E9 j# |% M4 O* T) ^1 yAV-8是美国引进生产和改进版的英国“鹞”式垂直起落战斗机,这是西方唯一实战化的垂直起落战斗机,也是迄今世界上最成功的垂直起落战斗机,优于仅有的对手雅克-36。英国是“鹞”式的家乡,对先进短距起飞-垂直降落(Advanced Short Take Off and Vertical Landing,简称ASTOVL)技术早就开始研究,在60年代就是把亚音速的“鹞”式作为过渡机型研制和部署的,只是因为英国财力拮据和国防研发政策调整,已近瓜熟蒂落的霍克P.1154超音速垂直起落战斗机夭折了。几十年来,英国不断推出更加先进的垂直起落或者ASTOVL战斗机方案,但这些统称“金斯敦方案”(以英国宇航专责垂直起落技术的研发中心所在地命名)的研究方案一个也没有走出纸上谈兵的阶段。80年代以后,英国的战斗机研发经费全部投到欧洲“台风”,更加无力顾及ASTOVL。美国海军陆战队长期和英国合作,但尚缺乏明确的需求或者订单,再加隐身技术尚且高度保密,不能和英国分享,所以ASTOVL研发在80年代后期搁浅。; t7 G# T% U/ @6 t* c
$ J- X! T8 q5 u& M% l% l" C# F90年代时,美国国防先进研究局(DARPA)推动新一代ASTOVL研究,其中使用升力风扇的方案可以代替“鹞”式的围绕飞机重心的偏转喷口,既可以避免高温燃气喷射到地面回弹后重新进入进气道和烧熔地面的问题,也增加了悬停装态下的姿态控制力矩。更有意思的是,如果取消升力风扇,就可以把多出来的空间用于增加燃油,增加航程,使ASTOVL和常规起落(Conventional Take Off and Landing,简称CTOL)战斗机共用平台成为可能,避免了ASTOVL作为小众机型而固有的高成本问题。这就是DARPA的通用低成本轻型战斗机(Common Affordable Lightweight Fighter,简称CALF)计划。不过ASTOVL的要求也限制了CALF只能是单发。在垂直起落阶段,各喷管的垂直推力必须保持绝对同步和平衡,否则将在瞬间发生倾覆,导致失事。最大推力状态下,双发非常难做到推力的绝对同步,其影响还随垂直升力的喷口(或者升力风扇)相距增大而放大。不仅如此,由于两台发动机中任意一台发生故障的可能性是单台发动机的两倍,双发ASTOVL的可靠性实际上反而下降到单发的一半,所以ASTOVL只能使用单发。由于战斗机的基本重量和性能要求,这对发动机的推力提出很高的要求,最终由于重量和推力水涨船高,造成F135发动机在今天世界上单台推力最大但依然推力不足的尴尬局面3 w' g- j2 w( J
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与此同时,美国海军的A-12隐身攻击机因为严重超支、拖延而最后下马,F-18E/F成为填补空缺的过渡。但随着F-14退役和F-22的海军型NATF下马,F-18E/F改作下一代舰队防空,经典型F-18接过A-6的反舰和对地攻击任务,改作战斗轰炸机。但经典型F-18不仅航程不够理想,也不具备隐身能力。美国海军在舰队防空上可以用半隐身的F-18E/F迁就,但反舰、对地攻击依然需要隐身飞机才能保证足够的突防生存力。当然,作为舰载飞机,还需要航母上弹射起飞和拦阻索着陆能力(Catapult Assisted Take Off But Arrested Recovery,简称CATOBAR)。1 V* i2 O$ S; x! X) M# D. [+ n
- n y- j" [* i8 w s9 M8 P由于第一次伊拉克战争到前南斯拉夫战争的经验,美国空军对F-117的隐身攻击性能大为满意,但F-117与其说是像老虎一样的战斗机,不如说是插上翅膀的猪,毫无自卫能力。F-117也只能干偷袭的勾当,不具备起码的多用途能力,航程、全天候性能也不符合21世纪的要求。与此同时,美国空军也在寻求F-16的下一代,作为F-22的低档搭配,隐身当然是起码的要求。值得指出的是,美国空军用F-15作为主力制空战斗机,F-16的空战能力只是在F-15顾不过来时填补战线空缺之用,对F-22的低档搭配也是同样的要求,所以美国空军需要的是具有F-16空战能力的F-117,而不是降级版的F-22。事实上,最后美国空军对JSF的空战性能要求正是“不低于F-16”。 W; \) R- t7 L6 S6 @& A! g0 }3 \( Q( r# D6 a* j! ^
