法国阵风实战(法兰西空中轻骑兵)

在世界先进的第四代战斗机中有两款颇有渊源、定位类似、外形相近,且都来自欧洲的中型战斗机,这就是英国、意大利、西班牙、德国联合研制的欧洲战斗机“台风”和法国的“阵风”战斗机。由于在地理位置上正好被生产“台风”的四个国家所包围,经常有好事之徒将法国的“阵风”战斗机比作四面楚歌的西楚霸王。因为相比欧洲战斗机“台风”(Eurofighter Typhoon),“阵风(Rafale)”无论是从总产量还是出口市场都有所不及,甚至差距明显。现实情况是,法国在上世纪80年代初撤出了统一的欧洲战斗机计划,导致欧洲国家浪费了大量不必要的时间、金钱和精力重复生产了两种非常相似的飞机。这两架性能卓越的飞机之间相对微妙的差异激发了很多激烈的辩论,其中常常因为参杂着民族自豪感而难以产生一个公正的结论。

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欧洲战斗机“台风”和法国“阵风”战斗机是出自同门,中途分道扬镳两种优秀的中型战斗机

因此,作为一个身处和欧洲相差数千公里、对欧洲各国没有偏见的军事爱好者,稀星天外将根据手头的资料对这两种飞机做一评判,自认为应该算得上公正公平。当然,标题中的“最终裁决”仅是我的一家之言,其效力也许出不了我家大门。事实上,稀星天外认为关于这两架飞机的讨论会一直持续下去,很有可能在它们全部退役后,仍会持续很长一段时间

设计理念

法国的“阵风”战斗机和欧洲战斗机“台风”有共同的计划根源,因此在设计和气动外形上非常相似。最大的区别在于各自对机翼翼型和机身外形的优化,以及采用气动耦合还是非气动耦合鸭式前翼的区别。鸭式前翼是否气动耦合是由其产生的升力与主翼前缘产生的升力之间的相互作用来决定的。由于距升力中心的力矩更大,因此距机翼较远气动不耦合的鸭翼可实现更大的控制权限增强飞机的敏捷性,但不能用于改善飞机的高攻角性能。

很显然,“台风”战斗机采用了非气动耦合鸭式前翼。这种设计可在超音速区间和负载相对较轻的空中优势作战中最大限度地提高机动性。相比之下,“阵风”战斗机的气动耦合鸭式前翼和机翼形状经过了优化,可在较宽的速度和攻角范围内最大程度地提高升力并提高武器的携带能力

在空气动力学设计方面,可以认为两架飞机都能很好的满足自己的任务需求。它们的气动布局都是根据作战需要来定的,不存在谁好谁坏。

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“台风”战斗机的鸭式前翼布局

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“阵风”战斗机的鸭式前翼布局

传感器和人机界面

雷达是在公开场合讨论中一个敏感且高度受限的话题。但是,我们可以认为,“台风”战斗机目前使用的CAPTOR-M雷达(M代表“Mechanism”,即机械扫描的意思)是当前世界上正在使用的最先进、能力最强的机械扫描雷达。虽然它不像已经在法国空军装备的“阵风”战斗机上使用的具有861个“发射/接受(T/R)”模块的新型RBE2主动相控阵雷达那样具有低概率被拦截(隐身发射无线电波)特性以及多种边跟踪边搜索模式

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“阵风”战斗机的RBE2主动相控阵雷达只有861个T/R模块

在空对空作战,特别是在对付少量非隐身威胁的情况下,由于其出色的探测距离和分辨率,“台风”上的CAPTOR-M雷达可能比RBE2更具优势。但是,在面对距离和高度都不尽相同的大量目标时,以及扮演对地攻击角色时,“阵风”的RBE2雷达处于领先地位。

