艦載戰鬥機現狀與發展趨勢

原標題：艦載戰鬥機現狀與發展趨勢

二戰以來，航空母艦憑藉其強大的攻防能力和巨大的續航、自持能力，一直是世界軍事大國的發展重點。艦載戰鬥機作為航母上裝備數量最多、任務最廣泛的機種，是實現航母海上攻防作戰能力的核心裝備，在編隊作戰指揮系統的指揮引導下，可遂行編隊防空、奪取制空權、突擊敵海上和陸上目標等多種作戰任務，是航母編隊最關鍵的組成部分，航母編隊的絕大多數作戰使命都需要並且只能由艦載戰鬥機承擔和完成。

國外艦載戰鬥機發展現狀

目前，除中國外，世界還有9個國家擁有18艘現役航母，其中，美國10艘，印度2艘，英國、俄羅斯、法國、西班牙、義大利、巴西以及泰國各1艘。現役艦載戰鬥機主要有： F/A-18C/D「大黃蜂」、F/A-18E/F「超級大黃蜂」、「陣風」M、蘇-33、米格-29K、「鷂」/「海鷂」等，正在進行研製的主要有F-35C（正在進行試飛考核、2019年2月形成初始作戰能力）。

由於維護維修費用過高，2006年8月，美國海軍退役了全部F-14重型艦載戰鬥機，截至目前，美國現役航母的主要艦載戰鬥機為F/A-18C/D「大黃蜂」和F/A-18E/F「超級大黃蜂」。F/A-18E/F「超級大黃蜂」艦載戰鬥機是由F/A-18C/D「大黃蜂」升級放大而來。與F/A-18C/D型相比，F/A-18E/F型有更大的機翼面積和更多的機內燃油，作戰半徑和空中戰鬥巡邏時間明顯增加，F/A-18E/F型的任務半徑及航程擴大了40%、續航時間延長了50%。

「陣風」M是搭載在法國「戴高樂」號航母上的艦載戰鬥機，是「陣風」戰鬥機的艦載型，「陣風」M的機翼不能摺疊。「戴高樂」航母能攜帶32架「陣風」M艦載戰鬥機，其中20架在機庫中，12架在甲板上。

蘇-33是搭載在俄羅斯「庫茲涅佐夫」號航母上的艦載戰鬥機，主要用於航母的海上防空作戰，同時具有一定的對海作戰能力。蘇-33的起飛方式與F/A-18C/D、F/A-18E/F、「陣風」M不同，採用的是滑躍起飛方式，而不是彈射起飛方式。2013年，俄羅斯軍方決定，2015年將用米格-29K艦載戰鬥機逐漸把老舊的蘇-33艦載戰鬥機換掉，採用這種換裝形式的最大原因是，蘇-33艦載戰鬥機的生產線已經關閉，而印度從俄羅斯採購米格-29K艦載戰鬥機為俄海軍航空兵提供了「順風車」。

米格-29K是俄羅斯的另一種艦載戰鬥機，於2004年獲得了印度海軍的訂單。至2013年，印度海軍訂購的米格-29K艦載戰鬥機正式服役。米格-29K艦載戰鬥機被俄方視為4++代多用途飛機，可完成艦隊防空、掌握制空權、配備高精度武器全天候打擊水面和地面目標等任務。與蘇-33艦載戰鬥機一樣，米格-29K也是採用滑躍起飛方式。

「海鷂」艦載戰鬥機是短距起飛、垂直著艦的艦載戰鬥機，該機現在主要在印度、泰國的輕型航母上搭載使用，英國皇家海軍的「海鷂」艦載戰鬥機已在2006年3月31日全部退役。義大利、西班牙的輕型航母搭載的「鷂」式飛機，系美國購買英國「鷂」式戰鬥機後按本國需求改進而成，其技術特性與「海鷂」相當。「鷂」式飛機是英國第一種實用型固定翼短距起降、垂直降落飛機，其主要任務是近距空中支援和戰術偵察，「鷂」式飛機的艦載型為「海鷂」。

F-35C是F-35家族中的海軍版，由美國洛克希德·馬丁公司為美國海軍研製的中型隱身多用途艦載戰鬥機，F-35C的機體與F-35A有80%的通用性，與F-35B有60%的通用性；F-35C的航空電子和機載設備有90％以上與其他兩型飛機通用。F-35C是正在進行研製的新一代艦載戰鬥機，其首要用途是空對地攻擊，其次是空中格鬥。F-35C與F-35A、F-35B的最大差別為：（1）F-35C加強了機體結構，以便彈射起飛、攔阻著艦；（2）F-35C有更大的機翼、前緣襟翼和尾翼操縱面，以便進一步減小著艦時的進場速度和改善低速進場時的可操縱性；（3）機翼的翼尖段可以摺疊；（4）增設了專用的前起落架彈射桿和後機身著艦攔阻鉤；（5）機翼面積更大，有利於增大航程和外掛能力。

