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铁翼沧桑-固定翼军用作战飞机发展历程

来源:互联网 责编:大嘴 作者:佚名 时间:2004-11-02

引子


    1903年人类第一架飞机问世,但这种科技发展的重要成果却并没有像历史上其他重要发明一样被很快应用于军事领域。除了少数思想敏锐的先驱者一直在坚持不懈地进行各种尝试外,大多数国家的军队对于这种将在今后百年间改变人类历史的先进机械表现出令人诧异的麻木。

    1911年,在意大利与利比里亚的战争中飞机首次作为军用装备投入使用。10月23日,上尉卡洛•皮亚扎架机完成首次侦察飞行。11月1日,朱利奥•朱多蒂少尉使用4枚2千克炸弹轰炸了敌军阵地,这是航空史上首次空袭。但是,意大利军方的这次尝试很大程度上是传统惯性思维所致,并未引起其他国家的重视。当时,福熙元帅——法国高级军事学院院长、第一次世界大战协约国军队总司令,就曾说过一句明言:“飞机是一种有趣的玩具,但毫无军事价值。”他说这话的时候正是飞机大规模投入军事应用的前夜。

    尽管军方出于对昔日经验和辉煌的迷恋,使得飞机军用化走了几年的弯路,但随着1914年8月第一次世界大战的爆发,一切都改变了……


初露峥嵘-一战期间的发展


骑士们的天空


    一战开始之初,由于军方的偏见,错过了军机发展的时机,各国装备部队的只是一些具有辅助军事用途的、简陋的非作战飞机。它们只能完成有限的功能,如近距侦察等。

    频繁的侦察导致空中遭遇的次数的增多。飞行员们不满足于只是在空中挥挥拳头,而是尽其所能将各种攻击性武器搬上飞机,从此拉开了大规模空中作战的序幕。这一阶段飞机上所安装的武器五花八门,完全是凭着飞行员的想象力和喜好,什么钩子、标枪、步兵用的步枪、机枪等应有尽有。当然,这样的装备作战效能极其有限,而日益严峻的空中形势却使得各国航空兵迫切需要一种可以在空中有效作战的机种。这时候,军用飞机的一个重要机种——战斗机已经呼之欲出了。



    随着各国航空兵部队的装备及其技战术的发展,机枪取代了早期飞机上那些极富个人色彩的“攻击武器”。但螺旋桨的旋转桨面却成为机枪射击的一大障碍。当时的解决措施有两种:一是将机枪装在机翼上方,避开螺旋桨旋转桨面,如法国纽波特公司研制的纽波特11“婴儿”双翼战斗机就在上翼面上安装一挺纵向固定布置的机枪;另一种是采用推进式螺旋桨布局,如英国的维克斯F.B.5战斗机。但是第一种措施不利于飞行员瞄准射击,第二种则由于布局固有缺陷而严重影响飞机性能。因此,这些飞机虽然将机枪用于空中作战,但还算不上真正的战斗机。

    公认的第一种真正的战斗机是法国的莫拉纳•索尔尼埃L型战斗机。这种飞机并不是第一种装备机枪的飞机,只是由于法国飞行员罗朗•加罗斯发明的“偏转片系统”(在螺旋桨叶片上加装钢板,将打到上面的弹头偏转出去)使得在机身上安装固定同轴机枪成为可能,并大大简化了飞行员的瞄准和操纵,使这种飞机够资格成为真正的战斗机。利用这种装置,罗朗•加罗斯在1915年4月1日击落一架德国武装侦察机。但加罗斯在带给协约国希望之后,又把机会留给了德国人。他在4月18日迫降被俘。德国人在研究其座机上的“偏转片系统”后,发现缺点相当明显,加装偏转片后螺旋桨性能下降,同时偏转的弹头也有可能反弹回来击伤发动机。于是荷兰人安东尼•福克出场,发明了“机枪射击协调器”,大大改善了飞机火力和安全性。不久,协调器被装上了福克E.3战斗机,造成后来著名的“福克式的灾难”降临到协约国空军头上。军用航空史上新的一页开始了。



    从这时起,战斗机开始被视作一种决定性的武器,并成为各国航空兵部队梦寐以求的装备。因为它对于夺取空中优势具有至关重要的影响。军事上的需求促进了技术的飞速进步。各种新型战斗机如雨后春笋般纷纷涌现,碧空中上演了一幕航空版的“适者生存”。到了1918年一战结束的时候,典型的战斗机已经和1914年开战之初的辅助军用飞机完全不同了。无论是气动设计、结构、发动机、飞机性能等都有了显著的进步:1914年的典型军用飞机,发动机包括直列式发动机(以德国为代表)和转缸式发动机(以法国为代表)两大类,功率在100马力(1马力=0.7355千瓦)左右;推进方式包括前置螺旋桨牵引和后置螺旋桨推进两种类型;飞行速度大约110~120千米/小时;升限3000~4000米。而到了1918年,一架典型的战斗机,发动机功率提高到220马力左右,以直列式发动机为主,转缸式发动机则逐渐退出舞台;采用牵引式螺旋桨布局;飞行速度提高到200千米/小时左右,升限5000~6000米,装备具有射击协调器的机枪。

