APP下载

苏—34价值所在

2016-03-03

现代兵器 2016年1期
关键词:清场多用途升力

苏-34与苏-35S、T-50共同构成未来俄罗斯战术空军的骨干力量。至2012年年初,其合约采购数量达到124架,超过准五代战机苏-35S的48架(至2015年,已签约)或90架(至2020年,计划),由此可见其重要性甚至超过苏-35S。何以这样一架没有前卫的隐身设计,又没有引人的超机动性、超音速巡航特性的“落伍战机”有如此的重要性?其实,苏-34根本就不是一般想象的多用途战机,因此拿多用途战机的划代方法把她归于4+或4++代,然后与第五代战机相比根本毫无意义。因为不管苏-34是第几代,吸收战火经验而生的种种设计,使她成为一种既适应传统战争又适应现代战争环境的新型态机种。

苏-34是“轰炸机”

一言以蔽之,想了解苏-34的真正价值,必须将她当作“轰炸机”来看。一但有了这样的认识,则包括“有了苏-30MK、苏-35以后为何还要苏-34”之类的问题便自然有了答案。

苏-34最初的确是仿效美军将F-15改成双座战斗轰炸机而产生的苏-27战斗轰炸改良型,在性能的制定上也的确参考过F-15C/D与F-15E,因此让人很直觉的会将苏-34和F-15E当作同类型战机。后来,基于外销需求出现的纵列双座苏-30MK,在技术特性上几乎与F-15E对等。近期甚至出现准第五代的苏-35BM,也是拥有极强攻击能力的机型。这时不免产生一个问题:“为什么俄军早就有了相当于F-15E的战斗轰炸机,却还是坚持把苏-34研制出来。”这个问题的关键就在于,苏-34根本就是与F-15E、苏-30MK、苏-35截然不同的战机。

之所以会搞混的其中一个原因是名词的误解。苏-34最初叫做“战斗轰炸机”,美国F-15E也叫战斗轰炸机,而与F-15E设计类似的苏-30MK自然也被归于同类。如此一来,大家都是“战斗轰炸机”,都是同类,那么苏-34就显得有点不伦不类。以F-15E、苏-30MK的标准来看,需要保持空优战机的飞行性能的同时也要兼顾重火力攻击能力,这样苏-34就明显不及格。而事实上,当俄国文献称苏-34为战斗轰炸机时,对F-15E、苏-30MK的称呼是多用途战斗机。近年来或许是为了进一步凸显苏-34的特色,已改称其为前线轰炸机。仅从厂商对名词的强调就可窥见苏-34的独特性。唯外销型苏-32仍称为“多用途战机”,可能是要免除“轰炸机”带来的政治争议。

叙利亚战场上的俄空军苏-24M2战斗轰炸机

2014年,俄空军苏-34在战备巡逻过程中曾遭北约战机锁定

从原始需求来看,F-15E、苏-30MK这些当今流行的多用途战机的初衷就是“空防为主,兼具有攻击能力”,主要是在一般的空军部队服役,因此必须几乎不牺牲基本空优构型的空优能力,然后附加攻击能力。而苏-34一开始的设定就是要取代苏-24、图-22M等轰炸机,特别是添加了在复杂地型搜寻零星武装力量的能力以及超强生存性,拿苏-27当基础来大改只是要引入其战斗机的特性来提升生存性。所以,苏-34一开始的需求其实就是作为轰炸机。

机上设备更充分证明苏-34就是轰炸机:苏-27IB研发初期就搭载了当年为T-60战略轰炸机研发的航电设备,等于是被当成“小号的战术型T-60”来研发。此外,苏-34的光电系统并不像一般多用途战机所用的光电攻击吊舱一样有非常广的视野,而是像图-22M3、图-160、B-52等战略轰炸机的光电系统一样,视野只有前方较小的角度范围。另外,可以起身、躺下、饮食、如厕的座舱设计让飞行员能像开轰炸机一样忍受长时间飞行任务,这也是多用途战机所办不到的。

