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来自波斯的征服者——伊朗F-313隐身战斗机

发布时间:2013-05-07  原作者:晨枫   点击数:

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  2 月 2 日,伊朗向世界展示了 F-313“征服者”隐身战斗机,伊朗总理内贾德亲自视察。伊朗声称“征服者”具有先进的机载电子系统,具有隐身能力,但很多人对这架飞机到底能否飞起来都表示怀疑。“征服者”是一架外形奇特的战斗机,采用了一些前所未见的设计特征。正是由于这些匪夷所思的设计特征,使得人们怀疑这架战斗机的真实性。

F-313“征服者”是一架奇特的战斗机

  很多人称“征服者”为一架鸭式战斗机,但事实上“征服者”不是一架鸭式战斗机,而是一架少见的串列翼战斗机。仔细观察前翼,可以发现前翼不仅具有固定的翼面和机动的后缘,好像常规机翼一样,而且相对于主翼的面积较大。“征服者”并不是第一架在前翼上采用机动后缘的战斗机,70 年代瑞典的 AJ-37“维京海盗”战斗机也是这样的。瑞典在设计 AJ-37 时,既想利用鸭翼对主翼的下洗增升作用,又对采用全动鸭翼所带来的气动复杂性没有信心,所以采取了这样的折中设计。相比之下,南非在改装“幻影 III”时,采用的是简单的固定鸭翼;法国“阵风”、欧洲“台风”和中国歼-10 采用的就是高性能的全动鸭翼。但较大的前翼相对面积在战斗机世界里就没有先例了。这只说明一个问题:“征服者”的前翼是要求产生升力的。鸭翼相当于把常规的平尾搬家到主翼的前面,主要是用于控制俯仰和滚转机动的,而不是用于产生升力的。但串列翼的前翼是产生升力的。在某种意义上,串列翼也是一种双翼机,只不过由传统的上下双翼改为前后双翼。串列翼在前后机翼上分担升力的产生,也给飞行控制带来了新的可能。当然,串列翼也给机翼设计带来新的问题,前后机翼产生不利互相干扰的话,1+1 就小于 2 了。伊朗是不是有这样的气动设计功力趋利避害,外界只能推测。但伊朗在“征服者”上揭示的另一些设计特征显示了伊朗航空科技界超常思维的特点。

座舱出奇地简陋

  “征服者”采用了战斗机上前所未见的下垂翼尖。60 年代的美国 B-70“女战神”轰炸机采用了下垂翼尖的设计,但那是 3 倍音速的轰炸机,具有和“征服者”完全不一样的设计考虑。B-70 的机身从前到后逐渐向两侧鼓起,好像一个横放的楔子一样。在高速飞行中,这个楔子的两侧斜面把气流向两侧挤压,造成翼下的高压,增加升力,这就是所谓的压缩升力,与通常的机翼升力机制有所不同。下垂的翼尖就是用来从外侧兜住翼下高压气流、强化压缩升力的的。“征服者”的气动外形、机翼厚度不是为 3 倍音速设计的,能达到 1.5 倍音速就不错了,肯定不是用于压缩升力,下垂翼尖是用于在大迎角飞行时增加机翼升力和改善方向安定性的。大迎角飞行时,机翼升力不足,平尾或者鸭翼的控制力矩不足,垂尾由于机身的遮挡控制力矩更加不足。如果发生不可控偏航或者滚转,两侧升力的不平衡会很快使飞机失控。腹鳍就是用于补偿大迎角飞行稳定性的有效手段,“征服者”的下垂翼尖则相当于移到翼尖的大型腹鳍。另外,超大号的下垂翼尖也兼做翼梢小翼。理想小翼本来就有向上和向下两部分,民航客机通常只用向上的一半,只有波音 737MAX 等少数飞机上下两半俱全。“征服者”反其道而行之,只有下半,没有上半,因为下半可以兼做腹鳍。

