美俄兩國四代機性能對比，四代機今天仍是兩國主力！ F-15氣動布局好在哪?F-16雷達更新幅度大，F-18武器掛載能力強

不知道從什麼時候起 我們一說戰鬥機就得是F35和F22這種級別的第五代隱形戰機 但其實呢 除了美國空軍之外 各國軍隊還是以第四代戰機爲主力的 即便是英國這樣參與了F35開發計劃的國家 也有大約160架颱風戰機待命 因此 大部分國家的空中戰力水平還是要看麾下四代機的表現 今天大兵就來一期環球四代機橫評 看看各國的四代戰機都是幾星級的戰力 要評比當前世界各國服役的第四代戰鬥機 首先就繞不過以美俄裝備爲代表的兩大戰鬥機流派 所以大兵準備先從美俄兩國的第四代戰鬥機入手 看看這兩位大哥的實力如何 在今天要說的國家裏 美國無疑是最爲特殊的那個 雖然採購了F35的國家已經不少了 但像美軍這樣擁有超過550架F35系列戰機的國家根本就找不出來第二個 事實上 美國已經訂購了超過1800架的F35系列戰機 完全可以在今後實現五代機主力化 但按照美軍目前的規劃 第四代機呢也不會很快淘汰 首先來看看經典的F15系列戰機 這款戰鬥機是美國空軍的主力戰機之一 從1976年開始服役 它具備出色的機動性和電子系統 被認爲是第四代戰機的代表和現代空戰戰法的開闢者 首先 在氣動佈局設計方面 F15戰機採用了先進的切肩三角翼設計 這種翼形能在不增加太多飛行阻力前提下 爲戰機提供更大的機翼面積 從而增加戰機在飛行時得到的升力 這就提升了飛機在空中的機動性和穩定性 不僅如此 切肩三角翼還能減少機翼末端的氣流分離 降低誘導阻力 進一步提高戰機飛行的敏捷性 什麼是誘導阻力呢 簡單來說就是戰機在飛行過程中 機翼不斷的爲飛機產生升力 此時機翼的上下會存在一個壓力差 機翼下方的壓強會大於機翼上方的壓強 由於機翼的長度總是有限的 所以機翼下方的高壓氣流會不斷的繞過兩端的翼肩 向機翼上方的低壓去流動 如果正式戰機 就好像戰機機翼的兩端各有一個不斷圍繞翼肩環遊的空氣漩渦 這兩處翼肩漩渦呢 會不斷的伴隨着飛機移動 這就讓那些從正面吹向戰機機翼的氣流發生方向偏轉 更多氣體呢 會從機翼下部的斜後方流走 而不是與機翼保持平行 流向戰機正後方 由於這些氣體並沒有按照機翼的平行方向流動 所以機翼獲取的升力 也不是向上垂直於機翼的 而是指向飛機的後上方存在一個明顯的角度 如果將這部分的氣動力分解出來看 我們就能發現 戰機的機翼同時受到兩股力量概念的影響 一個是讓戰機保持飛行的垂直向上的升力 另一個則是向後干擾飛機的阻力 這個向後阻力呢 就是俗稱的誘導阻力 F15的機翼設計就充分考慮了誘導阻力的存在 既然誘導阻力與機翼翼肩部分的 旋渦密切相關 那麼幹脆呢 就在機翼末端採取切肩設計 讓這個氣流旋渦無法順利形成 削弱一肩渦流的強度 從而減少戰機的飛行阻力 提升戰機的飛行安全度 與此同時 切肩的設計還減少了戰機自身的結構重量 提高戰機飛行時的燃油經濟性 這些優點使得F15在高速飛行時具有出色的性能 同時也爲其提供了卓越的機動性和敏捷性 並且切肩三角翼設計只是F15優秀氣動設計的一個縮影 F15戰機在整體上其實都採用了低翼面負載的設計 就F15誕生的年代來看 這款機翼面積可謂是相當大 這就讓F15戰機的每平方米機翼承擔起的起飛重量更小 之所以要儘可能的增大機翼面積 就是因爲低翼面負載的戰機會擁有更好的起飛和着陸性能 因爲它們能夠更輕鬆的產生足夠生力來支撐機身重量 此外 低翼面負載設計還可以提高飛機的燃油效率以及戰機的巡航速度 