主题：【原创】白金的纸鹤 -- 晨枫

洛克希德在F-22之前，还制造过两架成功的战斗机：二战时期的P-38“闪电”和50年代的F-104星式战斗机。F-104的口碑不好，但其实是用非所专，为高空高速拦截轰炸机专用的截击机，用来在中空中速格斗或对地攻击，实在是勉为其难了。倒是P-38，作为二战开始到结束一直在生产和服役的唯一一架美国主力战斗机，打遍北非、欧洲到太平洋的各个战场，更因为击落山本五十六而出名。洛克希德原打算将F-22命名为“闪电II”型，无奈闪电威猛是威猛了，就是太过转瞬即逝，兆头不好，改名叫“猛禽”了。有趣的是，诺斯罗普在二战中最成功的战斗机P-61的外号叫“黑寡妇”，诺斯罗普本来有意将F-23命名为“黑寡妇II”，但这个扫帚星名字的兆头更糟。果不其然，诺思罗普名落孙山，合伙的麦克唐纳连家底也当进去，索性被波音收并了。

F-22是按照接替F-15作为美国空军的主力战斗机来设计的。F-22的设计目标是深入苏联内陆，执行攻势制空作战。F-22要求在离前线约160公里（100英里）的地方起飞出击，高亚音速接近前线，然后以超音速巡航深入敌后约650公里（400英里），执行攻势制空作战，然后以超音速巡航退出战斗，直到返回友邻空域后，按高亚音速返航。F-22的设计包括四大基本特点：隐身，超音速巡航，超机动性，先进电子系统。按照战斗机黑手党的Riccioni上校的说法，F-22在这四个方面都不同程度地失败了。

F-22是作为隐身战斗机来设计的，但是美国空军只向美国总审计署（GAO）报告前向20度锥形内隐身性能达到要求，对其他方向避而不提。事实上，由于物理尺寸和形状的限制，和前向隐身性能相比，F-22 的侧向隐身大大折扣，上视和下视隐身性能更糟，没有办法达到有意义的隐身。F-117作为隐身“战斗机”也有类似的限制，然而，F-117不具备战斗机的空战能力，在实战中是依靠自身隐身和战斗前精密筹划入侵路线以躲避敌方雷达相结合，来躲避敌人战斗机和防空力量的打击。有说法在前南斯拉夫被打下的F-117就是因为对一台意外出现的机动雷达躲避不及被发现，后来被打了下来。另有一架F-117也由于同样原因被击中，但没有坠毁，而是撑着回到了基地，所以被秘而不宣。B-2的隐身性能大大提高，前向、后向和侧向隐身都非常优秀，只有上视和下视隐身打一点折扣，但同样要依靠战术和入侵路线的帮助来保证生存力。F-22作为空优战斗机，就没有这样的好事了。在出击的时机、方向、路线方面没有轰炸机、攻击机那样的自由，放空截击时就不谈了，即使在执行攻势制空任务时，敌人的战斗机也是机动的。就算F-22能通过战术动作使隐身最好的前方指向敌机以保证最大隐身效果，也不可能保证F-22对地面雷达、预警机和其他方向上敌机保证同样的隐身效果。

F-22的发动机是战斗机历史上推力最大的发动机。更大的推力等于更大的红外特征，热力学定律不因为隐身的要求而改变。F-22的矩形喷口有助于增加炽热的喷气流和周边空气的混合，尽快减低温度，但为了提高涡扇发动机效率而增加的涡轮前温度和燃烧室温度，以及更大的空气流量，使最后的F-22的尾喷流的红外特征不比F-15低。但即使尾喷流的问题解决了，机身蒙皮和前缘的气动加热没有办法解决，尤其当F-22打开军用推力在高空作超音速巡航时，机身的红外特征将是巨大的，不利于F-22的隐身，在机载和地面光电探测手段高度发达的今天，这是一个隐身的大漏洞。

F-22如果做超音速巡航，将造成音爆，这是不可避免的。第二次世界大战时，还有用听音装置来探测入侵飞机的做法。随着高亚音速和超音速飞机的发展，听音探测早已不再是防空预警的主要手段。但是，将听音装置用高速网络连接起来，配以高速信号处理，听音探测是可以有相当的预警功能的。这样的听音探测的重点不再是探测前方入侵的敌机，而是用三角定位的方法探测已经进入我方地域的敌机。用作火控当然不行，但用作预警和引导战斗机接敌，还是有效果的。

F-22无疑是美国空军历史上最大、最重的战斗机，其尺寸和重量甚至远远超过已经非常巨大的F-15，这对视距内的隐身将很不利。不过这也许不是太大的问题，F-22“应该”在视距外已经把敌人干掉了。

