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飞行表演为何多用教练机?战机花费高出数十倍太奢侈

空军飞行表演队相当于一个国家的空中仪仗队,但飞行表演队到底是采用第一线作战飞机,还是采用教练机或者其他非作战飞机,这依然是一个有趣的问题。作为显示国威、军威的飞行表演队,采用第一线作战飞机是很自然的想法。现代战斗机速度快、机动性强,优美的外观和震耳欲聋的噪声更加强化了飞行表演的效果,整齐、威猛的飞行动作不仅极大地显示了飞行员的技能,也展示了力量和精确的美。飞行表演不仅是极好的公众娱乐,也是爱国主义教育和征兵的最好机会。很多人喜欢安静、亲和的生活,但很难不被轰鸣如雷、翻飞如燕的战斗机的精彩表演刺激得血脉喷张,就好象食不厌精的人们也难以拒绝大碗喝酒、大块吃肉的痛快一样。


美国空军的「雷鸟」飞行表演队在 1953 年成立,从共和 F-84「雷电」战斗机开始,先后使用北美 F-100「超级佩刀」、共和 F-105「雷公」、麦克唐纳 F-4「鬼怪」战斗机。不过在 70 年代石油危机期间,「雷鸟」曾换装诺斯罗普 T-38 教练机,尽管符合表演要求,燃油消耗量只有 F-4「鬼怪」的 1/5,维修也要简单得多,但不够威猛,不符合「雷鸟」一贯使用第一线战斗机的传统,所以只在 1974 到 1981 年间使用了 7 年,就换装通用动力 F-16「战隼」了,现在还在继续使用。当然仔细的人会发现,「雷鸟」的 F-16 实际上已经换装了三代,80 年代的 F-16A Block 15 在 90 年代换装为 F-16C Block 32,从 2009 年开始,雷鸟的 F-16 已经换装成美国空军最新标准 Block 52,采用更大推力的普拉特惠特尼 F100-PW-229 发动机,航电也已经更新到最新水平。



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美国空军「雷鸟」是世界上最著名的飞行表演队之一



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美国海军的「蓝天使」是另一支最著名飞行表演队之一



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在不久的未来,「雷鸟」和「蓝天使」可能都要用 F-35 作为表演用机


美国海军的「蓝天使」飞行表演队比美国空军「雷鸟」成立得更早,在 1946 年就成立了。这还是螺旋桨时代,所以「蓝天使」最早的飞机是螺旋桨的格鲁曼 F6F 地狱猫和 F8F 熊猫。1949年换装的格鲁曼 F9F「黑豹」是美国海军的第一代喷气式战斗机,此后采用过格鲁曼 F9F「美洲狮」、格鲁曼 F11F「虎」、麦克唐纳 F-4「鬼怪」、道格拉斯 A-4「天鹰」,现在采用麦道 F-18。由于 F-18 是为航母上起飞、着陆而设计的舰载战斗机,「蓝天使」有一些「雷鸟」没有的低速、大迎角飞行动作,其中包括放下起落架后以特别低的速度慢滚转。1998 年,一架「蓝天使」的 F-18 在从作战巡逻中返航的「杜鲁门」号航母上着陆,这更是「雷鸟」所不可能做到的。


在很长时间里,苏联空军并没有专业的飞行表演队,「俄罗斯骑士」是到 1991 年才组建的。这支装备了苏-27 的飞行表演队如今是世界各地航展的常客,在曾多次在珠海航展向中国观众展示身手。中国空军的「八一」飞行表演队的历史反而更长,近年来换装了歼-10 战斗机,更是向世界展示了中国航空技术的卓越成就和中国飞行员的精湛技艺。



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唯一采用重型战斗机的俄罗斯骑士表演队



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歼-10 的机动性能非常适合飞行表演

另一方面,老牌的英国用教练机作为飞行表演队的飞机,而不是第一线作战飞机。英国皇家空军虽然是世界上第一个独立组建的空军,历史上也曾经有过几支业余的飞行表演队,「红箭」可是到 1965 年才组建的。「红箭」一直使用高级教练机,开始时是霍克-西德利「蚊蚋」,1979 年开始使用 BAe「鹰」。这是有原因的。「红箭」是作为皇家空军中央飞行学校的一个附属组建起来的,最初由教官担任飞行表演任务。这不仅是皇家空军公关的需要,也是教官们显一把身手、镇一镇不知天高地厚的新学员的机会。法国、意大利、加拿大、日本、印度、韩国和很多其他国家也出于差不多的考虑,使用高级教练机作为飞行表演队的飞机。


