1.3 战机在战争中的作用 |
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战机在军事上的用途非常广泛,主要体现在夺取制空权和对地/对海支援、空中侦察及运输等方面。
空军是现代战争中最为重要的军事力量之一,也是最常用的军事打击手段之一。由于战机有载弹量大、攻击精确度高和飞行速度快的特点,对地面/海面的目标具有极大的威胁,所以战争双方的空军通常都以消灭敌方空中力量为首要目标。此外,还需要摧毁敌方地面防空力量,这样才能让己方战机畅行无阻地进行空中侦察和火力支援。
空战已经是现代战争中不可或缺的作战环节。如果双方空中实力相差太过悬殊,弱势的一方通常会尽量减少飞机的起飞次数,以保存实力。
从航母上起飞的“大黄蜂”
影响空战结果的因素有很多,既有战术上的,也有技术上的,既有装备上的,也有人员上的。但是,随着科学技术的飞速发展,战机的性能对空战结果的影响越来越大。如果战机A的对空雷达扫描距离为200公里,携带的导弹攻击距离为150公里,战机B的对空雷达扫描距离为100公里,携带的导弹攻击距离为50公里。在不考虑其他因素的情况下两架战机进行空战,那么战机A肯定会拥有远超战机B的胜出率。
现在各军事大国装备的主力战机通常都为三代机,仅有美军已经列装了性能先进的第四代战机。
消灭敌方空军并不能完全获得进入敌方天空的门票,因为除了敌方战机之外,还有来自地面防空部队的威胁。随着导弹技术的发展,地空导弹已经成为现代战争中保卫天空安全最常用的武器之一。地空导弹具有精度高、射程远的优点,对于空中力量相对薄弱的参战方来说尤为重要。
夜间空中加油
破坏地面防空系统的手段有多种,既可以采用空中打击,也可以采用地面部队突袭的方式。空中打击敌方防空系统的手段主要有两种。第一种为使用反辐射导弹,这种导弹专门用来攻击敌方的雷达网络,没有了雷达的指引地空导弹自然无法使用。第二种是采用常规手段,即直接用战机空袭敌方导弹阵地。例如在1982年以色列和叙利亚的武装冲突中,以空军仅用6分钟便使贝卡谷地的19个叙军导弹连化为废墟。另外,也可以使用电子干扰战机对敌方雷达进行干扰,使其无法正常工作,而且战机也可以采用电子干扰的手段对付来袭导弹。
使用地面部队突袭敌方防空系统也是不错的选择,陆军的远程火炮和攻击直升机等武器能够有效地摧毁敌方的防空系统,为战机开辟空中通道。
在第二次世界大战时期,袭击机场是压制敌方空中力量、夺取制空权的主要手段之一。但是,由于现代机场对战机的保护非常严密,伪装防护非常到位,停放的战机既不容易被发现,也不容易被摧毁。
在现代战争中,突袭机场的主要任务已经由摧毁停放在地面的飞机转变为破坏飞行跑道,使敌方战机无法升空作战。
二战中遭到日本轰炸的美军机场
攻击地面/海上目标是战机的主要作战任务之一,其攻击的目标主要为从战斗地域前沿至火力协调线以内的所有敌方集结部队、炮兵阵地、防空阵地、指挥所、雷达站、技术兵器、交通线及桥梁等。
在实施对地/对海打击时,主要使用的机种为攻击机和轰炸机。此外,战斗机也有一定的对地攻击能力。
战机对地面进行火力支援,主要有以下几个特点:
一架攻击机可以携带数吨弹药,其中包括炸弹、火箭弹、导弹等,能够攻击几乎所有地面目标,具有强大的杀伤力。如果使用轰炸机进行空袭,载弹量会更大,美国B-52战略轰炸机的载弹量高达30多吨。
对于战机的机动性,相信没有人会质疑,在空中飞行无须像在地面行驶那样受地形限制,即便是速度稍慢的攻击机和轰炸机,每小时飞行1000公里左右也是没问题的。从飞机起飞到丢下炸弹,通常只需要几十分钟的时间。如果反应速度快且机场离前线较近的话,甚至10多分钟即可赶到战场实施火力打击。
F-16双机编队
现代战机的信息化程度很高,可以使用大量的制导武器,比如导弹、制导火箭弹等,其精确性极高。即便是使用无制导的火箭弹和炸弹,也可以将精度控制在很高的范围内。
在进行对地攻击时,战机可视情况而选择不同的武器,例如穿地炸弹、高爆炸弹、制导炸弹、火箭弹、机炮、导弹等。
