两风争雄——性能对比与国际竞标案中的“阵风”与“台风”

两风争雄——性能对比与国际竞标案中的“阵风”与“台风”

“台风”更强调空优性能,其超声速机动性在西方战斗机中稳坐第二;“阵风”则拥有更大的载弹量和更远的作战半径,这表明“阵风”更强调对地攻击能力。

四代半就是四代半。尽管可能不甘心,高傲的欧洲人却必须承认,“阵风”与“台风”离真正的五代机相距甚远。

总的来看,欧洲两风只具有非常有限的隐身性能,尺寸更小的“阵风”RCS可能更低一些,但对于实战来说意义不大;“阵风”和“台风”的推力矢量喷管都已进入到地面试车阶段,但受预算影响,短期内为现役飞机配备推力矢量技术的可能性很低,因此两款飞机也都不具备真正意义上的超机动性,反倒是在未来的出口机型中我们有可能看到超机动版的欧洲两风;另外,它们1.5马赫内的巡航速度也不足以在视距外空战中对抗真正的五代机。

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与F-22、T-50和歼20相比,“阵风”与“台风”的确差了半代,不过它们仍然堪称目前世界上最优秀的战斗机。对于那些没有能力研制或购买标准五代机的国家来说,欧洲两风提供了美俄阵营外的第三种选择。因此,尽管两款战机很难有机会在实战中碰面,却已多次在各项国际战斗机竞标中擦出火花。法国单挑英德意西

与美俄的升级版四代半不同,欧洲两风均为全新研制的战斗机。如果美国没有推出4S概念的话,也许它们已经成为第五代战斗机的代

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“台风”vs“阵风”

表。今天的欧洲两风可以追溯到1979年由英国发起的欧洲战斗机(ECF)计划。对于该计划,英国强调多用途能力和海外部署能力;而德国希望得到一款纯粹的空优战斗机;法国则正在寻找“美洲虎”攻击机的替代型号,并希望在不做大范围改动的前提下,将ECF发展成舰载战斗机,以取代早已过时的美制F-8“十字军战士”。另外,法国从一开始就非常重视该型战机的未来出口,因此要求严格控制ECF的重量和成本。

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“美洲虎”攻击机是英法联合研制的双发轻型攻击机,最大起飞重量15700千克,最大飞行速度1.6马赫,作战半径535千米,最大载弹量4500千克

显然,英德法三国在未来战斗机的设计理念上存在巨大分歧。英国宇航公司(BAE)根据英国空军的需求推出了P.106、P.106B多用途战斗机方案;与此同时,德国MBB公司也提出了自己的TKF-90空中优势战斗机方案,法国达索公司则推出了ACX轻型战斗机方案,三者性能指标差别较大。经过长期争论与协商,最终英德两国达成一致。1979年BAE和MBB在TKF-90基础上联合提出研制“欧洲联合战斗机”(ECF)。而法国只是一厢情愿地认为,如果联合研制的话自己必须处于领导地位,因此提出了苛刻的合作条件:英德制造商只能扮演子承包商角色,由法国达索公司负责飞机总体设计。

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“美洲虎”攻击机静态展示

这个条件是英德两国不能接受的,并直接导致1980年政府间合作协议破裂。随后英德意三国决定联合开发一款基于TKF-90和P.110概念的“敏捷战斗机”(ACA),ACA的全尺寸模型在1982年范堡罗和1983年巴黎航展上分别亮相,这就是“台风”战斗机的雏形。达索公司退出联合研制计划后,也开始全力发展自己的ACX计划,其最终成果就是“阵风”。1986年7月4日,“阵风”的技术验证机“阵风”A首飞;同年8月8日,“台风”的技术验证机EAP也完成首飞。

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1986年的英国法恩伯勒航展上,刚刚首飞的“阵风”A(上)与“台风”EAP(下)就上演了一幕对手戏

达索公司仅制造了4架原型机就完成了“阵风”的飞行试验,对于独立研发的法国而言这是一项了不起的成就。欧洲战斗机公司则制造了7架“台风”原型机。仅从这一点就可以看出:由于法国航空工业在战后长期走独立发展道路,其研发新机的能力已经将传统航空大国英德抛在了身后,后者依靠美国战斗机的日子已经太久了。