然而,一旦拖了很长时间的CAPTOR-E主动相控阵雷达在2020年之后被集成到“台风”战斗机上,那么它将在雷达方面全面领先RBE2。其原因是相比RBE2,CAPTOR-E具有更大的雷达孔径,可以容纳更多的T/R模块,并且具有更大的探测角度。最后一种能力尤为重要,因为它可以让“台风”战斗机充分发挥“流星(Meteor)”空对空导弹的大射程优势,可以在持续制导导弹的同时,保持对来袭目标的最大探测范围。

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“台风”即将装备的CAPTOR-E主动相控阵雷达孔径更大,可以通过天线后方的重指向技术,具有200度的视角

稀星天外注:通过使用创新的重指向天线技术,CAPTOR-E的最大视角为200度。而RBE2和美国APG系列采用固定式天线的雷达视角只有120度。

“台风”战斗机上使用的PIRATE红外搜索和跟踪(IRST)传感器无疑是世界现役战斗机上安装的类似系统中探测距离最远、灵敏度最高的。但该传感器惊人的灵敏度在“台风”战斗机服役的前十年制造了大量虚警,让其根本无法使用。但是现在,飞机的处理能力终于能够匹配它的灵敏度,并可以充分利用这种灵敏度在超远距离对战斗机大小目标(包括隐形目标)进行探测,而不用开启雷达。这已经成为“台风”战斗机在争夺空中优势作战中最强大的优势之一。但是,一直以来,法国“阵风”战斗机都在雷达和IRST相互集成以最佳方式共同完成任务方面具有更高的水平。这是“台风”战斗机在2017年完成的P3E软件包升级中的主要项目之一。

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“台风”战斗机上使用的PIRATE IRST传感器

这两架飞机在驾驶舱人机界面方面都非常接近,并且都在通过不断升级简化驾驶舱的操作复杂度,以减少飞行员的工作负荷。对于每一个驾驶过美国第四代战斗机的飞行员来说,改为驾驶这两种飞机没有任何问题,因为这两种飞机需要飞行员更少地驾驶操作,使操纵它们进行一般飞行非常容易。飞行员可以将他们的精力集中到如何充分利用两架飞机战斗潜能完成更艰巨的任务中去 。之前,英国皇家空军的“台风”战斗机教官飞行员曾经透露,具有“狂风”GR.4或F.3驾驶背景的飞行员在转飞“台风”战斗机时遇到的最大困难之一就是如何最好地利用它的杰出能力。

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“阵风”战斗机的座舱布置图

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“台风”战斗机座舱布置图

从向飞行员展示的驾驶舱照片来看,“阵风”战斗机上的传感器融合技术比“台风”战斗机要领先一步,尽管BAE系统在2017年的P3E升级中企图在某种程度上弥补这一差距。稀星天外要提醒大家的是,这两架欧洲战斗机都使用了后传感器图片融合方法来简化飞行员的信息,而不是F-35战斗机所采用的更为复杂的方法。F-35的传感器融合会将所有传感器的输入数据都由一个程序进行统一处理。在向飞行员展示一张经过处理的图片之前,机载系统会对这些数据进行提取,转换,分析,对比和合成。后传感器融合是不同传感器本身不相连,它们的输出由一个信息管理系统进行简单地合并,以简化向飞行员输出的显示数据。

传感器方面,没有主动相控阵雷达的“台风”在雷达方面暂时落后“阵风”,但在IRST方面扳回一局。然而在传感器融合上,两者差距很小,“阵风”稍稍领先。

隐身性

隐身性能也是一个在公开的讨论中很难验证的热门话题。这两架飞机虽然都具有一些减低雷达反射截面的设计,但在本质上两者都是非隐身设计。两者都采用了S型进气道,使得发动机压气机的叶片不会被雷达波直接照射。这是减少雷达反射的一个关键设计。“阵风”还在机身上使用最早为SR-71“黑鸟”开发的锯齿状面板边缘。最后,和F-22“猛禽”相似,“阵风”战斗机镀金的座舱盖也减少了雷达波的反射。

