二戰名機戰斗機大全,意大利空軍馬基“霹靂”戰斗機
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【軍武次位面】作者:FriedrichLau
二戰爆發后,各國都寄希望于己方部隊可以配備性能最為優異的武器裝備,然而由于各種戰時因素的影響,諸如材料的短缺,建造時間以及原型機的測試工作等都會使這樣的想法化為泡影。本文的主角,意大利的馬基“霹靂”(Macchi C.202 Folgore)型戰斗機同樣經歷了上述的一系列問題,但是依然憑借出色發揮成為戰爭中意大利軍隊的主力戰機。
▲Macchi C.202 Folgore型戰斗機
20世紀30年代,意大利軍方便開始要求本國的飛機制造商開始研制一種安裝有徑向發動機的新式機型。盡管在當時這樣的發動機設計已經稍顯過時,但對于意大利的飛機制造商而言,由于無法完成技術突破,這樣的要求則顯得十分合理。1939年年底,意大利廠商阿爾法-羅密歐被委以重任,計劃為馬基(Macchi)航空公司生產發動機。但是隨著時間的流逝,由于遲遲無法交貨,馬基公司厭倦了等待,隨即從德國廠商戴姆勒-奔馳公司采購了一臺DB 601Aa發動機進行試驗,在同C.200戰斗機的機身結合后,一款新式戰機就這樣誕生了。
▲飛行員們對Macchi C.202 Folgore的高航速和高戰場生存性贊不絕口
1940年夏,意大利參戰,同年8月,Macchi C.202 Folgore的原型機測試也開始在意大利小城圭多尼亞展開,而試飛員也對這款飛機展現出的驚人速度及堅固的結構大加贊賞。而雖然試飛工作圓滿成功,飛機的批量生產也是一件困難的事情。隨后這一工作交由米蘭的軍火公司埃內斯托-布雷達進行,但是有限的發動機數量也限制了飛機的產量。
▲馬耳他戰役期間,Macchi C.202 Folgore的性能被證明優于英軍戰機
同此前的意大利戰機不同,C.202由于采用了德制發動機以及流線性更好的機身,因此在意軍飛行員的口中以制作精良而聞名,而它唯一的缺憾就是武器裝備略遜。其裝備的12.7mm口徑Breda-SAFAT(布瑞達-塞費特)機槍使得飛機自重過大,同時還有一些人對飛機的無線電及氧氣供給系統頗有微詞。
1941年9月,C.202在馬耳他戰役中首次亮相,并很快被證明優于英軍駕駛的霍克颶風式戰斗機。除了空戰外,該機還執行了空中偵察和地面攻擊等任務。最終盡管盟軍在馬耳他取得了勝利,但意大利空軍依舊對其造成了一定傷害,而武器性能的不足限制了傷害的進一步擴大。
▲北非戰役期間,意大利飛行員被要求按照德國空軍的標準進行飛行
1941年11月下旬,意軍在北非與德國人匯合并開始同盟軍展開激烈交鋒。在此期間,駕駛Macchi C.202 Folgore的意大利飛行員則被指示按照類似德國空軍飛行員的方式進行作戰飛行,他們最為耀眼的戰斗發生在比爾-哈基姆戰役期間同綽號“沙漠空軍”的駐北非英國皇家空軍戰機進行的對決。
1942年4月,絕大多數的C.202被意軍送回西西里島及意大利本土進行防御。在接下來的一年半里,C.202參加了許多針對盟軍部隊的戰斗行動,還有一些戰斗機被送往東線戰場同蘇聯空軍展開了對決,德軍也曾裝備有12架該型戰機。1943年9月,隨著同盟國和意大利簽署了卡西比萊停戰協定,意大利基本上結束了在二戰中的作用。此時留存的C.202的數量也并不多,僅有186架,其中只有100架尚可以執行任務。