事实上，战斗的发展常常不是按设计时的想定展开的。越南战争时期，麻雀式中程空空导弹开始得到大规模应用。麻雀式导弹设计的初衷是在中距离上迎头攻击，这样导弹上的多普勒导引头的效果最好，迎头拦截也最大限度地利用了双方相对运动的动能，增加了导弹的有效射程。然而，在实战中，大部分拦截成功的导弹都是在追尾中发射的，原因是飞行员的想法和设计师的想法不一样。在战争中，消灭敌人和保存自己是同等重要的。如果敌人入侵，我方后退无路，不马上把敌人打下来，自己的基地或航母就要挨轰炸，那时没说的，迎头拦截。但是如果情况不是这么绝对，我方有机会通过机动，占领你打我打不到、我打你跑不了的位置时，我方通常会首先采取这样的机动，即使这不一定是导弹的最佳工作状态也在所不惜。作为攻势制空战斗机，F-22的情景应该和后一个情况更接近。可以想象，在F-22进击过程中，遇到前方前来拦截的敌机，F-22飞行员可以将赌注下在迎头拦截成功上，但敌机不会坐以待毙，敌机的机动和电子、红外对抗措施可能使导弹脱靶，敌机中也可能还有剩余的战斗机继续接近，而很高的相对速度可能使第二波导弹发射之前，双方已经面对面了，这样F-22将被迫卷入不一定对自己有利的近距格斗。F-22飞行员也可以利用自己在速度和机动上的优势，“划大圈”，争取在敌机雷达锁定之前，完成包抄动作，占领有利阵位。但是这样一来，F-22的侧向和下视（因为战斗机高速转大弯要先拉半个横滚）隐身性能就不足以保证不被敌方的空中和地面雷达发现。总之，F-22的优秀的前向隐身只有在双方阵线分明、相对接近这样一种战斗情况中才能发挥出来，而这将只占实际战斗情况中较小的一部分。

F-22强调视距外作战，这就有一个敌我识别的问题。应答式敌我识别不可靠已经是不争的事实，所以美国在多年来致力于“非合作式敌我识别”，其中一个主要方法是用雷达精确扫描敌机，构造立体图形，然后作图形识别。这就要求F-22打开雷达，用雷达对目标做精细扫描，从根本上和F-22的隐身要求相矛盾。另一个方法是对敌机的发动机叶片进行计数，然后将叶片数、转速等发动机特征和数据库比较，判别敌我。这也要求F-22大开雷达，而且识别的可靠性取决于敌机是否正对着F-22，否则根本看不见发动机的叶片。

隐身战斗机还有一个问题。除非F-22单机作战，在同一空域的F-22难以在不破坏隐身的前提下协同作战。这也是美国海军的攻击核潜艇不在同一海域作战的原因。

再说，隐身不是不可掌握的技术。有朝一日，美国的对手也可能掌握隐身技术，那时，只要对手在常规机群中混杂一些隐身战斗机，就将使F-22的战术处境极大地复杂化。退而求其次，远程打击预警机不容易，但不是不可能，如果设法将美国方面的空中预警能力打掉，F-22就必须在隐身和战场状况之间做选择。理论上编队中的某一架F-22可以靠后，用雷达搜索，然后用数据链引导友机，实际上，除了已经进入接战状态前的短时间内，要保持持续的预警和引导，这架F-22 不可能永远指向前方，必须经常调转方向，这样就有一半以上的时间不能把雷达指向前方，如何为友机指引目标？在复杂空情时，靠飞机在空中转圈子而覆盖大范围的空域是很不可靠的。

F-22的超音速巡航也是有问题的。F-22已经被证明可以不用打开加力就在6000多米高度以1.6马赫飞行，但是美国空军秘而不宣的是，在这个状态下，F-22的航程或续航时间有多少。非加力超音速飞行和超音速巡航是有区别的，前者仅仅说明非加力状态就可以达到超音速，后者要求在超音速状态下可以长时间的巡航，两者不是一回事。超音速巡航应该在空气稀薄的2万米以上高空，以减少阻力，而不是空气密度还是很大的6000米的中空，但F-22的涡扇发动机在本质上不是为高空飞行而优化的，F-22的机翼形状和高空超音速巡航的要求不符，为超音速巡航而优化的机翼的攻角和为中空中速高机动格斗而优化的机翼的攻角也不一样，这就是为什么美国空军选用了6000米这么一个奇怪的高度来验证非加力超音速飞行能力的原因。在高空超音速巡航时，涡扇发动机的效率不好，应该采用冲压式发动机。然而，以加力推进为主要推力来源和冲压发动机并没有本质上的差别，超音速巡航的SR-71就是全程使用加力推进，所以加力推进和超音速巡航并不一定是抵触的。F-22的气动外形并不适合超音速巡航，其低翼载、中等展弦比、中等后掠的机翼对高机动的空战格斗十分有利，但在超音速巡航下阻力小不了。F-15相比于F-104在推力和推重比上是天壤之别，但在最大速度上没有多少进步，就是因为F-15牺牲了阻力来换取机动性。F-22既想保持机动性，又不想牺牲阻力，但是物理规律是铁打的，到最后，还是只好牺牲阻力。不管发动机技术如何先进，超音速的油耗一定比亚音速大，所以超音速巡航战斗机的机内载油系数（机内载油和正常起飞重量之比）应该比亚音速巡航战斗机高。F-15C的机内载油系数为0.29，米格-31为0.41，苏-27也达0.40，而F-22只有0.28，它靠什么来实现长时间的超音速巡航呢？F-22的非加力超音速飞行只说明其军用推力的强大，并不说明其超音速巡航的能力，或者说F-22在1.6马赫下超音速巡航的航程或留空时间值得怀疑。事实上，有说法F-22在1.6马赫下的超音速航程比F-15C加倍，但和F-104相当，因为F-104的气动外形及其涡喷发动机是为高空超音速飞行优化的。

