鄧濤
令人詬病的機動性
從成本到進度,從重量到技術(shù),F(xiàn)-35一直在飽受詬病中艱難前行。而在被“吐槽”的諸多問題中,機動性差的缺陷不容忽視。從F-15、F-16時代開始,美國空軍就采納了高低搭配的概念,所以在F-22時代,美國空軍選定洛馬公司F-35作為其低擋搭配。不過,F(xiàn)-35不是僅僅只是F-16的替代。美國海軍的F-18艦載戰(zhàn)斗機需要替代,美國海軍陸戰(zhàn)隊的AV-8B垂直起落戰(zhàn)斗機也需要替代。作為F-16的替代,F(xiàn)-35應(yīng)該簡單、輕巧以適合大量部署,需要具有優(yōu)秀的敏捷性和武器掛載能力,作為F-18的替代,F(xiàn)-35強調(diào)可靠和性能完善以適應(yīng)航母上以一當(dāng)十的特點,需要具有優(yōu)秀的低空低速性能以滿足航母起飛著艦的需要:作為AV-8B的替代,F(xiàn)-35則需要具有垂直/短距起落性能,以在平甲板兩棲作戰(zhàn)艦艇和海軍陸戰(zhàn)隊上陸后的前進基地簡易起降場上使用。這些相互沖突的要求最終令本來以低成本、適度先進和現(xiàn)成技術(shù)為主要特點的F-35陷入了很大的麻煩中——機動性差的問題就是其中最突出的一個。
良好的空戰(zhàn)機動性需要較低的翼載和較高的推重比。較低的翼載意味著有產(chǎn)生較大升力的空間,較大的推重比則意味著較大的剩余推力。較大的升力不僅可以加速爬升,還對水平機動至關(guān)重要。水平機動需要的側(cè)向力主要不是靠扭轉(zhuǎn)機頭指向和改變發(fā)動機的推力軸線實現(xiàn)的,而是靠向橫向壓坡度時升力的水平分量。增加轉(zhuǎn)彎速率需要增大迎角,最大限度地提高升力,但阻力隨迎角急劇增加,只有很大的推力才能保證飛機不至于時失速,這就是推重比對水平機動性的作用。翼載和推重比對水平機動性的作用是如此,翼載和推重比對垂直機動性的作用就更加不言而喻了。
F-35擁有一臺性能強悍無比的發(fā)動機,但即便如此,其推重比依然低于F-15或蘇27。F-35家族中最輕巧的F-35A的推重比也只有0,87,遠遠低于F-15c的1.12和蘇27的1.07,和F-4”鬼怪”式相當(dāng)。最大速度也只有1.6倍聲速,甚至低于F-16和F-18,超聲速巡航更是免談。F-35的問題不僅僅在于推重比不夠大和速度不夠快,還在于過高的翼載。F-35A的翼載高達526千克力/米遠遠高于F-15的357千克力/米2和蘇-27的377千克力/米2,甚至高于專業(yè)對地攻擊的F-105和以“人操火箭”著稱的F-104(前者翼載為452千克力/米2,后者為514千克力/米2)的。作為參照,F(xiàn)-22的推重比至少為1.0g,即使在非加力狀態(tài),推重比也達0.72,翼載為375千克力/米2。
在時代標準下,F(xiàn)-35機動性顯然差得一塌糊涂,以至于被揶揄為“一塊會飛的電子板磚”。而機動性不足使F-35在和第三代戰(zhàn)斗機(美國現(xiàn)稱第四代)的視距內(nèi)空戰(zhàn)格斗中難以取勝,速度不足使F-35在進入和退出戰(zhàn)斗中缺乏主動權(quán)。所以機動性差,令F-35的空戰(zhàn)能力成為了最大的爭議所在,尤其是相對于第三代戰(zhàn)斗機的優(yōu)越性。雖然一直也有反對觀點認為,作為一款第四代戰(zhàn)斗機(美國現(xiàn)稱第五代),F(xiàn)-35玩得是另外一套游戲規(guī)則,但在空戰(zhàn)中,隱身和優(yōu)秀電子系統(tǒng)帶來的先敵攻擊優(yōu)勢并不可靠。更何況,F(xiàn)-35為了降低成本,只要求前向隱身。先進電子對抗技術(shù)也不是F-35壟斷的,第三代戰(zhàn)斗機也可以通過升級得到??諔?zhàn)歷史也一再證明,奇跡武器的一擊必殺是靠不住的,較低的推重比和較大的翼載導(dǎo)致的機動性缺陷在空戰(zhàn)中永遠是致命傷。