和炸弹一起飞翔


    然而,当时的战斗机只是防御性武器。有了优秀的战斗机,只相当于不等于能发扬制空权。而后者则需由军用飞机中的攻击性机种(如攻击机、轰炸机)来完成。

    随着军用飞机性能的提高,拓展其用途是必然的选择。一战战况日趋激烈,各国军方已经不满足于将军用飞机仅仅用于执行战术任务。在“总体战”的战略思想下,军方迫切需要一种能够在夺取了制空权后对敌纵深目标实施重大打击、削弱敌战争潜力的空中兵器。然而,空战、空中侦察、必要时的低空扫射几乎已经是当时战斗机所能执行的任务的极限。



    在这种形势下,另一个全新的机种——轰炸机应运而生。1915年,在俄罗斯波罗的海铁路工厂诞生了1架轰炸机的鼻祖——“伊利亚-穆罗梅茨”V。该机所用的“日光”液冷发动机功率只有150马力,最大速度121千米/小时,载弹量522千克。以今天的目光看,确实相当简陋,但相对于当时的战斗机而言,该机却具有载弹量大、续航时间长的优势,初步满足了军方的要求。该机的首次实战应用是攻击同盟国后方目标。之后,各个航空大国群起响应。意大利的卡普罗尼轰炸机、英国的汉德利•佩奇、德国的人A.E.G哥达、弗里德里希沙芬等大型轰炸机相继出现,并很快用于对敌对国后方目标的攻击,以削弱对方战争潜力。这就是战略轰炸的起源。到了一战结束之时,轰炸机性能明显提高,已经发展成为一个庞大而成熟的机种。1918年的轰炸机已经开始有了轻型和重型的分别,发动机通常为2~4台直列式液冷发动机(个别为气冷式发动机);载弹量为500~3000千克以上(如英国的汉德利•佩奇V/1500轰炸机,载弹量达惊人的3402千克!);速度为120~190千米/小时;升限3000米以上(德国的哥达G .V达到6500米,超过了当时的典型战斗机,但载弹量小、航程短,是一型名不符实的“重型轰炸机”)。



    另一种攻击性机种——攻击机的问世比轰炸机稍晚。1915年12月5日,第一种专用的对地攻击机容克JI在德国容克公司问世,它也是最早的全金属飞机。后来容克公司又发展了更先进的CL.1~CL.1V型攻击机。如1918年投产的CL.1,JI的双翼改为下单翼布局,采用180马力直列式液冷发动机,速度提高到161千米/小时,升限达到6000米,装备3挺机枪。在当时来说,这样的性能是相当不错的。后来由于德国很快战败,容克公司发展攻击机的历程被暂时终止了。然而没有人想到,20多年后,容克又研制出战术攻击机种的另一经典之作——Ju.87,在战场上大放异彩。这是后话了。

从寂寞到苏醒-20~30年代军机的发展


    享受短暂和平随着一战的结束,原有的大批军机订单被取消,本来蓬勃发展的航空工业骤然间停滞下来,就像一列高速行驶的火车突然刹车,巨大的惯性足以将它撕得支离破碎。航空工业的规模急剧萎缩,飞机制造厂商大批裁员转产,甚至像今天的航空工业巨头波音公司在那个年代也不得不依靠生产家具来维持生存。经历了4年痛苦的震荡以后,航空工业才慢慢恢复正常。

    随着和平年代的到来,经历了残酷战争的人们急于享受“和平红利”,军事航空力量大规模削减。



    在当时的几个航空发达国家中:英国皇家空军的飞行中队在战后几个月内就从188个急剧减少至33个,其中只有1个部署在本土。法国尽管在战后仍保持了一支相对强大的空中力量,但由于太过信任国际联盟的制约力量,逐渐减少了对空军发展的支持,法国空军也日渐衰弱。作为航空发源地的美国尽管在一战期间已经尝到了准备不足的苦头,但军界高层的思想实在是顽固到令人瞠目的地步,严重制约了美国军事航空力量的发展,直到第二次世界大战前,美国的军事航空部队都不是一支有效的战斗力量。

    而对于战败的德国来说,尽管已经清楚地认识到空中力量对未来的作用,在战后迅速组建了自己的航空工业,然而凡尔赛和约的限制下,德国人不得不在民用航空的名义下建设自己的航空力量。相对而言,意大利的航空工业受停战的影响要小得多。原因之一是1921年朱里奥-杜黑《制空权》理论的发表引起了军方的浓厚兴趣。次年,墨索里尼上台,出于独裁统治的需要加速了扩军准备。此后意大利空军多次参与军事行动,但却阴差阳错地从中获得了错误的经验,反而阻碍了意大利航空工业的进一步发展,使之错过了发展的良好时机,此后逐渐落后,再也无法赶上其他航空发达国家。

    只有日本和苏联致力于军事航空的发展,并取得了相当的成就,迅速缩短了与航空发达国家的技术差距。

事实上,在整个20年代一片和平的景象中军用飞机几乎停止了发展。这一时期的典型战斗机和一战结束时相比并无本质差别,仍然采用双翼构型为主,固定式起落架和敞开式座舱,只是性能有一定的提高而已。

