简单梳理：二战后世界战斗机划代与发展梗概

简单梳理：二战后世界战斗机划代与发展梗概

战后世界战斗机发展，属于喷气式时代，二战结束后，英美法俄等战胜国均通过各种手段收集德国占领区内各种军事科技和人才，各国喷气式战斗机技术由此得到巨大进步，这一点背景大家很清楚，不再赘述了。

目前公认的战斗机划代有三种，一种分为四个代系，另两种分为五个，后者两种代系也略有不同，下面就以第一种四代划分方式简单回顾一下：

第一代战斗机：诞生服役时段20世纪40年代末50年代初 至 20世纪50年代末，代表机型：美国F80/84/86/100，苏联米格15/17/19，法国神秘，英国猎人/流星，中国歼5/歼6等；典型特征：亚音速/跨音速

这一代战斗机继承二战末期各国喷气式战斗机技术，主要目标仍然是提高飞行速度、高度，增大发动机推力，增强火力，为了提高飞行速度，这一代战斗机均采用后掠翼设计，采用新型涡轮喷气式发动机，机身材料采用全金属蒙皮，主要武器为各种口径机炮、自由落地航弹或者火箭弹，使用光学瞄准具，这一代战斗机无论在飞行高度、速度还是空中机动性上，均有巨大进步。

50年代中期之后，各国也同时通过加大发动机推力和机翼后掠角的方式，第一次突破音速障碍，比如美制F100和苏联米格19，这些战斗机最高速度一般达到1.3马赫，但准确的说，根据空气动力学原理，1.3马赫尚属“跨音速区域”，并非真正的超音速。

这一代战机中，出现了早期“夜间战斗机”，也就是一部分战斗机在机头装入早期机载雷达，实现了全天候作战，如美国F86L、苏联米格19P，中国歼5甲歼6甲，但这些早期雷达性能极差，也无实用导弹，故夜间拦截能力低下。

一代机的主要战例就是朝鲜战争，在朝鲜战争中，中苏空军的米格15与美国的F84/86进行了激烈对抗，在性能方面，米格15速度、高度和爬升更快，而F86则在水平机动上占优，虽然依仗更出色的战术素养，美国空军在空战中赢得较高的交换比，但美国人也不得不承认，米格15是一款完全能够媲美F86的最好战斗机，此时是美苏战斗机在技术上差距最小的一个时期。

到50年代末，这一代战斗机基本被第二代战斗机取代，但在很多小国，第一代战斗机依然服役到70年代。



第二代战斗机：诞生服役时间20世纪50年代末 至 70年代初，代表机型：美国百系列战斗机/F4/F5/F8，苏联米格21/23，法国幻影III/幻影F1，欧洲狂风，中国歼7/歼8等；典型特征：两倍音速

这一代战斗机的设计核心思想就是：更高，更快，高空高速是核心性能，这与当时的军事战略直接相关，在60年代，冷战的战略基础是核毁灭，冷战双方均拥有并打算使用大量战术核武器用来摧毁对方的防线，当时投放这些战术核武器的，就是各类轰炸机和攻击机，为了突破对方的防空火力，这些核打击战机需要飞的更高更快，而相对应的，战斗机也必然追求高空高速以拦截或者掩护这些核打击战机。这样一来，就不可避免进入一场速度与高度的竞赛，更高更快才能抢先把核弹扔到对手头上。而机动性是可以被忽略的，因为核攻击就是一锤子买卖，不成功便成仁，不存在陷入格斗的可能。

随着“面积率”等一系列重要航空规律的发现，人类终于有能力突破1.3马赫这个门槛（在0.8M~1.3M之间，空气阻力激增，而在超过1.3M之后，阻力又会随之下降，所以这也叫“跨音速”区），从而实现了2马赫时代。美国F104就是人类第一型投入实用的2马赫战斗机，此外还有苏联的米格21，这两款战机前者毁誉参半，而后者则奉为经典，至今仍在世界各国大量服役。

由于高速飞行需要更小的飞行阻力而当时的发动机推力尚有限，所以当时二代机较为流行三角翼布局，三角翼结构简单，强度好，飞行阻力小，很适合高速战机使用，但缺点是升力差，持续转弯能力和起降能力差，比如F104、米格21、幻影III均使用三角翼。

