,軍隊為船,這是改革開放以來中國軍事現代化建設的最大成功經驗。
好在殲-35A本身需要產量爬坡和早期磨合,與新下線的殲-16和殲-10C的「競爭換裝」正好滿足空軍的需要,互不礙事。這意味著空軍將長期擁有大量機齡較低的第四代戰鬥機,換裝壓力是「細水長流」,而不是美國空軍那樣換代時的爆發性換裝。
只不過「細水長流」式換裝的結果是殲-35A可能撞上現在還在迷霧中的六代機,這使得殲-35在未來可能要麽與六代機競爭換裝4.5代戰鬥機,要麽與殲-20競爭六五搭配中的五代機位置。
這些因素限制了殲-35A用作換裝數量的天花板。正是由於殲-35A將在效能上並不低端,難以成為一般理解中的高低搭配的低端戰鬥機。所以它的最終采購數量可能不會那麽大,很有可能與殲-20搭配形成殲-10與「側衛」的局面。只不過正是由於它不那麽低端,即使不算在沈飛和成飛之間建立競爭態勢、保持健康的航空工業的需求,殲-35A也會不以獲得外銷訂單為先決條件地裝備中國空軍。