「中型戰鬥機陷阱」與F-22

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顧名思義，中型戰鬥機指起飛重量介於輕型戰鬥機與重型戰鬥機之間的戰鬥機。輕型戰鬥機的突出特徵是成本低廉、易於維護、可以大量生產但性能往往不甚理想；重型戰鬥機的突出特徵是性能優秀甚至「全能」，但成本昂貴、維護工作複雜，不容易進行大規模列裝。理想條件下，中型戰鬥機的成本應該遠低於重型戰鬥機，但在起飛重量、機體容量方面的限制比輕型戰鬥機少很多，應當是「性能接近重型戰鬥機、成本接近輕型戰鬥機」的存在，但在實際研發過程中卻往往出現中型戰鬥機「在綜合性能上遠不如重型戰鬥機、但生產和維護成本卻與重型戰鬥機相差無幾」的尷尬境況，此即所謂「中型戰鬥機陷阱」。

提到中型戰鬥機陷阱時，很多人都容易聯想到歐洲「颱風」戰鬥機和法國「陣風」戰鬥機，絕不會把這個詞和作為重型戰鬥機的F-22聯繫起來。F-22的正常起飛重量達29300千克，比F-15C高出近50%，當然屬於重型機無疑，但不能忽視的是，F-22的外形尺寸與F-15C相比變化有限，與。由此造成的後果是F-22雖然隱身性能和火力配置都非常出色，但也存在航程不理想、機體冗餘度低的缺點，若非F-119發動機的性能足夠優秀，F-22的超機動性也有可能受到影響。而這與當初ATF計劃剛開始實施時，美國空軍和洛克希德公司對ATF的結構和航電重量的估測時過於樂觀、嚴格限制正常起飛重量是有直接關係的。

ATF項目剛起步時，美國空軍的要求是燃油載荷與武器載荷都不得低於攜帶大型保形油箱的F-15C，正常起飛重量則不得超過50000磅（即22680千克）。美國空軍進行此類限制的原因有著那個時代的特定因素。20世紀80年代戰鬥機軟體的編寫成本較低，機體材料和發動機仍然是戰鬥機成本的主要來源，因此美國空軍判斷未來戰鬥機的起飛重量仍將與造價呈線性相關，為控制成本就對ATF的起飛重量進行了嚴格限制。洛克希德公司認為此限制過於嚴格，經過討價還價後美國空軍將正常起飛重量限制放寬到了55000磅（即24948千克）。後來的事實證明這一重量根本「不夠用」。ATF要在戰鬥重量相比F-15C大幅提高的前提下實現超機動性，僅僅採用高性能發動機是不夠的，還需要同時增加機翼面積以降低翼載、大幅提升機體結構強度以承受巨大的負荷，同時還需要為新式雷達、航電設備留下足夠的安裝空間，在滿足以上要求的同時還不能破壞隱身氣動外形。在此條件下，要將戰鬥機重量控制在美國空軍要求的範圍內根本不可能。然而空軍和洛克希德公司都沒有及時認識到這一問題。當看到技術驗證機YF-22的空重和燃油攜帶量都達到空軍的要求時，他們錯誤的認為結構優化和新材料的運用完全可以抵消工程化設計帶來的增重。F-22的基本尺寸最終還是按照55000磅正常起飛重量進行設計的，結果在工程化過程中，飛機的重量因為結構設計強化、機載設備安裝而不斷上漲，機體空間卻因為優化隱形設計和改善超音速性能的緣故反而縮水不少，導致的後果就是F-22機身內幾乎沒有任何可用於將來升級改造的空間，而燃油容量連最初設計標準的五分之四都沒有達到。此外在20世紀90年代電子設備和軟體的複雜度呈指數增長、大量軟體工程師流向民企後，雷達、航電、飛控軟體的成本所佔戰鬥機成本的比例大幅增加，機體材料和發動機所佔比例則大幅降低，因此當初限制F-22起飛重量從而抑製成本上漲的設想也就此泡湯。最終的結果是即使不考慮巨額研發費用，最終服役的F-22A戰鬥機單價也超過1.5億美元，可在新的作戰環境和任務需求中，其升級潛力有限和作戰半徑不足的缺點卻嚴重限制了F-22A戰鬥機自身優勢的發揮。

ATF計劃尚在進行中的冷戰末期，美國空軍需要ATF執行作戰任務的主要作戰地域在歐洲。歐洲地區敵方兵力部署密集，尋找目非常容易，且戰場範圍狹小、可供使用的己方機場也非常多。即使從遠在英國的機場起飛前往中歐戰場，其距離也很少會超過800公里，加之美軍空中加油機眾多，能為F-22提供足夠的保障，因此在歐洲戰場上F-22不足1000公里的作戰半徑完全夠用。可在20世紀第二個十年的亞太地區，情況就大不一樣了。在對手大量列裝新式彈道導彈和巡航導彈、精確制導炸彈後，第一島鏈上的機場理論上都處於敵方火力覆蓋範圍內，從相對安全的第二島鏈基地出發，則F-22的作戰半徑就完全不管用了。即使有空中加油機的支持，考慮到亞太地區機場和戰區的距離遠比歐洲大，密度小、基礎設施建設水平遠不如歐洲，且對手已經開始列裝能夠有效打擊空中加油機的隱身戰鬥機和超遠程空空導彈，要實現通過空中加油提升作戰半徑的設想正變得越來越難。

除此之外，當前的F-22機隊還面臨升級難題。由於設計年代較早，F-22戰鬥機的航電設備和數據鏈都已經過時，亟需更新。當初為了追求隱身性能，F-22沒有準備紅外搜索與跟蹤系統（IRST）裝置，然而在可能的四代機空戰中，由於雷達使用的限制，IRST裝置必不可少。美國空軍一直在計劃對現有F-22機隊進行升級以彌補前述不足和一些「無傷大雅」的小毛病，可由於F-22機身冗餘空間和重量過小，要對其進行升級並不是一件容易的事情。可見當初美國空軍為了控制成本而限制F-22戰鬥機起飛重量的決定非但沒能節約多少經費，反而導致F-22在新的作戰環境中麻煩不斷。

美國空軍的教訓充分顯示，盲目限制戰鬥機起飛重量非但無法節約經費，還將陷入「中型戰鬥機陷阱」，嚴重影響目標機的技戰術性能。這一教訓是值得任何新興航空大國警惕的。

（註：本文內容參考了《海陸空天慣性世界》第148期《呼之欲出——國產航母簡析（艦載機篇）》一文，原作者為剪水鸌）

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