F35是美國和盟友共同研製的一種單發隱身戰機,有F35A、F35B、F35C三個衍生型號。其中,F35A是陸基常規起降型,裝備美國空軍;F35B是垂直起降型,裝備美國海軍陸戰隊;F35C是艦載機型號,裝備美國海軍。
僅從技術角度來看,這三款戰機都堪稱王者,然而從效能角度來看F35A/C型號卻只能算是雞肋,僅有F35B是例外。接下來簡要分析兩點:
1、用大量領先世界的新技術堆砌出來的F35A除了能夠隱身之外,綜合飛行效能僅和F16相當。
據瞭解,F35A最大速度僅1.6馬赫、機動性僅和F16相當。採用大量領先世界的新技術,堆砌出來的F35效能才和F16相當本身就是失敗的表現。
2、作為艦載機,F35C採用單發設計導致墜毀風險遠超雙發設計,是很不靠譜的設計。
艦載機經常處於高溫、高溼、高鹽環境,還要面臨惡劣海況,本身就比陸基飛機所處工作環境更加惡劣,動力系統更容易出故障,對動力系統可靠性要求也更加苛刻。如果是單發戰機,一旦在海上出現發動機停車故障,基本上沒有挽回的可能,而如果是雙發戰機,一臺發動機出故障還能用單發方式飛回航母或者就近著陸。因此,實際上艦載機應該設計成雙發更合理。從這點來看,作為一款艦載機,F35C採用單發設計是很不靠譜的方案。放眼全世界,現役艦載機之中,除了F35C這種艦載機採用單發設計,其餘艦載機均採用雙發設計。
至於為什麼F35C不採用雙發設計呢?
原因是F35B這種垂直起降戰機採用單發設計是最優設計。如果採用雙發設計,那就需要再增加一套可靠性較差的傳動系統,這將導致飛機可靠性進一步降低。
研製方要求三種機型零部件通用比例要足夠高,這就導致F35C只能跟著F35B一樣,採用單發設計。
說到這裡可能會有很多人不服,那就來說說原因。
一、設計目標太過於嚴苛,兼顧太多自相矛盾的要求,F35A/C不得不一再妥協,最終導致這兩款戰機成為雞肋。
查閱資料得知,1993年,美國國防部啟動了“聯合先進攻擊技術”JASF驗證機研究,並在1994年1月成立了JASF研究計劃辦公室,希望研製一種幾個軍種通用的輕型戰鬥攻擊機系列,取代美空軍的F-15E、F-16、F-15C和F-117,海軍的F-14、海軍陸戰隊的AV-8B,幾個過時的型號。與此同時,英國也對這項計劃表示出濃厚的興趣,提出加入這項計劃,用這種飛機替換鷂式戰鬥機及其發展的海鷂系列。美國國防部為了整合資源,突出重點,將正在進行的美海軍“聯合攻擊戰鬥機”JAF計劃和國防高階研究計劃局“通用低成本輕型戰鬥機”CALF計劃也納入JASF計劃中,並在1996年3月將JASF計劃正式更名為“聯合攻擊戰鬥機”JSF(JointStrikeFighten)。1996年11月16日正式啟動了JSF專案。
後來,義大利、荷蘭、加拿大、挪威、丹麥、澳大利亞和土耳其等7個國家也出錢加入這個開發專案。最終演變成由美、英聯合研製,9個國家參與的開發專案。雖然除美、英兩國之外的7個國家不直接參與研製工作,但卻可以提出需求。
最初的“聯合先進攻擊技術”JASF研究計劃就打算取代美國空軍、海軍的多個型號,本身需要兼顧妥協的要求就足夠多了,後來將“通用低成本輕型戰鬥機”CALF計劃也納入JASF計劃,又再次大大增加了需要兼顧妥協的地方,最後又有8個國家提出各種需求,可以想象最終需要兼顧妥協的地方有多少!