當(dāng)然,F(xiàn)-35糟糕的機動性是一種復(fù)雜原因?qū)е碌慕Y(jié)果,甚至可以說是一種有意為之的產(chǎn)物。F-35是按隱身戰(zhàn)斗機設(shè)計的,所以必須采用機內(nèi)武器艙,使得機體很是臃腫。為短距起飛一垂直著陸預(yù)留的空間又進一步增大了F-35的機體,這決定了機體的基本尺寸小不了,也使得總重急劇攀升。在第三代重型戰(zhàn)斗機中,F(xiàn)-15c的空重為12700千克,正常起飛重量為20200千克:蘇-27的空重為16380千克,正常起飛重量為23430千克。但F-35A的空重也達到1 3300千克,正常起飛重量則達到22470千克。也就是說,“輕型”的F-35A實際上和重型的F-15C、蘇-27的重量相當(dāng)。也正因為如此,F(xiàn)-35要控制重量和成本的進一步攀升,就只有犧牲推重比和翼載,而無法像F-16那樣通過輕量化來解決問題。更糟糕的是,F(xiàn)-35不佳的機動性不僅僅體現(xiàn)在推重比、翼載和速度上,還體現(xiàn)在機體過載的設(shè)計裕度上——F-35A的機體按照9g過載設(shè)計,F(xiàn)-35C降低到7.5g,F(xiàn)-35B進一步降低到7g。這同樣是為了降低對機體結(jié)構(gòu)強度的要求、避免進一步增重而作出的犧牲,當(dāng)然也對格斗機動性帶來了限制,從而進一步降低了F-35作為一部空戰(zhàn)機器的“成色”。
增加推力這個笨辦法
如何看待F-35“不佳”的空戰(zhàn)性能是一個有意思的話題。盡管洛馬公司和F-35項目辦公室曾聲稱,F(xiàn)-35的作戰(zhàn)效能高于第三代戰(zhàn)斗機至少400%,但對于如何得出這樣的結(jié)論諱莫如深。而美國國內(nèi)對F-35的空戰(zhàn)能力則早就多有批評。蘭德公司的“空戰(zhàn)的過去,現(xiàn)在與未來”報告就指責(zé)F-35“轉(zhuǎn)不動,爬不高,跑不了(can't turn,can'tclimb,can t run)”。不過,作為這種飛機的最大用戶,美國空軍卻對F-35的空戰(zhàn)能力并沒有太多的指責(zé),因為從一開始美國空軍對F-35的定位是以對地攻擊為主的多用途戰(zhàn)斗機,從來就沒有打算用F-35擔(dān)任國土防空或者攻勢制空的主力。F-22才是干這個的,F(xiàn)-35只是在F-22忙不過來的時候填補二線空缺之用。
值得注意的是,美國空軍用F-15作為主力制空戰(zhàn)斗機,F(xiàn)-16的空戰(zhàn)能力只是在F-15顧不過來時填補戰(zhàn)線空缺之用。對F-22的低檔搭配也是同樣的要求,所以美國空軍需要的是具有F-16空戰(zhàn)能力的F-117,而不是降級版的F-22。事實上,最后美國空軍對JSF的空戰(zhàn)性能要求正是“不低于F-16”。
