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F-22与F-35的能力与成本对比

 红豆居士 2016-12-01

 

摘 要

美国国防部委托洛克希德·马丁公司生产了187架F-22“猛禽”战机后,叫停了这条生产线。在F-22停产7年期间,美国的竞争对手以惊人的速度提升了防空能力。美国一些政治人士援引F-22战机对F-35A联合攻击战斗机的优势能力,呼吁重启F-22生产线。当前,美空军正根据国会一项指令,权衡再生产194架F-22战机的成本。美国《航空周刊》刊文从能力和成本等方面,将F-22与F-35战机进行了对比。



2016年8月21日,美海军“乔治·华盛顿”号航母上等待起飞的F-35C战机


1
隐身性

从前方看,F-22与F-35战机的雷达散射截面(RCS)都非常小,两种飞机都能在交战前抵近敌战机及面对空导弹武器射程以内,不过,隐身性更好的F-22战机可以飞至距敌更近的地方。随着敌雷达照射角度的改变,F-22与F-35的隐身性能差距显现。F-22各个角度的雷达反射偏差均很小。F-35的机身设计,包括一些双曲线结构,与较扁平的照射面相比,其反射雷达波的角度范围更大。据信F-35与F-22相比,其发动机排气口的隐身性更差。一些非官方评估认为,F-35在某些特定角度上的RCS比其正面RCS高出一个数量级,相较于正面被雷达探测的可能性或将增加80%。此外,这两种飞机要想保持充分的隐身,都不能携带外部燃油箱,因为即使丢弃了油箱,油箱挂架仍会保留下来。


2
传感器

在超视距(BVR)作战中,F-22战机装备的APG-77雷达有助于战机隐身性。APG-77雷达拥有由2000多个发射/接收模块组成的有源电子扫描阵列,可以在240千米外追踪RCS为1平方米的目标;该雷达还具有低截获概率特征,每秒频率变换可超过1000次,令敌难以截获其雷达信号。

F-35战机装备的APG-81雷达是APG-77的改进版,虽然仅由1200个部件组成,但拥有更好的发射/接收模块及处理程序,其探测距离因天线尺寸及传输功率的不同而不同。

F-35和F-22战机均拥有复杂的一体化电子战及通信系统。F-22可探测470千米外的无线电信号;F-35据信拥有一套性能与F-22近似但天线更少的系统。APG-77与APG-81雷达可能都拥有干扰能力,并且两种战机都可以通过低功耗空闲模式(LPI)链路与同型号飞机实现通信,不过,F-35的多功能先进数据链路可能比F-22的内部飞行数据链路的数据共享能力更强。目前,F-22与F-35战机都无法与其他旧有飞机实现隐蔽通信。


F-22的隐身性优于F-35战机


3
性能

与F-35战机相比,F-22战机的速度及飞行高度优势更显著。F-22战机可以在约22000米的高空进行“超声速巡航”,速度可达马赫数1.7。这压缩了敌探测到F-22后的反应时间,同时也扩大了F-22武器的射程,并增加了其撤退过程中的安全性,因为敌战机或导弹更难对其实施追赶。F-35战机无法进行超声速巡航,并且其最大飞行高度约15000米。


4
近距离作战

作为一种纯粹的空中优势战斗机,F-22具备较高水平的空战机动(ACM)能力,包括拥有推力矢量发动机、不受限持续迎角(AOA)、数值为1.28的推重比,以及65磅/平方英尺(约317千克/平方米)的翼载荷。F-35没有推力矢量发动机,最大迎角为50°,推重比为0.95,翼载荷为86磅/平方英尺(约420千克/平方米)。

F-22的空战机动能力已受到广泛认可,但F-35的空战机动能力却备受质疑,其2种空战机动能力方案又使问题更加复杂化。飞行速度较高的F-15、F-16及欧洲“台风”等战机拥有高转向、加速及爬升率,飞行速度较低的F/A-18、“苏-27”及F-35等战机则仰仗迎角及机头指向能力。2015年1月,美国一名飞行员在驾驶F-35A战机进行完高迎角机动试验后,报告了该战机存在若干局限性。2016年初,挪威一名飞行员则发表了反驳论点。认为鉴于F-35战机仍处于试验阶段,其飞行控制系统及战术也仍在研发过程中,现在下结论还为时过早。

近期有研究认为,空战有向“超视距”交战发展的趋势,视距内交战通常不是靠机动性取胜,而是靠态势感知取胜。在此方面,F-35战机装备的分布式孔径系统(DAS)具有6个中波红外摄像装置,可提供360°态势感知数据,使得飞行员可以从其头盔显示屏上看到视频及威胁信息。F-22战机没有这样的能力,甚至,F-22在2020年前都无法列装联合头盔信息提示系统。


5
武器

对于F-35战机来说,比机动性更令人担忧的一个问题是,美空军目前尚无计划在F-35上部署AIM-9短距空空导弹,尽管其武器舱可容纳该型导弹。F-35现在可以外挂AIM-9,但这样会增加其雷达截面积。在高威胁作战想定下,任何隐身战机似乎都不得不依靠其内部武器舱携载武器,对F-35A来说,这些武器包括4枚AIM-120先进中程空对空导弹(未来将增加到6枚)及1门机炮,与此相比,F-22则可携载6枚先进中程空对空导弹、2枚“响尾蛇”导弹,以及机炮。


6
对地攻击

F-35和F-22战机都能装载8枚小直径炸弹,用于攻击敌方防空设施。此外,经过优化的F-35战机拥有一系列对地攻击优势:每架战机拥有一套内部电子光学瞄准系统以及分布式孔径系统,可以在APG-81合成孔径雷达图像的基础上,为飞行员提供关于目标的红外特写(Close-up)。与此对比,F-22的对地瞄准只限于使用合成孔径雷达。此外,F-35A还能内部搭载2枚约900千克的炸弹,而F-22只能内部搭载2枚约454千克的炸弹。


具备垂直起降能力的F-35B战斗机,从图中可以清晰看到其升力风扇


7
航程

航程是F-22战机的最大弱点,在此方面,美空军唯一愿意透露的消息是,F-22携带2个外部燃油箱时,单程可飞行1850英里(2977千米)。据信,F-22依靠内部燃油的作战半径为530英里(853千米),包括一个115英里(185千米)的超声速冲刺距离;若全程亚声速飞行,F-22的作战半径则约为680英里(1094千米)。根据美国防部2015年12月发布的最新《选择性采办报告》(SAR),F-35A的发动机比F-22少一个,内部可携带燃油量比其多约113千克,作战半径为720英里(1159千米)。


8
成本

成本是F-22战机的第二大弱点。以2016财年美元币值计算,F-22战机的单机出厂成本(Flyaway Cost)平均为1.85亿美元,总采办成本为2.28亿美元;而美国防部最新《选择性采办报告》预计,F-35的出厂成本平均为0.9亿美元,总采办成本为0.99亿美元。此外,F-22的运行及维护成本也近乎是F-35的2倍。以2016财年美元币值计算,过去2年来,F-22的每飞行小时运行成本(OCPFH)平均为5.71万美元,F-35A则为3.16万美元。

不过,虽然F-22成本更高,但其作战效能也更高。美空军作战司令部前司令迈克·霍斯提吉曾指出,可能需要8架F-35战机才能完成2架F-22战机即可追击的目标。而返场时,F-35由于后部雷达截面积较大,更易从背后受到报复性打击。如果其所在区域的敌机接到预警消息并实施追赶,F-35战机逃离战区的速度可能成为一种劣势。(编辑:谷玥昕)

编译/王璐菲

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