战机的飞行速度极快,一些战机的时速可达2~3倍音速,一小时就可以飞行数千公里。即便是相隔1000公里以上的目标,它也可以在很短的时间内到达。一般攻击机的作战半径为数百公里,较大的可达1000公里以上。而轰炸机的作战半径则非常恐怖,中程轰炸机的航程可达5000公里,而一些战略轰炸机则可以达到1万公里以上。
B-1B轰炸机投掷炸弹
B-15战斗机
空中侦察是战机的基本作战任务之一。战机自第一次世界大战中首次大规模运用以来,空中侦察一直是战机作战任务的重要组成部分。在现代战争中,及时了解敌方动向是非常重要的。由于空中没有地形限制,而且站得高看得远、来去迅速,所以战机理所当然地成为最佳侦察工具之一。
现代侦察机通常会携带各类电视、红外、激光、光学、雷达等侦察设备,对战场有着非常强的观察力。而且,空中预警机这类战机不但能够对战场进行监视,而且还能指挥己方战机迎敌。
SR-71“黑鸟”侦察机
“全球鹰”飞行示意
在战斗的准备阶段,通常以侦察机或预警机对敌人进行空中侦察和监视。主要目的为:了解敌方兵力部署情况、地形详细情况、阵地布置、武器种类和规模、敌人下一步动向、拦截敌方通信信号等,以此来判读敌人的军事企图,以便做出正确的决策并赢得战斗。
在战斗进行中,侦察机的种类主要以战术侦察机、高空侦察机和无人机为主,对战场进行全面的监控。通过空中侦察来了解战斗进程,了解双方的伤亡情况、双方薄弱点以及影响战斗进程的其他因素都是监视的重要目的。此外,还需要对战场中敌方的雷达站、防空阵地、炮兵阵地、桥梁、指挥所、重要兵器等目标实施侦察,并指导己方战机对其实施打击。
现代战争是信息化战争,情报收集是其中最为重要的环节之一。如果无法有效地收集敌方情报,就无法做出正确的战争部署,从而就会失去战争的主动权,甚至输掉战争。
例如,在最近爆发的伊拉克战争和阿富汗战争中,美军的各类有人侦察机和无人侦察机配合使用,对战区实施24小时全天候监控,能够了解到敌方的一举一动,并有针对性地做出空袭和战术部署。伊拉克的军事部署在美军各类侦察机的监视下完全暴露出来,最终导致首都巴格达在不到一个月的时间内就被美军攻破。
现代战争对电子设备的依赖越来越强。然而,信息化也有它的弱点,即容易被干扰。
随着科学技术的发展,信息化程度已经成为军队先进程度的重要指标之一,也是衡量其战斗力强弱的重要指标之一。然而,信息化并非百利而无一害,它也有着易被干扰的缺点。通过电磁干扰,可以让敌方的电子设备失灵、部队之间的通信中断、指挥部无法下达指令、雷达无法使用以及其他电子设备失灵等。这对于严重依赖信息化的现代军队来说,无疑是非常致命的威胁。
由于飞机有着飞得快和“站”得高的优点,所以在飞机上安装电子干扰设备能够发挥极大的威力,可以覆盖很大的区域。由于制导武器的大量使用,战机在执行任务时的危险性也大大增强。于是,能够干扰制导武器使用的电子战飞机便成了空军支援地面部队作战的重要保障。如果没有电子战飞机的掩护,实施突击的战机将可能出现在敌方雷达屏幕之上,并被敌方导弹锁定,其后果可想而知。
美军作为世界上最强大的一支军事力量,其信息化程度一直走在世界前列。其战机在对地面目标实施火力打击时往往会实施电子干扰,其手段包括发射箔条及使用有源电子干扰设备干扰敌方雷达和导弹等。
此外,通过使用电子干扰机,可以让敌方的雷达失效、导弹失控,致使敌人“失聪”、“失明”,大大降低敌方的作战能力。而通过反辐射导弹,还能够直接摧毁敌方的雷达系统。
除了夺取制空权、对地/对海攻击、空中侦察及电子干扰之外,战机还可以用于人员运输、物资补给、战场指挥、伤员抢救、信号中继等各种用途。
某些型号的电子预警机具有一定的电子干扰功能
洛克希德· 马丁公司的电子集成作战系统示意图
发射或转发电磁波的电子干扰方法叫做有源电子干扰;而使用箔条、反射器这类不发射电磁波的干扰方法叫做无源电子干扰。
1.4 战机的组成结构 |
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战机有不同的类型,不同类型的战机有不同的大小和形状,但它们的结构基本相同。战机一般由机身、机翼、尾翼、起降装置、动力装置、武器系统、电子系统等组成。下面以战斗机为例介绍战机的组成结构。
“台风”战斗机结构图