也出奇地小

  “征服者”还采用了战斗机上少见的翼上进气口,显然是出于隐身考虑。就隐身设计而言,“征服者”不超过 F-117 的多面体水平,尽管这以大大落后于世界航空科技的主流,这和伊朗的气动设计和计算能力是相符合的。除了 F-117 外,翼上进气口罕见于战斗机,因为翼上进气口在大迎角下进气畸变严重,影响发动机工作。但翼上进气口可以用机体对来自地面的雷达有所遮蔽,提高隐身,以对地攻击为主的话,并无大碍。另一方面,翼上进气口为机腹空间让出地方,容易安排机内武器舱,50 年代末下马的美国 F-107 战斗机就是这样的。现在还不清楚“征服者”是否有机内武器舱的设计,但至少在理论上已经把地方腾出来了。

设计细节只能用粗糙来形容,这样的发动机喷口肯定有严重的热防护问题

  但地方腾出来了,还需要有足够的尺寸才能管用,这里涉及到“征服者”的总体尺寸。从有限的图片来看,“征服者”出奇地小,基本尺寸甚至不及诺斯罗普 F-5 战斗机,所以很难安排有意义的机内武器舱。事实上,单发的“征服者”很难装载足够的机载武器和燃油,实战效用很可疑。根据已知的信息,伊朗航空工业制造发动机的能力不超过装用 F-5 战斗机的通用电气 J85 的水平,这是 50 年代水平的涡喷发动机,军用推力只有 15 千牛级,加力推力也只有 22 千牛级,甚至不及歼-7 战斗机装用的涡喷 7 的一半。F-5 是双发的,单发的“征服者”的作战能力可想而知。

  “征服者”也惊人地粗糙,给人以简陋模型的印象。机体表面好像高中生在校办工厂里糊出来的,座舱盖的透光度和变形连作为拖拉机的风挡都不合格,发动机喷口几乎没有防热处理,座舱里的航电也惊人地简陋。如果现在的“征服者”只是公关用的模型,这将一点不奇怪。但“征服者”并不是业余之徒的魔幻玩具,在设计上并没有飞不起来的本质缺陷。“征服者”不可能成为高性能空战战斗机,但基本尺寸作为对地攻击为主的无人机还是适合的,具有座舱的有人-无人双模式作战飞机正是现代作战飞机的一个重要的新动向,可以在复杂和高危任务之间灵活转换。假以时日,以“征服者”为基础或许可以形成有意义的作战飞机体系,包括先进无人机。更重要的是,“征服者”显示了伊朗对于自身能力的局限和伊朗特色的隐身作战飞机的定位有清醒的认识。进攻是最好的防御。“征服者”不具备高机动性和先进的空战能力,航程和载弹量也远远落后于现代航空世界公认的最低要求,但对于近在眼前的海湾敌对邻国来说,具有隐身能力的“征服者”依然可以配合伊朗的弹道导弹发起有效攻击,至少不是伊朗被动挨打,这比单纯防御要主动得多。

三面图

艺术家想象图

  在世界上有决心自己研制作战飞机的国家中,伊朗或许是基础最差的,比中国在 50 年代起步的时候还要差。伊朗在 60-70 年代购入大量美英先进装备,美国海军和伊朗空军同步装备第一批 F-14,英国甚至为伊朗特意研制“伊朗狮”主战坦克,后来成为“挑战者”的前身。但是伊斯兰革命之后,美英对伊朗实行严格禁运,伊朗只有自力更生,从维修、翻新现有主战装备做起。