    能力过剩的航空工业厂商开始将目光转向民用。商业飞行的广阔前景和各类航空竞赛成为这个年代航空技术发展的主要动力。然而,军用飞机与民用飞机之间并无不可逾越的鸿沟,民用航空的飞速发展又反过来为军用航空储备了技术。大功率活塞发动机、金属螺旋桨、可收放式起落架、全金属结构、密封增压座舱、精密航空仪表等,这些或为了商业目的、或为了竞赛目的而研究的先进技术最终都成功地被应用到军用飞机上。后来军用飞机百花齐放的大发展时代的到来可以说与此时民用航空的进步是密不可分的。

战争暗流涌动


    进入20世纪30年代以后,军用航空10多年的沉寂终于被打破。人们吃惊地发现,原来在一片“和平”的假象下,竟然是潜潮暗涌,波谲云诡。德国撕毁凡尔赛和约,重新建立了武装部队,加上其强烈的复仇心理,令几乎所有欧洲国家都感到了威胁。

    随着战争阴云逐渐聚积,在整个20年代几乎停止发展的军用飞机利用这十几年来储备的技术,有了飞跃性的发展。1934年,波音公司研制的P-26“玩具枪”试飞。该机是第一架全金属单翼飞机(但仍然具有张线结构和固定式起落架),速度达到了377千米/小时。很快,具有全金属悬臂式单翼结构、可收放起落架的飞机相继出现。自30年代中期开始,人类航空进入了以单翼机为主的时代。

    1935年,第三帝国空军后来的主力之一、著名的Bf.109首次试飞。1936年,Bf.109在柏林奥运会上公开亮相,以其优越的性能震惊世界——它比那些双翼战斗机(如苏联I-15、英国格罗斯特“角斗士”等)先进了一代,也远胜于意大利菲亚特C.R.32、苏联波利卡尔波夫l-16等单翼战斗机,甚至优于比它晚“出生”的法国莫拉纳•索尼埃尔M.S.406、英国霍克“周风”等诸多机种。英国则紧随德国Bf.109之后推出了新一代战斗机—“喷火”。这种后来成为英伦救星的著名战斗机,其前身正是为“施奈德”杯速度竞赛设计的S.6B水上飞机。这些新型战斗机的最大速度已经突破500千米/小时。

    除了战斗机之外,利用民用运输机技术研制的轰炸机也取得了突破性进展。

    1934年,美国马丁B-10轰炸机服役。这是第一种采用悬臂式机翼、具有可收放起落架的轰炸机,其最大速度达到343千米/小时,甚至超过了当时任何一种现役的战斗机。值得一提的是中国空军后来轰炸东京用的正是这种轰炸机的出口型。

    在这期间还诞生了另一种著名轰炸机,即在二战中发挥了重大作用的B-17“空中堡垒”。该机实际上是应美国陆军航空队编号98-1800的“多发轰炸机”竞标通知而研制的。当时其他所有竞标厂商都将“多发”理解为“双发”,只有波音将其解释为“不限于双引擎”,从而决定研制4发大型轰炸机波音299(军方编号B-17),最终成就了一代名机。不过,有意思的是,B-17在当时的竞争中却输给了道格拉斯的B-18。只是由于其性能极其出色,美陆航在选择了B-18之后仍念念不忘,又再下了一份订单给波音,使得B-17免于夭折,最后成为二战期间的空中霸主。



    总的来说,这一时期的军用飞机发展相对缓慢。然而,正如一战时军用飞机发展为这一时期的民用航空打下了基础一样,这一时期民用航空的飞速进步也为军用飞机的未来铺平了道路。经历了10多年的沉寂之后,军用飞机发展在30代代后期逐步加速,已经预示着一个大发展时代的来临。此后数年间,活塞式飞机将达到它最辉煌、但也是最血腥的顶峰。



血色顶峰——二战时期军机的发展


浴血蓝天


    尽管各主要航空强国早有战争预感,纷纷在30年代初开始加速空军装备发展,但相对于它们的对手而言,这一动作实在开始得太晚了。战争比预期的更早降临了。1939年9月1日德军闪击波兰,第二次世界大战爆发。军用飞机进入了一个佳作辈出的大发展时代,但惨重的伤亡却给这一时期的辉煌抹上一片刺眼的血色。

螺旋桨决定制空权


    自德国Bf.109出现以来,活塞式战斗机发展迅速。短短数年间,发动机功率迅速提高,涡轮增压技术逐步成熟,在结构上完全取消撑杆结构、包括尾轮在内全部改为可收放式起落架,座舱密封增压技术开始得到应用……一系列的技术进步使得战斗机飞得越来越快、越来越高。到二战末期,活塞式战斗机的最大速度竟然达到了750千米/小时,升限超过1万米。此时,涌现出一大批经典战机,如德Bf.109、Fw.190,英“喷火”,美P-51“野马”,苏雅克-3、拉-5.日“零”式等均可堪称航空史上的杰作。有意思的是,美国的经典战斗机多系“歪打正着”。像P-38“闪电”原是作为截击机设计的,但后来在远程作战和对地攻击中表现出色。而P-51本来是一种设计不成功的俯冲轰炸机,最后却在战斗机的行列中“出人头地”,成为二战后期最好的战斗机之一。得一提的是,早在不列颠之战以前,就有人提出随着飞机速度的增大,飞行员所承受的机动过载将达到人体所能承受的极限,因此空战机动将会逐渐被淘汰——这是第一次出现空战机动过时的论调,但不是最后一次。不列颠之战很快证明了这种说法的错误。



