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造隐身轰炸机有多难?新“白天鹅”图160M首飞,缝缝补补再挺30年

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文|谷火平

(PAK-DA模型)

战略轰炸机,和航空母舰一样,是世界军事大国的象征之一。目前全球真正意义上拥有"战略轰炸机"的国家,只有美国和俄罗斯。而今,作为世界两强之一的俄罗斯,正在全面更新自己的战略轰炸机部队,并且同时开发和美国B-21相当的全新一代隐身战略轰炸机PAK-DA,力争在战略武器方面,和美国保持同步。

(正式下线的首架图-160M战略轰炸机)

俄罗斯卫星通讯社2月3日引述图波列夫公司新闻处的消息称,首架升级后的图-160M型战略轰炸机当天在戈尔布诺夫-喀山航空生产联合体的机场完成首次试飞。根据图波列夫公司的介绍称,本次试飞,飞行高度大约为1500米,整个首飞时间大约为34分钟。试飞工作由试飞员安利·纳斯基姜涅茨领导的机组完成,全程非常顺利。而图-160M型战略轰炸机的首飞成功也为该机未来的定型和装备树立了一个良好的开端。

步履蹒跚的俄罗斯战略航空兵

自冷战时代开始,美国和苏联就一直是意识形态领域的对手,甚至在苏联解体、冷战结束之后,美国也没有放松对俄罗斯的军事遏制。由于自身科技和工业方面与美国始终存在差距,所以从苏联时代开始,俄罗斯在战略轰炸机的设计上就一直紧随美国的战略动向,进而发展自己的战略航空兵打击体系。简单说,就是在具体的飞机研发设计方面,俄罗斯始终落后美国一步。

(冷战时期,美苏两国在各个方面都展开了对抗,其中就包括战略轰炸机领域)

所谓战略轰炸机,通常的要求是航程在8000公里以上,同时载弹量在15吨以上的大型轰炸机。8000公里的航程意味着可以在大西洋上不加油飞一个往返,这是冷战时期实现跨洲际轰炸的基本要求,而15吨的载弹量意味着战略轰炸机可以携带大量对地攻击弹药,以确保足够的对地打击火力。

(图-160"白天鹅")

依照这一标准,目前全球只有5种飞机可以称之为战略轰炸机,它们分别是美军的B-52、B-1B、B-2三款战略轰炸机;俄罗斯的图-95和图-160两款战略轰炸机。说俄罗斯自苏联时代就紧随美国的脚步,关系也就在这里。俄罗斯的图-95对标的正是美国的B-52轰炸机;图-160则对标美国的B-1B轰炸机;但是由于苏联解体,俄罗斯国力大幅衰败,所以至今没有研制出可以和B-2对标的隐身战略轰炸机。

(从体型上不难看出,图-95明显要比B-52"瘦"一圈,这也体现了美苏在冷战时的航空技术差距)

由于苏联的解体,导致原先苏联成熟完整的工业产业链和科研体系一夜之间分崩离析,俄罗斯相对于苏联损失了约40%的工业产业和科研院所,可以毫不夸张地说,即使是苏德战争也没有给苏联造成如此重大的打击。由于失去苏联顶尖的科研院所的支持,加之独立后经济崩溃等因素的影响,俄罗斯在整个90年代不仅停止了新式战略轰炸机的研制,甚至就连原有装备的战略轰炸机也无法正常使用。由于燃料短缺,从90年代开始一直到2007年,俄罗斯战略航空兵部队的战略值班巡航被中断了整整15年!

两手抓,但是两手都不硬

随着普京执政后俄罗斯经济开始逐步恢复,各种军事升级改进计划也开始重新启动,其中最重要的一条,就是升级和扩充俄罗斯的战略航空兵部队,以确保俄军的战略轰炸机足以和他们的美国同行相抗衡。

(正在整备、准备出航的俄罗斯战略轰炸机部队,战略轰炸机战备值班飞行是战略空军最重要的作战任务之一)

在当时俄罗斯战略航空兵无论是装备数量,还是装备质量都远不及美国战略航空兵。被作为俄军主力的图-95型战略轰炸机在航程、载荷方面都要逊于美国的B-52重型轰炸机,而且B-52还可以发射包括战斧巡航导弹在内的先进远程巡航导弹,甚至可以在敌方防空战斗机的作战半径之外,就对敌方纵深目标实施精确打击。同时图-160由于在1987年才完全定型并量产,其总产量仅有25架,在苏联解体时,俄罗斯空军仅有6架,其余19架都部署在乌克兰。而且俄罗斯空军手中的6架还有3架是样机,不具备作战能力。1999年后乌克兰向俄罗斯转交了8架图-160飞机用以抵偿欠俄罗斯的天然气款项。这样俄军能够凑齐足够的图-160并展开实战训练。