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“阵风”战斗机的S型进气道基本遮住了发动机压气机叶片

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“台风”战斗机的进气道也基本挡住了发动机的风叶

相对而言,在这两种战斗机中,“台风”更多地利用雷达吸波材料和主动式鸭翼雷达信号管理来减少正面雷达反射截面。而“阵风”则更多地应用它出色的SPECTRA电子战系统来实现“电子隐身”。后者在接收到敌方的雷达波后会主动返回一个振幅和波长相等、相位正好相反的无线电波以抵消反射的雷达照射波。

综合所有因素,“阵风”在隐身性方面略有领先

飞行性能

“台风”战斗机是两者中速度更快的飞机。“台风”在高空的最大速度超过2马赫,在海平面的最大速度可以达到1.25马赫,分别超过“阵风”的1.8和1.1马赫。另外,“台风”可以不开加力实现1.1马赫的超音速巡航。根据购买了“台风”战斗机的奥地利空军测试,该数字甚至可以提高到1.5马赫。

发动机的推重比明显更高,可以在所有海拔高度都获得更好的加速度。这也使“台风”战斗机在水平格斗状态下比“阵风”更持久地保留和更快地恢复能量。相比“阵风”,它那超过18000米的实用升限也更高。这使“台风”战斗机能够与美国第五代战斗机F-22“猛禽”在空中优势作战中完美结合,“飞得高、飞得快”正是它的设计优势所在。

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在和F-22战斗机的配合方面,高空高速能力更出众的“台风”战斗机更加完美

阵风”和“台风”相比具有明显的负载能力优势。它在低速和低空时的机动性也比台风好,尽管“阵风”的这一优势很小,除非两种飞机的负载都非常高。就水平机动性而言,“阵风”具有更好的瞬时转弯率,可以更快地转弯,但“台风”可以在不降低速度的情况下更长地保持较高的g值。受限于两架飞机进气口位置,并且都缺乏推力矢量发动机,两者的高攻角飞行性能也很相似。尽管“台风”的进气口可以稍微“扩大”以在高攻角和低速时增加吸入的气流。

两架飞机在配备三个可抛弃式副油箱的转场模式下,航程几乎相同,都在3700公里左右。但在执行对地攻击任务时,“阵风”战斗机更大的有效载荷能力使其能够在携带定量的对地弹药下,在机翼下挂载额外的副油箱。欧洲各国空军标准作战方案中空中加油机的高可用性意味着航程上细微的差异对于整体战斗力影响甚微。

“阵风”战斗机基本设计中的“阿喀琉斯之踵”可能是其动力不足的M88发动机。它在额外推力方面的发展潜力很低。“斯奈克玛(Snecma)”M88是造成法国人退出欧洲战斗机项目的主要原因之一,因为M88永远无法为“台风”战斗机提供足够的动力,但法国人坚持要使用它。根据EJ200的生产商欧洲喷气公司(Eurojet,建造EJ200发动机的联盟企业包括英国的罗-罗公司,意大利的Avio公司,西班牙的ITP公司和德国的MTU航空发动机公司)的说法,EJ200不仅非常可靠,而且具有非常显著的推力增长潜力(轻松达到20-30%)。对于Eurojet来说,最大的问题是该发动机运行得如此之好,现有客户对EJ200感到如此满意以至于没有任何发动机升级或更换的需求,使得他们无活可干。

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“台风”战斗机所使用的EJ-200发动机可以说是所有现代战斗机发动机中可靠性最高的一种

因此就飞行性能而言,“台风”战斗机显然为自己赢得了无可争议的一分

机载武器

就机载武器装备而言,和“台风”上已被证明行之有效的AIM-120C先进中程空对空导弹相比,在“流星”远程空对空导弹进入“阵风”战斗机装备国服役之前,这架飞机都缺少远程空对空打击能力。那时“阵风”战斗机在远程空对空领域受到了严重限制,因为它必须完全依赖在20公里以外就不甚可靠的“米卡(MICA)”空对空导弹。“米卡”导弹从本质上讲,是一枚射程被强行拓展到中距射程的近程空对空导弹。

