前言:近十幾年來,中國空軍第三代戰鬥機作戰半徑有了巨大的提高,但還是難以長時間控制800~1000千米外的海空區域,只有在加油機的支援下才得以進入西太平洋,但大型加油機規模有限,難以滿足作戰的數量需要,距離大陸1500千米就超出了岸基航空兵作戰半徑,而美軍“戰斧”巡航導彈射程就有1500千米,中國發展航母的一個主要目的就是保護艦隊前出西太平洋,把海軍艦隊的海空控制能力擴充套件到美軍打擊範圍以外,假設在2030年以前存在中美航空母艦對決,雙方主力應該都是F/A-18F/E和殲-15戰鬥機。
一:中國艦載戰鬥機的起源
20世紀80年代,中國海軍陸基飛機無法飛到南沙、西沙,迫切需要航空母艦,但受限於財力和技術,一直拖到90年代,其間海軍為航空母艦打下了不少基礎,先後購買“墨爾本”號、“明斯克”號和“基輔”號和“瓦良格”號航母,1995年前後,海軍裝備部也開始為未來的航空母艦選擇艦載飛機,受航空工業和經費限制,將陸基飛機改為艦載飛機很適合中國當時的情況,90年代初中國的陸基飛機有殲-6、殲-7、殲-8II、強-5、殲轟-7,殲-10還正在研製當中,
能用於奪取制空權只有殲-8II戰鬥機,能夠對海攻擊的只有殲轟-7戰鬥轟炸機,但是殲-8II戰鬥機小展弦比三角翼的佈局起降速度太快,不適於在航母起降,殲轟-7戰鬥轟炸機最大起飛重量28500公斤,對艦載飛機來說太大了,真正能用的只有強一5,理論上可以改成戰鬥機,但航程太短了,1998年殲-10開始試飛,海軍也對殲-10開始產生興趣,但殲-10設計時沒有考慮上艦要求,主起落架和主輪距都不宜改造成艦載飛機。
1992年空軍副司令林虎前往俄羅斯商談引進蘇--27戰鬥機,隨行的海軍裝備部鄭明則參觀了蘇--27K艦載戰鬥機,鄭明希望林虎將軍在購買蘇--27戰鬥機時夾帶幾架蘇-27K艦載戰鬥機,不一定給海軍,但可以給航空工業研究,林虎將軍很支援鄭明的建議,海軍司令張連忠也很贊成,因為海軍已經幾乎購買“瓦良格”號,但因為採購量只有2架,俄羅斯認為沒錢賺拒絕了,21世紀初,中國又向俄羅斯要求購買12~14架蘇--27K艦載戰鬥機改善後的蘇--33艦載戰鬥機,俄羅斯還是不肯,反而要求中國首先購買12~14架作為教練機使用,然後再購買36架,但中國也不願買這麼多,畢竟每架要貴幾百萬美元,2001年,中國在烏克蘭“尼特卡”飛行訓練中心找到一架已喪失飛行功能蘇-27K艦載機的3號原型試驗機,這架原型機和生產型蘇--33艦載機幾乎沒什麼區別,中國花重金購買後運回沈飛公司研究摺疊機翼,制動裝置和其他結構。
2008年,中國再度向俄羅斯要求購買14架蘇--33艦載戰鬥機,不過俄羅斯擔心技術落入中國之手而且沒錢賺,要求採購量不少於24架。由於分歧較大購買再次流產,其實沈飛公司在2005年已經在殲-11B戰鬥機的國產雷達、航電、動力、武器基礎上加上蘇-27K艦載機的3號原型試驗機的做設計依據研製殲-15艦載戰鬥機,研製相當順利,首架殲-15原型機於2009年8月31日首飛成功,是中國戰鬥機研製史上研製時間最少的機型,殲一15艦載戰鬥機基本和蘇-33艦載戰鬥機非常相像,有些技術甚至是直接照搬,但更多利用計算機輔助設計,計算流體力學、綜合電子系統,複合材料。數控機床自動加工等技術,與基準型殲-11B戰鬥機相比加固了機體結構、增加了前緣鴨翼、摺疊主翼,加強的起落架、著艦攔阻鉤、縮短尾錐,蒙皮和各種口蓋作了防腐蝕、防黴變和防水設計等,
殲-15艦載戰鬥機在2009年首飛後,第一批生產型就於2013年年底交付海航艦載機大隊。2014年開始定期在“遼寧”號上訓練,共生產了兩個批次24架,源自蘇-33艦載戰鬥機的殲一15艦載戰鬥機設計是有缺陷的,蘇-33艦載戰鬥機為了增加抬頭力矩專門增加了一對前翼,雖然改善了起降效能,但也增加了數百公斤重量,,嚴重影響加速性和爬升率,加劇了Su-27系列固有的俯仰控制難的問題,蘇-27K艦載機是模擬和數字混合式電傳飛控,殲-15艦載戰鬥機則是數字式電傳,
