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戰鬥機垂直起降技術為什麽不香了?

2024-03-28軍事

作者:季風

某種程度上說,垂直起降可能是最適合戰場的戰機起降模式。自從萊特兄弟發明飛機以來,固定翼飛機就有一個無法回避的問題:起飛與降落都需要滑跑一定的距離。這使得固定翼飛機無法擺脫對機場與跑道的依賴。

這帶來一個十分嚴重的問題,那就是機場在戰爭時期會非常脆弱。即便沒有現代化偵察衛星的支持,發現機場這種極大的目標也不是什麽難事。即便是無法弄清楚機場內部的情況,確定其位置對於任何擁有健全情報機關的國家或組織來說,也不是什麽困難的事情。停在地面的戰機,是極為脆弱的,哪怕在天空中大殺四方,在地面上只能任人宰割。

二戰太平洋瓜島上的亨德森機場

對此,納粹德國和以色列是最有發言權的。1941年,巴巴羅薩計劃啟動後,蘇聯西部各軍區的戰機很多未及升空,就被納粹飛行員擊毀在機場。其中相當部份是紅色空軍剛換裝的新型戰機。僥幸躲過空襲的蘇軍機場,又在之後的地面戰鬥中被快速推進的德軍裝甲集群占領,又有大量戰機被俘。

相比於戰機,對於蘇軍來說更可怕的是飛行員和地勤人員的巨大損失。這使得戰爭初期,蘇聯空軍不得不把大量只接受過簡單訓練的菜鳥飛行員送上前線。結果必然是慘重的傷亡,很多傳奇的百機王牌就是這樣來的。

1967年,六日戰爭中以色列采用了與德軍類似的戰術,重創了周邊阿拉伯國家的空中力量,為地面部隊的快速推進掃清了障礙。

六日戰爭中的以色列坦克

為了避免類似的情況,垂直起降戰鬥機的研制,在一段時間內成為主要軍事強國共同的選擇。如果從航空史的角度來看,最早進行相關研究的是德國。準確說,是威瑪德國,而不是各種黑科技井噴般湧現的納粹德國,包括偏轉翼方案在內的多種垂直起降方案都進行了嘗試。只是當時機場與現在相比,要求低得多,所以相關研究十分緩慢。

二戰後期納粹軍隊的不斷失利,加速了研究的進行。但限於技術條件的限制,最終這些設想都只能是設想,沒有任何一種概念機進入量產階段。其中最接近成功的Ba349截擊機。

Ba349作戰想象圖

它采用與V2飛彈類似的方式垂直起飛,飛行員駕駛它逼近地方機群,發射火箭彈進行攔截作戰。攻擊完成後,飛行員跳傘脫離,飛機也透過降落傘進行回收。這種作戰模式不像飛機,反而更類似於一枚可以多次使用的防空飛彈。

二戰結束後,世界局勢一度呈現緩和的趨勢,相關的研究也隨之放緩。隨著冷戰爆發,核大戰的陰雲籠罩整個世界,垂直起降再次成為各國軍事部門的重點。沒辦法啊,機場這種較大的軍事設施,在核戰爭中很難生存下來。基於這個共識,各國開啟了這一領域中的科技樹。

美國人選擇的是相對保守的技術路線。戰後初期美國研制的依然是采用活塞發動機的型號,雖然十當時最頂級的活塞式發動機,但結果不盡如人意。不論是康維爾公司的XFY-1(綽號:彈簧單高蹺),還是洛克希德的XFV-1(綽號:大馬哈魚),雖然在航速、載彈量上不亞於同時期的活塞飛機,可航程和滯空時間要低得多。更重要的是,噴射式戰機才是未來的主流,即便試飛成功也無法應對鐵幕另一邊的各類噴射式戰機。

V-22魚鷹

即便如此,這兩款也是比較幸運的,畢竟制造了幾架樣機,並進行了試飛!其他公司類似的戰鬥機制造了樣機後就沒有什麽進展了!唯一的幸運兒是貝爾公司的XC-142A運輸機,為後來偏轉翼的魚鷹運輸機積累了技術。

與美國不同,法國從一開始就以噴射式發動機為動力來源。最早的「甲蟲」驗證機采用了極為罕見的環翼設計,雖然起飛效能在當時看來還不錯,降落時的效能卻差得要命。最終該設計方案被放棄。