事实上,就航展表演而言,教练机比战斗机更加合适。超音速的战斗机不可能在航展期间飞出超音速,激起的音爆不仅对机场周围的建筑会造成破坏,使得玻璃门窗被震碎,室内摆设被震撼落地,甚至可能造成观众中身体不够强健的人的心脏问题。即使不飞出超音速,战斗机也不能放心大胆地在离观众较近的距离上开加力,否则噪声水平可能对观众(尤其是年幼的孩子)造成听力损害。由于航展飞行安全的规定,飞机不能从任何方向飞越观众头顶,安全距离的规定要求即使发生事故必须弃机,失控的飞机也不会掉入人群。由于战斗机的基本速度较高,拉出同样过载时,转弯半径也较大,常常在观众面前一闪而过之后,绕到很远才飞回来。这一切都使得除了在视觉上和听觉上给观众以空中利器的印象外,战斗机作为飞行表演队飞机实际上不能发挥出全部潜能。


教练机的极限性能比战斗机要低,形象上也不如战斗机威猛,但使用和维修要便宜得多,也天生适宜高出动率。教练机不具备大航程和高载重,但这对飞行表演没有影响。另一方面,教练机的操控特别适合于飞行表演强调低空低速精确飞行的特点,容易用大型队形的精确飞行弥补声势不足的问题。「红箭」密集的9机钻石队形、人字队形、箭形队形已经成为经典,战斗机很难做到这样密集的大型队形。还有一点,教练机不是作战飞机。这不够孔武,是缺点;但另一方面形象平和,也是优点。在不便于派遣战斗机飞行表演的地方,使用教练机可以在外交上更加灵活。这相当于航展表演版的乒乓外交。教练机对跑道和地勤支援的要求低,也容易在只有简易跑道的地方做飞行表演,增加国内公关的灵活性。



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英国皇家空军「红箭」则使用「鹰」式教练机



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加拿大「雪鸟」、法国「游骑兵」、意大利「三色旗」也都是用教练机,这是「雪鸟」


更实际的问题是经济问题。战斗机的购置、使用费用大大高于教练机。典型的战斗机动辄几千万美元一架,战斗机发动机、机体、航电都是把航空技术推到极限的结果,可靠性、耐久性、经济性有所牺牲,推高了日常使用和飞行表演的费用。如前所述,超音速教练机 T-38 的耗油率只有同时代超音速重型战斗机 F-4 的 1/5,维修、定期更换的备件也是差不多的情况。加拿大「雪鸟」如果不用 CT-114「辅导老师」教练机而用 CF-18(相当于 F-18A)的话,日常使用费用将增加 20 倍。高亚音速的「鹰隼」和法国「游骑兵」飞行表演队的「阿尔法喷气」、意大利「三色旗」飞行表演队的 MB-339 的购置、日常使用和飞行表演费用更低。美国和欧洲飞行表演队选用战斗机还是教练机不仅体现了飞行表演思想上的差别,更是经济实力上的差别。「雷鸟」拥有 6 架表演飞机,另加 2 架备用飞机,作为专业飞行表演用的飞机,这是大多数国家不可承受的奢侈。



飞行表演为何多用教练机?战机花费高出数十倍太奢侈



世界多数国家都使用教练机装备飞行表演队


教练机用作飞行表演,在平时还可以继续用作教练机。战斗机用作飞行表演,在理论上依然可以在战时继续用作战斗机,但实际上有很多问题。由于鲜艳的涂装,这些飞机在空战训练中十分扎眼,影响训练的真实性。用作表演,很多先进航电(尤其是火控)又没有用,平白增加日常维修开支,还不如拆除,增加表演专用设备,所以实际上不再用作战斗机,除非国家已经打到只有最后一人、最后一机了。