F-16和F-18本来就是一棵树上结出的两个果实,美国空军和海军的F-16和F-18接替计划合并就是顺理成章的事。1993年,克林顿时代的国防部副部长威廉•佩里(后接任莱斯•阿斯平担任国防部长)决心整顿国防采购,和专长成本控制的得力干将保罗•卡明斯基一起,把美国空军和海军的下一代战斗机研制整合到联合先进打击技术(Joint Advanced Strike Technology,简称JAST)计划,任命美国空军的乔治•缪尔纳少将负责。缪尔纳此前是美国空军格罗姆湖基地的指挥官,这也是号称第51地区的秘密基地,充满了UFO、外星人的传说,但这实际上是一个秘密试飞基地,包揽了几乎所有早期隐身飞机的试飞。缪尔纳自然对于隐身和其他先进技术熟悉,和相关的研究机构、公司也很熟悉。在上任前,缪尔纳走访了DARPA和洛克希德-马丁,了解了CALF的进展后,缪尔纳向佩里建议,将JAST和CALF合并,得到批准。 7 A/ u0 N0 \" T8 f4 L+ s3 a& \
JAST和CALF合并后,除了升力风扇和额外燃油的差别外,在原则上取消了ASTOVL、CTOL和CATOBAR型号在升空后的性能差异。这是垂直起落战斗机历史上的一个里程碑。传统上,为垂直起落而牺牲一些飞行性能事是天经地义的,这在很大程度上限制了ASTOVL在海军和海军陆战队之外的应用。在理论上,ASTOVL达到CTOL飞行性能可以使一些原计划寻求CTOL的F-16和F-18下一代的用户也可能转向ASTOVL。ASTOLVL可以解决困扰各国空军很长时间的战时跑道受损的问题,略微损失的航程对于很多盟国空军并不是大问题。更大的ASTOVL用户群可以增加产量,降低ASTOVL的单位成本,使ASTOVL战斗机走出小众产品的怪圈。更加极端一点,ASTOVL甚至可以取消CATOBAR,这确实曾有提议,不过被否决了。1996年,JAST改名联合打击战斗机(Joint Strike Fighter,简称JSF),定位为战斗轰炸机。' M. _( U) t: H8 }* k% V* A# H- g r
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为了控制成本,JSF不要求具有超音速巡航能力,但隐身是必不可少的。在第一次伊拉克战争中,萨达姆的防空体系在第一天打击之后就再也没有恢复过来。这显示了未来空中打击的两个特点:1、隐身的高度有效性,2、第一轮打击后,隐身不再关键。由于精确制导弹药的大量使用,大量倾泻弹药不再必要,所以JSF不需要太大的机内武器挂载量。用隐身砸开大门后,可以外挂更多弹药,在后续作战中打击更多的一般目标,快速扩大战果。这就似乎JSF的“首日隐身”概念。网络中心战是起码的,但超机动性就没有太高的要求。JSF的要求是机动性“不低于第三代战斗机”。从一开始,以对地攻击为主的战斗轰炸机就是JSF的设计起点,空战能力是次要的,只是在F-22(美国空军)或者F-18E(美国海军)照管不过来的时候在次要作战方向填空补缺之用。 l! D& R4 N( } Z, z; O K2 w- v
( {" x4 u, F/ E7 I) _1 a值得注意的是,F-35尽管是按照F-16和F-18的替代而设计,但设计起点截然不同。F-16、F-18是针对F第二代战斗机片面强调超视距空战、忽视机动性而产生的,F-16、F-18的设计初衷是制空战斗机,而不是战斗轰炸机。F-16和F-18是按照能量机动原则设计的,F-15是不彻底的按照能量机动设计的战斗机,但也以“一磅重量也不用于对地攻击”为口号。能量机动是美国空军怪才约翰•伯伊德少校根据朝鲜到越南战争的空战经验,经过科学总结凝练出来的战斗机空战性能的定量计算方法,综合考虑战斗机在整个性能包线里的推力、阻力、速度和重量,而不是孤立的爬升率、转弯速度等指标。能量机动不仅用于分析、比较战斗机的空战性能,还可以用于指导战斗机的设计。 o# U& f, @# i
) i) D) E7 v; ^# t7 k0 J7 k; z第三代战斗机研制的时代,超视距攻击技术正在成熟,但第三代战斗机依然强调特别优秀的格斗机动性,并在战场上证明了设计理念的前瞻性和正确性。由于美国空军和海军用F-15和F-14作为空战主力,F-16和F-18被用作侧重对地打击的战斗轰炸机,只担任二线空战任务。但在盟国空军中,F-16和F-18是用作空战主力的,这其实更加符合F-16和F-18的设计初衷。 n9 C% N1 y3 E9 C9 e) a4 v" ^
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传统上,战斗机专长空战,轰炸机专长对地攻击,两者并无交集。由于战争需要,二战期间战斗机技术飞速发展,新型战斗机不断取代现有战斗机。战斗机的速度、加速、爬升、滚转等性能要求很高,但对地攻击对这些要求不是很高,很多退居二线的战斗机转而用于对地攻击,这就是战斗轰炸机的开始。战后,美国空军立足于核大战,战略轰炸机成为空军的核心力量,战术空中力量向两个方向分化,一个是专用于拦截轰炸机的截击机,如可以全程自动化拦截的F-102/106;另一个是专用于纵深打击(包括战术核打击)的战斗轰炸机,如号称“最优秀的战术战斗机”F-105“雷公”。1 \4 d2 Z2 t! M. G& @4 Z