▲美國華盛頓特區的史密森學會內存放著一架的Macchi C.202 Folgore
盡管沒有了作戰任務,但很快Macchi C.202 Folgore便煥發了事業的第二春,那就是充當意大利飛行員的教練機,這樣的工作一直持續到1951年。目前該機的存世量并不多,除了在意大利空軍博物館停有一架外,美國華盛頓特區的史密森學會內也保存著一架。
2、二戰名機戰斗機大全,二戰后世界戰斗機劃代與發展梗概
戰后世界戰斗機發展,屬于噴氣式時代,二戰結束后,英美法俄等戰勝國均通過各種手段收集德國占領區內各種軍事科技和人才,各國噴氣式戰斗機技術由此得到巨大進步,這一點背景大家很清楚,不再贅述了。
目前公認的戰斗機劃代有三種,一種分為四個代系,另兩種分為五個,后者兩種代系也略有不同,下面就以第一種四代劃分方式簡單回顧一下:
第一代戰斗機:誕生服役時段20世紀40年代末50年代初 至 20世紀50年代末,代表機型:美國F80/84/86/100,蘇聯米格15/17/19,法國神秘,英國獵人/流星,中國殲5/殲6等;典型特征:亞音速/跨音速
F80戰斗機,流星
這一代戰斗機繼承二戰末期各國噴氣式戰斗機技術,主要目標仍然是提高飛行速度、高度,增大發動機推力,增強火力,為了提高飛行速度,這一代戰斗機均采用后掠翼設計,采用新型渦輪噴氣式發動機,機身材料采用全金屬蒙皮,主要武器為各種口徑機炮、自由落地航彈或者火箭彈,使用光學瞄準具,這一代戰斗機無論在飛行高度、速度還是空中機動性上,均有巨大進步。
50年代中期之后,各國也同時通過加大發動機推力和機翼后掠角的方式,第一次突破音速障礙,比如美制F100和蘇聯米格19,這些戰斗機最高速度一般達到1.3馬赫,但準確的說,根據空氣動力學原理,1.3馬赫尚屬“跨音速區域”,并非真正的超音速。
美軍F86,佩刀
這一代戰機中,出現了早期“夜間戰斗機”,也就是一部分戰斗機在機頭裝入早期機載雷達,實現了全天候作戰,如美國F86L、蘇聯米格19P,中國殲5甲殲6甲,但這些早期雷達性能極差,也無實用導彈,故夜間攔截能力低下。
一代機的主要戰例就是朝鮮戰爭,在朝鮮戰爭中,雙方空軍的米格15與美國的F84/86進行了激烈對抗,在性能方面,米格15速度、高度和爬升更快,而F86則在水平機動上占優,雖然依仗更出色的戰術素養,美國空軍在空戰中贏得較高的交換比,但美國人也不得不承認,米格15是一款完全能夠媲美F86的最好戰斗機,此時是美蘇戰斗機在技術上差距最小的一個時期。到50年代末,這一代戰斗機基本被第二代戰斗機取代,但在很多小國,第一代戰斗機依然服役到70年代。
美軍F4戰斗機,鬼怪
第二代戰斗機:誕生服役時間20世紀50年代末 至 70年代初,代表機型:美國百系列戰斗機/F4/F5/F8,蘇聯米格21/23,法國幻影III/幻影F1,歐洲狂風,中國殲7/殲8等;典型特征:兩倍音速
這一代戰斗機的設計核心思想就是:更高,更快,高空高速是核心性能,這與當時的軍事戰略直接相關,在60年代,冷戰的戰略基礎是核毀滅,冷戰雙方均擁有并打算使用大量戰術核武器用來摧毀對方的防線,當時投放這些戰術核武器的,就是各類轟炸機和攻擊機,為了突破對方的防空火力,這些核打擊戰機需要飛的更高更快,而相對應的,戰斗機也必然追求高空高速以攔截或者掩護這些核打擊戰機。這樣一來,就不可避免進入一場速度與高度的競賽,更高更快才能搶先把核彈扔到對手頭上。而機動性是可以被忽略的,因為核攻擊就是一錘子買賣,不成功便成仁,不存在陷入格斗的可能。