綜上所述 F15的氣動佈局還是很不錯的 隨後再來看F15的航天系統 其配備了一套先進的航天設備 包括先進座艙顯示系統 中央數字電腦和IFF敵我識別器 F15搭載的雷神雷達經歷過多次更新 從APG63V1型之後就換裝了AESA有源電子相控陣雷達 是世界上第一批換裝新式雷達的戰機之一 F15的多功能脈衝多普勒雷達具備較好的下視搜索能力 能夠避免地面噪音的干擾 準確找到敵軍目標信號 而目標反射的雷達訊號會傳輸到駕駛艙的中央計算機 並最終投射到抬頭顯示器上 F15的雷達下視能力有多強呢 其甚至能夠在下視狀態中追蹤那些飛行在樹梢高度的小型高速目標 並指引武器將其擊落 F15的戰術電站系統和ECM電子反制裝置也可以爲飛行員提供威脅來源警告 並自動實施反制 尤其是當F15掛載ALQ184自衛式電子對抗吊艙 和ANALQ250電子作戰套件時 戰機就能夠在更短的時間裏從更廣的頻率截獲敵軍信號 確定敵方的威脅來源 這些電子系統也能集成戰機自帶的誘餌彈 干擾波條 反制敵軍發射的紅外製導導彈 綜上所述 F15的航電系統也是四代機陣營的佼佼者 雖然它的部分早期型號已經退役了 但F15EX二代鷹依舊保持着四代機領域的領先水平 F15EX的主要電站系統是由倍儀系統公司打造的 正式名稱爲EPAWSS 鷹式主被動預警機生存系統 具備全方位電站能力 兼具雷達預警 地理位置以及主被動防禦功能 該裝置可以有效提升F15EX飛行員的戰場感知能力 並且克服敵方的電站干擾 與防空飛彈系統威脅 便於戰機在敵方領空內執行作戰任務 但鑑於F15EX的雷達只更新到了APG82 還是沒有像F16V那樣更新到具體F35下放技術的APG83型雷達 所以F15的航電系統應該說還沒有達到四代機領域的天花板水平 應該是屬於四星級的水準 如果將目光轉向武器掛載能力方面 F15戰機也擁有強大的武器攜帶能力 可以攜帶多種空對空和空對地武器 包括導彈 炸彈和精確制導武器等等 這種多樣化的武器攜帶能力 使得它能夠在各種作戰環境中發揮重要作用 在具體的火力搭配中 F15可以使用不同的空對空武器組合 機身下方掛架可以攜帶AM7FM或者AM120先進中程空對空導彈 至於機翼下方的兩個掛架上 則可以攜帶AM9LM響尾蛇導彈 在動力系統方面 F15戰機搭載了兩臺普惠F100PW220大推力渦扇發動機 這些發動機不僅提供強大的推力 還具有良好的燃油經濟性 這使得它能夠在高空高速飛行時保持優秀性能 同時也延長了其作戰半徑和續航時間 並且F15還擁有特殊的外部加裝裝備 就以CFT低阻力寶星郵箱爲例 這是爲F15C和D型開發的特殊附加郵箱 它們可以安裝到每側機翼下方的發動機進氣口側面 這種郵箱的載荷係數和空速限制與飛機的原始參數相匹配 不會影響基本飛機的作戰性能 並且不需要在飛行過程中拋棄 其實啊 說到最後 硬要說F15有什麼不足之處的話 那可能就是它的售價不便宜 事實上 美國製造的戰機或多或少都會存在這個現象 這對美國本身來說不算太大問題 因爲美軍每年拿到的軍費都很充足 但與其他同時代的四代D相比 F15的價格的確是偏貴的 即便是按照1998年的計價 F15的單位造價也有近3000萬美元 到了2023年後 一架F15EX的基本價格甚至能夠達到9000萬美元 比F35A的售價還略高一些 對於一款四代戰機而言 F15實在是不算便宜了 好在F15的使用壽命和維護週期還是比較長的 以F15E爲例 其設計飛行壽命爲1萬小時 