猛禽折翼:分析美军F-22A战机隐身缺陷

　 外形隐身与其他隐身

　　F-22A战斗机的隐身技术属于第三代，比起SR.71、F-117A和B-2A，在隐身原理上进了一大步。早期隐身的SR-71主要靠吸波涂料吸收入射的雷达波，隐身效果有限。第一代隐身的F-117A主要靠镜面体原理，强调控制回波方向、制造回波闪烁，使对方雷达不能稳定地锁定它；但F-117A的隐身设计对气动性能的影响是显而易见的，它根本不能做空中格斗。第二代隐身的B-2A的设计目标是在开战之初就穿越完好的前苏联防空体系，攻击其核目标幷安全返航，因此要求全向、宽频带隐身。飞翼设计先驱诺斯罗普公司的无尾飞翼型设计能使电磁能量的散射大量减少，而剩下的能量则变成表面波幷沿弧面向周边“流散”，在流动过程中一路按指数规律衰减，形成回波的时候已是强弩之未了。这个隐身设计比F-117A的几何多面体外形要先进很多，既达成全向隐身目的，又兼顾了飞机的气动特性。

　　后来洛克希德进一步发展了B-2A的连续可变曲率大弧面，幷注意到隐身和气动要求的均衡，推演出F-22A的外形。F-22A的菱形截面和机身的尖锐折边与B-2A的无尾飞翼外形异曲同工，对战斗机来说，这依然是现今隐身的最高境界。

　　无数研究表明，由外形达成的隐身是最有效的，但代价也相当大。隐身加上超声速巡航和超机动性，使得F-22A成为美国和世界历史上最大、最重、最昂贵的战斗机。按照180架的采购量来分摊研制费用，F-22A的单价将达3.5亿美元以上，是便宜的F-15C的7倍之多。各国空军对隐身的重要性在原则上都同意，但对于如何实现最大效费比的隐身，尤其是隐身在实际战争(而不仅仅是战斗)中的效果尚存有分歧。

F-22A猛禽战机做除冰实验

　　隐身并不是真的就看不见了，只是减小被发现的距离全向隐身在各个方向上的效果有显着差异，正视依然是雷达特征最小的方向。B-2A的隐身性能要好得多，但依然要仔细规划入侵路线，确保雷达特征最小的一面面向敌雷达。F-22A作为空中优势战斗机，就顾不得那么多了，在出击的时机、方向、路线方面没有轰炸机、攻击机那么自由。防空截击时就不谈了，即使在执行空中任务日寸，敌人的战斗机也是机动的。就算F-22A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-22A对地面雷达、预警机和其他方向上的敌机也有同样的隐身效果。在空地网络化的明天，这不比直接被敌战斗机雷达锁定要好多少。

　　F-22A的发动机是战斗机历史上推力最大的发动机，但大推力等于大的红外特征。虽然F-22A的矩形喷口有助于增加炽热喷气流与周边空气的混合，尽快减低温度；但另一方面，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，使得F-22A尾喷流的红外特征不比F-15低。即使解决了尾喷流问题，机身蒙皮和前缘的气动加热也没有办法消除，尤其当F-22A打开加力推力在高空做超声速巡航时，机身的红外特征将是巨大的。在机载和地面光电探测手段高度发达的今天，这是隐身的一个大漏洞。

　　F-22A如果做超声速巡航，将不可避免地造成音爆。虽然随着高亚声速和超声速飞机的发展，用听音装置来探测入侵飞机的做法已不像第二次世界大战时那么重要；但是，将听音装置用高速网络连接起来、配以高速信号处理，听音探测还是有相当的预警功能的，可以引导战斗机接敌——尤其是对于深入敌后的F-22A。

　　隐身战斗机在协同作战中还会遇到一个特殊的问题，即如何不被同一空域的其他友军战斗机所误伤——这也是海军的攻击核潜艇一般不与友军潜艇在同一海域共同作战的原因——为此要解决敌我识别的问题。应答式敌我识别的不可靠已经是不争的事买。“非合作式敌我识别”的一个方法是用雷达精确扫描敌机、构造立体图形，然后进行图形识别；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。这都要求雷达大功率照射，和隐身的要求是矛盾的。况且有朝一日，对手也可能掌握同样的隐身技术，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-22A的战术处境极大地复杂化。预期效果与实际效果