但對于盟國來說(其實也包括美國海軍),F(xiàn)-35將是制空作戰(zhàn)的主力,空戰(zhàn)能力的重要性甚至超過對地攻擊能力,“不低于F-16”對他們來說只能是一個災(zāi)難。畢竟,不管杜黑或者其他空軍制勝論者怎么說,空軍的首要任務(wù)永遠是奪取天空。只有控制了自己的天空,才能確保不受敵人空襲和自己的有效出動:只有奪取了敵人的天空,才談得上對敵人地面目標的攻擊。所以在普遍裝備第三代戰(zhàn)斗機的情況下,美國盟國需要的不是不亞于第三代戰(zhàn)斗機的空戰(zhàn)能力,而是需要決定性地超過第三代戰(zhàn)斗機的空戰(zhàn)能力。也就是說,F(xiàn)-35必須具有第三代戰(zhàn)斗機經(jīng)過升級也達不到的空戰(zhàn)能力,否則花巨資采購F-35就失去了意義。畢竟F-35的裸機單價超過F/A-18E/F“超級大黃蜂”至少一倍,單機價格節(jié)節(jié)上漲,快要可以與F-22看齊了。endprint
無法滿足盟國的戰(zhàn)術(shù)性能需求不是一個小問題,忽視這一問題是政治上高度不正確的事情。作為有史以來規(guī)模最大的國際軍工合作項目——三型聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機預(yù)計將取代全球至少11個國家、13種機型、近5000架的戰(zhàn)斗機。F-35項目本身的政治屬性甚至超過了其軍事價值,不能獲得F-16那樣的成功意味著美國在政治上要失信于人,更意味著美國在全球的領(lǐng)導(dǎo)能力發(fā)生了動搖,這是不可以接受的。也正因為如此,如何改善F-35的空戰(zhàn)性能,提高其機動性,就成了F-35在下一階段的技術(shù)升級過程中必須要考慮的問題。不過,要改善F-35這樣一架單發(fā)噴氣式戰(zhàn)斗機的機動性,可供選擇的方法不多。
首先來講,對機體進行大幅度重新設(shè)計的可能性是完全不存在的。即便不提時間進度問題,這樣的大改成本將非常驚人。如果機動性指標要大幅度提升,而其他性能又不下降,改進的技術(shù)難度就更大,在預(yù)算緊張的大形勢下顯然無法得到批準。與其耗費巨資炒這盤回鍋肉,不如重起爐灶,研制性能全面優(yōu)于現(xiàn)有F-35的第五代戰(zhàn)術(shù)飛機。
當(dāng)然,如果不對機體進行大幅度重新設(shè)計,那么在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)進行減重設(shè)計,似乎也是一個切中要害之舉——畢竟F-35機動性差的根源就是超重。然而,F(xiàn)-35在重量上與F-15達到了一個級別,但在內(nèi)置武器占據(jù)大量空間的情況下基本外形尺寸卻要小于F-15。這意味著機體密度相當(dāng)大,減重挖潛的空間十分有限。事實上,在2004年1月時,F(xiàn)-35飛機增重曾超過1360千克之多。為抵消這多出的重量,洛馬公司甚至于2004年4月提出獎勵措施,任何減重建議有100美元的獎金,減重1磅可得500美元獎金。此后,洛馬公司陸續(xù)收到了超過2000項建議,飛機持續(xù)減重超過1225千克,付出獎金約135萬美元……在如此錙銖必較的壓榨下,現(xiàn)在的F-35是否還有進一步大幅度減重的可能?答案顯而易見。那么如此一來,也就只剩下對發(fā)動機進行增加推力改進這一條路可走了。至于這其中原因非常簡單——在F-35的基本設(shè)計木已成舟的情況下,這是提高機動性最“笨”,但卻最有效的方法。畢竟充沛的動力是機動性的根本。在能夠讓“豬”上天的“蠻力”面前,再巧妙的設(shè)計也只是雕蟲小技罷了。不過問題在于,美國人還能拿得出推力更大的發(fā)動機么?