F-22的超机动性也有问题。F-22的发动机的推力之大是毫无疑问的，但是F-22的正常起飞重量从设计初期的22，700公斤涨到现在的28，600公斤，推重比从1.4暴跌到1.11，和F-15C没有什么差别。重量的增加也使F-22的翼载和F-15C相当。从能量机动的角度来看，F-22和F-15C的推重比和翼载相当，没有机动性好很多的理由。F-22的推力转向可能对垂直机动性有一定的帮助，不过推重比还是从根本上限制了F-22的垂直机动性。F-22的只能上下偏转的推力转向对F-22的水平机动性没有影响。F-22的内载武器使F-22在空战时可以保持干净的气动外形，而F-15C的外挂武器无疑会增加机动飞行中的阻力。但是F-22机动的目的是发射武器，为了及时发射武器，F-22将必须在格斗飞行中打开武器舱门，导弹的发射臂伸展到外面，使武器保持待发状态，但是这样，F-22的干净的气动外形也就报销了，说不定打开的武器舱和伸展的发射臂造成的气动阻力比翼下挂架更大。F-22的推力转向有一个作用：可以用作配平力矩，尾翼则不必用作配平，减少配平阻力，这是没有推力转向的飞机所不及的。

F-22的电子系统无疑是当前战斗机中最先进的，在可预见的将来也无人能够匹敌。但是F-22的电子系统是按一体化系统（integrated system）设计的，各个组成部分之间高度整合，不容易换用替代或更新的组件。在这一点上，F-23的组合式系统（federated system）就要优越得多了。F-22为了减少机体表面开口而拒不采用光电探测系统，也是一个不可原谅的缺憾。

F-22最大的问题还是在价格。当初F-22是按和F-15C同等价格招标的，也就是按1980年价格单价3千5百万美元，算入通胀因素，到现在大约5千万美元，最初的预计采购量为750-800架。当时Riccioni在诺斯罗普工作，Riccioni受命用F-18A（不是E）的电子系统的一半的重量作为基准，计算出来的F-23至少6千9百万美元，洛克希德和诺斯罗普之间没有革命性的差异，所以洛克希德的内部计算值应该也相差不多。但是洛克希德和诺斯罗普都以比空军要价低一点点地报价投标，空军也睁一只眼、闭一只眼，假戏真做，所以F-22从一开始就是一个钓鱼工程。YF-22和YF-23首飞的同时，空军就向国会要求，把拨款立刻预计的400亿涨到700亿。在克林顿政府的历次国防评审中，F-22的总拨款先从700亿降到634亿，但采购量降到680架，飞机单价涨到1亿3千2百万；然后在2001年，在总拨款不变的情况下，采购数量降到339架，单价进一步涨到1亿9千万；2004年，美国空军重新要求700亿总拨款，但是采购数量进一步降到275架，单价涨到2亿5千7百万。最近有消息说，F-22的采购数量有可能进一步下降到150-180架，这样，F-22的单价将涨到3亿8千9百万到4亿6千7百万之巨！

然而，如果F-22最终只部署150-180架的话，美国空军需要70-80架在本土作为本土防空、训练和损失替补之用，这样，只能在欧洲和亚太各部署40-50架，除去完好率和出动率的因素，真正能够出动作战的将是凤毛麟角，根本无法担负美国空军的全球使命。F-22替代F-15将不可能，F-15将必须继续服役，否则在应付事变时，美国空军将没有战斗机可供派遣。但是，和美国海军陆战队V-22相对于CH-46的情况相似，美国空军的资金都被F-22这个无底洞吸进去了，尽管主动电扫相控阵雷达、头盔瞄准具、战术数据链等可以切实改善F-15的能力的技术是现成的，但美国空军无力更新现有的F-15和F-16。除非新加坡空军订购F-15，F-15的生产线在交付韩国的F-15K之后将关闭。美国空军的F-16已经交付完毕，F-16生产线全靠出口订单在维持，但毕竟一时半会还不会关闭。美国空军将面对一个被初期的技术问题困扰而导致较低出动率的小小的F-22力量和一个较大但“失修”的F-15、F-16力量，对美国空军的战备状态将造成很大的影响。

F-22最终将成为一个独霸天空的猛禽，还是一个虚张声势的纸鹤，只有时间才能证明，但从现在的迹象来看，前景并不美妙。

本文受Riccioni的几篇文章、讲话和访谈启示，当然加了大量的晨记老醋和花椒粉之类。有花尽管送来，通吃；有砖尽管拍来，我帮着一起往Riccioni那里砸，谁叫他误导良民的呢？

• 哈，探讨探讨