    除了主流的单发战斗机外,双发重型战斗机在二战中也有较大的发展。最早,这种双发重型战斗机主要是用于轰炸机的伴随护航。因为单发轻型战斗机在航程上的差距,使之无法为执行远程任务的轰炸机提供近身护航。典型型号是德Bf.110早期型,其航程超过1000千米,和同期研制的Bf.109(航程略超过600千米)相比却是有了明显的提高。然而不列颠空战却残酷的事实证明了这种战术思想的错误:当Bf.109被“喷火”缠住或因燃油不足而被迫返航时,Bf.110根本不是性能平平的英“飓风”战斗机的对手,更谈不上为轰炸机护航了。不过,随着盟军对德国的夜间空袭日趋猛烈,本已显得过时的双发重型战斗机又找到了它的表演舞台。由于没有护航机,抗击夜间轰炸的截击机不需要优异的机动性能,却需要良好的传感器和强大的火力。双发重型战斗机在这方面具有先天优势。特别是在机载雷达实用化之后,这类战斗机更是如鱼得水。德国发展出了夜间截击机的经典之作He.219“雕鸮”盟军方面也有“蚊”式夜间战斗型、P-61“黑寡妇”等代表作。

战略轰炸压倒对手


    二战也是轰炸机大发展的时代。美、英空军成功地将朱里奥•杜黑的《制空权》理论应用于实践,并取得了显著的战绩。为了实施战略轰炸行动,强大的重型轰炸机部队是必不可少的。美国国力雄厚,且有安定的后方,为研制先进的重型轰炸机准备了物质基础。英国在不列颠之战后也才有余力大力开发各种新型作战飞机。一大批日后人们耳熟能详的“空中重锤”及其最新改型相继问世,如英国的“兰开斯特”、“哈利法克斯”美国的B-17“空中堡垒”、B-24“解放者”、B-29“超级空中堡垒”。其中B-29又以实施人类历史上第一次核轰炸而永载史册。这一时期的轰炸机除了飞行速度、升限、航程、载弹量等性能大大改善外,一个重要的改变是开始装备先进的航电设备,可以在夜间实施电子领航轰炸以及实施在今天看来水平相当低劣的电子对抗。



    德国和苏联也看到了战略轰炸的威力,但限于国力、战争形势以及技术基础,始终无法研制出自己的重型轰炸机,因此东线的空中战役基本上是属于战术层次,而少有战略攻击行动。斯大林曾多次要求美国将B-24列入援苏物资清单,但美国人坚决拒绝,只同意提供B-25“米切尔”中型轰炸机。此后才有了苏联扣留在其境内迫降的B-29事件,才有了B-29的异国兄弟——图-4。

    对于战术支援飞机而言,二战期间最著名的当数德Ju.87俯冲轰炸机和苏伊尔—2强击机这对冤家对头。Ju.87实际上是和Bf.109同期发展的,其设计特点是静稳定度大,俯冲性能好,轰炸精度高。二战初期由于德国空军牢牢掌握了制空权,Ju.87得以充分发挥其优势,给盟军部队造成极大的震撼和伤亡。但在不列颠之战中,Ju.87机动性差的缺点暴露无遗,没有护航机就只能任人宰割。苏德战争前期,Ju.87也有上佳表现。但到了1943年以后,随着制空权易手,Ju.87被迅速淘汰。伊尔-2则是以装甲厚、火力强著称。在1941年下半年内,苏军节节败退。遭到重创的苏联空军不得不在没有护航的情况下,动用所有可出动的飞机支援地面作战。在这种几乎是自杀性的出击中,伊尔一2以其顽强的生命力经受住了考验。而在苏军夺取制空权之后,该机强大的火力更成为德军装甲部队的致命威胁。

喷气时代的曙光




    二战期间,一种革命性的动力装置——喷气式发动机开始登上航空舞台。德国航空部在第一架喷气动力试验机He.178试飞成功后,便迅速决定研制实用的喷气发动机。在此基础上,实用化的喷气式飞机也开始设计。梅塞斯米特的Me.262首先登场。这是世界上第一种实用的喷气式飞机。如果说He.178率先打开了喷气时代的大门,Me.262则成为进入这扇大门的第一种飞机。因自身原因而落伍的英国此刻也紧紧追赶。1943年6月,世界上第二种实用喷气式战斗机——英国格罗斯特“流星”试飞成功。不久,“流星”装备部队。但为防止该机被德国人俘获,“流星”一直没能参加一线空战,也就失去了和Me.262交手的机会。1944年,第一种喷气式轰炸机(Me.262改型不算)——德Ar.234试飞成功。但该机尚未定型,德国就战败投降。

    战后,利用从德国获得的先进航空技术,加上自身的研究,同盟国中几个航空大国都迅速研制出一大批喷气式飞机,这标志着一个崭新的喷气时代已经到来。而此时距人类航空进入活塞式单翼机时代不过几十年时间!