隨著“面積率”等一系列重要航空規律的發現,人類終于有能力突破1.3馬赫這個門檻(在0.8M~1.3M之間,空氣阻力激增,而在超過1.3M之后,阻力又會隨之下降,所以這也叫“跨音速”區),從而實現了2馬赫時代。美國F104就是人類第一型投入實用的2馬赫戰斗機,此外還有蘇聯的米格21,這兩款戰機前者毀譽參半,而后者則奉為經典,至今仍在世界各國大量服役。
米格21,北約代號魚窩
由于高速飛行需要更小的飛行阻力而當時的發動機推力尚有限,所以當時二代機較為流行三角翼布局,三角翼結構簡單,強度好,飛行阻力小,很適合高速戰機使用,但缺點是升力差,持續轉彎能力和起降能力差,比如F104、米格21、幻影III均使用三角翼。
在武器方面,導彈開始大量實用,在導彈出現早期曾經出現“機炮無用論”,認為未來空戰不再需要機炮,導彈包辦一切,早期型F4戰斗機甚至沒有安裝機炮,但在隨后的越南戰爭中,這種理論受到無情嘲弄,由于當時火控系統和導彈技術不成熟、飛行員訓練也存在缺陷,導彈的實際命中率尚不到5%,F4戰斗機往往打光所有導彈也沒有擊落敵機,而此時沒有機炮的F4直接變成了民航機。隨后美國人緊急給F4加裝了機炮并再也不提“機炮無用論”了。
另外一方面,在60年代,航空電子設備的進步,使得戰斗機使用較復雜的綜合火控雷達系統成為可能,在美國,F4研制初期就要求安裝先進的火控雷達系統,實現全天候作戰和超視距攔截,并同時能夠進行對地對海攻擊,這就使得F4這樣的二代機變成空間龐大而笨重,在越南面對輕小靈活的米格21時吃盡了苦頭。
而對于蘇聯而言,這個問題更加嚴重,由于航空電子領域遠遠落后于美國,所以蘇聯被迫將自己的戰斗機分化出兩種截然不同的路線,前線殲擊機與防空截擊機,前者以米格21為代表,只有最基本的航空電子設備,沒有綜合火控雷達,缺乏全天候作戰能力,機體輕小靈活,速度快,機動性好;后者則以米格25這種重型高空高速截擊機為代表,由于蘇聯電子工業落后,其雷達和綜合火控設備異常龐大笨重,需要巨大的機體才能裝載,便無法要求其靈活性了。
米格23
進入60年代之后,蘇聯亦認識到米格21這類戰斗機的缺陷,進一步開發出后續機型米格23,米格23主要解決了米格21缺乏全天候和超視距作戰的缺陷,為了兼顧各個空域和速度下的機動性,米格23還進一步使用了可變后掠翼設計,與F4類似,米格23也變得異常笨重,速度快但缺乏靈活,再加上蘇聯電子工業落后,雷達火控性能不高,因為米格23一直被各國用戶所詬病。
總體而言,二代機的基本技術特征即使高空高速,同時在先進雷達火控系統上做出一系列嘗試,但片面追求高空高速的設計思路在越南戰爭中受到了挑戰。與60年代初期的核打擊戰略不同,進入60年代后期之后,核大戰不再成為一個理智的選項,相反,美蘇的冷戰策略變成常規的代理人戰爭,高空高速突入進行核打擊的任務不再存在,取而代之的是更加傳統的常規空中打擊,作戰空域集中在6~9千米,速度集中在1.3馬赫以下,加上導彈命中率差,所以戰機在空戰中需要反復盤旋、爬升、咬尾、擺脫,需要長時間纏斗才能擊落對手,而二代機的設計恰恰不適合這種作戰方式,性能上強調高空高速,對中低速盤旋性能不重視,加裝雷達火控系統后機體笨重不堪,無法對付輕小靈活的對手。
