前言:“野兽”模式这一概念,是在美国成功研制隐身战斗机之后才出现的。它指的是战斗机携带的机载武器数量超出了正常挂载标准。“野兽”模式使得武器搭载数量增加,飞机出动架次得以减少,在大规模空战中的拦截效率也因此得到提升。最近,网络上出现了一段歼20战斗机外挂双联复合导弹挂架的视频,这表明歼20战斗机同样采用了放弃隐身能力的做法,以此来让导弹挂载量提高数倍 。
一:
从20世纪50年代的F-4系列战斗机起,美国战斗机便具备“野兽”挂载能力。F-4战斗机设有9个武器挂点,机翼内侧挂点能够使用三联复合挂架,机腹挂点可采用六联复合挂架,在极限状况下,一次能携带18枚500磅炸弹、4枚中距空空导弹以及4枚近距空空导弹,其挂载能力十分强大。然而,F-4战斗机的雷达探测距离、跟踪能力以及搜索范围都极为有限,一次仅能引导1枚半主动空空导弹展开攻击,即便挂载4枚中距空空导弹和4枚近距空空导弹,在一场空战中也很难将其全部消耗完,因而“野兽”挂载意义不大。到了四代机时代,换装了性能更为先进的脉冲多普勒雷达,探测距离超过130千米,能够同时跟踪10个目标并对其中2个实施打击,不过对空作战模式与上一代战斗机相比,并没有实质性的差异 。
即便拦截成功率超过90%,1架战斗机最多也仅能拦截3个目标。要拦截10个目标,至少需出动3架战斗机。因而,尽管具备充足的武器挂载能力,空空导弹的挂载数量依旧为4枚中距空空导弹与4枚近距空空导弹。进入21世纪,有源相控阵雷达开始逐步替代传统脉冲多普勒机载雷达。砷化镓T/R模块有源相控阵雷达的峰值功率为脉冲多普勒机载雷达的4倍,氮化镓T/R模块更是达到8倍。其探测距离提升了70%至200%。而且,以毫秒级的电子扫描方式运作,不存在雷达转动时5至10秒的机械惯性与时间延迟。借助合理分配波束照射以及驻留时间,它能够同时跟踪20到30个目标,并能同时打击其中10个以上目标,这让超视距空战已然成为主要作战模式 。
在此种情形下,战斗机配备足量的空空导弹极为关键。从实战角度而言,一枚导弹成功拦截一个目标的概率很低。中距空空导弹针对一个目标至少要发射两枚,才能让全程拦截成功率达到80%以上。要想有效击毁运输机、加油机这类大型目标,甚至需要两枚以上的导弹。战斗机至少需携载六枚中距空空导弹,方可确保对多个目标实施有效且充分的打击。若是针对隐身战斗机,命中率会进一步降低,消耗的导弹数量也会更多。因而,充足的空空导弹携载量对空中作战的持续性以及打击成效有着重大影响。就像F-15EX战斗机在“野兽”挂载模式下能够挂载多达二十二枚空空导弹,这等同于将战斗机的作战效率提升了七倍。不过,外挂武器存在飞行阻力较大、机动性降低以及成为战斗机最大反射源等问题 。
二:
在F-22战斗机研发初期,为了消除这一最为关键的反射源,设计变更为内部弹舱。相较于四代机,其反射截面积缩小了两个数量级。当处于机载雷达监测下时,被发现的距离不足30千米。这款战斗机的主弹舱,长度达3.9米,宽度为2米,深度是0.4米。鉴于弹舱空间相对有限,F-22战斗机仅能携带4枚AIM-120A/B中距空空导弹。AIM-120A/B中距空空导弹的主翼展为0.5米,尾翼展0.63米,相较于AIM-7系列中距空空导弹,尺寸减小了近50%。即便如此,在F-22战斗机的机腹弹舱内,也只能挂载4枚。AIM-120C中距空空导弹进一步将主弹翼和尾翼翼展缩减至0.4米,配合交错挂载的方式,F-22战斗机的机腹弹舱才满足了挂载6枚导弹的需求。为了提升航程,F-22战斗机在机翼下方预留了4个外挂点,能够挂载4个600加仑的副油箱。为达成“野兽”模式,美国空军还曾考虑研发一种封闭式武器吊舱 。
封闭式武器吊舱最初应用于“沉默大黄蜂”国际多用途战机项目。该项目借助安装保形油箱,在不采用外挂油箱的状况下增大了作战半径。新研制的隐身封闭式武器吊舱替换了机身与机翼下方的外挂架,每个吊舱的空载重量达到370千克,其内部能够放置4枚AIM - 120中距空对空导弹或者一枚2000磅的航空炸弹。安装三个这样的吊舱后,雷达反射截面仅增加了0.2平方米。F - 22战斗机能够携带4个此类吊舱,携带的导弹可达22枚。然而,经过测试发现,飞行阻力和机翼承载压力大幅增大,这对飞行性能极为不利,该设计最终被舍弃。F - 22战斗机的“野兽”模式依旧采用4个双联复合挂架,外挂8枚中距空空导弹时,雷达反射截面积仅从0.1平方米增加到0.5平方米,相较于雷达反射截面积达10多平方米的四代机,仍具备隐身优势 。