　　F-22A的前向隐身性能十分优秀，但巨大的背面看起来像一堵墙一样显眼，对视距内空战时的隐身很不利。不过这“应该”不是太大的问题——F-22A“应该”在视距外已经把敌人干掉了。然而，战斗的发展往往不是按主观想定进行的。例如，在越南战争时期得到大规模应用的“麻雀”中程空空导弹，设计初衷是在中距离上迎头攻击敌机，此时导弹上多普勒导引头的效果最好，还可以利用双方的相对运动增加导弹的有效射程。然而在实战中，大部分拦截成功的导弹都是在尾追攻击中发射的，原因是，飞行员的想法和设计师的想法幷不一样。

　　在战斗中，为了消灭敌人、保存自己，导弹不一定恪守某一个攻击方向。F-22A飞行员可以迎头拦截敌机展开对自己有利的近距格斗也可以利用自己在速度和机动上的优势，“划大圈”完成包抄动作，占领敌机后方的有利发射阵位。但战斗机高速大转弯时要先拉半个横滚，这样巨大的背面就正对敌方，比较容易被敌方的空中和地面雷达发现。

　　总之，F-22A优秀的前向隐身性能只有在双方列面接近的理想战斗情况中才能发挥出来，而这在实际作战中只占较小的一部分。F-4和“麻雀”中程空空导弹、F-14和“不死鸟”远程空空导弹在作战模拟中的优秀战绩与实战战绩的差异也是这么产生的，F-15的案例更说明问题。

　　在F-15战斗机诞生之初，美国空军曾对其作战效能做过计算机仿真研究，结论是惊人的：F-15A和“米格-21”的交换率达到955比1！多年后在内利斯空军基地，美国空军用和“米格-21”性能相近的F-5E，与F-15C进行了对抗演习。演习前的计算机仿真表明F-15C大占上风，交换率为70比1；经过有空战经验飞行员的修正，交换率仍然为18比1。实战演习中，F-15C与F-5E按2对1、1对1、4对4、2对4进行对抗，双方从相对方向进入约50千米直径的交战空域，然后进行“自由搏击”。F-15的电子系统无疑比F一5优越，幷装备了“响尾蛇”近距格斗导弹和“麻雀”中程空空导弹，而F-5只装备了“响尾蛇”，但结果却令人十分震惊：F-15对F-5，在2对1(交换率5比1)、1对1(交换率3比1)、4对4(交换率2比1)时均有利于F-15，但优势幷不大；在2架F-15列4架F-5时，交换率就下降到1比1了。实战演习的结果与计算机模拟大相径庭。F-22A比F-15先进得多，但在多机对抗的实战中，是不是能够创造奇迹，历史的经验幷不看好。

　　如果从空中主宰作战推进一步，将F-22A用于常规的浅近纵深争夺制空权的作战，F-22A以其较好的前向隐身性能与极其出色的飞行性能，无疑可以很好地完成使一任务；然而F-15C、F/A-18E同样也能完成使命，尽管可能没有F-22A那么“轻松”。考虑到F一15C和F-22A的单价比为1：7，到底用谁更合算就很值得研究了。尤其是近距多机格斗的情况下，4架F-22A与同样价钱的28架F-15C相比，后者的胜算或许更大；最不济，28架F一15C在战术选择上的灵活性也比4架F-22A要好得多。

　　在战争中，数量本身就是一种质量。在第二次世界大战中，德国“虎”式和“豹”式坦克的性能要比被戏称为汽油桶的美国“谢尔曼”坦克高到不知道哪里去了，但是凶狠的“虎”、“豹”最后还是被浪潮一般涌来的“谢尔曼”们撕成碎片。美国空军再阔气，也只能承购180架F-22A，其中至少70～80架留驻本土，作为本土防空、战时增援、训练、损失替补之用；在欧洲和亚太最多只能各派驻50架左右。即使所有F-22A全部集中到一个战区，也还是有完好率和出动率的问题。到时候，在任何一场具体的战斗中，到底能同时投入多少F-22A是很成问题的。

　　高昂的单价也会使战地指挥官在使用F-22A的时候缩手缩脚——就像C-5“银河”运输机是按野战机场起降的要求设计的，但高昂的单价使它在整个生涯中从未在野战机场中实际起降过；现在的C-17也有重蹈这条老路的迹象，尽管它在试飞中试验过野战机场起降。