机身是飞机的主体躯干,主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备。机身可将飞机的其他部分如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。
早期战机座舱
早期飞机的拉线式控制装置
早期战机使用机械式或液压式飞行控制系统进行操纵,靠钢丝和液压等机械方式将飞机的各部分连接起来,不仅操作复杂,而且机身的布局设计也比较困难。
现代战机采用线传飞控(Fly-by-Wire)飞行控制系统。其操纵装置并不直接与机身上的控制面联结,而是以电子、光学线路与机上电脑联结。
飞行员的操纵动作经由电脑分析处理之后,再传到相关的控制面上,这样整架飞机就在机上电脑的辅助下运作。机上电脑不仅可以在飞行中通过不断微调来稳定飞机的动作,也可以禁止驾驶员做出过于危险的动作。
使用线传飞控后,凭着电脑强大的运算能力,可以让原本难以实现的机身设计变得容易操控,不但能够获得设计上的高度灵活性,也能在电脑辅助控制下得到稳定性。
机翼是机身中部两侧的翅膀,主要为飞机提供升力和帮助飞机稳定及改变飞行状态。
在机翼上通常还会安装副翼和襟翼。副翼是安装在机翼翼梢后缘外侧的一小块能够操作的翼面,通过对副翼的操作,能够让飞机在空中滚转。襟翼是安装在机翼后缘或前缘的能够向下偏转和/或前后移动的装置,通过对襟翼的操作可以改变飞机的升力,在放下襟翼之后,飞机的升力增大。
现代战机座舱
副翼和襟翼
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是操纵飞机俯仰和偏转,并保证飞机平稳地飞行。
起降装置是用来支撑飞机在地面或甲板等其他平面起降和停放的装置,也被称为起落架。飞机在起飞滑跑、降落及停放时都需要使用起降装置。起降装置通常由减震支柱和机轮所构成,现在的飞机通常都能够在飞上天空后将起降装置收进机体内。
欧洲“台风”战斗机
舰载机在航母上降落时,在拦阻索的作用下,其自身的巨大动能要在极短的时间内转化为零,因此飞行甲板势必会对飞机起落架产生巨大冲击。基于这样的原因,舰载机起落装置的结构和强度要比陆基飞机高得多。
动力装置是飞机上最为复杂和最为重要的部件之一,它主要用来产生足够的推力,使飞机能够飞行、机动。
除了一系列保证发动机正常工作的系统(如燃油供应系统)外,动力装置主要由发动机和尾喷口装置组成。
飞机的发动机有多种类型,其中包括涡轮喷射发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机以及活塞式发动机加螺旋桨推进器。
尾喷口
发动机示意图
尾喷口喷出高温燃气,其反作用力推动飞机向前飞行。目前的战机普遍使用可收敛尾喷口。飞机起飞的时候采用的是收敛喷口,也就是小喷口,这样出气率换成推动比才能更大,起飞的距离也就更短。飞机降落时采用的是扩散喷口,这是为了减小推力,缩短滑跑距离。
武器系统是战机重要的组成部分,根据战机用途和作战任务不同,所配置的武器系统也有所不同。
武器系统分外挂式和弹仓内挂式两种。除配置航炮外,战机还根据需要外挂不同的导弹。
航炮
外挂武器
随着计算机技术、数字通信技术和网络技术的发展,战机的电子设备性能日趋完善,已成为现代军用飞机提高作战效能的重要手段。
电子系统是一个集控制、传感器、显示、通信和网络技术于一身的高度信息综合的计算机网络系统,其功能不仅涵盖了传统的航电仪表系统和火控系统,还可通过网络将机上各传感器和电子设备有机地综合在一起,实现资源共享、数据融合甚至信息融合,并为飞行员提供良好的人机界面。
综合化航空电子系统是第四代战机电子系统结构的代表。“联合攻击战斗机”F-35全天候的对陆海空的攻击能力就离不开其先进的航空电子系统。它不仅具有高度综合化的航空电子系统,还具有能力更强的综合核心处理器(ICP)、先进的统一航空电子网络及商用货架产品技术(COTS)。
飞机雷达
战机电子系统主要完成对敌方信号的收集、辨别和定位,以便提前探测敌方的雷达和来袭导弹,并实施相应的反制措施和对抗手段以瓦解敌方的作战能力。