古代波斯曾经非常强盛,如今只能从遗址来揣摩了

  文明古国波斯在历史上有过辉煌,在圣经时代之前就是西亚最强盛的国家之一。如果不是波斯的塞流士打败了巴比伦,被尼布甲尼撒流放到巴比伦的犹太人也不会回到耶路撒冷,也就没有后来被罗马人放逐出以色列的事,犹太教、基督教、伊斯兰教的历史都要重写。波斯现称伊朗,在 70 年代末伊斯兰革命后,伊朗从美国在穆斯林世界最可靠的铁杆盟友跌落为不共戴天的死敌,甚至“升级”为“邪恶轴心”之一。从伊斯兰革命之后,美国对伊朗的军事威胁从来没有停止过。伊朗秘密发展核能力之后,以色列也反复威胁要攻击伊朗。从某种意义上来说,伊朗是现代历史上受到军事威胁最多的国家。在美国入侵阿富汗和伊拉克之后,伊朗两面受敌,不少人预测美国入侵伊朗只是时间问题。美国已经撤出伊拉克,也即将撤出阿富汗,但对伊朗的敌意一点没有减少,海空一体战不仅是为中国量身订造的,也是针对伊朗的。

  由于受到美国军火禁运的限制,伊朗的大批 F-14、F-4、F-5 战斗机缺乏备件,被迫停飞。除了走私偷运一点零备件以外,伊朗也自力更生,把美制战斗机拆开来,反向测绘,自制零备件,维持装备的战备状态,并将互不适配的现有装备整合成新的作战能力,比如把本来是作为防空导弹使用的“霍克”改装为空空导弹并装上F-14战斗机。在这个过程中,伊朗建立了自己的航空工业。这是从“闪电” (Azarakhsh)式战斗机开始的。

30 多年后,伊朗空军的主力依然是 F-14 和 F-4,只有少量从伊拉克逃过来的米格-29 作为补充

为了避开美国禁运,伊朗自主把“霍克”防空导弹改为空空导弹

“闪电”战斗机与 F-5 的渊源容易看出

  在1997年4月间,伊朗副总参谋长阿拉斯特准将出乎意料地宣布,伊朗已经成功地自行研制了“闪电” (Azarakhsh)式战斗机。关于“闪电”的投产和服役情况,来自伊朗的官方说法互相矛盾,一般认为 1997 年下半年已经开始成批生产,从 2000 年中开始,达到每年 10 架的产量。“闪电”已经在伊朗的军事演习中露面,或许可以认为已经进入现役。

  伊朗对“闪电”式战斗机的研制过程和性能没有多说。据外界推测,伊朗以 F-5 系列为基础,结合 F-14、F-4 和 F-5 的技术,研制成功“闪电”。“闪电”在外观上和 F-5E 十分相似。F-5E 是美国诺思罗普公司在 60 年代研制的单座双发轻型战斗机,以轻巧灵活著称。在电影《壮志凌云》中,所谓的“米格-28”就是由 F-5E 扮演的。“米格-28”自然是胡扯,但 F-5E 的出色机动性可是不虚,在很长时间里,美国空军的入侵者中队就是用 F-5E 模仿机动灵活的米格-21 的。由于 F-5 系列属于轻型战斗机,航程短,载弹少,不符合美国空军攻势制空的战术思想,所以除了少数用来训练外国飞行员和作为入侵者飞机之用外,F-5 系列没有在美国服役,而是被作为军援战斗机大量出口到挪威、加拿大、南越、土耳其等几十个国家,伊朗也拥有大量 F-5 系列战斗机。F-5 系列的成功使诺思罗普大受鼓舞,F-18 战斗机的原型 YF-17 就是作为 F-5 的大改开始的。伊朗声称“闪电”具有先进的武器系统,据称使用米格-29 上的 N019 雷达。N019 是苏联空军为赶上西方战斗机雷达技术而设计的,探测距离达 70 公里,具有下视下射和制导半主动雷达制导中程空空导弹的能力。但根据前东德飞行员的经验,米格-29 依靠自身的雷达根本无法有效地在空中发现超视距目标,离开了地面的引导基本上就是两眼一抹黑,所以在“闪电”上的功效也不容乐观。伊朗没有提及“闪电”的发动机,估计依然是 F-5E 上使用的 J85 涡喷。J85 在技术上十分陈旧,推力不足,所以 F-5E 在海平面根本无法达到超音速,在高空也勉强达到 1.6 倍音速。如果不出意外的话,“闪电”在速度上也是平平。