並且美空軍內部還有一架代號幸運的F15E戰機 已經在今年取得了飛行15000小時的成就 這就足以顯示出它的耐用性 只要F15的全壽命週期使用成本能隨着使用時間的延長而降低 那麼對於那些能夠支付F15戰機購買初始費用的國家而言 也就是一個好消息 並且在給F15這款戰機結尾之前呢 我們還不得不提到一件趣事 那就是它只靠着單個機翼就成功降落在機場的事蹟 1983年5月1號 以色列空軍的一架F15D戰機在一次纏鬥訓練中與一架A4天鷹式攻擊機發生了碰撞 這架F15D呢 在碰撞事故中受損嚴重 右機翼幾乎整個撕裂 只剩最內側的60釐米還附着在機身上 本來飛機受損這麼嚴重 戰機飛行員應該第一時間彈射逃生 畢竟一名戰機飛行員還是要比戰機本身珍貴多的 但這架F15D的飛行員臨危不懼 認定戰機還可以繼續飛行 他沒有聽從教官要求彈射的命令 還成功將這架遭受重創的飛機順利迫降到機場了 事後調查認爲 這架F15D之所以能夠大難不死 成功迫降機場 就是因爲它的機翼擁有較大的水平結構面積 其與F15的大推力發動機相結合 給戰機提供了足以用來迫降的額外生力 F15的氣動佈局之優秀 從這件突發事件中的足以潰之一二 因此 綜合來看 大兵認爲F15是一架四星半級別的第四代戰機 除了航電系統後續更新不太徹底 後期型號價格較貴 它的戰鬥力完全沒問題 評估了F15 現在就來看看F16 F16是一款單發輕型戰機 目前製造總數已超過4600架 它在氣動佈局上與F15存在相似之處 也採用了一種切肩三角翼設計 來減少機翼受到的誘導阻力 提升戰機的敏捷性和穩定性 但它的機身比F15要更加緊湊 採用了一定的翼身融合設計 並且加裝了前機身渦流控制邊條 這些設計都降低了F16的雷達反射面積 並且提高了F16的戰場生存能力 值得一提的是 F16的氣動佈局並沒有追求絕對的飛行穩定性 而是採用了一種特殊的RSS設計 即通過犧牲一定的飛行平穩度的方式來減少戰機面對的飛行阻力 從而提高機身的操縱靈活性 一般來說呢 大多數飛機的氣動佈局都具備正向靜態穩定性 簡單來說就是戰機飛行員在飛行半途中 放開操縱桿以後 戰機依然會保持水平直線飛行狀態 但F16執行的是放鬆靜態穩定模式 因此其在人工駕駛突然中斷後 戰機會偏離原本的飛行軌跡 爲了避免戰機飛行員總是需要人工調整機身姿態 F16裝備了FBW四通道電傳操作系統 和FLCS飛行控制系統以及FLCC飛行控制計算機 只要飛行員進行過駕駛操作 飛行計算機都會通過控制系統對戰機飛行姿態進行每秒上千次的測量 這樣就能防止戰機發生嚴重的飛行偏離 F16的其他航電系統也非常先進 和F15一樣裝備了多功能顯示器 電子對抗系統以及激光瞄準系統等等設備 但F16的航電系統在後續更新中比F15更上一層樓 F15EX二代鷹使用的是雷神APG82雷達 而F16已經更新到了APG83 這不是說F15的新款雷達不好啊 畢竟APG82也能同時探測識別和跟蹤多個空中與地面目標 探測距離也比以往更遠 能夠在更遠的防區外圍觀察目標 因此F15的APG82雷達的確是給戰機提供了卓越的戰場感知和更好的戰術任務執行能力 不過話又說回來了 一山還比一山高 最新的F16block7072型號已經配備了APG83 有源電子掃描陣列雷達 這種先進的AESA雷達能力 源自於F22的ANAPG77和F35的ANAPG81 其探測範圍達到了370千米 屬於是下放到四代戰機身上的第五代戰機技術成果了 有了先進的雷達指引 F16強大的武器攜帶能力就能夠得到進一步發揮 