“百尺竿頭更進一步”的挑戰(zhàn)
增推是解決F-35機動性問題的有效方法,也是相對來講較具可行性的方法,但這同樣意味著一個技術(shù)上的重大挑戰(zhàn)。要知道,“百尺竿頭更進一步”從來都是難上加難的事情。而為了補償不斷攀升的飛機重量,F(xiàn)-35的普惠(PW)公司F135發(fā)動機卻已經(jīng)成為了世界上單臺推力最大的戰(zhàn)斗機發(fā)動機,軍用推力就達125千牛,加力推力更是高達191千牛(另有數(shù)據(jù)為軍用推力111千牛,加力推力178千牛),發(fā)動機自重1701千克,推重比達到11.5,單臺發(fā)動機所產(chǎn)生的推力超過了EF2000“臺風(fēng)”和F/A-18E/F“超級大黃蜂”的兩臺發(fā)動機推力之和。不過即便如此,由于重量和推力水漲船高,仍然造成F-35在今天擁有世界上最為強悍的發(fā)動機但依然推力不足的尷尬。所以,要討論F-35的增堆問題,我們必須先考量現(xiàn)有F135版本的技術(shù)成色——這有助于充份了解“增推”所面臨的技術(shù)難度。
F135實際上是F-22所用的F119發(fā)動機的衍生型號。在JSF項目發(fā)展的過程中,普惠公司基于現(xiàn)役的F119發(fā)動機核心機,經(jīng)過改進研制了“F119-JSF”發(fā)動機驗證機,同時為波音的X-32驗證機和洛克希德一馬丁公司的X-35驗證機提供動力配套。配備X-32的驗證型名為JSF/F119-SE614,配備X-35的驗證型為JSF/F119-SE611。后來,X-35驗證機在JSF項目的競爭中獲勝,與之配套的發(fā)動機自然而然就在JSF/F119-SE611驗證機的基礎(chǔ)上進行發(fā)展,這就有了后來的F135系列發(fā)動機。
F135發(fā)動機于2002年5月成功通過了初步設(shè)計評審,一年之后通過關(guān)鍵設(shè)計評審。2003年9月,首臺生產(chǎn)型F135完成總裝,并于一個月之后開始地面試驗。2003年11月,首臺生產(chǎn)型F135進行了地面加力試驗。2006年3月,首架生產(chǎn)型F135完成了規(guī)定的數(shù)千小時地面靜態(tài)試驗,當(dāng)年10月裝機進行飛行測試并獲得成功。2008年11月,F(xiàn)135-PW-100發(fā)動機首次完成超聲速飛行,最大速度達到馬赫數(shù)1.05。在此后的一年多時間里,F(xiàn)135系列發(fā)動機加大了測試強度,完成了總計超過16000小時的各項地面和飛行測試,并于2010年初正式定型。為了滿足F-35全系列的動力需求,F(xiàn)135也相對應(yīng)發(fā)展處了3種型號,其中分別是用于F-35A的F135-PW-100,用于F-35B的F135-PW-600和用于F-35C的F135-PW-400。
普惠公司在研制F135發(fā)動機的過程中,一直遵循高可靠性兼顧優(yōu)良的可保障性原則。所以F135發(fā)動機盡管核心機部分來自F119——這兩種發(fā)動機的核心機,也就是高壓壓氣機+燃燒室+高壓渦輪的尺寸基本相同,但是其整體結(jié)構(gòu)進行了改進,采用了3級低壓壓氣機、6級高壓壓氣機,短環(huán)形燃燒室,1級高壓渦輪以及兩級低壓渦輪,并配備了英國BAE系統(tǒng)公司研制的全權(quán)限數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)(FADEC)。