因此,苏-34其实就是一架轰炸机,其引入战斗机的气动设计只是为了获得一般轰炸机所没有的空战能力。以多用途战机的眼光看苏-34空战能力不足,不适合当主力战机。然而,以轰炸机的眼光看,苏-34的空战能力已经接近战斗机,这让敌方空优战机在对付这种“轰炸机”时要付出更大的风险。从这个角度看,苏-34无疑是相当成功的轰炸机。至此,也就不难体会为何苏-34计划的“生命力”可以如此强劲,在没有外销订单加持的情况下撑过90年代并最终投产服役。

叙利亚战场上的俄空军苏-30SM多用途战斗机

空战性能分析

其实,如果以正常起飞重量下的翼负荷、推重比等参数观之,苏-34与苏-24、F-111等“同行”非常相近。因此,除了她是由空优战机修改而来这一事实外,没有明显证据说明其空战机动性比前辈高多少。此外,苏-34有升力体设计,而苏-24、F-111采用可变翼设计,因此其实也很难从翼负荷去比较空战性能。

苏-34倒是与米格-31有可比性,两者都是固定翼战机,后掠角、空重、正常起飞重以及最大起飞重都非常接近,差别只在于米格-31在相同载荷比例下的推重比较大(米格-31的推力/空重比约1.42,略逊于同时代战斗机,苏-34即使换装AL-31F-M2也只有1.28)。不过,虽然两者翼负荷相当,苏-34的升力体机身可负担相当可观的升力而米格-31则无。因此,38吨重的苏-34的升力负荷(翼负荷除以升力系数)会比米格-31低几十个百分比,接近一般没有升力体的战斗机大筹载状态的翼负荷。再加上苏-34的最大机动过载达到7g(苏霍伊新版官网甚至写出9g)、攻角限制与战斗机一样达30°,都超过米格-31甚多。因此,正常起飞重量下的苏-34除了速度以外的空战机动性能应会接近甚至略超过米格-31。

挂载R-27和R-73空空导弹的苏-34

以上“苏-34相似于米格-31”是就正常起飞重量下(略超过38吨)的苏-34而言,现在进一步探讨苏-34的最佳空战状态。苏-34的重力负荷早期标示为7g,苏霍伊官网目前则标示为9g,这表示目前已经考虑到苏-34进行9g高机动的状况。值得关注的是,到底是哪些状况?

苏-34最早的主结构与苏-35共通,后者的设计约是在25吨时可做到10g机动,即约可承受250吨的总升力。这已允许正常起飞重量的苏-34进行约6.5g的机动,在抵达战区消耗一部分燃料后,可达7g上下。苏-34的起飞重量都是考虑重装备状态,例如满油或满武器。由此可见,早期标示的7g机动能力约是指苏-34在重装作战状态的机动过载。不过,在重装状态下战机的机动过载会受到武器挂架能力的制约,例如苏-34的许多攻击型武器的挂架只能允许带着武器做到5g的机动。因此,除非导弹已经发射完毕且仅剩空空导弹,否则苏-34实际能用的重力负荷只有5g,与米格-31相当,这样的空战机动能力当然无法与前来拦截的敌军战斗机一较高下。

因此,苏-34作战状态下与敌军战机近战格斗并不具优势,其近战能力主要还是要靠R-77、R-73E等高机动导弹搭配相控阵雷达。而就超视距空战场合,对高g动作的要求较低,这时苏-34的确会更接近战斗机,顶多无法藉由高度与速度优势来延长射程。就敌军拦截机的观点而言,苏-34的确相当于战斗机,不可轻忽。另一方面,类似战机的机动性让苏-34能做较为灵活的战术机动,这能提升对防空系统以及远方敌机的反制能力。