艦載戰鬥機的發展趨勢

艦載戰鬥機的發展趨勢可歸納為以下幾個方面：

（1）中型多功能艦載戰鬥機是艦載戰鬥機的主流及趨勢

中型多功能艦載戰鬥機具有執行空戰、壓制/摧毀敵防空、對地（海）攻擊等不同戰鬥任務的能力，可比較顯著地改善航母編隊的戰場環境適應性及使用靈活性型，同時優化編成結構，簡化後勤保障。重型艦載戰鬥機會影響航母攜帶的載機數量，而使用中型艦載戰鬥機不僅可以增加航母攜帶載機數量，維護維修費用更低，並且日出動架次率更高，綜合作戰效能和經濟性能更優。中型多功能艦載戰鬥機已是當前艦載戰鬥機的主流，也是今後發展的趨勢。

（2）「一機多型」是艦載戰鬥機的主要發展途徑

與專項研究相比，採用「一機多型」的發展途徑可以節約研製時間和成本，顯著降低艦載戰鬥機的採購、使用、保障和升級改進成本，是迅速提升艦載戰鬥機作戰能力的有效途徑。

（3）加快發展短距起飛/垂直降落飛機

短距起飛/垂直降落技術經過多年的發展已經成為一種實用技術，英國的「鷂」「海鷂」等短距起飛/垂直降落戰鬥機已成為輕型航母上的標準裝備。現在美英兩國正在研製的F-35B就是F-35系列中的短距起飛/垂直降落戰鬥機，主要裝備美國海軍陸戰隊和英國海軍（搭載在其「伊麗莎白」級航母上），執行近距空中支援，空中遮斷，武裝偵察，防空作戰及防空系統壓制等任務。

（4）裝備具有五代機特徵的艦載戰鬥機

美國海軍原計劃在2015年接收最後一批F/A-18E/F「超級大黃蜂」，其後將逐步裝備具有五代機特徵的F-35C艦載戰鬥機。F-35C的主要技術特徵是：隱身性能和高機動性，較強的對地攻擊能力。

（5）發展艦載無人機，提高有人/無人協同作戰能力

由於現代空中戰場環境惡劣，完成作戰任務通常需要冒著很大的風險，尤其是現代空中作戰更是如此，這樣艦載無人機將是未來的重要發展方向，如美國的X-47B。但是由於無人機的智能系統還不能完全替代人的思維和判斷，因此採用有人/無人協同作戰更有利於執行對空攻擊任務和對地攻擊任務。在發展艦載無人機的同時，如何有效地實現有人艦載戰鬥機與艦載無人機的協同應用，已經成為外軍關注的重點。

艦載戰鬥機的特殊要求及關鍵技術

使用環境和使用方式導致艦載戰鬥機具有以下特殊要求：

（1）艦載戰鬥機的性能指標必須滿足海軍航空母艦編隊海上作戰為達到一定的戰略和戰術目標所提出的最低限度要求。不適應海上作戰任務的大型飛機一般情況下是不能把它們作為艦載戰鬥機的。

（2）艦載戰鬥機機必須滿足在航空母艦平台上短距離起降的要求，現代常規起降艦載戰鬥機上應該裝有用於前輪彈射起飛的彈射桿，可以在數十米的起飛跑道上將飛機彈射加速到起飛速度而離艦，滑躍起飛的艦載戰鬥機機應該具有短距起飛性能，可以在滑躍甲板上起飛；常規著艦的艦載戰鬥機機還應該裝有尾鉤，降落時可以鉤住航空母艦甲板上的阻攔索，在幾十米的緩衝距離內被減速到零而著艦。它們的機體結構都需要作相應的加強，以便承受彈射和阻攔所產生的約4~5g的過載力。

（3）由於航空母艦飛行甲板著艦點處的升沉運動，飛機著艦時相對於飛行甲板的下沉速度可能是其著艦速度的垂直分量和甲板升沉速度的疊加，達到6米／秒左右（陸基飛機通常只有3.6米／秒），因而艦載戰鬥機起落架承受的載荷將大大增加，需要作相應的增強。