在武器方面，导弹开始大量实用，在导弹出现早期曾经出现“机炮无用论”，认为未来空战不再需要机炮，导弹包办一切，早期型F4战斗机甚至没有安装机炮，但在随后的越南战争中，这种理论受到无情嘲弄，由于当时火控系统和导弹技术不成熟、飞行员训练也存在缺陷，导弹的实际命中率尚不到5%，F4战斗机往往打光所有导弹也没有击落敌机，而此时没有机炮的F4直接变成了民航机。随后美国人紧急给F4加装了机炮并再也不提“机炮无用论”了。

另外一方面，在60年代，航空电子设备的进步，使得战斗机使用较复杂的综合火控雷达系统成为可能，在美国，F4研制初期就要求安装先进的火控雷达系统，实现全天候作战和超视距拦截，并同时能够进行对地对海攻击，这就使得F4这样的二代机变成空间庞大而笨重，在越南面对轻小灵活的米格21时吃尽了苦头。

而对于苏联而言，这个问题更加严重，由于航空电子领域远远落后于美国，所以苏联被迫将自己的战斗机分化出两种截然不同的路线，前线歼击机与防空截击机，前者以米格21为代表，只有最基本的航空电子设备，没有综合火控雷达，缺乏全天候作战能力，机体轻小灵活，速度快，机动性好；后者则以米格25这种重型高空高速截击机为代表，由于苏联电子工业落后，其雷达和综合火控设备异常庞大笨重，需要巨大的机体才能装载，便无法要求其灵活性了。

进入60年代之后，苏联亦认识到米格21这类战斗机的缺陷，进一步开发出后续机型米格23，米格23主要解决了米格21缺乏全天候和超视距作战的缺陷，为了兼顾各个空域和速度下的机动性，米格23还进一步使用了可变后掠翼设计，与F4类似，米格23也变得异常笨重，速度快但缺乏灵活，再加上苏联电子工业落后，雷达火控性能不高，因为米格23一直被各国用户所诟病。

总体而言，二代机的基本技术特征即使高空高速，同时在先进雷达火控系统上做出一系列尝试，但片面追求高空高速的设计思路在越南战争中受到了挑战。与60年代初期的核打击战略不同，进入60年代后期之后，核大战不再成为一个理智的选项，相反，美苏的冷战策略变成常规的代理人战争，高空高速突入进行核打击的任务不再存在，取而代之的是更加传统的常规空中打击，作战空域集中在6~9千米，速度集中在1.3马赫以下，加上导弹命中率差，所以战机在空战中需要反复盘旋、爬升、咬尾、摆脱，需要长时间缠斗才能击落对手，而二代机的设计恰恰不适合这种作战方式，性能上强调高空高速，对中低速盘旋性能不重视，加装雷达火控系统后机体笨重不堪，无法对付轻小灵活的对手。

因而，越南战争的教训成为了三代机设计的出发点。


第三代战机：诞生服役时间：20世纪70年代初至今，代表机型：美国F14/15/16/18，苏联米格29/苏27，法国幻影2000/阵风，欧洲台风战斗机，瑞典鹰狮，中国歼10等；技术特征：强大的中低空跨音速盘旋机动能力，兼顾高空高速性能，完善的航空电子设备和武器系统，先进的气动布局设计和飞行控制手段。

第三代战机的设计，不能不提到上文越南战争的教训，在越战中，庞大复杂的F4无力在空战中与轻小灵活的米格21长时间缠斗，美国人意识到，新一代战机不应当单纯强调高空高速性能，现代空战高度集中在6~9千米高度，速度极少超过1.3马赫，因为中低空跨音速机动性是最为重要的，这种思路之下，三代机的整体设计思路均发生巨大变化。

首先，以约翰·伯伊德为代表的“战斗机黑手党”意识到，空战的优势在于能量，不仅仅要保持高度和速度的优势，更需要有迅速转换能量的能力，也就是新一代战机必须有更加充沛强劲的动力作为能量的基础、而且需要先进的气动设计和飞控技术保证能量转化的能力（主要表现为盘旋能力），同时随着技术的进步，新一代综合化航空电子设备要能够装机。

在动力方面，新一代战斗机的动力由二代机的涡轮喷气式发动机进化为推重比8级别的涡轮风扇发动机，后者相对前者而言推力大大增加的同时耗油量明显降低，但是在高空高速状态下的表现则不如前者，但三代机的设计思路已发生改变，高空高速已经不再是首要考虑的因素，因而涡轮风扇发动机成为主流选择，而由于发动机推力和气动外形的进步，不少三代机在高空高速的表现其实并不比任何二代机要差，像F14，F15，苏27，歼10，台风这些三代机最高速度都能超过2马赫。