前面提到的250吨最大升力值可以让苏-34在筹载量5200千克以下时达到9g的机动力。5200千克相当于少数自卫用空空导弹与超过1/3最大内燃油储量之和,换言之,约是苏-34在攻击完毕准备回航时的筹载。此时,苏-34飞行重量略小于28吨,推重比大于0.9(以AL-31F计算,若使用AL-31F-M1或M2则分别为0.97与1.04),翼负荷小于450千克/平方米,甚至与F/A-18E/F以及一些轻型战斗机相当。例如FC-1、JAS-39、甚至F-35战机,推重比、攻角、重力负荷都与此时的苏-34相当,考虑其没有升力体设计,则其升力负荷也与苏-34相当(虽然翼负荷较小)。由此可见,最佳空战状态的苏-34空战能力虽不是世界顶尖,但已有很高的水准(简单的说,仅逊于采用F-100、AL-31F等大推力发动机的战机)。如果再考虑苏-34有R-77与R-73E这两大中近程空战利器以及一般轻型战机所无的相控阵雷达,则该机最佳状态的空战能力甚至高于一般轻型战机。

附表中比较了回航状态的苏-34与F-35A/B/C、F/A-18E/F、JAS-39及FC-1战机的若干空战性能参数。其中,苏-34的空战重量相当于作战完毕的回航重量,F-35与F/A-18E/F约是携带50%燃油与少量空对空导弹的重量,JAS-39与FC-1则考虑其主要是紧急短距拦截用,故以正常起飞重量当作空战重量。需注意的是,苏-34有其他机种所无的升力体机身,因此虽然翼负荷最大,但升力负荷未必,可以除以1.2~1.4以利比较,换算后相当于322~375千克/平方米。JAS-39虽然翼负荷看起来最小,但其采三角翼设计,升力系数较低且没有升力体,故升力负荷不会比其他机种小。从中可以发现,各个比较机种中以F-35B/C与苏-34最相似。而且苏-34的机动过载甚至还略高。

这种“最佳空战状态”虽不成立于攻击过程,但能在回航过程与敌方战机对抗,也算具有实战意义。举个简单的比喻:一般轰炸机攻击全程都在敌方战斗机的威胁下,而苏-34等于只有攻击前半段会受战斗机威胁,后半段她自己就是战斗机。这一方面意味着生存性的提高,另一方面对护航机队的要求较少,可望减化作战规划的复杂度。

苏-34前起落架处设有登机梯

近年来,俄军已开始让苏-34与苏-27、米格-29等战机进行空战演练,证明其空战机动能力确实可比高机动战机。在一个与苏-27对抗的影片中,苏-34与苏-27轮流在机炮缠斗模式尝试锁定对方。演练结果是苏-27没能在给定的时间内锁定苏-34,在攻守互换的情况下也没能摆脱苏-34。苏-34源自苏-27,翼负荷较大,推重比较小,不可能真的胜过苏-27,因此演练时或许有条件限制。但一种轰炸机可以跟战斗机在某些缠斗条件打平手,也确实是奇观。

类战机机动性的战术价值

类战斗机飞行性能除了提升战机本身的生存性外,还具有更高层面的优势:让指挥官能灵活的布署与调派。例如,当苏-34作为电子战机、指挥机使用时,由于其速度(低空极速与其他“侧卫”战机几乎相同)、机动能力够强,因此能够随时陪伴多用途机队,而不需通过复杂的任务编制去与欲搭配的机队会合,从而减少了受支持机队与电子战机会合前面对的危险。以美国空军为例,其主力电子战机EA-6B的电子战性能极其优异(曾有德军“龙卷风”攻击机的反辐射导弹因EA-6B在该区域执行干扰而无法使用的纪录!),但其速度为亚音速,飞行性能远跟不上受支持机队,如F-15、F-16、F/A-18等。因此只能事先规划好路线,让EA-6B适时的与机队在战区会合以提供电子战支持。这样一来,如果一切按计划进行当然没问题,然而一旦操作上稍有偏差,就可能给机队带来危险。有文献指出,科索沃战争中美国战机会被击落就与EA-6B迟到有关。