因而,越南戰爭的教訓成為了三代機設計的出發點。
美國F14戰斗機,雄貓
第三代戰機:誕生服役時間:20世紀70年代初至今,代表機型:美國F14/15/16/18,蘇聯米格29/蘇27,法國幻影2000/陣風,歐洲臺風戰斗機,瑞典鷹獅,中國殲10等;技術特征:強大的中低空跨音速盤旋機動能力,兼顧高空高速性能,完善的航空電子設備和武器系統,先進的氣動布局設計和飛行控制手段。
第三代戰機的設計,不能不提到上文越南戰爭的教訓,在越戰中,龐大復雜的F4無力在空戰中與輕小靈活的米格21長時間纏斗,美國人意識到,新一代戰機不應當單純強調高空高速性能,現代空戰高度集中在6~9千米高度,速度極少超過1.3馬赫,因為中低空跨音速機動性是最為重要的,這種思路之下,三代機的整體設計思路均發生巨大變化。
首先,以約翰·伯伊德為代表的“戰斗機黑手黨”意識到,空戰的優勢在于能量,不僅僅要保持高度和速度的優勢,更需要有迅速轉換能量的能力,也就是新一代戰機必須有更加充沛強勁的動力作為能量的基礎、而且需要先進的氣動設計和飛控技術保證能量轉化的能力(主要表現為盤旋能力),同時隨著技術的進步,新一代綜合化航空電子設備要能夠裝機。
蘇27
在動力方面,新一代戰斗機的動力由二代機的渦輪噴氣式發動機進化為推重比8級別的渦輪風扇發動機,后者相對前者而言推力大大增加的同時耗油量明顯降低,但是在高空高速狀態下的表現則不如前者,但三代機的設計思路已發生改變,高空高速已經不再是首要考慮的因素,因而渦輪風扇發動機成為主流選擇,而由于發動機推力和氣動外形的進步,不少三代機在高空高速的表現其實并不比任何二代機要差,像F14,F15,蘇27,殲10,臺風這些三代機最高速度都能超過2馬赫。
在氣動設計方面,放寬靜穩定、翼身融合、邊條翼、鴨翼等新技術被廣泛利用,這些技術的使用一方面大大減少了飛行阻力,另一方面使得整機升力表現又明顯提升,配合動力上的提升,三代機的綜合機動性、尤其是中低空跨音速機動性的表現要遠遠超過二代機,機動過載能力由二代機普遍的5~7G增加到9G甚至更高,盤旋能力更強。由于三代機在氣動特性上從二代機的靜穩定布局變為"中立穩定布局"、“放寬靜穩定布局”乃至“靜不穩定布局”,這些布局在極大增強了機動性的同時,使得傳統機械式飛行控制手段已經不能滿足需要了,取而代之的是新一代“線傳飛控”技術,由早期的“模擬增穩技術”到中期的“模擬電傳飛控”再到后期的“數字式電傳飛控”,三代機在飛控領域不斷進化,進而滿足愈發先進的氣動設計的操控要求。
歐洲臺風戰斗機
在雷達航電方面,由于技術進步,新一代多普勒脈沖機載雷達、綜合化火控系統以及內置電子對抗設備實現了機載,使得三代戰機全天候作戰能力、超視距作戰能力、多用途作戰能力、電子戰能力和飛行/任務自動化水平空前提高,戰斗機戰斗力更強,飛行員負擔更輕,以往二代機飛行員往往在座艙中手忙腳亂到處找按鈕,而三代機綜合火控計算機則大大減輕了負擔,同時使用“手不離桿"和”綜合平視顯示器“等技術,讓飛行員能夠隨心所欲的駕駛戰機,集中精神進行作戰。
另外,由于意識到戰機機身減重的重要性,三代戰機普遍大量使用新型材料,如鈦合金,復合材料等,大大減輕了戰機空重,達到了全面增強性能的目的。