F16擁有六個機翼下方的掛架 以及兩個翼肩掛架和一個機輔下方掛架 除了傳統的AM9和AM7空對空導彈 F16的後續改進版本還能搭載AM120 並且這種導彈一般會被安放在F16的翼肩位置來減少機翼的顫動現象 作爲一款四代機 F16的火力已相當全面 並且作爲一款輕型戰鬥機 它的採購和維護成本相對較低 而就性價比而言 F16其實比F15更好 F16系列戰機的售價在5000萬美元到9000萬美元之間 只有最新的F16V版本比較貴 因此啊 F16在軍火貿易市場上的表現很好 已經成爲許多國家的首選 除了美軍自己以外 F16已經出口過20多個國家 截止目前全球依舊有2100多架 F16在建議階段 並且分佈在全球各地 真是一款暢銷的四代機 由於它的出口相當廣泛 裝備這款戰機的國家也比較多 因此它的備用零件以及後勤服務都相對更容易獲得 這就進一步降低了它的使用成本 並且提高了F16的性價比 它的實戰表現也確實不俗 在海灣戰爭 科索沃戰爭中的表現都比較出色 它不僅能夠執行空中優勢任務 還能夠有效的進行對地攻擊 摧毀敵方地面目標 在1981年6月7號的巴比倫行動中 以色列空軍就派出了八架F16A 摧毀了伊拉克的祕密軍事設施 綜上所述 F16戰機算是一款非常稱職的第四代戰機 對於一款輕型戰機而言 可以說是五星級兵器 除了F15和F16 美國海軍的F18大黃蜂也是四代機陣營裏的重要成員 大黃蜂呢 是美國海軍的艦載機 具備多功能和高適應性的特點 大黃蜂採用了後掠翼和雙垂尾的氣動佈局 垂直尾翼的傾斜角度比較大 前沿筋翼直接延伸到了駕駛艙下方 這些設計直接將大黃蜂的機翼面積擴大到了37 16平方米 因此 他在低空低速飛行狀態下的飛行表現很不錯 適合在航母上起飛降落 在進行大仰角機動時也能保持飛行穩定 不過 在最大飛行速度方面 F18的1.6馬赫級速還是要低於F15和F16的 在航天系統方面 F18也保持了美製戰機的傳統 配備了先進的飛行控制系統和多種傳感器 包括雷達 紅外搜索與跟蹤系統以及電子戰設備 這些系統的整合使F18能夠在各種作戰環境下執行任務 從空中優勢戰鬥到對地攻擊 甚至作爲電子戰平臺使用 但是 由於F35C和F35B的換裝進度越來越快 F18在航電領域的更新幅度不大 美軍在2019年2月退役的F18CD型戰機使用的是APG73雷達 這種雷達是20世紀80年代末APG65雷達的升級版 最後一批成品呢 在2006年就全部交付了 用到2019年其實是已經有些落伍了 而APG73呢 至今仍未全部退役 在部分F18EF超級大黃蜂上依然有所使用 其他升級的APG79雷達的戰機 包括EA18G咆哮者電子戰機 探測距離也只能在150千米左右 與F15EX和F16V相比 已經較爲落後了 不過出現這種情況也很正常 畢竟美軍採購了大量的F35B和F35C F18系列戰機也是服役到了本世紀30年代就好 沒必要在航天系統上做太大更新了 畢竟F18現有的作戰能力 應付一般的衝突已經沒有問題了 大黃蜂的武器掛載能力足夠強 擁有兩個翼肩掛架 六個翼下掛架以及三個機身掛架 能夠攜帶八噸左右的彈藥 比F15和16都要強 更好的武器掛載能力 使得它能夠適應不斷變化的戰場需求 不論是進行近距離空中支援 還是執行遠距打擊任務 大黃蜂都不在話下 並且呢 在美軍的戰機序列中 F18絕對是成本效益比例很高的戰鬥機了 就算按照2019年的計價標準 大黃蜂的單位造價也只是略微超過了5000萬美元 