亦或是两枚500磅的航空炸弹。虽说该装置的空重高达370千克,不过这一重量能够通过拆除常规外挂架来予以补偿。与此同时,新型隐身封闭式弹仓不仅能够优化战机的气动特性,还能减小雷达反射截面。据悉,挂载此类隐身武器吊舱后,相较于原本无外挂的“大黄蜂”(干净状态下“大黄蜂”的雷达反射截面约为1平方米),其雷达反射截面仅仅增加了0.2平方米。当配备三个封闭式弹仓(机身下方一个,两侧机翼下方各一个)时,“沉默大黄蜂”能够携带多达12枚AIM-120导弹。除此之外,该机型的翼尖部位还能够挂载两枚AIM-9X近距格斗导弹。如此一来,新型国际版F-18在执行空战任务时,能够携带多达14枚导弹 。
该种武器吊舱运用了隐身构造设计,其最大容纳量为4枚AIM - 120D空空导弹。如此一来,F - 22战斗机所搭载的机载导弹数量会增至22枚。然而,经过测试发现,这种武器吊舱依旧是一个显著的雷达反射源头,相较于传统双联复合挂架,它所产生的飞行阻力以及机翼承载压力更大,这对飞行性能极为不利,所以最终被舍弃。F - 22战斗机的“野兽”模式依旧采用4个双联复合挂架,最多能够携带14枚中距空空导弹,或者4枚1000磅抑或2000磅的制导炸弹。在执行长时间远程巡逻任务时,可通过挂载副油箱来延长飞机的留空时长。在低威胁环境下执行截击任务时,能够挂载更多空空导弹以提升拦截能力。当外挂8枚中距空空导弹时,其雷达反射截面积会从0.1平方米增大至0.5平方米,不过相较于雷达反射截面积达10多平方米的四代机而言,仍具备隐身方面的优势 。
与专注于夺取制空权的F-22战斗机有所差异,F-35战斗机从设计构思阶段便将对地攻击作为主要目标,旨在解决F-22战斗机在对地攻击能力方面存在的短板。然而,受多种条件的制约,其设计要求极为严苛,这使得F-35战斗机最终的机腹弹舱比F-22战斗机的还要小,挂弹能力甚至不及F-15、F-16战斗机。为提升载弹量,F-35战斗机在机翼下方设置了6个外挂点。在执行对空作战任务时,除弹舱内可装载4枚中距空空导弹外,机翼的4个挂点借助双联复合挂架能够携带8枚中距空空导弹,而2个外侧挂点则挂载AIM-9X近距空空导弹。也就是说,在“野兽模式”下,F-35战斗机能够携带14枚中程空对空导弹以及2枚近程空对空导弹,这一载弹量并不逊色于任何一款四代战斗机。只是F-35战斗机本身就存在结构超重、飞行阻力较大的问题,在这种全外挂的状态下,其机动能力几乎丧失殆尽,仅能在拥有绝对制空权的条件下投入使用 。
三:
中国空军曾在较长时间内使用轻型战斗机,其挂载能力有限,原本并不具备“野兽”模式的条件。歼10系列战斗机设置有11个武器挂点,最大载弹量达到6吨,这才具备了“野兽”模式的基本条件。然而,这11个武器挂点的挂载能力存在差异。机身下方的5个挂架受空间制约,机腹挂架仅能挂载1个副油箱或者2枚250千克炸弹,机身挂架只能挂载4枚250千克炸弹,无法挂载尺寸更大的武器装备。机翼下内侧挂架能够挂载副油箱、炸弹、火箭弹,最外侧挂架只能挂载重量不超过200千克的近距空空导弹。实际上,真正能够挂载各类导弹的仅有机翼中部的2个挂点。在正常情形下,只能挂载2枚中距空空导弹和2枚近距空空导弹,只有采用专用双联复合挂架后,挂载能力才能与F - 16、“幻影”-2000、米格-29等战斗机相近。倘若遭遇大规模空战,火力不足的问题便会十分突出 。
F-16战机的挂载条件相较于歼10战机存在优势,能够轻易达成4枚中距空空导弹与2枚近距空空导弹的挂载量,且不会对飞行性能与机动性造成影响。若在机翼中部采用三联装复合挂架,便能够携带8枚中距空空导弹和2枚近距空空导弹,达成“野兽”挂载模式。采用三角翼的歼10系列战机在提升武器挂载方面颇具难度。歼10C战机配备有源相控阵雷达后,导弹数量不足成为最为突出的短板,而要实现“野兽”模式更是难上加难。歼11系列战机属于起飞重量接近30吨的重型战机,具备强大的武器挂载能力。歼11A战机的8个挂架能够携带4枚中距空空导弹和4枚近距空空导弹,歼11B战机的航电技术水平远超歼11A战机,武器挂架多达10个,其中6个挂架的挂载能力超过500千克 。