此外,為了提高發(fā)動機的推力,F(xiàn)135增大了涵道比以增加空氣流量,并提高了發(fā)動機的工作溫度。其短環(huán)形燃燒室則采用了高燃油空氣比燃燒室技術(shù),使得燃燒室在縮短的情況下仍能滿足效率目標。作為一款未來將大量裝備的新一代軍用渦扇發(fā)動機,普惠公司在F135上采用了大量創(chuàng)新設(shè)計,并結(jié)合使用了不少新材料和新工藝。其中發(fā)動機風(fēng)扇采用中等展弦比前掠式葉片、線性摩擦焊、整體葉盤等技術(shù)和工藝,使風(fēng)扇的截面積在增加了近20%的同時,仍保持了高壓縮比、高效率、大喘振余度和輕質(zhì)量。此外,發(fā)動機的高、低渦輪葉片利用新型高溫合金材料鑄造,在使發(fā)動機工作溫度提高約110攝氏度的前提下,具備了更高的使用壽命。顯然,由于大量新技術(shù)和新材料的應(yīng)用,F(xiàn)135在性能上是極為強悍的,是美國航空發(fā)動機工業(yè)“變態(tài)”實力的一種赤裸裸炫耀。要在這樣的一種杰出航空動力成就的基礎(chǔ)上再進行撥高,絕不會是一件輕松的事情。endprint
兩種不同的技術(shù)路線
F-35作為多用途戰(zhàn)斗機,應(yīng)該是很勝任的,爭議更多地是來自對F-35空戰(zhàn)性能的質(zhì)疑,尤其是相對于第三代戰(zhàn)斗機的優(yōu)越性。F-35項目辦公室的一項研究表明,F(xiàn)-35在機動性上若要對三代機擁有“壓倒性”優(yōu)勢,其發(fā)動機推力最低限度至少要增加10%~15%,同時這種推力增加并不應(yīng)以犧牲可靠性、可維護性性能為代價。為了達到這一目標,目前有兩種技術(shù)路線可供選擇。一是重新復(fù)活已經(jīng)下馬的通用電氣(GE)公司F136發(fā)動機,作為F-35實施動力升級方案的技術(shù)基礎(chǔ):二是在現(xiàn)有F135發(fā)動機的基礎(chǔ)上研制增推型號。這兩種不同的技術(shù)路線各有門道。
F136實際上是通用電氣聯(lián)合英國的羅羅公司,以ATF計劃中落選的YF120為藍本研制的一種衍生型號。YF120是一臺變循環(huán)發(fā)動機,這意味著它在原理上與F-135、F-119這樣的傳統(tǒng)渦風(fēng)發(fā)動機有很大不同。渦扇發(fā)動機在渦噴發(fā)動機的基礎(chǔ)上增加了風(fēng)扇,風(fēng)扇壓縮空氣后,一部分通過核心發(fā)動機,和燃料混合燃燒后,膨脹產(chǎn)生壓力,形成高溫高壓燃氣,向后噴射而出,形成推力另一部分從與核心發(fā)動機同心的環(huán)道繞過核心發(fā)動機,直接和核心發(fā)動機噴出的高溫高壓噴氣混合,形成合成的推力。同心環(huán)道稱為外涵道,核心發(fā)動機就成為內(nèi)涵道,外涵道和內(nèi)涵道的空氣流量之比成為涵道比,也稱流量比或者旁通比。渦槳發(fā)動機相當(dāng)于涵道比無窮大的渦扇發(fā)動機。渦扇發(fā)動機由于外涵道的氣流降低了噴氣的溫度和速度,提高了熱效率,能產(chǎn)生更大的推力和獲得更低的油耗,對于起飛、巡航和亞聲速加速尤其有利。但在超聲速飛行時,即使不考慮渦扇迎風(fēng)阻力較大的問題,降低的噴氣速度也使得有效推力降低。相應(yīng)地,渦噴發(fā)動機在超聲速飛行時占有優(yōu)勢。理想的戰(zhàn)斗機發(fā)動機應(yīng)該在低速時體現(xiàn)渦扇發(fā)動機的特性,在超聲速時體現(xiàn)渦噴發(fā)動機的特性,這就是所謂的變循環(huán)發(fā)動機。YF120正是第一臺實現(xiàn)了這樣理想狀態(tài)的戰(zhàn)斗機發(fā)動機,在低速時相當(dāng)于渦扇發(fā)動機,在高速時相當(dāng)于渦噴發(fā)動機,理念超前,性能先進。雖然YF120的具體技術(shù)指標一直沒有公布過,但一般認為推力、油耗等關(guān)鍵性能優(yōu)于普惠的YF119,而F135正是YF119的衍生原型。