由于接地压力相当于前线战斗机,因此苏-34甚至还可与前线战机布署在相同机场。相较之下,与苏-34吨位相同的F-111主起落架是类似战斗机的单轮设计,接地压力会超过战斗机,因此未必适用于战机跑道。苏-34的这项优势除了有利于灵活布署外,就俄军而言,由于其与苏-27机队系出同源,因此还有后勤相通的优势。

正在进行空中加油的苏-34战机。挂载3具大型副油箱加上空中加油能力,使得该机拥有堪比中型轰炸机的大航程

2015年莫斯科航展上的苏-34

轰炸性能优势

现代先进战机的攻击能力常是建构在精确制导武器之上,像中国空军拿苏-27SK战机挂满无制导火箭与炸弹之举常被视为笑话。然而,对苏-34来说,这些非制导武器反而赋予其轰炸能力优势。

在使用射程数十千米或更远的武器时,目标位置多由雷达系统、友军侦察单位,如无人机与卫星等提供。这时,苏-34的特殊光学瞄准设备无用武之地,战机也不需面对防空炮火与便携式防空导弹的威胁,其防护性也显得多余。这种情况下,苏-34与苏-35等多用途战机基本上没有分别。然而,在使用射程10千米以下的武器如精确制导炸弹甚至射程只有个位数千米的普通炸弹时,苏-34便有绝对优势。

无制导炸弹与火箭弹这些在先进战机上看似多余而可笑的武器,反而是苏-34的作战利器。传统炸弹与火箭弹虽然不像精确制导武器那样可以进行手术式攻击,但在需要大面积轰炸的情况下是最廉价的选择,而强大的火力对敌军也能构成心理威胁。以制导炸弹而言,苏-34与苏-35等多用途战机一样能携带3枚KAB-1500炸弹,共4500千克,或6枚KAB-500炸弹,共3000千克,而在携带无制导炸弹时可携带多达16枚500千克炸弹,共8000千克。无制导炸弹的战斗部重量比例又略大于制导炸弹,因此很显然在有效火力上非制导武器有其优势。只是非制导武器射程通常只有个位数千米,载台容易被击毁,精准度通常也较差,不适合一般战机使用。然而,苏-34的高防护性使其足以在有防空火炮与便携式防空导弹的环境下作战,其高性能瞄准与导航能力也使非制导武器的精确度达到卫星制导炸弹的等级。因此,非制导武器对苏-34而言是相当实用的武器。换句话说,苏-34拥有比F-15E、苏-30MK、苏-35等多用途战机多得多的实际有效火力。

试想,现代战斗轰炸机与攻击机在传统战争中的作战想定:在类似欧洲平原的大规模陆军对抗中进行对地支援与战场阻绝。这时,攻击机不只需要轰炸工厂、桥梁等点目标,而且要能大规模大面积轰炸。在这方面,少数几颗精确制导武器显然无法满足需要,而现有多用途战机虽可靠集束炸弹来进行面杀伤,但携弹数量不一定够。这时候,苏-34带着满满的8000千克炸弹与火箭弹,搭配精准的光学瞄准就拥有绝对的优势。

再做个跨机种比较,图-22M、B-1B、图-160这些大型轰炸机的载弹量当然大于苏-34。然而,这些机种速度更快,相对不易瞄准目标,而且缺乏装甲,故需要更高空投弹以确保安全性,这样精准度就更差。因此,事实上苏-34的8000千克炸弹的战术轰炸效果与大型轰炸机的差距不会像数据显示的那样大。至此不难发现,就战术轰炸任务而言,苏-34绝对是现代战机与轰炸机中的佼佼者。