缩水版F-22与F-35

欧洲两风同属于多用途战斗机,且在设计之初就要求能够在空战中压制苏联当时最先进的战斗机。不过因各国需求不同,两款战机的性能还是各有侧重。德国处于冷战最前沿,其空军战斗机部队最重要的任务是在战争爆发后与苏联前线航空兵争夺前沿制空权,后者装备了以米格-29为代表的大量机动性出色的中轻型战斗机。简单地说,德国“台风”最直接的目标就是击败“支点”。由于只承担前沿制空任务,德国空军并不需要“台风”具备很大的航程与载弹量,机载雷达的探测距离也可以适当缩水。英国虽与中欧相距较远,但其在北海方向却面临苏联远程航空兵的巨大压力,图-22“逆火”轰炸机具备很强的超声速突防能力,因此英国空军对“台风”的要求主要是从截击性能考虑的,即必须具备出色的高速飞行与超声速空战能力。

法国方面则完全不同。法国位于北约第二道防线,“阵风”在战争爆发后最重要的任务是阻挡苏联坦克群在中欧高速推进,以及对苏军前沿后方的纵深目标实施战术核打击。当然,要完成上述任务同样需要不错的空战能力,至少应该可以自卫。确切地说,“台风”的设计思想与F-22接近,而“阵风”则更贴合F-35的思路。

在上述作战思想指导下,“台风”更加强调传统空优性能,其能以1.6至1.8马赫速度进行3g至4g过载的机动,在1.6马赫速度时的最大瞬时盘旋角速度甚至与F-22相当,而此时的稳定盘旋能力也仅次于F-22。因此可以说,“台风”的超声速机动性在西方战斗机中稳坐第二把交椅。而当在截击作战中需要“台风”发挥高空高速性能时,其表现也决不会令人失望;相比之下,“阵风”则拥有更大的载弹量和更远的作战半径,其低空飞行性能也非常出色。这说明“阵风”更强调对地攻击能力。

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“台风”(左)的“操纵”鸭翼位于机头下方,远离主翼,而“阵风”(右)的“升力”鸭翼则更靠近驾驶舱且距主翼很近

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“台风”短距起飞

性能侧重点的差别在两者的气动布局上就得以体现。两风战斗机都采用静不稳定的鸭式布局来提高机动性,“阵风”为近距耦合鸭式布局,鸭翼和主翼很近,目的是利用近距耦合效应提高非定常涡升力,并推迟主翼失速,其鸭翼可视为“升力鸭翼”;而“台风”则采用远距耦合鸭式布局,鸭翼距主翼较远,鸭翼布置靠前可获得较大的气动力矩,飞机气动焦点变化范围较大,进一步放宽了静稳定度,从而使“台风”拥有更好的机动性,其鸭翼可视为“操纵鸭翼”。

动力系统“台风”胜出

英国罗尔斯-罗伊斯公司是欧洲唯一可以和美国普惠与通用电气抗衡的航空发动机研发企业。皇家空军从一开始就要求“台风”战斗机必须具备出色的高速性能,“台风”因此配备了两台欧洲最先进的罗-罗EJ-200发动机。EJ-200单台军用推力60千牛,加力推力达90千牛,推重比达9.3,并带有全权数字式控制系统。

“阵风”使用两台法国斯奈克玛公司生产的M88系列发动机,其现阶段服役的M88-2型军用推力50千牛、加力推力为75千牛,推重比为8.5,也带有全权数字式控制系统。M88-2能够让“阵风”M在携带6枚空空导弹时以1.4马赫速度巡航。2007年,安装有推力矢量喷管的M88-3D发动机投入研制。2010年5月,一架“阵风”搭载M88-4E发动机首飞,这型发动机的推力并没有提升,主要是降低了维护要求,大幅提高了使用寿命,TAC循环由2500次增加到4000次。

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EJ-200(上)的综合性能比M88(下)强得多,可以说它们不是一个重量级的对手

总的来看,EJ-200无论是推力还是推重比都比M88强,但由于“台风”的空重大一些,动力系统差异实际对两者的实际飞行性能影响不大,

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“阵风”飞行表演

“阵风”的整机推重比甚至比“台风”还高一点。“阵风”的最大飞行速度为1.8马赫,执行空优任务时的最大巡航速度为1.4马赫;“台风”的最大飞行速度为2.0马赫,执行空优任务时的最大巡航速度为1.5马赫。两款战斗机都具备出色的跨声速巡航能力,这一点比典型的四代机高出一个档次,但又不具备真正的超声速巡航能力,这又让它们在与真正的五代机交手时难以占据主动。