YF120在F-22時代因為技術(shù)上過于超前、風(fēng)險較大而落選。但到了1996年,通用電氣和羅羅公司又以YF120為基礎(chǔ),開始研發(fā)用于F-35項目的F136。通用電氣的F136在1995年到2009年之間共得到24億美元撥款,其中17億用于2005—2009年的SDD階段。從1997年開始,F(xiàn)136得到全額撥款,進入全速研發(fā),計劃與普惠的F135形成形成擇優(yōu)采購的格局。在2006年,布什政府提議中止F136的研發(fā),被美國國會駁回。此后連續(xù)5年,美國國防部每年都要求終止研發(fā)F136,都被美國國會駁回,強令繼續(xù)研發(fā)。在2008年金融危機后,財政拮據(jù)對國防預(yù)算造成空前壓力,奧巴馬和蓋茨都強烈反對繼續(xù)研制F136的計劃,奧巴馬甚至威脅,要是國會強加F136撥款,將否決整個國會撥款案。在2010年和2011年的預(yù)算案中,美國國會終于同意在預(yù)算中取消F136的研發(fā)撥款。美國國防部在2011年4月25日正式中止了F136的研發(fā)。通用電氣和羅羅提出用公司資金繼續(xù)研發(fā),但2011年12月1日,通用電氣和羅羅聯(lián)合決定停止公司自費研發(fā)。至此,F(xiàn)136已經(jīng)制造了6臺樣機,累計運行了1200小時。
雖然目前的F136已經(jīng)處于下馬狀態(tài),但重新上馬的呼聲在軍政兩界始終不絕于耳。至于這其中的原因非常簡單。一方面,F(xiàn)136在技術(shù)性能上較之F135有明顯優(yōu)勢,可以同時在渦噴和渦扇之間靈活轉(zhuǎn)換,跨聲速性能與F135相當(dāng),超聲速性能則大幅提升,能夠支撐起此前無法實現(xiàn)的超聲速巡航能力,這對提高F-35的空戰(zhàn)性能無疑十分重要。另一方面,1999年,美國國防部明確了“直接換裝”的要求,要求F135和F136在外形尺寸和安裝要求上完全統(tǒng)一,STOVL相關(guān)的部分(升力風(fēng)扇、滾轉(zhuǎn)臂噴口、三段式轉(zhuǎn)向噴管、傳動軸和離合器等)在F135和F136之間也是共用的,可以不需更改直接換裝F135或者F136。這顯然意味著將F136用于F-35的動力裝置升級在工程性上不存在任何問題,“換發(fā)”就僅僅是“換發(fā)”。
更何況,除了性能方面的考量外,復(fù)活F136用于F-35的動力裝置升級,不僅有利于充分利用已經(jīng)研發(fā)的先進技術(shù),促進競爭,也有利于保持航空工業(yè)基礎(chǔ)。在F-16時代,美國空軍在普惠的F100和通用電氣的F110之間鼓勵競爭,引發(fā)了所謂“戰(zhàn)斗機發(fā)動機大戰(zhàn)”。其結(jié)果是兩家的發(fā)動機技術(shù)最后都得益于競爭,而軍方不僅增加了成本控制的選擇,也擴大了技術(shù)基礎(chǔ)。甚至作為第五代有人駕駛戰(zhàn)斗機動力系統(tǒng)的先期型號被提前投入使用,為未來戰(zhàn)術(shù)飛機的發(fā)動機研制和升級做技術(shù)準備。