对整个人类而言二战是一场大灾难,但对于航空而言二战却是无可或缺的一个重要发展阶段。短短6年间,航空技术、空军作战理论、空战战术等诸多方面获得了突飞猛进的发展。褒也好,贬也罢,这个血色顶峰都是不应该被遗忘的。

承前启后-1945年到朝鲜战争的早期喷气式飞机发展


    二战末期出现的喷气式飞机尽管航程短、可靠性不佳,但其在战斗中表现出优越的性能和巨大的发展潜力却令所有航空发达国家瞩目。德国战败投降之后,经过搜罗和瓜分其研究人员和研究成果的“战役”,一场新的航空竞赛拉开了序幕。随着冷战的日益升温,这场竞赛变得更趋激烈。

喷气机的喷气式发展


    早期的喷气式飞机仍然继承了螺旋桨式飞机的典型特征,两者从气动外形到发动机布置都没有多大差别。当时的典型单发喷气式飞机都是短机身(相应的进气道和尾喷管长度都很短)长尾撑布局,双发飞机则沿用机翼短舱设计(如“流星”)。究其原因,主要是早期喷气式发动机的推力太小,无法承受加长进气道和尾喷管所带来的推力损失。另一方面,则是出于稳妥的考虑。因为对于喷气式飞机这种新兴事物,没人知道它应该是个什么样子,沿用已有布局相对而言风险要小一些。



    二战结束初期出现的这一批喷气式飞机很多都是在德、英两国所进行的早期喷气式发动机研究成果基础上发展起来的。如苏联在1946~1947年间推出的雅克一15/17/23、米格-9等一系列喷气式飞机都是装备缴获或引进的发动机。这些飞机性能并不出色,且研究目的多于实用目的,或有少量生产,也很快被淘汰。

    1947年以后出现的喷气式飞机基本上摆脱早期的试验特色,具备了现代喷气式飞机的基本特征。随着技术的成熟和发展,其性能已经有了质的提高,如有些机型的最大速度已经超过1000千米/小时,实用升限超过15000米。而仅在几年前,Me.262的最大速度才刚超过800千米/小时,实用升限11000米。喷气式飞机的发展速度实在令人瞠目结舌。

航空大国的经典之作




    这期间出现的喷气式飞机中,不乏经典之作。如苏联的米格—15和美国的F-86“佩刀”从某种意义上说,这两种战斗机都具有同样的德国“血统”。它们的气动外形非常相似——机头进气,正常式布局,中等后掠翼。德国人精心研究的后掠翼技术终于在异国他乡开花结果了。米格一15强调速度,采用40°掠翼;F-86更注重盘旋和续航能力,采用35°后掠翼。只不过米格一15是中单翼,十字形尾翼布局;F-86是下单翼,倒T形尾翼布局。



    曾经是航空领头羊的英国在二战后由于工党政府大幅削减军事订货,导致其航空工业在喷气式飞机发展最重要的萌芽阶段停滞不前,迅速滑落至二流航空国家的境地。和米格一15、F-86同期出现的“吸血鬼”战斗机,性能平平,根本无法和这两种飞机相提并论。一步落后,步步落后。之后,英国虽然又推出了性能较好的“猎人”等型号,但已和世界先进水平拉开了距离。

    法国由于在二战期间迅速沦亡,其航空工业几乎完全停滞。但在战后,法国航空工业却快速复苏崛起。1949年,法国的第一种喷气式战斗机——达索公司M.D.450“暴风”研制成功。这是一种平直翼战斗机,实事求是地说,其性能同样不足以与米格-15这类杰作相匹敌(后来多用作战斗轰炸机),但它确实是法国现代航空工业的奠基石。此后,法国航空产品始终追逐着美、苏的脚步,追不上也落不下。



    这期间,原本名不见经传的瑞典航空工业开始崭露头角。1948年萨伯公司推出了J-29战斗机。这种飞机在研制过程中借鉴了德国技术成果.气动外形有些类似Ta.183,也采用了先进的后掠翼技术,性能直追一流战机,令世人为之侧目。接下来,萨伯又研制出J32“矛”全天候战斗攻击机。该机一直服役到1996年才全部退役。此后萨伯一发不可收拾,尽管实力不足以与美、苏、法等航空大国抗衡,但总是能适当引进技术,研制出具有浓厚萨伯风格的先进战斗机,令人叹服!