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“米卡”导弹其实定位很尴尬,远程性能不好,甚至不如英国皇家空军的近距导弹ASRAAM

可以肯定的的是,即使是英国皇家空军使用的近距红外制导空对空导弹的ASRAAM,在20公里以外也比“米卡”导弹具有更大的存速和机动性。虽然“米卡”空对空导弹是一种近距高机动导弹,具有发射后锁定功能。但是,它在机动性上比不过德国、意大利和西班牙的“台风”所使用的IRIS-T导弹,在中等距离上的速度和杀伤力又不如ASRAAM

即使当“流星”导弹在2018年开始装备“阵风”战斗机,为其提供急需的远程火力后,“阵风”只能在发射导弹后利用单向数据链与导弹通信,而不能像“台风”甚至瑞典的“鹰狮”战斗机那样使用双向数据链通信。双向数据链路在导弹工作于半主动模式时,可以在超长距离交战中提供更加准确和可靠的制导。

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“流星”超视距空对空导弹的射程据说可以达到150公里

在火炮方面,两架飞机都配备了高效的航空机炮,具有高威力炮弹和良好的瞬间射速。“阵风”装备的30毫米GIAT 30转膛机炮具有更高的射速。但在有效射程上,“台风”战斗机上的27毫米毛瑟BK27转膛机炮则更甚一筹。

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GIAT 30机炮的射速为每分钟2000发

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毛瑟BK-27机炮的射速为每分钟1500-1800发

就空对地弹药而言,鉴于“阵风”战斗机已经集成了包括核武器在内的法国整个空对地军火库,它显然是该领域的赢家。“铁锤(Hammer)模块化空对地武器(法语:Armement Air-Sol Modulaire,AASM)已被证明是高效而精准的,拥有对一个普通炸弹灵巧改装套件来说不错的射程,尽管与其他替代品相比它的价格较昂贵。

相对的,2015年部署在塞浦路斯执行打击ISIS任务的,第2和第3阶段P1Eb配置“台风”战斗机只能使用由“蓝汀(Litening)”III瞄准吊舱引导的“宝石路(Paveway)”IV激光和GPS双模制导炸弹。随着“硫磺(Brimstone)”反坦克导弹和“风暴阴影(Storm Shadow)”巡航导弹在2016年和2018年分别装备“台风”战斗机,它已经在常规打击方面追平了“阵风”战斗机。

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“铁锤HAMMER”其实是“高度敏捷模块化增程弹药(High Agile Modular Munition Extended Range)”的缩写

另外,“狂风”战斗机上装备的世界领先的DB110 RAPTOR(Reconnaissance Airborne Pod Tornado)机载侦察吊舱目前没有集成到“台风”战斗机上的具体计划。

综上所述,在机载武器方面,两者达成平手。“台风”具有更好的空对空武器,而“阵风”在空对地能力方面占优。这也非常符合这两种战机各自的定位。

防御自卫系统

“台风”和“阵风”战斗机上的辅助防御套件都包括了被动跟踪和情报收集能力,以及主动干扰和其他电子战能力。在被动防御方面,“台风”战斗机在完成了英国领导的“防御辅助子系统(Defensive Aid Sub-System,DASS)”(见下图)升级计划之后,具有领先优势。

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DASS系统:1激光告警器;2红外干扰弹发射器;3雷达箔条撒布器;4导弹告警器;5翼尖电子对抗吊舱;6拖曳诱饵


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“阵风”战斗机在释放红外干扰弹

但是,就主动干扰和电子战能力而言,法国的SPECTRA系统已在利比亚和多次北约内部演习中证明了自己的能力,能够保护“阵风”战斗机对抗相当高端的威胁。通常,应对这种威胁需要包括电子战支援飞机或隐形飞机在内的多机种打击群才行。