事實上,6年前取消F136的研制,對于制止F-35計劃成本的進一步攀升,其好處雖然不言而喻,但對美國戰(zhàn)斗機技術(shù)的前景卻投下了一抹陰影。20世紀70年代開始的F100與F110的大戰(zhàn),帶來了美國戰(zhàn)斗機技術(shù)近40年的輝煌。從某種意義上說,F(xiàn)119甚至可算F100的超級大改。而F136被扼殺雖不影響美國發(fā)動機眼下的繼續(xù)輝煌,但光芒暗淡的日子或許就接近了許多。
不過,雖然F136在技術(shù)先進性上擁有優(yōu)勢,恢復(fù)研發(fā)對美國發(fā)動機工業(yè)的整體健康也有利,但技術(shù)風(fēng)險過高的問題仍然存在。這就給在現(xiàn)有F135發(fā)動機的基礎(chǔ)上研制增推型號、用于F-35動力系統(tǒng)升級的方案提供了機會。研制F135的普惠公司是這樣想的也是這樣做的。最近普惠公司就透露,F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機使用的F135發(fā)動機即將迎來升級版本,最快能夠在2020年投入生產(chǎn)。這種升級型F135發(fā)動機,主要用來驗證發(fā)動機燃燒室、渦輪等熱端部分采用的一些新技術(shù)。如,提高使用陶瓷基復(fù)合材料的比例,使發(fā)動機高壓渦輪噴嘴前緣能夠承受住超過1648度的高溫;采用“冷卻制冷空氣”的熱管理方法,通過壓氣機氣流降到較低溫度去冷卻發(fā)動機的高壓渦輪級來提高發(fā)動機的總壓比(OPR):采用全新設(shè)計的行星齒輪減速器等技術(shù)措施,來進一步壓榨其潛能,滿足F-35項目辦公室對于F-35升級型發(fā)動機在推力、燃油效率和熱管理能力的預(yù)期要求。目前的測試結(jié)果是,實施技術(shù)改進后F-35升級型發(fā)動機推力可增加10%(加力推力208千牛),油耗降低6%。此外現(xiàn)有F135發(fā)動機,也可以通過更換部件(壓氣機、燃氣渦輪、冷卻系統(tǒng))、升級軟件,改進為升級版本。endprint
令人感興趣的是,盡管現(xiàn)在這個被稱為F135“強化選項1.0”
(GrowthOptlon 1.0)的方案還沒有得到美軍的認可,但為了進一步提高方案的吸引力,按普惠公司目前表明的態(tài)度,改進型發(fā)動機的采購價格將與現(xiàn)有F135發(fā)動機保持一致,不會漲價,只是需要支付發(fā)動機改進的相關(guān)研究費用即可。這意味著與F136這樣的跨代發(fā)動機相比,F(xiàn)135“強化選項1.0”不但最大限度地避免了服役初期的故障高發(fā)階段,而且在升級費用上十分低廉,是一種廉價、穩(wěn)妥但又有明顯性能提升方案。此外還需要指出的是,在2016年美軍和普惠、通用各自簽署了價值10億美元AETP計劃合同,目的是由兩家競爭,開發(fā)新一代的發(fā)動機,強化對不同飛行任務(wù)的適應(yīng)能力,獲得高速飛行大推力、低速飛行低油耗的兼得能力。通用公司的新一代發(fā)動機,預(yù)計將在2021年后進行長達5年的運行測試。因此,普惠公司宣布在2020年就能量產(chǎn)F135的改型,很大程度也是針對AETP競爭的時間節(jié)點安排的。因此這個F135改型項目,很大程度上是普惠公司出于強化競爭優(yōu)勢的商業(yè)策略的產(chǎn)物,是普惠公司通過將參與AETP競爭的XA1010發(fā)動機研制過程中得到驗證的部分新技術(shù)拿出來,低成本移植到F135上的結(jié)果。勢在必行的升級