喷气机的第一次较量


    1950年,朝鲜战争爆发。朝鲜的天空顿时成了新一代航空兵器的试验场。战争初期,占据绝对空中优势的美空军使用螺旋桨式战斗机作为主力。但随着装备米格一15的中苏联合部队参战,美军也迅速换装喷气式战斗机。喷气式战斗机之间的首次大规模空中战役由此拉开帷幕。有关朝鲜空战的结果,各方说法不一,但有一点是可以确定的,即朝鲜空战改变了人们对未来空战模式的看法,也改变了此后军机的发展历程。螺旋桨式飞机时代的大机群编队被证明并不适用于喷气式战斗机。它很快被多层配置的小机群编队取代。二战期间数百架飞机编队出击的恢宏场面不复重现。预想中的未来空战动作“平直化”,在研战斗机的高空高速和重型化趋势日益明显。



    除了战斗机外,轰炸机也开始逐步应用先进的喷气发动机。喷气式轰炸机的出现时间较喷气战斗机稍晚,以轻型战术轰炸机居多,如苏联伊尔-28、英国“堪培拉”等。而战略轰炸机仍然以活塞式发动机为主要动力,但装备喷气发动机的设计方案已经出现,包括在研的美国B-36(混合动力)、B-47“同温层喷气”,英国“3V”系列轰炸机,苏联米亚-4等。攻击机则仍然沿用活塞式发动机,并开始使用涡桨发动机、同轴反转螺旋桨的型号(如英国韦斯特兰“飞龙”)。



    1945~1953年是喷气式飞机的婴儿期。经过几年的摸索,喷气式飞机的设计与制造渐趋成熟。后期出现的飞机已经开始摆脱残留的螺旋桨式飞机的痕迹。某种程度上说,朝鲜空战是一块试金石,早期大多数关于喷气式飞机的概念、设计都在这里得到了检验和修正。尽管当时的某些结论并非正确,但确实对后来的飞机设计产生了重大影响。另一方面,X—1突破音障,加速了超音速时代的到来。面对超音速这个陌生的领域,加上冷战的压力,人类的创造力和想象力被极大地调动起来。接下来这个年代将是一个异彩纷呈的大发展时代。

更快、更高、更强-50~60年代军机的发展

冷战高峰的比拼


    1953年5月25日北美F-100战斗机首次试飞,拉开这个时代的序幕。

核战争理论的确立,加上朝鲜空战的经验教训,使得战斗机的高空高速能力受到高度重视。超音速战斗机从第一代到第二代,“高空高速”成了这一时期战斗机的代名词。另一方面,由于强调核武器技射能力和防空截击能力,战斗机重型化趋势日益明显。两方面因素加起来,使得战斗机传统机动性能受到严重影响。



    这一时期美国军用航空业领先群雄的趋势日益明显。其最突出的表现莫过于著名的“百系列战斗机”。它充分体现了当时航空科技的最高水平和设计思想。而在冲击高超音速的竞赛中,尽管美国XF-103、XF一108计划接连受挫,但这一梦想最终在洛克希德“臭鼬工程队”得以实现,即绝密的A—11计划。这种M3级(马赫数为3)的高速飞机后来发展出截击型YF—12和战略侦察型SR-71“黑鸟”。此后30年间,SR-71成为惟一一种速度达到M3.2的喷气动力飞机。

    作为两极世界的另一极,苏联也没闲着。但由于国力和科技水平的差距,苏联选择了“跟踪”策略,在发展军机方面慢美国半拍,研制出来的飞机具有更强的针对性,甚至在某些方面具有更好的性能。该趋势在70年代后更趋明显,并持续到苏联解体。



    这一时期,苏联战斗机研制新秀——米高扬设计局和苏霍伊设计局脱颖而出,其中米高扬设计局重点研制前线战斗机,苏霍伊则以研制战斗轰炸机和截击机著称。米格飞机因出口多,上镜率高,使得“米格”几乎成为苏联战斗机的代名词。其中米格—25是继SR-71之后惟一一种可以达到M3的实用飞机,并创下多个世界飞行纪录。苏霍伊的苏-15则因两次击落民航机的“战绩”而“名垂青史”。而二战时期成绩斐然的雅可福列夫设计局则转而研究垂直起降技术。1967年该局研制的“自由画”验证机首次公开。之后,在早期技术探索的基础上,该局研制出雅克-38“铁匠”垂直起降舰载战斗机。不过该机试飞已经是70年代的事了。此后该机一直是基辅级航母的主力舰载机,但因性能有限,只能用于攻击和侦察,无法与同一时代的美军舰载战斗机抗衡。

    法国从改进“暴风”入手,先后发展出“神秘”、“超神秘”战斗机,这是法国的第一代超音速战斗机,在其航空史上占有重要地位。接着,历史上最著名的无尾三角翼飞机之一——“幻影”Ⅲ出场了。“幻影” Ⅲ之后,达索公司又研制出正常布局的“幻影”F.1,但因性能平平,在和F-16的竞争中惨遭失败,受欢迎程度远不及“幻影” Ⅲ。



    英国在这段时期内则发展迟缓。尽管研制出性能不错的“弯刀”战斗攻击机、“海雌狐”舰载战斗机、“闪电”截击机等型号,但政府的大肆削减预算使得航空工业元气大伤。加上自身技术瓶颈的限制,超音速的P.1154垂直起降战斗机始终未能诞生,60年代后,昔日的航空大国沦落到无机可继、要向美国订购F-4的地步。战斗机方面惟一值得英国人骄傲的是,他们研制出了实用的垂直起降战斗机“鹞”回想二战期间大英帝国的“喷火”、“兰开斯特”等诸多型号驰骋蓝天、与列强争雄的场景,令人不由得感叹:约翰牛老矣!



