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美F-22戰鷹,中國空軍30年強敵,空中對決誰主沈浮

2024-10-08軍情

自第一代至第五代戰鬥機,美國的空軍始終擁有著世界領先的實力。

作為六代機標桿的F-22戰鬥機,美國空軍將會使用它多久呢?

美國的先進戰術戰鬥機計劃誕生於二十世紀七十年代,旨在利用隱形能力和超音速巡航功能突破蘇聯的防空系統,以對華約國家的戰機構成絕對的技術和戰術優勢,為北約空軍的對地打擊飛機掃清障礙。

歷經多年的深厚積累,美國航空業交付了兩款驗證機:YF-22和YF-23。

作為當時世界上最復雜的飛行器,F-22戰鬥機憑借其出色的隱形技術脫穎而出。

其雷達反射截面積僅有0.0001平方米,搭配AN/APG-77雷達,只需很窄的波束和最少的能量就可以輕松實作先敵發現和目標釘選。

被動接收系統AN/ALR-94具有出色的能力,可以無源探測、跟蹤、辨識並精確定位敵方飛機的放射線源,即使在雙方相隔二百五十海裏的時候就可以開始工作。

當敵我相距100海裏時,AN/APG-77雷達就開始搜尋,隨後發射AIM-120空對空飛彈實施攻擊。

在整個交戰過程中,F-22戰鬥機透過其卓越的電子對抗能力和隱形效能占據了主導地位,展現出了強大的空戰能力。

此外,F-22戰鬥機還具備超音速巡航和出色的機動效能等優勢。

然而,最大的問題在於其高昂的價格,單機高達1.43億美元,整個計畫投入平均到每架戰鬥機高達35億美元,相當於二百噸黃金。

這樣的價格即使是美國也難以承擔。

最初,美國空軍計劃用一千架F-22戰鬥機取代七百五十架F-15A/B/C/D/E戰鬥機和六十架F-117A戰鬥機。

然而,由於預算壓力,這一數位一路下滑,從五百六十架、四百三十三架、三百二十二架、二百八十架,最終降至一百七十九架。

美國空軍努力爭取國會同意采購三百八十一架,但最終只獲準增購四架。

總共生產了一百九十五架,其中八架為原型機,一百八十七架為量產型號。

目前已經有五架墜毀,一百八十二架仍在服役。

自2001年起,F-22戰鬥機開始大規模生產。

第一年生產十架,第二年生產十三架,第三年生產二十一架,第四年生產二十二架。

2005年完成的第52架只用了十二個月,而2004年完成的第29架則只花了十六個月。

三:。

由於采用了常規氣動布局,F-22戰鬥機在隱形效能和機動性之間做出了妥協。

作為一款五代機,F-22戰鬥機在雷達隱身塗層方面存在一定的弊端,容易被雨水沖刷掉,顯著增加了飛機的維護成本。

另外,機載制氧系統(OBOGS)存在問題,導致飛行員因供氧不足而昏迷,失去對戰機的控制,造成了多次飛行事故。

由於機載制氧系統引發的飛行事故累計達到了三十六起,經歷了多次全面停飛,但問題仍然未能得到解決。

因此,F-22戰鬥機的飛行高度被限制在七千六百米以下,且必須始終保持在有機場可以降落的範圍內。

系統和結構的高度復雜性導致了極高的故障率,而美國空軍的人手不足使得每架F-22戰鬥機需要配備十五名維修人員。

然而,目前的F-22戰鬥機中隊只配備了所需維修人員和裝置的一半,導致飛機的可用率大幅下降。

2011財年至2021財年,F-22戰鬥機發生了二十六起A級事故和三十六起B級事故。

平均每飛行一百小時,就會發生八起A類事故和十一起B類事故。

盡管F-22戰鬥機的目標戰備率為80%,但這一目標始終未能實作。

2014年,F-22戰鬥機首次執行戰鬥任務時,戰備率僅為70%,此後開始下滑。

2021財年的執行率僅為50.81%,相比上一年又下降了一個百分點。

維吉尼亞州空軍國民警衛隊第192戰鬥機聯隊的F-22戰鬥機於2019年6月27日被部署到中東地區。

但在執行任務時,兩架F-22戰鬥機在起飛後因故障緊急返回,還有一架根本沒有離開過地面。

這只是日常任務執行率,若要達到更高的戰備值班率,情況會更加不樂觀。

50.81%的執行率意味著只有大約九十多架隨時可以投入作戰。

由於需要進行測試、培訓和基地級維修,會有四分之一的損失。

為了應對數量不足的問題,美國空軍在其每個聯隊中僅編配兩個F-22戰鬥機中隊,每個中隊只有六架戰鬥機。

更為糟糕的是,美國空軍還有三十二架最早期的F-22戰鬥機因成本高昂而不再具備升級價值。

升級將耗資三十五億美元,耗時十年。

因此,美國空軍在2023年6月向美國國會送出了2024財年的預算報告,建議退休這些飛機。

至於「麥可"颶風對F-22戰鬥機造成的影響,目前尚不清楚是否有飛機被損毀或需要維修。

2012年,佛羅裏達州廷達爾空軍基地的美國空軍第325聯隊的一架F-22「猛禽」戰鬥機在起飛時推力不足,返回跑道時,機腹受損,修復工作耗時三年,花費三千五百萬美元。