(俄罗斯"三剑客"图-95、图-160和图-22M3三种轰炸机,但是图-22M3型只能算是中程轰炸机,所以统计战略轰炸机时通常不计入)

尽管俄罗斯军方很早就提出要研制类似于美军B-2那样的隐身轰炸机,但是由于新飞机需要巨大的投资,且存在相当的研制风险。出于保持战略航空兵基本战斗力的考虑,俄罗斯在2000年以后一直积极组织筹备,准备恢复图-160战略轰炸机的生产。这样,恢复图-160的生产和研制新式轰炸机,两手抓就成了俄罗斯战略航空兵的一大特色。

(PAK-DA项目效果图,翼稍小翼已经不能称之为"小翼"了,发动机进气口的隐身处理也并不细致)

根据俄罗斯公布的PAK-DA新式战略轰炸机方案来看,该机确实和美国的B-2隐身轰炸机有一定的相似之处。例如二者都采用了无尾飞翼式气动布局,都装备了4台发动机。不过在细节上,PAK-DA和B-2之间却又有很大的差异。首先,PAK-DA方案采用的飞翼方案中,飞机机身更加丰满,这意味着飞机的机体内部空间会更大,可以搭载更多的燃料和弹药,因此可以推测PAK-DA的方案应该比B-2具备更优越的航程载荷性能。

(美国B-2隐身轰炸机)

同时PAK-DA设计方案并未采用背负式进气道设计,而是在驾驶舱左右两侧设计进气口,其气动设计更接近二战末期德国的Go-229型无尾飞翼式轰炸机。只不过PAK-DA方案将进气口改为矩形设计,并采用了S型进气道的布置,从而有效保证了隐身性能。另外PAK-DA和B-2的一个重要不同在于,PAK-DA的飞翼边缘设计有上翘的翼稍小翼,根据空气动力学的原理,这将会让整个飞机的诱导阻力降低20%~30%,从而大幅节省飞机燃料,提升飞机的航程。只不过翘起的小翼对于隐身有较大影响,目前暂时不知道俄罗斯人如何解决这一问题。

奋起直追,但依然落后的俄罗斯战略轰炸机

2月3日,俄罗斯国防部副部长阿列克谢∙克里沃鲁奇科宣称:俄空天军2027年前将接收10架图-160M2新型战略轰炸机。而与此同时,俄罗斯国防部也表示,新型的PAK-DA型战略轰炸机将会在2023年进行初步测试,2026年正式定型。这意味着到2030年时,俄罗斯战略航空兵将会同时装备图-160M2和PAK-DA两款战略轰炸机。所谓的图-160M2型轰炸机和当前的图-160M相比,唯一的区别在于M2型是由俄罗斯完全独立生产的飞机,而图-160M型则是早先苏联时代生产或者是俄罗斯利用当时苏联解体时工厂剩余的零备件"攒"出来的飞机。虽然二者在技术性能上完全一致,但是由于M2型是完全由俄罗斯自行生产,所以该机的出现标志着图-160战略轰炸生产线的重建任务正式完成。

(车间中等待出厂的图-160M轰炸机)

不过超音速的图-160战略轰炸机虽然先进,但是以目前的世界军事科技水平来看,已经明显有了落伍的感觉。战略轰炸机超音速突防是上个世纪70年代末80年代初由美国军方提出的一个战术思路。在当时各种防空导弹和先进战斗机开始在世界范围内普及,美军早先的B-52型轰炸机受到很大威胁,例如在1965~1973年的越南战争中,美军的B-52轰炸机甚至有被越南米格-21轻型战斗机击落的记录。为此,美军提出了低空高速突防的作战理念,即轰炸机通过低空飞行,避开敌方雷达的搜索,实现快速突防,同时提升飞机速度,这样让轰炸机在敌方防空武器火力范围内暴露的时间大幅缩短,让敌方的防空武器来不及反应。

(超级军旗战斗机携带"飞鱼"导弹,进行超低空攻击在整个1980年代都是非常有效的作战方式)

这种低空突防的战术在整个80年代被证明确实是有效的。例如在1982年的英阿马岛海战中,阿根廷空军的"超级军旗"战斗机就以超低空突防的方式潜入到距离英军42型驱逐舰"谢菲尔德"号约40公里的海面上,并且突然发射"飞鱼"AM-39反舰导弹,将谢菲尔德号一举击沉。而在1986年两伊战争中,伊拉克幻影F1型战斗机同样利用超低空突防战术,发射"飞鱼"AM39反舰导弹(又是飞鱼),把当时在波斯湾执行巡逻任务的美军斯塔克号护卫舰炸成重伤。

(唯一能够进行低空突防飞行的战略轰炸机B-1B正在演练山区低空突防)