    瑞典萨伯飞机公司则以其独特的设计思想,先后推出J-35“龙”全天候截击机和JA-37“雷”多用途战斗机。其中J-35采用无尾双三角翼布局,早期型号最大速度仅M1.6,属于第一代超音速战斗机,后期型号则大幅提升到M2,成为少有的性能跨越两代的战斗机。JA一37则是第一种采用近距耦合鸭式布局的实用战斗机,也是首先将“一机多型”概念引入实践的飞机。该机生产数量不大,但在航空史上有一定的地位。

为核打击而生


    由于核威慑理论的迅速发展,战略轰炸机部队成为空军发展的重中之重。老式的活塞发动机被全部淘汰,由更先进的涡喷/涡桨发动机取代。早期战略轰炸机的发展方向是载弹量更大、升限更高、航程更远。为了提高性能,德国人研究的后掠翼技术终于在大型飞机上得到应用。美国首先推出了采用35°后掠翼的B-47。该机在美国军机史上有一定地位。正是在该机基础上,美国发展出了著名的B-52“同温层堡垒”。这种“祖父级”轰炸机至今仍然在役,并仍将继续服役一段时间,堪称最长寿的轰炸机。苏联则针对性地推出了米亚-4和图-95。米亚-4采用涡喷发动机,后由于性能不佳很快退役。图-95则采用涡桨发动机驱动的同轴反转螺旋桨,和它的对手B-52相仿,同样成为此后数十年苏联/俄罗斯空军战略轰炸机部队主力,并发展出多种不同用途的改型。中型轰炸机方面,英国在50年代推出了3V系列轰炸机——即“勇士”、“火神”和“胜利者”。其中“火神”参加了1982年英阿马岛之战,但表现平平。苏联比较有名的是图-16“灌”。该机也有多种改型,并发展出民用运输型图一104。法国只研制出SO-4050“秃鹰”轰炸机,这实际上是一种双发双座轻型轰炸机,性能一般,但因在1967年“六日战争”中被以色列空军用以成功突击埃及最南端的卢克苏尔和巴斯纳空军基地而成名。

    随着时间推移,空地一体防御体系性能日益完善配套,轰炸机再也不能像以往那样大摇大摆长驱直入了。在这种情况下,超音速轰炸机应运而生。美国研制出无尾三角翼布局的B-58“盗贼”,这是一种M2一级的中程战略轰炸机,后因使用、维护方面的诸多问题而很快退役。M3一级的重型战略轰炸机XB-70“瓦尔基里”则胎死腹中。苏联则推出图一22“眼罩”作为回应,这是一种常规布局飞机。和B-58相比,该机要幸运得多,一直服役到苏联解体以后,并有少量出口。法国也来凑热闹,发展出了“幻影”IV超音速中程轰炸机。

    50年代以后,美苏空军对专用攻击机失去了兴趣,认为高速战斗轰炸机足以取代其地位。苏联空军甚至撤销了强击航空兵。美国海军则继续坚持发展专用攻击机,并研制出如A-4“天鹰”、A-6“入侵者”等一系列经典机型。这一时期,欧洲方面在意大利菲亚特G.91之后,也没有专用攻击机出现。尽管“鹞”最终是以攻击机的面目出现,但其原形P.1127和发展型P.1154在当时却是作为垂直起降战斗机来研制的。在以后的几场战争中,残酷的事实证明在当时的技术条件下战斗轰炸机并不能取代专用攻击机。由于防护能力不足,战斗轰炸机在严密防空体系下的生存率要低于专用攻击机,而且其飞行性能并不完全适合低空攻击。

飞向未来-60年代以来军机的发展


再度重视机动性


    越南上空血与火的教训表明:典型的第二代超音速战斗机并不能完全适应现代空战模式,其刻意追求的高空高速性能在实战中很少有发挥的余地。设想中的超视距空战主宰一切的时代尚未到来,近距空战仍然是现代空战不可或缺的一环。在这样的思想背景下,第三代战斗机自60年代末以来相继问世,其设计目标非常明确,就是要克服越南空战中遇到的问题。其典型特征是:最大速度M2.O~M2.5,开始采用翼身融合体技术以及涡升力技术;低翼载,高推重比;大部分采用放宽静稳定度设计;装备第三代中距、近距空空导弹,内置式固定航炮;全向、全高度、全天候火控系统;多功能多普勒雷达。

    美国先后研制出F-14“雄猫”、F-15“鹰”、F-16“战隼”、F/A-18“大黄蜂”等4种第三代超音速战斗机。四兄弟在近年来的几场局部战争中都有上佳表现,以航电设备完善、机动性良好著称。但敌我识别系统造成多次误伤事故仍是美军一大隐痛。

    苏联的第三代战斗机米格—29和苏—27直到80年代中期才相继服役。这是苏联三代机的代表作,也是苏联战斗机的绝唱。就气动设计而言,苏联三代机并不亚于美国同期产品,但航电水平始终是苏制战机永远的痛。80年代服役的两种三代机,其航电设备只相当于美国70年代初的水平,严重限制其作战能力的发挥。