復合材料使用比例較高的戰機在維修時面臨的成本和難度不言而喻。

如果國會批準,F-22戰鬥機的數量至少需要減少到一百五十架。

考慮到連續防空巡邏至少需要十六架戰鬥機,目前的F-22戰鬥機數量無論如何都無法滿足大規模作戰行動的需求。

此外,F-22戰鬥機還面臨著航電系統逐漸過時的困境。

其通訊系統尚未解決與其他機型使用數據鏈進行相容的問題。

飛行員只能使用效率低下的高頻/甚高頻語音通訊向友機提供態勢感知。

雷達系統需要盡快進行升級。

航電系統的軟體是使用Ada83語言開發的,修改將涉及高昂的開發費用和高昂的維護升級費用。

電腦的i960MX芯片的計算能力僅為1050MIPS,而光纖數據匯流排的傳輸速度僅為400MB/s。

在民用光纜傳輸速度已達到10Gb/s且芯片運算速度提升數千倍的時代,F-22戰鬥機顯得極為落後。

根據美國空軍裝備研發的常規進度,2010年11月3日,美國空軍裝備司令部對外釋出了相關檔,尋求業界為其2030年形成初始作戰能力的「下一代戰術飛機系統」提供概念方案。

該檔指出,新型作戰飛機應具備全高度、全天候、全方位的空戰能力,全頻段的隱身能力、卓越的戰場狀況感知能力以及資訊融合能力,高機動性,以及超視距/視距全向攻擊武器。

此外,新型作戰飛機還需裝備高度整合的電腦網路。

在突防能力、殺傷威力和生存能力方面,六代機必須相對於五代機取得明顯的代際優勢。

同年11月5日,美國國防部航空系統中心發表了關於第六代戰鬥機的征求書,表示第六代戰鬥機將僅替代F-22戰鬥機。

由此,美國的第六代戰鬥機研發工作正式啟動。

波音公司的「鬼怪工廠」和洛克希德·馬丁公司的「臭鼬工廠」相繼展示了他們對第六代戰機的概念設計方案。

這些方案的特點是在所有可用電磁波頻段內實作隱形,同時具備高空超音速飛行和中低空亞、跨、超音速飛行的能力。

其作戰半徑可達到上萬千米,超聲速巡航時的作戰半徑超過1600幹米。

飛行高度更是提升到了3萬米以上的亞軌域空間。

高能微波或雷射炮等武器也被包含在其中。

顯而易見,這樣超前的技術開發費用相當驚人。

初步設想的價格就高達三億美元,而F-22戰鬥機的初始設想價格為五千萬美元,F-35戰鬥機的初始設想價格為三千萬美元。

因此,成品機的價格可以想象會十分昂貴。

考慮到美國的財政狀況,該計畫極有可能會失敗。

為了避免第六代戰鬥機失敗,美國空軍開始探索重新啟動F-22生產線的可能性。

洛克希德·馬丁公司向美國空軍推薦了一種F-22與F-35「混血」改進方案。

盡管F-35戰鬥機最初被定位為多用途戰機,但其最大速度僅為1.6馬赫,不具備超音速巡航能力。

在空戰機動性方面,它相較於四代機仍存在一定差距。

雖然它不能承擔奪取制空權的主要任務,但透過利用21世紀日益進步的先進航空電子技術,其在態勢感知和通訊能力方面有著顯著的優勢。

F-22戰鬥機以其超音速巡航、超機動性和高隱身性著稱。

如果「猛禽」的機體能夠配備「閃電」的大腦,那麽在未來十年中,中國殲二十所帶來的挑戰將變得輕而易舉。

此外,相比開發第六代戰鬥機,該計畫的風險要低得多。

與全新的設計相比,沿用原有設計可以更快地完成,但F-22戰鬥機的生產線已經拆毀,重新啟動生產將是一個復雜且漫長而浩大的工程。

F-22戰鬥機的設計始於20世紀90年代,歷經30年,機身制造技術、隱身技術、數據融合、傳感器系統、電腦技術和航空電子技術都已取得巨大進步。

簡單地重新復制原有設計已經不合時宜,重新開機生產必然會涉及技術更新、圖紙和設計調整,以及21世紀的新一代航空技術的融入。

盡管這樣做幾乎可以被視為一架新型準飛機,但它實際上是在重新研制一架新飛機,整個過程將耗時4到6年。

波音公司在華盛頓州西雅圖的工廠負責生產F-22戰鬥機的機翼和後機身,通用動力在德克薩斯州的沃斯堡負責制造中段機身,而洛克希德·瑪麗Eta工廠則負責生產前機身並完成總裝。