现代战争中的独门优势

苏-34的设计初衷就是要能在山区等复杂地型找寻并攻击突发性目标,并抵抗突发的攻击。反观主流的多用途战机,如F-15E、苏-30MK在此便有限制。西方战机没有发展出类似设计的原因很简单:没有经历过类似的战争。美军战后经历最长期的战争非越战莫属,对于以丛林为主的越南地形来说,要找出敌军并加以摧毁更加困难,干脆用大型轰炸机大规模轰炸。而当时越军还没有便携式防空导弹,所以美军自然不会出现类似苏-25这类战机的需求。而最常被与苏-25类比的美制A-10攻击机也有强悍的装甲,但其设计主要是针对欧洲平原反坦克作战,灵活性逊于苏-25,因此在山区等复杂地型的运用会较受限制。

机身中线上挂载的大型副油箱是苏-34的标配,这也使得该机成为苏-27家族中唯一挂载副油箱的型号

虽然并不具备隐身能力,但是超远的航程和强大的挂载能力仍然使得苏-34有资格成为一款战略威慑利器

西方战机的山地作战经验并非没有,以色列的美制战机与叙利亚等阿拉伯国家的俄制防空导弹就常常在山地对阵。以色列还创下突破叙利亚防空阵地并摧毁军事设施的风光战果,但那并不表示以色列所用的美制战机也适合山地战:以色列所摧毁的是电子参数已知的上一代俄制防空系统,摧毁的也是明确的大型军事目标,不像苏军在阿富汗遭遇没有电子参数外泄的火炮与便携式防空导弹,以及搭着车到处跑的游击火力。

就现代战争环境而言,苏-34有几项独门优势:贯彻“空中决胜”思想;用于城镇战、反恐战。

1991年第一次波斯湾战争联军已经向世人证明,可以仅靠空中武力消灭敌军主要力量,最后再靠地面部队“清场”,1999年科索夫战争也是以空中武力以及巡航导弹达成战果。相对于以往空中武力只是地面部队的辅助角色,这已是空权的划时代进步。然而,“清场”的重要性可大可小。所谓的“清场”,意指清除一些残余的轻型武装力量,特别是游击性的武装人员。对一些区域冲突如第一次波斯湾战争来说,目的不在占领,这时“清场”就是可有可无的小事。然而,当战争目的是要“占领”,如第二次波斯湾战争时,“清场”就是天一般的大事。“清场”时所要清除的武装往往是雷达、电子侦察系统等无法抓到的,需要靠先进的光学系统甚至肉眼去探测。这时,先进的多用途战机不具优势而且容易被袭击,因此无法用于“清场”。然而,有了苏-34这样的战机,就可以用于清场,让空中武力的决定性更上一层楼。

此外,“清场”与现代日益重要的反恐战争型态相近,因此苏-34也很适合发展反恐作战。

只有未来大型无人机能取代苏-34的优势

对此,西方国家的战机虽然没有那么好的防护性,但却以日益进化的无人机来执行搜寻突发目标以及“挨打”的任务。只是目前的无人机偏小型化,需要先有前进部署基地,航程、筹载与作战半径当然无法与苏-34比拟。而大型攻击型无人机仍在开发,可以预料其实用化初期价格不会太低,防护性也不会太高因此不够耐打,使用上就不会那么自由。因此,在大型无人机技术成熟之前,苏-34在复杂地型、传统空中攻击后“清场”,以及城镇战与反恐战方面的优势将是难以取代的。

附带一提,俄罗斯并没有因为苏-34而放弃发展专用的攻击机。跟据俄军最新规划,将在2020年开始装备新一代攻击机,目前称做“未来攻击机”(PSSh)。这将是一种由苏霍伊公司研发的双座型战机,用来取代苏-25SM。值得注意的是,相较于近年西方国家以没有专门发展“攻击机”这一等级的战机,而只是以教练机改装取代之,俄罗斯国防部已正式确定不会装备由雅克-130教练机发展而来的雅克-131攻击机。现任国防部空军装备助理的前空军总司令泽林指出,虽然雅克-131性能不差,但没有提供给飞行员足够的防护,所以不予采用。