之後的幻影3V采用了向量噴口的方案,在飛機座艙後至垂尾之間安裝了8台噴口垂直向下的RB162-31升力發動機,巡航發動機沿用基本型的TF-104B發動機。這個設計看似合理,卻造成發動機死重太大,油箱空間也被大量擠壓。後果就是飛機的機動性和航程下降明顯,讓幻影3這款原本不錯的戰機優勢盡失。

對這一技術路線最瘋狂的要數西德。作為冷戰最前沿,西德承受的壓力無疑也是最重的。一旦戰爭爆發,西德境內的機場、空軍基地絕對是蘇軍及華約集團的集火目標。

為此,西德相關的研究計畫之多也是西方世界之最,最終有三個完全不同的計畫進入原型機試飛階段,包括福爾·沃爾夫公司的VAK-191核打擊飛機、EWR公司的VJ101戰機和道尼爾公司的DO31垂直起降運輸機方案。但最終因為種種原因,這三個方案都沒有投入量產。

Do31運輸機

甚至當時航空技術十分有限的中國,也推出了自己垂直起降飛機方案。中國的方案是垂直起降版的殲6,與當時海軍計劃的航母方案配套。

隨著國際形勢的變化和核防護技術的進步,更重要的是關鍵技術始終無法突破,大多數垂直起降飛機沒有落地。只有英國和蘇聯堅持下來了。

英國的是大名鼎鼎的鷂式\海鷂式戰鬥機,采用向量噴管技術,實作了垂直起降。鷂系列的問題和法國幻影3V類似:死重大、航程有限……能夠堅持下來,很重要的原因是英國海軍在相當一段時間裏,陷入只能依靠輕型航母維持海軍力量的窘境。

鷂式戰鬥機

後來的馬島戰爭中,英國的海鷂和鷂式,在面對阿根廷這樣的中等國家就已經有點力不從心了。而且這還是在阿根廷嚴重錯誤的基礎上的!如果阿根廷能在一開始準備好足夠的彈藥,並在馬島完善空軍設施的話,英國海空軍能不能取勝都會成問題。好在英國,還有其他裝備鷂式的國家都只會面對一些軍事力量弱雞的國家或地區。

蘇聯人的情況類似,雅各家族的雅各36只完成了試飛,並沒有進入現役。之後的雅各38因為航程和載彈量都嚴重不足,被戲稱為桅桿保衛者。這款被西方稱之為「鐵匠」的戰機,只有在蘇聯海軍當時的作戰體系中才能發揮最大作用。更坑的是,雅各38的安全性極差。這在蘇系戰機中,是比較罕見的。

雅各38

隨著蘇聯海軍實力的增強,重型載機巡洋艦服役,蘇聯海軍也放棄了垂直起降的技術路線,走上滑躍起飛的道路。網路上很多人吹捧的雅各141在蘇聯解體後沒有繼續發展,也是許多國家認識到了垂直起降的不足。

冷戰結束後,只有美國在JSF計劃中強制要求必須有垂直起降的子型號。結果就是F35這個被寄予厚望的機型,在現實中問題重重,多次遭遇停飛的命運。但對於美國,這也無可厚非。畢竟JSF啟動的時候,中俄兩國的新一代戰機還遙遙無期。哪怕是空戰效能縮水的第五代戰機,也足夠壓制多數潛在對手。

F-35B

即便是現在中俄兩家的五代機已經服役,F35也有一定的數量優勢。垂直起降型配上美國海軍裝備的兩棲攻擊艦,也可以對中俄兩國,尤其是中國形成局部優勢。

在登陸和兩棲作戰中,垂直起降即便存在諸多問題,其航程和載彈量也是各類直升機無法比擬的。這也是美國在AV-8B後還在堅持垂直起降的原因所在。至於F35是否采用了雅各141的技術方案,與F35已經存在這個現實問題相比,沒什麽意義。

雅各141

不過美國這種垂直起降戰機搭配兩棲攻擊艦的模式倒是很有意思。中國海軍這些年的平頂船也下水了不少,單純搭載直升機似乎大材小用,未來很有可能會學習美國的這套作戰模式。

之前,網上流傳的中國自主垂直起降的技術專利就能說明問題,中國很可能也在研究垂直起降戰機。至於進展到什麽階段了,恐怕只有相關部門了解。