    英、德、意等国在70年代研制出“狂风”战斗机,实际上这是一种多用途战斗轰炸机,性能上和第三代机有较大差距。80年代为了替换主力制空战斗机,西欧国家再次联合发展,这就是欧洲战斗机(EFA)计划。90年代后,由于苏联解体,EFA进度急剧放慢,并降级成为EF2000。由于研制时期较晚,该机得以采用许多新概念和新技术,作战能力超过典型的第三代战斗机,成为所谓的“三代半”战斗机。

    1978年法国的三代机“幻影”2000问世。它采用达索公司典型的无尾三角翼布局,应用了放宽静稳定设计、电传操纵、复合材料等新技术,使得性能大幅提高。但该机M53发动机性能比同代的美国F100发动机差一个档次,严重制约了其飞机性能,这是法国飞机的致命伤。80年代初法国也曾参与西欧EFA计划,但因作战要求和研制主导权问题退出,自行发展ACX战斗机——该机后来演变成“阵风”。“阵风”也是一种三代半战斗机,但放弃了达索传统的无尾三角翼布局,改用近距耦合鸭式布局,以期进一步提高机动性能。不过“阵风”的经历和EF2000差不多,进度严重拖延。

    瑞典则研制了Saab-37的后继机JAS-39“狮鹫”。该机同样采用欧洲流行的近耦鸭式布局。其突出特点是廉价、多用途(只需更换软件和在必要时加挂吊舱,即可执行不同任务)以及良好的可维护性。因此尽管该机各项性能在三代机中都不出众,但仍然以高效费比赢得不少用户。



    1991年美国空军ATF选型竞争落下帷幕。设计较为传统的YF-22“猛禽”战斗机(选装YF119发动机)中选,这标志着第四代超音速战斗机的诞生。这种飞机按照所谓的“S4”概念设计,即超音速巡航、隐形、超机动性、可维护性。这一概念后来成为第四代超音速战斗机的判断标准。从性能上说,F-22的确足以傲视群雄,但其高昂的价格也令美国空军备感吃力。在这种背景下,JSF联合攻击机计划出台。该机最大特点是在设计过程中严格考虑价格因素,开创了军机设计的先河。尽管JSF的性能和F一22这样的标准第四代战斗机相比有一定差距,但它在设计中引入并完善的一些概念(如可操作性、可维护性、低成本等),却足以改变未来飞机的设计方向。这也是JSF的真正先进之处。

从雷达屏幕消失


    70年代以后,只剩下美苏两国在研制新一代的战略轰炸机。美国在下马的B-1A“枪骑兵”基础上进行了全面改进,强化隐形性能,加强结构,并主要以低空高速方式突防发展出B—1B。1978年启动的先进技术轰炸机(ATB)计划最终发展成新一代隐形轰炸机B-2“幽灵”,开创了轰炸机的一个新时代。同期的苏联图-22M轰炸机以作战威力强大和准洲际航程一度成为美苏限制战略武器第二阶段谈判的焦点。而其“多用途轰炸机”计划最终发展出图—160“海盗旗”。该机隐形性能不佳,仍强调高空高速突防,与同期美系轰炸机风格迥异。



    进入90年代后,俄罗斯已无实力继续研制新型战略轰炸机。美国也没有这方面的迫切需求,其空军甚至计划让现役轰炸机群服役至2030年。如无意外,很长一段时间内我们都将见不到轰炸机家族的新面孔了。

    攻击机的发展则呈现明显的螺旋上升趋势。1966年美国空军启动A—X计划,研制专用攻击机,即后来的A—1O “雷电”攻击机(参与竞争的YA-9被淘汰)。苏联针对性地推出了苏-25。这两种飞机的共同特点是:装甲厚,火力强,强调低空性能而放弃了对高速性的要求(均为亚音速飞机),专用于近距空中支援。进入80年代,战斗轰炸机再度兴起。由于技术的发展,这一代的战斗轰炸机真正实现了双重用途。最典型的莫过于美国F-15E,其改装的原型是曾被强调“没有一磅重量用于对地攻击”的空优战机—F-15。不过,这时的战斗轰炸机重点是纵深遮断,而非近距支援。

    随着F-117A的出现,攻击机进入了隐形时代。尽管该机也被称为“战斗轰炸机”,但由于气动性能不佳,实际上只是一种专用的纵深攻击机。90年代以来,防区外发射武器技术日渐成熟,从而大大强化了作战飞机的对地攻击能力,并提高了其战场生存力。相比之下,厚重装甲对生存力的影响明显下降。以A-10为代表的第一代专用对地攻击机已显过时,美国空军开始将其淘汰(当然,这类飞机仍在其他国家继续服役)。JSF计划已经明显体现出这种趋势。也许在不久的将来我们又将进入一个战斗轰炸机大发展的时代。

结束语


    写到这里,或许该告一段落了。这实在不是一个轻松的话题——那片冰冷的铁翼上,不仅凝聚了人类文明的精华,也凝聚了太多的血色和沧桑。再过100年,军用航空会怎样?也许没人能够回答。惟一可以肯定的是,只要人类还有战争,军用航空就永远不会停止发展。军用与民用,本身就是一个硬币的两面,不是吗?