美军的B-1B型战略轰炸机正是根据这一理论研制的,同时B-1B是目前全球所有战略轰炸机中唯一可以进行低空超音速突防的轰炸机。苏联在当时研制的图-160战略轰炸机虽然也能进行超音速巡航,但是受苏联当时落后的飞机航电系统制约,图-160型轰炸机不具备低空突防的能力,只能飞高空高速,这让该机尽管航程载荷都要大于B-1B但是实战性能上却反而不如B-1B轰炸机。而随后美国又开发了全球第一代隐身战略轰炸机B-2"幽灵"轰炸机,从而把俄罗斯彻底甩开了一个档次。

隐身还是超音速?这是个问题

隐身,是新一代军用航空器的一个主要特色,从隐身战斗机到隐身轰炸机……甚至现在连加油机和无人机都在不断地"隐身化"。因为随着科学技术的发展,现代防空雷达和导弹的精度已经非常可观,任何没有隐身能力的目标在先进的防空作战系统面前无异于活靶子。特别是现在预警飞机和远程无人侦察机的普及,而这些飞机普遍装备有专用的下视雷达,用于地面雷达的"补盲"配合。所以即使是小国、弱国也能通过部署小型预警飞机或者无人侦察机,以获得数百公里的无死角对空防御纵深。原先的低空突防战术已经失去意义,轰炸机开始重新回归高空轰炸,而高空飞行,还要达成轰炸的突然性,那么隐身技术就是现代先进轰炸机不可或缺的要求之一。

(PAK-DA飞机正面细节,该机采用了4人驾驶方式,但是驾驶舱明显比较狭小,长时间飞行飞行员容易疲劳)

现代战略轰炸机由于普遍使用射程超过2000公里的远程巡航导弹作为攻击武器,所以即使不使用低空突防,在2000公里以外远远地发射巡航导弹对敌方进行精确打击,这种作战方式本身几乎不能被拦截。因为当今战斗机的最大作战半径不超过1500公里,通常情况下都在1000公里以内,而即使是E-3B这样的大型预警飞机,其雷达监视距离也不超过650公里,对于2000公里以外发射巡航导弹的战略轰炸机,既无法发现,也无法拦截。所以从这个角度上说,B-52、图-95这些老式轰炸机依然在服役也是有原因的,因为现代的防空作战体系无法有效发现1500公里以外的飞机,也无法对其进行有效拦截。

(图-160战略轰炸机和其携带的KH-101远程巡航导弹,该导弹也被称为"战斧斯基")

在这种情况下,能够超音速巡航的图-160反而有了自身独特的优势。因为图-160是目前全球唯一一款专门飞高空高速的战略轰炸机,其最大飞行速度可达2.05马赫,和米格-21战斗机相当。而与之对标的美制B-1B型轰炸机最大飞行速度仅有1.25马赫。美军的B-2轰炸机由于采用隐身飞翼设计,其最大飞行速度仅有约0.63马赫,约合764公里/小时。

所以在打击距离相同的作战目标时,图-160轰炸机所消耗的时间只有B-2轰炸机的三分之一左右,因此图-160的作战效率明显高于B-2轰炸机。去年网上曾经出现的所谓美军F-35战斗机拦截图-160轰炸机,因速度太慢追不上的新闻虽然最后被证明是噱头,但是在实际情况下,F-35战斗机的最大飞行速度仅为1.6马赫确实追不上最大速度2.05马赫的图-160轰炸机,这大概也是图-160目前所具备的最大优势。

(F-35拦截图-160的CG图,不过在现实中F-35确实追不上全速飞行的图-160)

即使到如今,在轰炸机设计方面依然有隐身和超音速两方面的争论。而以目前人类的航空技术而言,研制隐身战略轰炸机几乎别无选择,必须采用飞翼式布局,而飞翼式布局的代价则是要牺牲飞机的飞行速度。飞翼式布局的飞机由于采用了翼身融合技术,因此升力普遍较大,具备优越的远程飞行性能,但是飞翼式布局的问题就是飞机翼展过大,因此飞行阻力较大,飞行速度受影响。

(隐身依然是世界新一代战略轰炸机的主流,所以PAK-DA才是俄军最终所需要的战略轰炸机,图-160只是过渡产品)

目前俄罗斯的"两手抓"至少在图-160型轰炸机上已经见到了成效,无论是图-160M还是图-160M2都没有改动原先图-160型飞机的气动布局,仅是替换其中已经老旧过时的雷达和航电系统,使之实现现代化,并能够配套使用俄罗斯空天军现役的各种空对地武器。

换句话说,在PAK-DA项目结出硕果之前,俄罗斯依然需要依靠图-160来支撑战略航空兵的战斗力。而俄罗斯以往从未研制过飞翼式飞机,所以研制PAK-DA对于俄罗斯而言,可以说困难重重,尽管俄军方乐观地认为2023年即可建造样机,2026年即可完成飞机的测试工作。但是就目前情况来看,PAK-DA项目能否如期完工依然存在悬念。或许生于冷战的图-160真的还需要和B-52一样,"缝缝补补"再战三十年?

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