F136方案性能先進,但技術(shù)風(fēng)險高:F135“強化選項1.0”則走的是穩(wěn)妥路線,但性能提升相對有限。如何抉擇是一門藝術(shù)。但無論基于哪方面的考慮,擇其一而盡快付諸實施是勢在必行的事情。至于這其中的原因非常簡單。作為F-22的低檔搭配,本質(zhì)上是一架多用途戰(zhàn)斗機的F-35,其空戰(zhàn)性能是按足夠優(yōu)勢原則設(shè)計的,但在服役后情況卻變化了。戰(zhàn)斗機是用來打仗的,研發(fā)新一代戰(zhàn)斗機首先要確認未來戰(zhàn)爭的性質(zhì)和國家總體戰(zhàn)略意圖。在20世紀90年代F-35的前身JSF計劃啟動的時候,冷戰(zhàn)結(jié)束了,蘇聯(lián)解體,中國崛起還只是一個遙遠的可能性,中國空軍甚至還沒有走出“殲6萬歲”時代。事實上,當(dāng)年西方普遍認為,在蘇東巨變之后,中國變色只是時間問題,而且不會太久。在這樣的大背景和基本判斷下,未來空中戰(zhàn)爭的最大威脅來自“邪惡軸心”國家,裝備水平不超過早期蘇制第三代戰(zhàn)斗機。根據(jù)美國海灣戰(zhàn)爭和以色列歷次中東戰(zhàn)爭經(jīng)驗,“邪惡軸心”國家的一體化防空系統(tǒng)才是更大的威脅,對此隱身和防區(qū)外打擊是最有效的反制手段。正是基于這種判斷,F(xiàn)-35不再像F-22那樣追求壓倒性優(yōu)勢,空戰(zhàn)性能的足夠優(yōu)勢被認為足以應(yīng)對冷戰(zhàn)結(jié)束后的軍事環(huán)境,甚至連F-22的數(shù)量都被削減到187架。
然而后來的歷史證明,美國(及整個西方世界)對中國的基本判斷嚴重錯誤。社會主義的中國不但沒有走蘇東變色的后路,而且迅速崛起。沒有技術(shù)鴻溝是不可逾越的,新興崛起國家更有后發(fā)優(yōu)勢。今天的中國空軍經(jīng)過不懈努力,不僅快速步入三代半戰(zhàn)斗機時代,而且不聲不響地接連推出殲20和殲31兩種具有明顯隱身特征的第四代戰(zhàn)斗機。俄羅斯即便在經(jīng)濟高度困難的情況下,也推出了蘇霍伊T-50戰(zhàn)斗機,其隱身、超聲速巡航和超機動能力引起西方的巨大擔(dān)憂。結(jié)果,由于F-22“過早”停產(chǎn),F(xiàn)-35的性能突然不夠用了,空戰(zhàn)能力不足的問題一下子突出了出來。在這種發(fā)生嚴重誤判的局面中,盡管F-35木已成舟,但為了確保美國主導(dǎo)的世界秩序,F(xiàn)-35也必須通過重大技術(shù)升級來重建壓倒性的技術(shù)優(yōu)勢。畢竟美國和盟國都已經(jīng)不習(xí)慣以傾國之力搏生存了。
結(jié)語
機動性無疑是F-35最大的一塊短板。戰(zhàn)斗機在其服役生涯中會不斷地進行改進,如F-16從Block 1到Block60,F(xiàn)-22的各個“增量”升級等。一款戰(zhàn)斗機的全部功能,正是在這樣的升級過程中逐步完善的。F-35也是如此?,F(xiàn)在的F-35盡管擁有部分技術(shù)上的壓倒性優(yōu)勢,但卻沒能將這種優(yōu)勢從技術(shù)層面轉(zhuǎn)移到戰(zhàn)術(shù)性能上,這無疑是一種失敗。那么隨著動力系統(tǒng)升級“補丁”的安裝,這種失敗能夠得到彌補嗎?曾經(jīng)“失色”的“閃電”能夠重建起壓倒性優(yōu)勢嗎?讓我們拭目以待。endprint