法国和瑞典长期以来都在电子战和主动干扰方面表现出色。如果想要赶上欧洲的另外两架鸭式战斗机的主动防御水平,“台风”还有很长的路要走。

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“阵风”战斗机的SPECTRA电子战系统

另外,大家也需要记住,“阵风”之所以能够携带SPECTRA系统进入“台风”战斗机没有出现的空域的部分原因是,与英国皇家空军或其他欧洲空军相比,法国空军对于风险的承受力更高。也就是说,即使“台风”具有和SPECTRA相当的系统,英国皇家空军也不会在美国空军完成防空系统压制之前,进入高端反介入拒止区域。

成本与可靠性

欧洲战斗机“台风”和“阵风”战斗机都是具有多用途能力的双引擎空中优势战斗机。因此,两者的维护和飞行成本都相当昂贵。鉴于需要考虑各种基础设施、测量指标、操作环境和其他因素的影响,对运营成本进行准确比较非常困难,希望做到客观公正更是难上加难。稀星天外可以说的是这两架飞机在这方面可能又是旗鼓相当

有一点可以肯定的是,海军型“阵风”M舰载战斗机因为需要承受舰载起飞/降落所带来的更大金属疲劳以及含盐的海水腐蚀,需要更多维护。因此,它比其他型号的“阵风”战斗机和“台风”战斗机更加昂贵。

此外,“台风”战斗机上的EJ200发动机是世界各国空军有史以来使用过的最可靠的军用喷气发动机之一,其独特的低维护、易更换和故障修复要求有助于显著降低“台风”战斗机的维护成本。该涡扇发动机源于罗尔斯∙罗伊斯公司在上世纪80年代开展的实验性XG-40项目。

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在美国海军“杜鲁门”号航空母舰上的两架“阵风”M舰载战斗机

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EJ-200涡扇发动机源于罗尔斯∙罗伊斯公司在上世纪80年代开展的实验性XG-40项目

结论

在稀星天外给出最终结论之前,我们先来看一个有趣的评估。2008/09年间瑞士就其未来战斗机项目发布过一份评估报告,其中同时包括了“台风”和“阵风”战斗机。这本来应该可以作为第三方对于这两种战斗机的一个客观的评价。然而,实际结果是“阵风”几乎在所有测试项目中都领先于“台风”。这似乎和稀星天外之前给大家做得分析不符。

之所以会有这样的结果,可能归咎于送往瑞士的“台风”战斗机是它的第一批量产机,还有很多磨合期的小问题。据说,瑞士人在评估之后说:“‘台风’从技术上讲,是我们飞过的最好喷气式战斗机之一。但是参加评估的‘台风’战斗机就好像一辆车门关不上、空调不工作的奔驰跑车。”

无论如何,“台风”和“阵风”是两架各有千秋、难分伯仲的梦幻战机,是欧洲国防工业的骄傲。具体而言,“阵风”战斗机在多功能对地攻击、雷达现代化和高负载机动性方面,具有优势。而另一方面,由于其出色的高空性能、推重比以及远程空对空武器优势,“台风”战斗机在空中优势作战方面处于领先地位。

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从各方面综合来看,“台风”和“阵风”这两种战斗机目前是棋逢对手、将遇良才;但是前者的发展潜力更大。

当然“台风”战斗机的很多问题来自于欧洲战斗机联盟无法按照达索公司和法国政府管理“阵风”项目那样高效地进行投资和协调升级,而不是“台风”本身设计上的局限性。从发展潜力上看,“台风”战斗机因为具有更大的雷达孔径、发电能力、发动机现有推力及其未来增长潜力,如果给予足够长的发展时间,其能力将超过“阵风”

事实上,虽然价格昂贵,但一支像卡塔尔空军那样能够同时装备这两种型号战斗机的空军将具有惊人的能力互补优势。在某些方面,这会比一支规模一样但仅装备两者之一的空军更强大。

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