所以試飛以來故障不少,2016年4月,117號殲-15艦載戰鬥機墜毀,2017年8月104號機殲-15艦載戰鬥機墜毀,另有2架受傷,但沒有影響殲-15艦載戰鬥機的改進開發,。2016年7月,彈射型殲-15T原型機首飛,並在興城進行電磁和蒸汽彈射試驗,殲-15D電子戰飛機也開發成功,中國已經擁有2艘航母,還有一艘在建,中國海軍需要有100架殲-15能滿足需求,瀋陽飛機公司可年產40架戰鬥機,其中可以年產10到15架殲-15,未來4年還會生產40到60架殲-15。
二:FA-18E/F艦載戰鬥機和殲-15艦載戰鬥機的效能比較
F/A-18E的首次飛行是在1995年11月29日,1995年開始小批次生產,首次著艦訓練是在1997年,作戰飛機的測試過期比中國的要長。F/A-18E總共進行了3100次飛行測試,累計4600小時。1999年E/F才正式獲得了海軍的認可透過,F/A-18E/F機體實際上比F/A-18C/D大20%,機腹也加長860毫米,燃料多出33%,航程增加了41%,滯空時間增加了50%,最大起飛重量也多出6800公斤,在30.5-37米的低空,6枚AIM-120和4枚AIM-9M導彈的F/A-18E從555千米/時加速到1000千米/時要38秒,在9000米高度從555千米/時加速到916千米/時要4分30秒,而且也只飛到了這個速度,
以30度迎角從61米爬升至2700米時開始明顯減速,到4500米時速度降至167千米/時並開始失速,高空效能和爬升效能都不太理想,這不奇怪,F/A-18E/F的定位是戰鬥攻擊機,過載只能達到7.6G,因此就機動性而言,不如過載只能達到8G的專用戰鬥機的殲-15戰鬥機,殲-15戰鬥機在爬升率、作戰高度、作戰半徑、過載等反應機動性的領域佔有優勢。假設是一對一的空戰,飛行員技術相當,一旦兩種戰鬥機進入近距離格鬥,F/A-18F/E根本不是對手,
在2005年以前生產的F/A-18F/E用的是不很可靠的APG-73雷達,搜尋範圍達到148千米,有時會出現丟失目標,近距格鬥幾乎無法捕捉目標,隨後生產型號換裝了APG-79有源相控陣雷達,總共為135架E/F換裝了APG-79。這批改良型稱作BlockII。2008年以後的生產型號稱作BlockII,先進的有源相控陣雷達配合AIM-120C、AIM-9X先進中距離、短程空空導彈,可以彌補在機動性方面的不足,不過實際上F/A-18E/F對抗中國殲-11B戰鬥機都比較吃力,殲-11B航電裝置多為新研製的產品,重量較蘇27航電裝置輕且具備多用途特性,此外殲-11B使用更大比例的複合材料,減輕了約700kg的結構重量,AIM-120空空導彈和中國的PL-15相比效能相當,如果換裝14所、607所研製可以達到AN/APG-77的水平的機載有源相控陣雷水平,F/A-18E/F上的APG-79有源相控陣雷達也無多少優勢可言。
F/A-18F/E使用蒸氣彈射,可以全載重起飛,滑跳起飛的殲-15戰鬥機滑躍起飛需要開啟加力,耗油量大,原來8000公斤的載重量只能限制在6500公斤,殲-15比蘇-33輕數百公斤,而其發動機可能採用更精良的WS-10改良型發動機或AL-31F-M1,這幾項特性皆使得殲-15的有效載重比蘇-33高得多,而能補償與F/A-18E/F間因起飛方式造成的差距,當航空母艦航速以15節迎風航行時,殲-15戰鬥機帶70%燃油和4枚霹靂-12中距空空導彈、4枚霹靂-8近距空空導彈以及150發30毫米炮彈(共重1.5噸)可以在短跑道上滑躍起飛,掛載2枚霹靂-12中距空空導彈、2枚鷹擊-83K反艦導彈、2枚霹靂-8近距空空導彈(共重3噸)可以在長跑道上滑躍起飛,
如果航空母艦航速增加,起飛重量還可以再增加7%~10%,換成推力可達13噸的“太行”發動機後,殲-15戰鬥機在短跑道上的最大起飛重量可以達到長跑道的80%~85%,而長跑道上則可以實現滿載起飛,執行艦隊防空作戰和F/A-18E/F載彈量作戰半徑以及出動率相差不大,如果彈射型殲-15戰鬥機裝備,那麼攻擊能力將得到進一步提升。
三:中美艦載機攻擊能力計算