綜合以上,三代戰機表現出遠遠超越二代機的作戰能力,這種作戰能力的差距遠比二代機相對一代機要大得多,在歷次局部戰爭中,三代機面對二代機都取得了壓倒性的交換比,如敘以82年北卡谷地空戰、海灣戰爭、科索沃戰爭等,裝備三代機的一方均以極大的優勢取得空中戰役的勝利,而己方幾乎沒有任何損失。這也體現出60~70年代是人類航空技術尤其是戰斗機研發技術突飛猛進的10年。
第四代戰機:誕生服役時間21世紀頭十年 至今;代表機型:美國F22/F35,俄羅斯T50,中國殲20;技術特征:隱身、超音速巡航、超級機動、高信息化。
第四代戰機是截止目前人類所研發的最新一代戰機,也是所有戰機中技術門檻最高,研制難度最大的一代,目前有能力研發生產第四代戰機的國家僅有三個,分別是美國、俄羅斯與中國,其中唯一兩型正式投入服役和實戰的四代機只有美國的F22和F35。
第四代戰機廣為人知的就是所謂“4S”標準,4S分別為隱身、超音速巡航、超級機動、高信息化,這個標準是由美國在研制F22期間提出并不斷修正后確定的,目前已經被公認為四代機技術標準,同時F22也成為四代機研制的標桿。但需要注意的是,這4S標準并非鐵定標準,排序也不是絕對的,各國均可以根據本國實際情況對標準進行取舍,和重新定位。比如俄羅斯T50,其在4S標準中就更加注重超音速巡航與超機動,而在隱身方面則較為馬虎,這也是由俄羅斯本國航空工業實際技術水平和軍隊裝備實際狀況所決定的。
在4S標準中,一般認為最為重要的是隱身,準確表達應當是“低可探測技術”,這是第四代戰機的核心技術特征;隱身技術最早萌芽于上世紀70年代,當時美蘇面對對方嚴密的雷達探測網都在尋求突破的方法,美國人通過早期探索,發現可以通過獨特的機體外形設計、機體吸波/透波材料的應用,可以極大的降低飛機的雷達波反射,大大減低雷達發現的幾率,大約在80年代中早期,美國人意識到隱身技術前途無量,并將其加入到新一代ATF戰機(項目最終誕生F22)的技術要求當中。隱身技術的核心是通過極大地降低機體雷達反射面積,縮短對方雷達發現距離(雷達反射面積每下降一個數量級,雷達探測距離縮短三分之一),同時自身雷達反射信號不穩定,易閃爍,這樣也使得對方雷達難以穩定跟蹤目標,建立目標軌跡,使得對手防空系統效率成數量級的下降。
第四代戰機通過新一代隱身技術的采用,配合內置電子對抗設備,使得雷達對其發現距離成數量級的縮短,像美制F22,多次在內部演習中接近到E3預警機不到100公里的距離才被發現(正常情況對F22大小的非隱身戰斗機探測距離至少在350KM以上),而F15則更多次已經發生“目視發現F22,但其雷達依然無法穩定捕獲對方的”例子,隱身技術的采用,使得四代機在戰場上擁有不對稱的巨大戰術優勢。
4S的第二個標準,叫做超音速巡航,超音速巡航的定義是,戰機可以在不接通發動機加力的情況下,長時間保持1.3馬赫以上速度飛行,這里有幾個要點,首先就是不開加力,常規戰斗機超音速都需要接通加力燃燒室,推力雖然大增但耗油量成倍增加,無法持續,一般而言普通戰斗機加力最多維持5分鐘,非四代戰機雖然指標上可以實現2馬赫甚至更高的飛行速度,但是這只能維持很短時間,90%以上的時間依然是亞音速飛行,而四代機由于不需要接通加力,所以它能夠長時間保持超音速飛行,帶來諸多戰術優勢。而為了實現超音速巡航,四代機在整體氣動布局和發動機方面都有明顯的進步,首先在動力方面,四代機的動力進化為推重比10級別的新一代渦輪風扇發動機,推力更大,更適合高空高速飛行;另一方面,四代機的氣動設計較三代機全面進化,在兼顧隱身性能的同時,突出了整機升阻比尤其是超音速升阻比,使得四代機超音速飛行時的配平阻力降到最低,從而實現了超巡。