能够搭载6枚中距空空导弹以及4枚近距空空导弹,在载弹量方面超越了F-15C战斗机的6枚中距空空导弹与2枚近距空空导弹的配置,完全能够满足对抗需求。并且,其挂架具备充足的横向空间,能够使用双联挂架,如此一来中距空空导弹的挂载数量会从6枚增至12枚。歼-16战斗机的气动布局和设计与歼11BS战斗机相近,挂架数量增多至12个,能够携带8枚中距空空导弹和4枚近距空空导弹,若使用双联挂架则可挂载16枚中距空空导弹。尽管和F-15EX相比仍存在些许差距,不过双联复合挂架产生的飞行阻力远低于F-15EX极为极端的四联复合挂架。如此一来,F-15战斗机显得较为笨拙,一旦盘旋就会飞出很远距离,而歼-16战斗机却能够一直在敌人的视线范围内盘旋、转动 。
四:
歼-20 战斗机属于重型战斗机,在隐身战机范畴内,其机身尺寸与作战半径均为最大。它运用了双发配置、全动双垂尾以及 DSI 进气道设计。在气动布局方面,采用的是升力体结合边条翼与鸭翼的形式,这一布局是当前气动最为复杂且增升效果极为出色的。在隐身战机里,其机动性独一无二。并且,凭借所涂覆的低可维护性隐身涂层,歼-20 的隐身能力与 F-22 战斗机不相上下。它所配备的第二代有源相控阵雷达,天线尺寸超过 1 米,最大探测距离可达 350 千米,能够同时对 20 个目标进行跟踪,还能引导中距空空导弹对其中 8 - 12 个目标发动攻击,完全具备“野兽”挂载能力的根基。歼-20 战斗机的弹舱无论是体积还是空间,相较于 F-22 战斗机都大了将近 10%。不过,“霹雳”15 中距空空导弹的投影面积比 AIM-120C/D 中距空空导弹大 15%,致使机腹弹舱只能横向并列挂载 4 枚。倘若将尾翼改为折叠设计,挂载 6 枚便不会存在太大问题。
歼20战斗机自设计伊始,一方面极为注重隐身性能,另一方面其采用的近距耦合鸭式布局,使得翼下挂点需尽可能向前延伸以维持机体重心,这对机翼强度提出了极高要求。为减轻结构重量,不少人觉得其外挂能力或许不会突出。然而在2017年,歼-20战斗机外挂4个2400升副油箱展开试飞,这表明其挂载能力至少可达7.7吨。该战斗机宽大的机翼具备充足的横向挂载间距,采用与歼10战斗机一样的双联装复合挂架时,最多能够挂载8枚“霹雳”15中距空空导弹,再算上机腹弹舱内的导弹,总数能达到12枚,仅比F-22战斗机少2枚。倘若使用三联或四联装挂架,可挂载20枚。不过考虑到由此带来的飞行阻力以及更为强烈的雷达反射特征,歼20战斗机采用双联复合挂架最为适宜,既能确保空中打击强度,又能将对隐身能力和机动性的影响减至最小。
歼-20战斗机启用“野兽”模式不过是挖掘自身作战潜力,将其作为快速损耗敌方空中作战力量、适应复杂战场环境的手段之一。实际上在作战中,隐身战斗机能够极大降低敌方导弹的命中概率,使得双方交战距离大幅缩短至约40千米甚至更近。中距空空导弹发射约10秒后便会进入主动导引范围,所以机动摆脱的时间极为有限。倘若采用“野兽”模式,在遭遇近距攻击的空空导弹时,机动性难以应对。倒不如采用“A射B导”战术,让歼-20的机载雷达发挥大型侦察雷达的作用,由歼-16战斗机采用“野兽”模式,确保有足够数量的导弹展开持续攻击。这样既能解决导弹挂载能力不足的状况,又能避免一系列影响歼-20战斗机隐身性与机动性的问题 。
五:结语:
“野兽”挂载模式正慢慢成为战斗机挂载能力方面的焦点。虽说该挂载模式能让战斗机具备更强的火力,然而却不得不牺牲隐身性能与飞行性能。毕竟,任何武器都具有两面性。“野兽”挂载模式适用于特定作战场景,比如在低威胁环境中拦截更多巡航导弹,又或者作为一种实力象征,凭借强大的威慑力,实现不通过战斗就让敌人屈服的目标 。
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