美軍艦載機聯隊有48架F/A-18E/F戰鬥機,出勤率為90%,隨時可以起飛其中44架,其中9架用於艦隊自衛和後備,可以出動35架執行遠端打擊任務,在沒有威脅的情況下,美軍在西太平洋地區可以集結6艘航空母艦,在500海里內一天可以發動3波攻擊,出動420架次,每架F/A-18E/F戰鬥機掛載2000公斤炸彈藥,投彈381~762噸,問題是美國航空母艦現在不敢進入東風21D反艦彈道導彈射程之內,只能在離中國大陸沿海1500海里處放飛,只有5架可以執行遠端打擊任務,每架F/A-18E/F戰鬥機只能掛載907千克炸彈,另外30架則掛載5個副油箱和2枚AIM-9空空導彈為執行遠端打擊任務的5架F/A-18E/F戰鬥機提供加油,F/A-18E/F戰鬥機以486海里/小時的巡航速度飛行,奔襲1500海里需要3.09小時,一個任務週期要7-8個小時,美國航母在1500海里距離上每天只能發動2波攻擊(每波間隔4-5個小時),只能投送約9噸彈藥,只相當1架F-15E戰鬥機的載彈量,
如果在1000海里處放飛,那執行遠端打擊任務的F/A-18E/F戰鬥機可增加到17架,另外18架負責加油,1000海里距離能投送31噸,六個航母戰鬥群每天開支達4億美元左右,投彈量還不如4架B-1B轟炸機,可見東風21D彈道導彈的效應,而最新型的東風-26中程彈道導彈射程已經達到了2160海里,使美國的航空母艦上的F/A-18E/F戰鬥機完全無用武之地,F/A-18E/F戰鬥機即使加裝保形油箱,作戰半徑也不過590海里,殲-15戰鬥機在近距離上對地/對海打擊能受航母平臺影響和F/A-18E/F差距比較明顯。但殲-15戰鬥機最大航程達到3000千米,考慮作戰時必不可少的機動所消耗的燃油,再加上還要保留10%的返程燃油餘量,攜帶60%燃料的情況下也可在距母艦800千米外飛行30分鐘,想最大限度延長殲-15的作戰半徑,可以用“夥伴加油”方式讓殲-15以多載彈少載油的方式起飛,起飛後再加滿油,提高其單次攻擊效率,
未來如果中美爆發衝突,美國在第一島鏈上空軍基地基本無一倖存,第一波彈道導彈攻擊就可以使駐日空軍損失85%的戰鬥機,大大降低美國空軍作戰能力,迫使美國從阿拉斯加和關島前來作戰,美國空軍會在沖繩島到九州鹿兒島600千米間形成一條空中加油走廊,美國空軍戰機走廊內空中加油後,作戰半徑可達朝鮮半島、臺灣海峽、南沙群島,在臺灣海峽留空時間增大2-3倍,這條空中走廊可支援美軍戰鬥機從太平洋直接進入中國大陸縱深,戰略轟炸機甚至可覆蓋中國全境,摧毀這條戰略通道將對戰爭勝負產生決定性影響,中海空軍軍在大陸600海里範圍內可以派出160架戰鬥機,在400海里範圍內可以派出425架戰鬥機,
這意味在西太平洋地區上空中中國軍隊佔有壓倒性數量優勢,而美國6個航母戰鬥群在1000海里的距離外總共只能派出約114架戰鬥機,雙方激烈空戰1周的作戰會各損失約10%,持續戰鬥1個月會各損失40%,6個航母戰鬥群還剩172架F/A-18E/F戰鬥機,一天還能派出約68架次戰鬥機,中國如果這時派出三個航母戰鬥群去追殺美國6個航母戰鬥群,總共也只有96架殲-15戰鬥機,預計一天可以出動48架次攻擊,如果只派出遼寧號,山東號航母戰鬥群去,那只有48架殲-15戰鬥機,可以說還是不夠的,現在的航母戰鬥群只能利用殲-15戰鬥機為遠海艦隊提供防空掩護,讓中國海軍可以脫離岸基航空兵保護獨立作戰任務,打擊美國航母戰鬥群的任務還是留給反艦彈道導彈的好,
四:結語
未來20年內,殲-15和F/A-18E/F都是中美海軍航母艦載機的主力,美國海軍未來艦載機聯隊採用F-35C和F/A-18E/F高低搭配組合使用,殲-15未來也可能和殲31隱身艦載戰鬥機高低搭配使用,F/A-18E/F對抗殲-15戰鬥機都比較吃力,F-35C雖然是隱身戰鬥機,但主要用於攻擊,只能掛載2枚AIM-120中距空空導彈,空戰能力無法和殲-15戰鬥機相比,隱身優勢在強大的相控陣雷達之下也沒多少優勢,但美軍有數量優勢,所以中國還需再建更多航母才行。