“阵风”的多任务优势体现在载弹量与航程上,该机在空重比“台风”轻一吨多的情况下,载弹量却达到8吨,超过台风的7.5吨。同时由于机内燃油的携载量更大,“阵风”的作战半径竟然达到惊人的1852千米,比“台风”的1389千米大得多。达索在一款轻型战斗机上实现了不逊于重型机的载弹量与航程,且依然保持相当出色的超声速性能和机动性。不得不承认其战斗机设计水平在欧洲仍独占鳌头。

机载雷达“阵风”领先

早期“台风”和“阵风”战斗机的机载雷达差异很大。虽然有源相控阵雷达(AESA)是未来机载雷达的发展趋势,但在两风战斗机还处于设计阶段时,英法都没有成熟的AESA技术。

20世纪80年代初期,当“台风”研发协议签订的时候,欧洲的AESA才刚刚起步。较为保守的“台风”设计人员选择了英国GEC-马可尼公司的ECR-90“捕获者”脉冲多普勒雷达,该雷达对于雷达反射截面积(RCS)为5平方米的空中目标探测距离为110千米,最大探测方位角120度,可同时跟踪10个空中目标,并同时攻击其中6个。在目前的机械扫描雷达中,ECR-90的性能是相当出色的,不过由于探测距离有限,因此该雷达很难充分发挥“流星”远程空空导弹的射程优势。

更为激进的法国人则选择了本国汤姆逊-CSF公司的RBE-2无源相控阵雷达(PESA)。RBE-2扫描速度快、精度高,而且空对空和空对地模式可同时工作。其对于RCS为5平方米的空中目标的探测距离为140千米,最大探测方位角120度,可同时跟踪10个空中目标,并同时攻击其中6个。

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“台风”座舱模拟器(https://www.daowen.com)

按照计划,两风战斗机都将在后续升级中换装AESA。早在1993年,英法两国就联合提出研制机载有源相控阵雷达的方案,后来德国也宣布加入该项目,三国最终决定在“捕手”(Captor)脉冲多普勒雷达(机械扫描)的基础上进行改进,项目代号“恺撒”(CAESAR,即Captor Active Electronically Scanned Array Radar的缩写,意为主动电子扫描型“捕手”雷达)。该雷达于2007年首次在DA5号“台风”原型机上进行了测试,后被正式命名为“捕手”-E。各国原计划将其安装到第三批次(Tranche 3)生产的“台风”战斗机上,但直至2013年12月第一架第三批次型“台风”下线,该雷达仍未完成测试。目前,碍于“捕手”-E定型量产的遥遥无期,各国不得不将第三批次又划分为3A和3B两个小批次,前者暂时装备“捕手”-M机械扫描雷达。

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“恺撒”项目研发团队的主要成员在DA5号“台风”原型机前合影

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“捕手”-E雷达有1425个T/R通道(电磁波收发装置的通道数),而RBE-2AESA仅有898个,前者对RCS为5平方米的空中目标的探测距离可达278-324千米。然而,就目前的进度而言,“捕手”-E的量产化至少要推迟到2017年左右

法国也是“恺撒”项目参与方,不过“阵风”却并不打算搭载这款雷达。法国的计划是直接将“阵风”上的RBE-2PESA升级为RBE-2AESA。新雷达可提供更远的探测和跟踪距离以及更强的态势感知能力,抗电子干扰能力也提高不少。达索公司称,所有“阵风”战斗机均可换装RBE-2AESA。新雷达在2003年5月被首次安装到“阵风”战斗机上,比“恺撒”项目早了足有4年。目前,生产型RBE-2AESA也已交付。由此可见,在机载雷达的技术先进性上,“阵风”从开始到现在都一直领先“台风”。

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RBE-2AESA对RCS为5平方米的空中目标的探测距离提高到165-195千米,可同时跟踪40个目标,并同时攻击其中8个,虽然性能与尚在“闺房中”的“捕手”-E相差甚远,但贵在早早实现了量产化