其不僅在美國海軍和海軍陸戰隊中服役 還出口到多個國家 因此F18也是一款合格的四代機 只是在美軍的武器換裝部署下沒有得到更多後續更新 可以被評爲四星級戰機 除了大黃蜂之外呢 F14熊貓戰機的後續改進型也可以被視作第四代戰鬥機 就以F14D爲例 它使用了APG-71雷達 也配備了IRST紅外追蹤搜索系統 完全可以算在四代機序列 不過考慮到它在2006年就已經退役 沒有趕上後來的設備更新 還是作爲友情嘉賓出場一下 就不做星級評比了 說完了美軍四代機 就來盤點一下俄軍麾下的第四代戰機 首先登場的是經典的蘇-27 這是過去蘇聯設計最成功的一款戰機 它在氣動外形 動力系統以及航電通信等方面都達到了蘇聯航空技術的巔峯 並且與美軍的F15早期型號形成了抗衡局面 蘇-27的氣動佈局設計成功之處呢 在於中央升力體佈局 這種佈局不僅會讓機翼產生升力 也讓機頭和機身位置參與飛行工作 初看蘇-27的外形幾乎沒有一個獨立的機身 整個飛機呢像是一片巨大的機翼 在這片機翼上插入機頭和兩個發動機以及尾翼就形成了一架蘇-27 由於兩個發動機的位置相對突出 連同進氣道給機身下部分割出了三個分區 在蘇-27飛行時會有一股穩定氣流從機頭下方流向機尾 所以蘇-27的中央機身可以像機翼一樣在飛行時產生升力 這種設計疊加蘇-27的邊條筋翼產生的渦流就讓整個飛機的實際翼載荷特別低 升力係數特別高 也讓蘇-27的航程得到了提升 超過了3500千米 但是這種中央升力體佈局呢 也會對戰機產生一定的負面影響 首先就是機體的轉動慣性過大 由於兩個發動機間隔較遠 蘇-27在做出橫滾動作時 就好像一個人 雙手各拎着一桶水在自轉一樣 不僅轉起來又慢又吃力 而且想要快速停止動作或者重新運動起來都會比較費力 要解決這類問題啊 就要使用推力適量發動機 利用噴管擺動讓發動機推力出現偏轉 爲戰機提供額外的滾轉力量輸出 例如蘇-27M和蘇-35呢 就採用了這類改進措施 中央生力體佈局的另一種缺點就是提高了戰機的飛行阻力 由於兩個發動機艙各自獨立 並且距離相對較遠 這就增大了蘇-27的機體表面積 也導致了蘇-27在飛行時面對的空氣阻力增大 當戰機發動機功率不變時 更大的飛行阻力勢必會削弱戰機的飛行速度和靈活性 而這種情況從蘇-27的飛行急速上恰好就能看出來 蘇-27的加速能力要比F-15稍弱 急速也只有2.35馬赫 其對標的美軍F-15急速高達2.5馬赫 不論是蘇-27本身 還是蘇-30和蘇-35這樣的相似氣動佈局改進型戰機 要解決飛行加速和急速問題 目前都沒有太好的辦法 只能通過增大發動機推力來儘可能提高戰機的性能 蘇-35呢 就是這麼幹的 將發動機推力增加了兩噸 提升戰機加速性能 不過 由於發動機是憑藉擴大寒道比來增加推力的 飛機在高空高速飛行時 面對的阻力反而增大了 這下就讓戰機的極限飛行速度下降到了2.25馬赫 如果說蘇-27戰機在氣動佈局設計上還算是有長有短 那麼俄式戰機在航電系統上一貫出現的短板 就是真的影響到蘇-27的戰力了 蘇-27說起來還是蘇聯第一種裝載實戰化電傳操縱系統的戰機 飛行起來比較靈活 即使以非常低的速度飛行 或者在大影角下進行機動 戰機也能保持一定的控制力 不論是眼鏡蛇機動動作 還是動態減速能力 都展示了它的機動能力 但是蘇-27使用的N001艦式雷達 在面對美軍戰機時就明顯吃力 這款雷達呢 從1985年就引入到蘇-27系列戰機身上 但與同時期的美軍APG-70雷達相比 還是在性能上出現了落後 