  “闪电”之谜尚未解开,伊朗又推出“雷电”(Saegeh)。伊朗声称为“第五代战斗机”,在 2004 年 7 月宣布了研制计划,在 2006 年 8、9 月间的一次军事演习中露面,据伊朗声称,从 2007 年开始已经进入现役。除了泛泛地提到其先进的能力外,伊朗对“雷电”式战斗机并没有太多的描述。从外观上看,“雷电”和“闪电”无疑是一奶同胞,不过“雷电”比“闪电”走得更远。和 F-5E 相比,“雷电”采用略带斜切的菱形进气口和外倾的双垂尾,据称这是为了提高隐身性能。美国的 F-22 战斗机是隐身战斗机的参照。和 F-22 相比,“雷电”只有在进气口和垂尾处理上有这么点意思,但机身其他地方看不见任何隐身处理,更不可能做到超音速巡航和超机动性,所以称之为“第五代战斗机”是言过其词了。伊朗没有提及“雷电”的航电和发动机,估计和“闪电”一样。

“雷电”战斗机改为双垂尾布局

后期型还修改了进气口

  “闪电”和“雷电”是伊朗军事工业来之不易的成就,但面对先进的美国空军和海军战斗机,“闪电”和“雷电”无疑是有很大差距的。在实战中,估计伊朗会将“闪电”和“雷电”作为具有空战能力的对地攻击机使用,而不是作为制空战斗机使用。在公开的军事演习中,伊朗空军也是这么做的,F-14 和 F-4 继续作为空战主力。全面提升“闪电”和“雷电”的性能不是简单地修改进气口和双垂尾就可以做到的,需要从发动机、航电、武器系统和基本气动设计上全面入手。中国在这条路上摸爬滚打了 50 年方成正果,伊朗还任重道远。

  除了战斗机外,伊朗在无人机方面也不放松。2009 年 2 月 25 日间,驻伊美军在跟踪 70 分钟之后,击落了一架伊朗的无人机。《华盛顿邮报》也报道,驻伊美军发言人马克贝勒斯特罗斯表示,驻伊美军的雷达监测到一架无人机,正在巴格达东北方向约 100 公里的领空展开侦察,这架来自伊朗的无人机在伊拉克领空滞留约 70 分钟后,驻伊美军司令部下令两架 F-16 战斗机开火将其击落。据称被击落的是伊朗的燕子-3 型无人机。但伊朗外交部否认有这样的事,伊朗外交部发言人哈桑在 3 月 17 日发表谈话说,“驻伊拉克美军 16 日发表报告说击落了伊朗一架无人飞机,我不知道有伊朗的无人侦察机在伊拉克领空被美军击落的问题。”

伊朗燕子-3 型无人机

  伊朗拥有自制的无人机已经有一段时间了,伊朗制造的无人机在 2006 年的黎巴嫩真主党和以色列的作战中就用于侦察,“埃拉特”号护卫舰到底是被反舰导弹还是自杀无人机击中的,一直都有争议。据说 2006 年 5 月 31 日,一架伊朗的无人机还抵近侦察正在波斯湾里巡弋的“里根”号航母达 25 分钟,“里根”号先后派出四架战斗机和两架直升机前去拦截,但伊朗无人机最终还是全身而退,返回了基地。

伊朗燕子无人机拍摄的“里根”号航母

  与战斗机相比,无人机在技术上并不是特别复杂。极端一点地说,遥控的模型飞机就是最简单的无人机。对于航空工业不发达的国家,从要求较低的无人机入手,是迅速建立某种空中力量的捷径,不仅伊朗,巴基斯坦、墨西哥、约旦、马来西亚、土耳其都有自己的无人机项目,有些已经投产。