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“阵风”外销后来居上

2000年5月,第一批10架“阵风”M进入法国海军服役。法国国防部将“阵风”的总需求量定在294架,海军和空军分别占60架和234架。“台风”的正式服役日期比“阵风”晚了3年之久,由于是多国合作项目,“台风”的订购量大得多。其中英国订购232架、德国订购180架、意大利订购121架、西班牙订购87架,仅这4个项目参与国的总订购量就高达620架。较大的本国订购量使“台风”的外销压力比“阵风”小不少,达索公司必须通过扩大海外销售来分摊“阵风”的研发与采购成本。

然而,“阵风”在海外市场上的实际表现却举步维艰。研发成功后,“阵风”陆续参加了多场国际战斗机竞标,均铩羽而归。直到2012年初“阵风”中标印度126架未来轻型战斗机采购项目后,法国政府和达索公司才算松了口气。此后,达索似乎从印度的成功案例中总结出了一些经验,在兰卡威航展等潜在购买国的相关活动中,“阵风”团队的公关工作被普遍认为是最出色的。如在2013年兰卡威航展上,达索公司就表示,一旦马来西亚购买“阵风”战斗机,达索将考虑在当地设立战机生产线,这显然是参考了印度模式。法国人其实看得很清楚,仅仅为18架的订单建立一条生产线没有性价比可言,吉隆坡方面不太可能同意,但此举却表达了法方足够的诚意。况且以马来西亚的科技和工业实力,即便这条在海外的生产线能建成,所有的零部件也都得从法国原装进口,建设生产线本身也许还能额外再捞一笔利润。

英国和德国政府对“台风”战斗机的推销同样非常积极。2002年7月,“台风”赢得了第一份国际出口合同:奥地利空军宣布淘汰瑞典JAS-39“鹰狮”,确认采购24架“台风”战斗机,这笔交易后来不断缩水,由于受到奥地利国内政治风波和自然灾害的影响,采购数量先是被削减到18架,后来又进一步削减到15架。此外,在2006年8月,沙特国防部长阿卜杜勒·阿齐兹王子与英国国防大臣德斯·布朗也签署了一份谅解备忘录,确认订购72架“台风”战斗机,这是“台风”首次出口到欧洲以外的国家。

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奥地利空军于2007年12月接收了首架“台风”

“台风”的两笔海外订单总数为87架,尚不及“阵风”销往印度的单笔订单规模。这里特别需要指出的是,“台风”的两笔订单掺杂了更多的政治因素,奥地利本就是德语国家,历史上长期作为德意志帝国的一部分存在。因此“台风”击败“鹰狮”并不让人奇怪。而沙特的订单则属于英国和沙特间的政府互助合作计划“萨拉姆工程”的一部分,该计划涉及英国政府与企业对沙特的一系列工业投资项目,以及对沙特国民和军队的培训。沙特曾长期是英国殖民地,该国之前又装备英制“狂风”战斗机,沙特决定采购“台风”定有维持英沙传统关系的考虑。

“阵风”与“台风”在国际竞标案中也曾多次正面交锋。然而,由于在全球战斗机市场上美俄始终保持着非常强势的地位,因此无论是在新加坡还是在澳大利亚,欧洲两风都只能陪太子读书。只有在印度的126架中型战斗机竞标中,两款战机才首次分出了胜负。印度空军同时有装备英国和法国战机的传统,历史上长期是英国和法国的殖民地。相比而言,英国对印度的影响力更大一些。因此,这可以算得上是一场相对公平、英国稍占优势的角力,然而在最终竞标阶段的双风正面对决中,笑到最后的却是法国人。

实战中的战斗机广告

“阵风”能够在印度市场击败“台风”,最重要的因素之一就是该型机已经历过多次实战检验,这对于买家来说必然会被重点考虑。“阵风”的首次战斗部署是在阿富汗,在仅仅服役两年后,搭载于“戴高乐”号航母上的法国海军“阵风”M战斗机就加入了由美国主导的“持久自由”行动。但因为当时的“阵风”只达到F1标准,并无对地攻击能力,所以只承担了一些无实际意义的空中巡逻任务。直到2007年,6架“阵风”才首次向阿富汗塔利班武装投下激光制导炸弹。这次任务中,除3架从航母上起飞的“阵风”M外,另外3架隶属于空军的“阵风”C是从塔吉克斯坦的杜尚别机场起飞的。