相较于苏-34,苏-25或PSSh这类攻击机比较偏重于短距离支援,与西方空军相比,相当于无人攻击机,只差上面有无人机比不上的“决策系统”与“识别系统”,也就是人类。而且,攻击机的价格必然比苏-34便宜得多。如果将整个苏-25SM、苏-34、PSSh机队规模考虑进去,则欧美的无人机队还要更久的时间才能赶上。

缺乏广告包装的新型态战机

回顾攻击型战机的航空史可以发现一个有趣的现象:最早的轰炸机是高空轰炸,后来雷达与防空导弹发展起来后,高空轰炸不安全,所以出现着重低空穿透的机种。然而,低空穿透毕竟不安全,所以美国发展了隐身技术,让战机飞在高空,而多数防空系统却无可奈何。苏-34则是另一种路线,她大幅强化生存能力,让战机可以安全的执行低空侦察与空袭任务,并让本来已不符合现代战争的非制导武器成为大杀器。这些特点就是靠装甲与众多抗战损设计赋予的,并非任何先进电子设备可达成,而且会导致增重,不适用于一般多用途战机与改良型战机。

苏-34的这些性能优势必须等大型无人机成熟以后才有可能被取代。因此可以说80年代的苏-34设计师不单单只是发展苏-27的改良型,而是已经发展出一种适用于传统轰炸与现代反恐战争的新型态战机,其意义应不下于V-22倾旋翼战机以及垂直起降战机,差别只在于俄国人没有以华丽的广告包装之。

出口与政治问题

由苏-34所创的世界纪录的内容来看,我们会发现一般多用途战机在火力与航程相当的情况下还未必能飞得像前者那样高。苏-34无疑是攻击性非常强的机种,特别是如前文提到其具有贯彻“以空制地”、“战后清场”的先天优势,这使得该机的地位必不等同于苏-30MK、苏-35、F-15E等多用途战机。出口苏-32本质上等于是出口轰炸机,特别是对于在小范围内聚集大量国家的地区如东南亚,苏-32就与战略轰炸机基本无异。轰炸机虽然不能随便出口,但战术战机却可以,而苏-34/32是由战术战机修改而来,在名义上当然还是战术战机,外销自由度会比较高。可能就是为了有利于外销,所以苏-34在俄罗斯国内称做“前线轰炸机”,外销型苏-32则称做“多用途战机”。后者也许会取消大容积副油箱之类的增程设计,但对许多国家而言,该机就算没有副油箱,其航程也已是“战略级”。

因此,苏-32如果出口,对区域均衡的冲击会相当巨大。目前,苏-32没有外销一方面也可能是客户没有强烈的攻击需求,而且更需要能担负空防大任的多用途战机。然而,未来当低可视度战机、F-35等隐身战机扩散到国际市场而大幅改变空权均衡时,俄罗斯除了藉由出口T-50来形成“对称平衡”外,其实也可藉由出口苏-32来形成“不对称平衡”。而苏-32的技术又不像T-50那样高端,相对之下较不会有高技术外泄的顾虑。

再看一下苏-32的价格。俄军采购价是每架10亿卢布,不到3500万美元,而俄军采购的苏-35S平均不到4800万美元,由此换算苏-34价格约是苏-35S的70%。苏-35的国际价格若是8500万美元(中国采购24架苏-35的价格),则苏-32只要约6000万美元,约只是T-50的60%,还不到F-35的一半,“性价比”可说是相当高。

(编辑/一翔)

猜你喜欢

清场多用途升力
清场
“小飞象”真的能靠耳朵飞起来么?
基于多用途新型扫帚的研究分析
共享单车洗牌“清场”
复摆颚式破碎机的改进与创新
飞机增升装置的发展和展望
关于机翼形状的发展历程及对飞机升力影响的探究分析
你会做竹蜻蜓吗?
清场周年又闹场
华盛顿“占领”者被清场