在气动设计方面，放宽静稳定、翼身融合、边条翼、鸭翼等新技术被广泛利用，这些技术的使用一方面大大减少了飞行阻力，另一方面使得整机升力表现又明显提升，配合动力上的提升，三代机的综合机动性、尤其是中低空跨音速机动性的表现要远远超过二代机，机动过载能力由二代机普遍的5~7G增加到9G甚至更高，盘旋能力更强。由于三代机在气动特性上从二代机的静稳定布局变为"中立稳定布局"、“放宽静稳定布局”乃至“静不稳定布局”，这些布局在极大增强了机动性的同时，使得传统机械式飞行控制手段已经不能满足需要了，取而代之的是新一代“线传飞控”技术，由早期的“模拟增稳技术”到中期的“模拟电传飞控”再到后期的“数字式电传飞控”，三代机在飞控领域不断进化，进而满足愈发先进的气动设计的操控要求。

在雷达航电方面，由于技术进步，新一代多普勒脉冲机载雷达、综合化火控系统以及内置电子对抗设备实现了机载，使得三代战机全天候作战能力、超视距作战能力、多用途作战能力、电子战能力和飞行/任务自动化水平空前提高，战斗机战斗力更强，飞行员负担更轻，以往二代机飞行员往往在座舱中手忙脚乱到处找按钮，而三代机综合火控计算机则大大减轻了负担，同时使用“手不离杆"和”综合平视显示器“等技术，让飞行员能够随心所欲的驾驶战机，集中精神进行作战。

另外，由于意识到战机机身减重的重要性，三代战机普遍大量使用新型材料，如钛合金，复合材料等，大大减轻了战机空重，达到了全面增强性能的目的。

综合以上，三代战机表现出远远超越二代机的作战能力，这种作战能力的差距远比二代机相对一代机要大得多，在历次局部战争中，三代机面对二代机都取得了压倒性的交换比，如叙以82年北卡谷地空战、海湾战争、科索沃战争等，装备三代机的一方均以极大的优势取得空中战役的胜利，而己方几乎没有任何损失。这也体现出60~70年代是人类航空技术尤其是战斗机研发技术突飞猛进的10年。


第四代战机：诞生服役时间21世纪头十年 至今；代表机型：美国F22/F35，俄罗斯T50，中国歼20；技术特征：隐身、超音速巡航、超级机动、高信息化。

第四代战机是截止目前人类所研发的最新一代战机，也是所有战机中技术门槛最高，研制难度最大的一代，目前有能力研发生产第四代战机的国家仅有三个，分别是美国、俄罗斯与中国，其中唯一两型投入服役的四代机只有美国的F22和F35，俄罗斯T50和中国歼20尚在试飞当中，距离服役尚有1~2年时间。

第四代战机广为人知的就是所谓“4S”标准，4S分别为隐身、超音速巡航、超级机动、高信息化，这个标准是由美国在研制F22期间提出并不断修正后确定的，目前已经被公认为四代机技术标准，同时F22也成为四代机研制的标杆。但需要注意的是，这4S标准并非铁定标准，排序也不是绝对的，各国均可以根据本国实际情况对标准进行取舍，和重新定位。比如俄罗斯T50，其在4S标准中就更加注重超音速巡航与超机动，而在隐身方面则较为马虎，这也是由俄罗斯本国航空工业实际技术水平和军队装备实际状况所决定的。

在4S标准中，一般认为最为重要的是隐身，准确表达应当是“低可探测技术”，这是第四代战机的核心技术特征；隐身技术最早萌芽于上世纪70年代，当时美苏面对对方严密的雷达探测网都在寻求突破的方法，美国人通过早期探索，发现可以通过独特的机体外形设计、机体吸波/透波材料的应用，可以极大的降低飞机的雷达波反射，大大减低飞机杯雷达发现的几率，大约在80年代中早期，美国人意识到隐身技术前途无量，并将其加入到新一代ATF战机（项目最终诞生F22）的技术要求当中。隐身技术的核心是通过极大地降低机体雷达反射面积，缩短对方雷达发现距离（雷达反射面积每下降一个数量级，雷达探测距离缩短三分之一），同时自身雷达反射信号不稳定，易闪烁，这样也使得对方雷达难以稳定跟踪目标，建立目标轨迹，使得对手防空系统效率成数量级的下降。