艦式雷達對敵方戰機的最大探測距離只有100千米左右 如果是探測轟炸機這型大型空中目標 在距離140千米時也能發揮效果 但美軍的APG-70呢 已經能夠實現185千米內的空對空目標搜索了 事實上 蘇-27戰機在更新到蘇-27M之前呢 還只是一架單純的防空戰機 直到蘇-27M用上了N011豹式雷達 才新增了脈衝多普洛跟蹤功能 這種功能可以讓戰機探測地平線目標 使得蘇-27M化身成爲能夠攻擊地面目標的多用途戰機 但與美軍的F-15相比 這種對擊打擊能力呢 還是來的太晚了 雖然F-15在設計之初也是空優戰機 但其一開始就具備輔助對地攻擊能力 而在飛行員操控方面呢 蘇-27系列戰機座艙智能化程度與同期的F-15系列戰機也始終都是慢了一拍 F-15的早期型號已經裝備了HUD屏式顯示器 而蘇-27的座艙系統升級相對是比較滯後的 指針是儀表顯示系統使用的比較多 直到蘇-27SK UBK等型號出現時 座艙內部看起來還是像是一個鐘錶墊 等到蘇-27SM問世時 新的多功能顯示器才取代了一部分儀表指針 而蘇-35戰機出現後呢 兩塊超寬屏幕組成的液晶顯示器更是成爲了飛行員的主要信息來源 雖然使用的還是老式折射平顯器材 但至少是看不到太多指針了 蘇-35作爲蘇-27的改進型號 蘇-35是配備了更強的AL-41渦扇發動機以及IRBIS-E 豹式雷達 這是一種無源電子掃描陣列雷達系統 能夠同時跟蹤15個目標 並且讓戰機同時朝其中的6個目標發射導彈 而蘇-27系列戰機武器掛載能力還是不錯的 從R-27到R-73以及R-77空對空導彈 再到FAB-500以及RBK-500這樣的可投放炸彈都在蘇-27的軍火庫中 尤其是蘇-35戰機擁有12個武器掛架 還能搭載KH-29空對地導彈以及KH-31反輻射導彈 武器掛載能力得到進一步增強 因此 綜合來看 蘇-27系列戰機發展到蘇-35一代還是能夠達到三至四星級的標準的 考慮到這些戰機造價也沒有美軍那麼貴 在國際軍火市場上也能佔據一席之地 講完了蘇-27系列戰機 我們在這裏也請出一位俄軍陣營的友情嘉賓 那就是蘇-47金雕戰鬥機 從氣動佈局看 金雕採用罕見的前掠翼和前置壓翼設計 能夠改善飛機在起飛和着陸時的性能表現 在進行亞音速和大影角機動時 擁有很好的氣動性能 可以增加飛機的航程和高空機動性 跟美國格魯曼公司的X-29實驗飛機有些相似 但我們最後都知道 金雕戰機還是走到了銷聲匿跡的結局 造成金雕項目失敗的原因呢 其實也非常簡單 首先就是戰機自身性能沒有達到預期 俄羅斯也找不到強度足夠高的機身材料來支撐前掠翼正常工作 並且俄政府的財力也不足 沒有辦法向蘇霍伊公司提供更多資金 去研製一款非隱身的傳統四代機 蘇47戰機之所以被製造成前掠翼 目的就是讓飛機得到更大的生力 徹底擺脫傳統飛機一肩失速的問題 但由於缺乏強度足夠高的材料 蘇47戰機的前掠翼設計難以達到理想效果 雖然還不至於剛一上天飛機就解體 但是維護維修呢卻非常頻繁 並且一根部分呢還會出現斷裂 如果強行讓蘇47戰機服役 那麼這款戰機一定會成爲裝備黑洞 這不僅會連累俄空軍 也會讓美俄空軍的差距進一步擴大 說到這裏 美俄的主戰四代機基本評比完畢 美俄兩國其實都有一些代表性裝備 但是由於美國在資金 航電以及材料學技術上的優勢 俄式四代機的性能呢還是略微遜色的 至於是哪些因素導致的這些現象 也歡迎各位在評論區發表見解 下一期的裝備資訊欄 大兵將繼續爲各位帶來更多的歐亞國家的四代戰機的綜合評比 感謝您的陪伴 我們下期節目不見不散