要知道,不同用途的戰機側重點都不一樣,這些不同需求有不少是互相矛盾的指標。
若不是美國、英國都是航空技術實力非常雄厚的國家,根本不可能在同時兼顧如此多要求的前提下,研製出一款能夠起飛的戰機。
然而,武功再高,也怕菜刀。美國、英國技術實力再強也不可能無所不能,在如此多不同要求之下,F35研製過程中不得不一而再,再而三妥協,效能指標只能一降再降。最終導致F35A/C空有世界最強發動機,最大速度卻僅有1.6馬赫,僅和我國的獵鷹高階教練機相當。最要命的是,至今F35仍然故障不斷。
如果不需要為那麼多要求做過多妥協,以美國、英國的技術實力,造出一款最大飛行速度達到2馬赫以上且足夠穩定可靠的先進隱身戰機是毫無問題的。
如今,F35A/C因為兼顧妥協太多導致啥都想幹,卻幹啥都幹不好。美國空軍、海軍甚至一度寧願繼續採購非隱身戰機,也不願意採購F35戰機。相關新聞,有興趣的網友可自行搜尋瞭解。
如此嚴苛的研製目標也只有美國、英國兩個航空強國聯合研發時才搞得出來,換作其他國家單獨研製,誰都沒有那個信心研製出來。說到底,還是因為美國仰仗自己和英國航空技術領先世界,太過於自信導致的。
二、令人驚歎的是F35B,雖然也受不合理研製目標影響,但仍然堪稱垂直起降戰機中的王者。
傳統戰機一般採用水平起降,這種方式的主要缺點是十分依賴機場。戰時,一旦機場被炸,再厲害的戰機也無法起飛殺敵。為了避免這種情況的發生,垂直起降戰機便應運而生。後來,經過研究發現,垂直起降戰機很適合海軍陸戰隊使用,可以極大提升奪島作戰效率和前線快速支援速度,這是武裝直升機所無法做到的。
在F35B誕生之前,英國、前蘇聯也都研製過垂直起降戰機,包括AV8、雅克38、雅克141等。然而,這些戰機實際效能卻堪稱雞肋。以垂直起飛降模式執行任務時,這些垂直起降戰機作戰半徑甚至只有100公里,載彈量甚至不到1噸,作為機場保衛者都不合格。這也是垂直起降戰機吹了幾十年,卻始終沒有什麼大用的主要原因。
然而,F35B的出現直接讓垂直起降戰機告別“雞肋”稱號。
按照洛克希德•馬丁公司官網公佈的資料來看,F35B以短距起飛垂直降落(STOVL)模式執行任務時,在攜帶2噸彈藥的前提下,作戰半徑仍然可以達到490海里(907.48公里)。此外,F35B的最大飛行速度仍然可以達到1.6馬赫,在此之前AV8只能亞音速飛行。從戰機效能來看,F35B已經領先以往所有垂直起降戰機,堪稱這個領域的王者!
當然,這還是F35B為兼顧部分要求導致效能存在一定程度下降,如果是專門最佳化設計,F35B的綜合性能還將進一步提升!
那麼F35B是怎麼做到這些呢?
主要還是依託領先世界一大截的渦扇發動機技術、材料技術。
在此之前,被認為是F35B前輩的前蘇聯雅克141採用的方案是在座艙後機身內建2臺小型升力噴氣發動機,噴口向下,並具備小幅度調節噴氣方向的能力,主發動機尾部加裝可轉動向下的向量噴口,透過前後發動機共同工作產生升力,推動飛機垂直起飛。然而這種方案的最大缺陷在於兩臺小型噴氣發動機在起飛階段油耗太大,短距起飛垂直降落時的作戰半徑和載彈量都小得可憐,而且噴氣溫度過高,灼燒甲板的問題難以解決,還容易吸入自身排出的尾氣導致熄火。
為了消除這些缺陷,F35B在座艙後面機身用一臺兩級對轉風扇替代雅克141的兩臺小型噴氣發動機,可以產生總升力的47%,兩側各增加一個小噴口,可以各產生總升力的9%,尾部的可偏轉噴口還可以產生總升力的35%,總升力可達176.9千牛。這個方案是迄今為止,垂直起降戰機動力系統的最優解決方案。
據瞭解,F35B所用到的F135渦扇發動機、對轉風扇、傳動軸、傳動齒輪全部是領先世界一大截的頂級零部件!
在實際執行過程中,F35B需要傳輸高達21MW的功率給對轉風扇,相當於一艘4000噸級驅逐艦的推進功率。這相當於把原本需要一艘驅逐艦那麼大才能裝進去的機械傳動系統濃縮成可以裝進F35B那麼小的傳動系統,堪稱工業奇蹟!
結論:從技術角度來看,F35戰機無疑是領先世界的!然而,不合理的嚴苛目標導致,採用大量領先世界的先進技術堆砌的F35A/C卻成了高不成,低不就的雞肋。不幸中的萬幸是,F35B受不合理指標影響較小,仍然是一款堪稱神器的垂直起降隱身戰機!