  伊朗已经投产好几种无人机,其中比较出名的有“燕子”系列、“暴风雨”系列、“莫哈杰尔”系列、“阿拉比”系列等。螺旋桨推动的“暴风雨”系列可以用于战术侦察,或者用于定位和摧毁敌人的雷达,作用和以色列的“哈比”反雷达无人机相似。但喷气推进的“燕子”系列性能更加先进,伊朗自称性能直逼美国“全球鹰”,这是夸大其词了。然而,“燕子”用于战略侦察、巡航导弹模拟甚至电子干扰,这是完全没有问题的。更加叫美国揪心的是,喷气推进的高速无人机一旦具有低空掠地飞行能力和有效的制导系统,和巡航导弹也就是一层纸的差别。伊朗一旦具有自主的巡航导弹能力,这才是美国的噩梦。这种“穷人的巡航导弹”一旦扩散,对美国的全球军事优势和以色列也是一个不大不小的威胁。

“莫哈杰尔”无人机

  巡航导弹目标小,射程远,精度高,威力大,拦截困难。即使伊朗的巡航导弹达不到美国“战斧”的水平,也将极大地影响美国在海湾的军事决策。以色列在和受到伊朗支持的黎巴嫩真主党作战期间,就对真主党时候会使用携带生化武器的伊朗制无人机攻击以色列境内目标大为忧心,不得不调派相当数量的战斗机和预警机组织空中巡逻。当然,真主党最后并没有用无人机攻击以色列境内的目标。美军在海湾的高价值目标太多,哪里挨一下都是兹事体大。美国不是没有能力防御巡航导弹,但编织疏而不漏的天网需要耗用大量的作战资源,对美国已经捉襟见肘的全球军事部署很是不利,也提高美国对伊朗进攻的门槛。当然,这本来就是伊朗的目的。

  即使伊朗的喷气式无人机还不具备作为巡航导弹的能力,具有相对可靠的战略和战术侦察能力也对伊朗判断美国的作战意图和时机有极大的帮助。知己知彼,才能百战不殆 。从美国的角度来说,美国当然不愿意把自己在海湾的军事力量从部署、调动到战备状态无遮无拦地暴露在伊朗面前,更加不愿意被伊朗通过无人机刺探而发现薄弱环节。但伊朗具有自主制造无人机的能力了,已经形成战斗力了,无人机的游戏已经不是美国愿意不愿意的问题了。

  另一方面,2011 年 12 月 4 日,就在珍珠港事件 60 周年前三天,伊朗宣布“俘虏”一架美国的洛克希德 RQ-170“哨兵”无人机,并在电视上公诸于众。美方一直宣称这架无人机是由于故障而误入伊朗之手,伊朗则声称这是伊朗电子战部队用电子诱骗的方式把飞机骗入着陆的。事件的真相可能还要等待未来解密,但不争的事实是美国确实有一架 RQ-170 落入伊朗手里,而这架飞机完好无损。如果伊朗真的具备了侵入美国无人机控制系统的能力,这对美国是巨大的坏消息。这不仅影响美国对伊朗的无人机的使用,还影响到美军的指挥控制系统。

伊朗高调展出的 RQ-170 1:1 模型

  除了飞机,伊朗的自主军工渐成体系。尚不知名的伊朗主战坦克具有浓重的俄罗斯 T-72 的影子,Boragh 步兵战斗车更是和俄罗斯的 BMP-1 酷似,伊朗还在建造战舰和潜艇。伊朗的自主军工能力无疑是伊朗真实实力的一部分,伊朗的自制武器装备或许在很长时间内不能和世界先进水平相提并论,但伊朗保卫自己利益的决心和能力却是不容轻视的。伊朗不会被动地保卫自己,在条件、机会和能力所及范围内,伊朗或许会在防守中做出有限的反击。美国要是和伊朗开战,这将是和塞尔维亚、伊拉克、阿富汗绝然不同的一个对手。

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