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“台风”首次试射“流星”空空导弹

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2013年1月13日晚,一架挂载GBU-12激光制导炸弹的“阵风”C正准备从圣迪济耶空军基地起飞,打击位于马里北部城市加奥的极端组织

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“阵风”打击Isls日标

2011年的利比亚战争堪称“阵风”效果最好的实战广告。3月19日,“阵风”在北约对利比亚的首轮军事行动中,就摧毁了即将攻入市区的卡扎菲装甲部队,一举扭转战局。在利比亚执行任务期间,“阵风”以自身的电子战系统对敌方防空系统实施压制,无需依靠其他电子战飞机支援,显示出极佳的任务弹性。2013年1月,4架“阵风”又参与了在非洲国家马里的军事行动。这些飞机从法国本土基地起飞,跨越地中海攻击位于马里北部城市加奥内的武装份子训练营,其惊人的远程奔袭能力得以充分展示。从2014年9月19日开始,“阵风”战斗机还参与了对伊拉克“伊斯兰国”恐怖组织的空袭。

法国媒体与军方对“阵风”战斗机的历次实战都大肆宣传,如在2013年的巴黎航展上,两架参加过阿富汗战争的“阵风”就被直接拉到了航展现场,其机身上还涂有“实战鉴定”的LOGO。此外,参与过相关军事行动的盟国——尤其是美军将领——也在战后总结中充分肯定了“阵风”的表现。总的来看,该类非对称性局部战争很好地发挥了“阵风”的优势,特别是该机的大航程与多任务性,对于那些需要“一机多能”的中小国家空军来说的确非常有吸引力。

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2013年巴黎航展上的“阵风”

反观“台风”的实战表现就黯淡了许多。该型机首次参战,也是截至2014年的唯一一次实战是在2011年的利比亚。空袭开始后,皇家空军在意大利南部部署了10架“台风”。这些飞机的主要任务是空中巡逻,同时也参加一部分对地打击任务。然而,由于利比亚空军本身不具备与北约空战的能力,因此“台风”的空中巡逻与“阵风”在2002年的首次实战一样“很无聊”。随后的对地攻击虽取得了一些战果,但此时所有的风头都已经被法国人抢走了。

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一架英国皇家空军的“台风”正在北海上空拦截俄罗斯空军的图-95轰炸机。相比于在战场上风光无限的“阵风”,可怜的“台风”也只能在自家地盘上秀秀肌肉

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另一款四代半:瑞典“鹰狮”

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对瑞典人来说,“鹰狮”就像宜家家居一样,追求简约、实用,而大多数时候,恰恰最合适的就是最好的

JAS-39“鹰狮”战斗机是由瑞典萨博公司开发的一款轻型战斗机。该型机的综合性能和升级潜力不如“阵风”和“台风”,但由于三款战机研发时间相近,因此外界也经常将“鹰狮”列入四代半阵营。该机空重只有6.6吨,比“阵风”轻了约3吨,最大起飞重量也只有14吨,比“阵风”轻10吨。其安装一台由美国通用电气公司和瑞典沃尔沃飞机发动机公司联合研制的RM12涡轮风扇发动机,这款发动机是通用电气F404-400的改进型,军用推力54千牛,加力推力80千牛,最新款“鹰狮”则已换装F414G发动机。“鹰狮”最大平飞速度为2马赫,作战半径只有约800千米,载弹量5吨,从性能数据看该机基本定位于防空截击任务。其采用鸭翼加切尖三角翼布局、单垂尾、机身两侧进气。早期的“鹰狮”配备一台瑞典爱立信公司的脉冲多普勒雷达,最新改进型则换装PS-05A有源相控阵雷达。

如果不考虑升级的航电系统,“鹰狮”的综合性能在四代机里也属于较平庸的。不过由于其报价只有不到6000万美元,在航电和发动机升级后,该机凭借不错的性价比反倒斩获了不少海外订单。除瑞典空军订购的204架外,捷克和匈牙利分别从瑞典空军租赁了14架,南非空军订购28架,泰国皇家空军订购12架,瑞士空军订购22架、巴西空军订购36架。

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英国皇家空军“台风”伴飞俄罗斯图-95

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JAS一39“鹰狮”