不过即使对美国空军这样财大气粗的主顾,新型战斗机也在成为越来越不可承受之重。F-22 的惊人价格成为一代传奇,连号称特别强调可负担能力的 F-35 的价格也越来越离谱。2012 年美国空军提交的 2013 年预算估算中,F-35A 的离地单价为 1.97 亿美元,美国海军的预算更是把 F-35C 的离地单价估算为 2.36 亿美元。这样离谱的高价当然和 F-35 依然在低速试生产阶段有关,但即使是最乐观的股价也把 F-35A 定位在 1 亿美元左右,F-35C 只会高不会低。另一方面,F-16 和 F-18 正在成为美国历史上连续使用最长时间的飞行表演飞机型号。尽管 30 年来有过换装,实际飞机没有那么陈旧,但形象上的 30 年一贯制很是不符合传统。问题是 F-35 计划因为超支、拖延和性能问题正在承受前所未有的压力,「雷鸟」和「蓝天使」使用 F-35 的问题还根本没有提上议事日程,只是这个问题不可回避,F-16 和 F-18 不能永远作为「雷鸟」和「蓝天使」的飞机,下一代「雷鸟」和「蓝天使」的现实选择只有一个:F-35。但 F-35 作为下一代「雷鸟」和「蓝天使」,首先要过的是预算关,在 10 年内,这一关很难跨过。



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操纵笨重的 F-105 进行密集编队,对飞行员来说是个艰巨的任务


即使预算问题解决了,F-35 作为飞行表演飞机还是有一些具体问题。F-35 在本质上是对地攻击为主的战斗轰炸机,而不是空战为主的战斗机,机动性要求只是「不低于 F-16 和 F-18」,实际上是否达到了要求不乏争议。F-35 的空战模式以视距外空战为主,一旦进入视距内空战,将以高速对飞的形式,最大限度地缩短暴露于敌机火力的时间窗口,在错肩而过的瞬间,利用优越的头盔显示系统和具有高度越肩攻击能力的空空导弹抢先攻击,然后继续高速飞行,脱离战场,寻机再战,而不是常规的扭头缠斗。这可以说是 F-35 阵营对先进火控和导弹的信心满满,也可以说是对机动性的信心不足。不管怎么说,飞行表演中只有高速对飞肯定是不够的。「雷鸟」在 1964 年曾短暂换装 F-105,这也是一种战斗轰炸机,技术水平远远超过 F-100,但机动性不怎么样,在飞行表演特别剧烈的机动中发生结构损伤,只出场表演了 6 场就匆匆撤装,「雷鸟」只好回到已经从第一线中队撤装的 F-100,继续用到 1969 年换装 F-4。


此外,F-35 的噪声远远超过了人们的预计。F-35 采用了历史上单台推力最大的 F-135 发动机,这使得 F-35 尽管作为历史上最重的单发战斗机但仍然可以有「不低于 F-16 和 F-18」的性能,但这使得发动机的噪声问题格外严重。据悉,F-35 的噪声高于 F-15 两倍,高于 F-16 三倍半。洛克希德反驳这种说法,认定 F-35 的噪声和 F-16 相当,但有人用仪器实测,在着陆进场时,F-15 的噪声为 91 分贝,F-16 为 90 分贝,而 F-35 的噪声为 106 分贝,相差 15 分贝,或者说高达 32 倍。就现代战斗机而言,F-35 的翼载很高,相当于 F-105,但先进飞控和强劲的发动机使得 F-35 依然保持了「不低于 F-16 和 F-18」的机动性。机动性说到底取决于升力。爬升当然需要升力超过重力,但水平机动同样取决于升力,因为水平盘旋的向心力来自于机身侧转时机翼产生升力中的水平分量,因此更大的升力意味着在保持足够的垂直分量以抵消重力的同时,可以分出更多的水平分量用于水平机动。产生更大的升力只有两个办法,一是由低翼载以保证足够的剩余升力;二是在拉大迎角的同时用高推重比推迟失速的产生。F-35 的翼载高,只有用推力换取机动,但这意味着格外强大的噪声,到最后可能只能降低对机动性的要求,以抑制噪声水平。最后可能以超过 F-16 至少一倍的购置价格和高至少 40% 的日常使用费用,换取不及 F-16 的飞行表演性能,成为美国历史上最不给力的飞行表演飞机。作者署名:晨枫


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