第四代战机通过新一代隐身技术的采用，配合内置电子对抗设备，使得雷达对其发现距离成数量级的缩短，像美制F22，多次在内部演习中接近到E3预警机不到100公里的距离才被发现（正常情况对F22大小的非隐身战斗机探测距离至少在350KM以上），而F15则更多次已经发生“目视发现F22，但其雷达依然无法稳定捕获对方的”例子，隐身技术的采用，使得四代机在战场上拥有不对称的巨大战术优势。

4S的第二个标准，叫做超音速巡航，超音速巡航的定义是，战机可以在不接通发动机加力的情况下，长时间保持1.3马赫以上速度飞行，这里有几个要点，首先就是不开加力，常规战斗机超音速都需要接通加力燃烧室，推力虽然大增但耗油量成倍增加，无法持续，一般而言普通战斗机加力最多维持5分钟，非四代战机虽然指标上可以实现2马赫甚至更高的飞行速度，但是这只能维持很短时间，90%以上的时间依然是亚音速飞行，而四代机由于不需要接通加力，所以它能够长时间保持超音速飞行，带来诸多战术优势。而为了实现超音速巡航，四代机在整体气动布局和发动机方面都有明显的进步，首先在动力方面，四代机的动力进化为推重比10级别的新一代涡轮风扇发动机，推力更大，更适合高空高速飞行；另一方面，四代机的气动设计较三代机全面进化，在兼顾隐身性能的同时，突出了整机升阻比尤其是超音速升阻比，使得四代机超音速飞行时的配平阻力降到最低，从而实现了超巡。

超音速巡航最初设想是在上世纪70年代初，美国人发现，如果飞行速度接近1.5马赫并保持这个速度，那么可以极大降低苏联防空导弹的命中率，而美国人认为苏联防空导弹的防御半径在200公里左右，那么就要求新一代的战机需要能够以1.5马赫的速度持续飞行400公里，这就是超音速巡航的来源。由于能够以较高的速度长时间飞行，所以无论空空导弹还是地面防空导弹对四代机的命中率都会显著下降，大大提高了生存力。同时，也使得四代机能够更快的赶到战场，在防空作战中有效前推拦截线（四代机可以保持至少1.5马赫的速度30分钟，飞行至少900公里，而三代机以亚音速飞行相同的距离则需要至少50分钟）。部署在兰利空军基地的F22指挥官就说，这个拱卫华盛达特区的基地的F22接到紧急情况之后可以保持超音速飞行在10分钟之内赶到华盛顿，然后巡逻45分钟，还有足够的油料返航。

4S的第三个标准，即为超机动性，这个指标争议较大，事实上简单而言，超机动性就是先进的气动外形加上飞控技术结合矢量喷口技术，使得战斗机实现了超强大迎角性能、的机头指向能力和过失速机动能力。与三代机的一些过失速机动动作（比如眼镜蛇）不同的是，四代机的过失速机动是可控的，在格斗中，四代机可以随意改变机头指向，构成导弹发射条件。另一方面，四代机的超机动性更指的是超音速盘旋能力，表面上四代机和三代机的盘旋过载并没有太大区别（均为9G上下），但实际上，四代机的优势在于超音速条件下的盘旋能力，三代的9G过载是在0.9马赫下拉出的，而一旦超过音速，三代机的盘旋能力会锐减到不到3G，而四代机则能在超音速条件下依然拉出5~6G的过载，结合四代机的超音速巡航能力，实际上就获得了速度和机动的双重优势，四代机可以保持1.5马赫的速度完成空战机动和占位，而三代机跟不上也打不着，根本无还手之力。

4S的最后一个标准，也就是高信息化，这一点是延续三代机发展的思维，由于F22研制时间较早，这一方面F35和歼20会拥有更多的后发优势，高信息化主要体现在平台与体系两个方面，在平台中，各种机载航空电子设备将更加全面，而且性能更强，将实现航空电子设备的高度自动化、综合化，进一步减轻飞行员操作负担，提高空战效率，而在体系上，则表现为作战的信息化和网络化，不同的作战平台间的信息能够实现互联互通，大大提高了战场态势感知能力和作战效率，比如F22编队内数据链，就能够实现4架F22之间诸如雷达信息、油料值、武器信息等数据的共享，而未来的F35这种信息共享的规模将进一步提升，甚至还会与无人机配合作战。信息化是未来空战发展的基本趋势。

目前，新一代5代机的研制已经开始，但是未来5代机将是什么样子，现在恐怕还很难下定论，但基本特征毫无疑问，将是追求更好更全面的隐身能力的同时，进一步增强信息化作战能力。