（4）艦載戰鬥機在航空母艦上起降時的飛行速度不能大快，尤其是著艦速度大高就會引起不安全的因素。根據統計，飛機著艦時發生的事故幾乎佔據事故總數的80%。因此，為安全起見，艦載戰鬥機還應該具有優良的低速性能。

（5）航空母艦上存放飛機的空間非常有限。為了能夠存放更多的飛機，增強航空母艦的作戰能力，航空母艦要求艦載戰鬥機佔據的容積儘可能小。為此，艦載戰鬥機的機翼往往做成可摺疊的形式，以減小機寬。有些比較高的飛機，其垂直尾翼也是可摺疊的，以適應機庫高度的限制。

（6）自然環境和電磁環境惡劣。航空母艦常年在海上活動，由於海洋及其氣候的影響，航空母艦的環境條件要比陸上惡劣，甚至嚴酷得多。艦載戰鬥機一方面必須適應海上十分潮濕、含有鹽霧、黴菌的大氣環境，機體、發動機、武器裝備、電子和電氣設備等都應經過三防處理，具有抵禦侵蝕的能力，而另一方面又要適應航空母艦在風浪中航行引起的振動、衝擊、搖擺和升沉運動。艦載戰鬥機要避免和航空母艦發生共振，並能耐受長期的振動環境，其強度應能承受衝擊，搖擺、升沉運動引起的慣性力。航母上裝有搜索雷達、自動著艦導引雷達、綜合通信系統等大量的指揮控制、綜合通信系統等大量的指揮控制、導航、探測和通訊電子設備，雷達工作頻率覆蓋範圍寬，而艦載戰鬥機為保證在海上惡劣的氣象條件下全天候起降以及在海上無地標情況下的遠程自主導航能力，也裝有大量的專用機載電子設備。因此，艦載戰鬥機所處的電磁環境也非常惡劣。

為滿足艦上使用，需掌握以下關鍵技術：

（1）機-艦適配性技術

機-艦適配性技術重點研究艦載戰鬥機起降適配性、機-艦電磁兼容、艦載戰鬥機救生要求和著艦事故處理等方面的技術，以解決艦載戰鬥機起飛著艦、艦上調度運轉、後勤保障、維修保養方面的適配問題。從而充分、高效的利用航母的特性、設備和裝置（攔阻裝置、滑躍甲板/彈射器）。

（2）氣動增升技術

要求艦載戰鬥機通過採取有效的增升技術措施，使飛機能在更低的起飛速度和著艦速度下在尺度有限的航母飛行甲板上安全起降。

（3）起降技術

針對艦載戰鬥機具體的起飛方式（彈射起飛或滑躍起飛），重點研究對艦載戰鬥機飛機品質的要求及其設計技術。在著艦攔阻技術上，主要研究艦載戰鬥機下滑時的飛行控制規律以及對飛行品質的要求。

（4）起落架結構設計技術

對艦載戰鬥機起降進行結構動力學研究，設計適應不同起飛方式的起落架結構和機構、前輪轉彎機構和突伸機構。而起落架結構還應滿足一定下沉率時的強度要求。

（5）艦載戰鬥機發動機技術

在現有（同型）陸基戰鬥機發動機的基礎上，提高其應急的最大加力、推力和推力增速能力，使其適應艦載戰鬥機飛行速度、高度和迎角範圍的要求。艦載戰鬥機發動機須具有發動機速度梯度、大小油門特性。

（6）「三防」技術

根據艦載戰鬥機的典型使用環境特點，在了解腐蝕機理的基礎上研究滿足「三防」（防潮濕、防鹽霧和防黴菌）要求的機體和發動機結構材料以及密封、防腐材料/塗料等各種防腐措施。

（7）精確著艦與自動著艦控制技術

研究艦載戰鬥機對航母的全天候精確跟蹤和定位技術，主要包括目視與低能見度情況下滿足進場精度要求的慣導系統、GPS、機載雷達的組合匹配技術以及機-艦之間的高速傳輸數據鏈以及機載系統對航母圖像的處理技術等。

結語

現代艦載戰鬥機是一個技術難度高、工藝先進、研製費用昂貴、機載系統複雜、保障工作難度大的綜合系統，只有認真分析先進的艦載戰鬥機技術，把握髮展趨勢，攻克關鍵技術，並對存在的問題採取相應的技術措施解決，才能確保艦載戰鬥機先進性、安全性和實用性，使艦載戰鬥機能夠更加自由地翱翔于海天之間。

（作者單位系航空工業瀋陽飛機設計研究所）

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