總裝生產線的面積達到了32.5萬平方米,呈「U」形延伸,分為前機身生產線和總裝生產線兩條主線。

在生產線上分布著幾十個工作站,共有500名工作人員。

飛機的各個部件透過移動軌域系統進行傳遞。

前機身和總裝生產線兩側均設有錯層式工作站,這樣可以在階梯的上下同時進行加工。

工人利用雷射測距儀對不同加工位置進行測量,誤差標準嚴格控制在25.4微米。

組裝一架F-22戰鬥機始於8200工作站,首先將座艙和起落架艙從滑軌上滑下並旋轉90度,組裝成前機身,然後進行蒙皮、艙門的鉆孔工作。

在7000工作站,將進行安裝進氣道框架、外蒙皮、座艙基礎結構、彈射座椅滑軌和框架、空調管道及其他主要部件的工作。

環氧樹脂塗料塗抹完成後,進入6000工作站,將安裝座艙中央支架、航電裝置安裝支架和其他支撐結構,並鋪設電纜、光纖、管道、開關、框架和艙壁。

經過檢查確認無缺陷後,將其送至一個旋轉裝置,用於清理安裝過程中留下的雜物,然後再由橋式起重機轉移到總裝線上。

沃斯堡和瑪麗Eta生產的後機身以及中機身在西雅圖完成噴塗後,將由平板卡車運往總裝生產線。

橋式起重機將它們送入5000工作站的「溜冰鞋」裝置,以完成機身中部與後部的對接。

使用雷射向電腦提供對接數據,對接時,電腦將控制機身下方的八個馬達,確保對接誤差控制在25.4微米以內。

對接完成後,各種結構上將鉆750個孔,前機身和中機身各需鉆1000個孔。

所有鉆孔完成後,將進行打磨、清洗,並用密封膠粘合,然後安裝緊固件。

接下來,在機身的中部鉆出六個精度為3~4.6公釐的機翼安裝孔。

之後,將進行垂直尾翼、水平尾翼、進氣道元件、起落架和其他控制面等部件的連線鉆孔,以及機身蒙皮鉆孔。

鉆孔時必須格外小心,以避免切斷光纖和電纜。

接下來進行燃料箱的焊接和壓力測試,以及環控系統執行測試等,然後清理機身並去除外來雜物。

最後,橋式起重機將把機身吊起,塗上黃色、綠色和棕褐色的底漆。

然後,安裝一個可移動的單層工作台,用於安裝機翼、襟翼、副翼和尾翼、起落架、液壓系統。

接著,安裝進氣道、天線和武器艙門,發動機和雷達,最後安裝座艙蓋和雷達整流罩。

之後,逐一測試所有航電系統,即可準備試飛。

這些生產線在F-22戰鬥機停止生產後被拆除,打包運往加州陸軍倉庫保存,隨著時間的推移逐漸老化和損壞。

重新啟動生產線需要進行大量的維修工作,許多特殊生產裝置和特殊工藝需要重新制造,生產線本身也需要重新設定和最佳化。

此外,許多F-22機載航電裝置的生產線早已在三十年前就完成了定型,如今早已不存在。

若要恢復生產能力,必須向制造商申請資金支持。

另外,當年生產F-22戰鬥機的熟練工人大多已經退休,需要重新招聘員工,並對其進行相關技術培訓。

僅恢復生產線就需要花費十九億美元,若生產數量未達到二百架,每架飛機的單價至少需要兩億七千六百萬美元。

在F-35戰鬥機被認為不足以應對軍事挑戰,而第六代戰鬥機尚未面世的情況下,重新啟動F-22戰鬥機的生產是一個切實可行的計劃。

結語。

然而,一旦重新啟動生產,美國空軍將不得不減少對第六代戰鬥機的投入。

投入減少將導致采購數量不足,采購數量的減少又將導致價格高到無法承受,從而陷入典型的采購「死亡螺旋」。

簡而言之,未來三十年間,美國空軍將不得不依靠冷戰時期設計的F-22戰鬥機,來對抗中國的殲二十,甚至是殲三十、殲四十。

體驗一下風水輪流轉的感覺吧,面對殲八大戰F-22戰鬥機的無奈。