超音速巡航最初設想是在上世紀70年代初,美國人發現,如果飛行速度接近1.5馬赫并保持這個速度,那么可以極大降低蘇聯防空導彈的命中率,而美國人認為蘇聯防空導彈的防御半徑在200公里左右,那么就要求新一代的戰機需要能夠以1.5馬赫的速度持續飛行400公里,這就是超音速巡航的來源。由于能夠以較高的速度長時間飛行,所以無論空空導彈還是地面防空導彈對四代機的命中率都會顯著下降,大大提高了生存力。同時,也使得四代機能夠更快的趕到戰場,在防空作戰中有效前推攔截線(四代機可以保持至少1.5馬赫的速度30分鐘,飛行至少900公里,而三代機以亞音速飛行相同的距離則需要至少50分鐘)。部署在蘭利空軍基地的F22指揮官就說,這個拱衛華盛達特區的基地的F22接到緊急情況之后可以保持超音速飛行在10分鐘之內趕到華盛頓,然后巡邏45分鐘,還有足夠的油料返航。
4S的第三個標準,即為超機動性,這個指標爭議較大,事實上簡單而言,超機動性就是先進的氣動外形加上飛控技術結合矢量噴口技術,使得戰斗機實現了超強大迎角性能、的機頭指向能力和過失速機動能力。與三代機的一些過失速機動動作(比如眼鏡蛇)不同的是,四代機的過失速機動是可控的,在格斗中,四代機可以隨意改變機頭指向,構成導彈發射條件。另一方面,四代機的超機動性更指的是超音速盤旋能力,表面上四代機和三代機的盤旋過載并沒有太大區別(均為9G上下),但實際上,四代機的優勢在于超音速條件下的盤旋能力,三代的9G過載是在0.9馬赫下拉出的,而一旦超過音速,三代機的盤旋能力會銳減到不到3G,而四代機則能在超音速條件下依然拉出5~6G的過載,結合四代機的超音速巡航能力,實際上就獲得了速度和機動的雙重優勢,四代機可以保持1.5馬赫的速度完成空戰機動和占位,而三代機跟不上也打不著,根本無還手之力。
4S的最后一個標準,也就是高信息化,這一點是延續三代機發展的思維,由于F22研制時間較早,這一方面F35和殲20會擁有更多的后發優勢,高信息化主要體現在平臺與體系兩個方面,在平臺中,各種機載航空電子設備將更加全面,而且性能更強,將實現航空電子設備的高度自動化、綜合化,進一步減輕飛行員操作負擔,提高空戰效率,而在體系上,則表現為作戰的信息化和網絡化,不同的作戰平臺間的信息能夠實現互聯互通,大大提高了戰場態勢感知能力和作戰效率,比如F22編隊內數據鏈,就能夠實現4架F22之間諸如雷達信息、油料值、武器信息等數據的共享,而未來的F35這種信息共享的規模將進一步提升,甚至還會與無人機配合作戰。信息化是未來空戰發展的基本趨勢。
目前,新一代5代機的研制已經開始,但是未來5代機將是什么樣子,現在恐怕還很難下定論,但基本特征毫無疑問,將是追求更好更全面的隱身能力的同時,進一步增強信息化作戰能力。
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