美国的隐形战斗机飞行员需要从第二次世界大战中学到什么?

关键点:美空军习惯于占上风的思想,但这很危险。英国之战为美国空军如何更好地为一场大战做准备提供了见识。

在Len Deighton的《Fighter》一书中,他描述了在不列颠之战中为抵抗德国空军轰炸机而战的英国战斗机飞行员所使用的战术:

专业的战斗机飞行员在被允许的情况下尽快提高了身高,并珍惜拥有这一利益。他希望总是能在敌人发现敌人之前赶紧发现敌人,并赶向敌人的太阳一侧以使自己看不见。他需要超凡的速度,因此他将自己定位在跳水攻击上,并且他会在敌人编队的后方选择一名受害者,这样他就不必飞越他们的炮火了。他希望在第一次潜水时将其杀死。如果他失败了,专职的专家将逃跑,而不是面对一个机警的敌人。

Deighton的观点是,最优秀的英国飞行员采用了突击战术,强调突击和速度,以最大程度地减少损失,而不是在利用这些优势后与敌人进行长时间的格斗。这些策略使少量的英国战斗机可以对付德国空军的空中舰队。

这件作品于2016年首次亮相,由于读者的兴趣而被重新发行。

显然,自1940年以来,技术发生了翻天覆地的变化。尽管当代战斗机的运行速度是不列颠战役的喷火战斗机和梅塞施密特战斗机的五倍以上,但两项新技术有望使即开即用的战术更有效:隐形技术和远程空空导弹。

隐身及其极限

尽管实际上任何飞机都可以装备发射远程导弹的武器,但是隐形机身是使用吸收雷达的材料制成的,并且经过精心设计,可以最大程度地减少雷达波的反射。这限制了它们的承载能力,因为外部武器或储罐可能会增加其在雷达上的能见度。美国部署了两架隐形战斗机,即F-22 Raptor和F-35 Lightning II。

隐身飞机被恰当地描述为“低可观察”飞机。它们实际上并不是无法检测到的,但是很难在雷达上发现。让我们回顾一下隐形技术的局限性,以及战斗机理论如何围绕它们发展。

隐形飞机经过优化,很难在现代战斗机上使用的精确X波段雷达上观察到:虽然某些雷达的分辨率要比其他雷达好,但大多数雷达只能在较短距离内追踪隐形战斗机。据称F-22在某些方面的雷达横截面为0.0001平方米,与大理石相同。

低带宽雷达在检测隐形飞机方面更有效。这些通常用于地面设施和船舶,但也可以在特殊的空中平台(例如E-2D)上找到。但是,它们有一个主要限制:它们只能显示隐形战斗机的大致位置,而且不够精确,无法用于瞄准导弹-尽管它们可以向X波段雷达指示要看的地方。

红外搜索和追踪(IRST)系统提供了另一种检测隐形飞机的方法,但其射程通常有限。SU-35上最新的IRST系统将射程扩大到50公里,而其雷达的探测范围则高达200公里。就像低频带雷达一样,IRST不能给出精确的轨迹,也不能用来锁定武器。隐形战斗机具有旨在最大程度减少热信号的功能,但远非完全有效。

当然,可以在视觉范围内看到隐形战斗机,并且容易受到热导导弹的攻击。

回顾一下:隐身技术在远处更为有效。尽管有很多方法可以检测远距离的隐形战斗机,但它们通常不允许武器锁定它们。

作为回报,没有什么能阻止隐形飞机向对手射击。

输入超视距(BVR)导弹。

远程空空导弹

在1990年代后期,新一代的远程雷达制导空空导弹开始服役,特别是AIM-120AMRAAM和俄罗斯R-77。这些可能会击中50公里以外的目标。(早期的AIM-54 Phoenix拥有更远的射程,但非常昂贵)。在随后的几十年中,射程不断增加,达到了100多公里,欧洲MBDA流星和中国PL-15等新型飞机继续推动速度和射程的极限。

当前的AIM-120D的理论最大射程为160公里;尽管实际上,由于即将讨论的原因,射击距离可能会短得多。

由于远程导弹是雷达制导的,因此隐身战斗机并不是特别容易受到攻击。对于非隐身飞机则不能这样说。F-15或Su-35可能会通过回避动作和反措施来躲避导弹,但这样做会破坏他们的行动,而对手可能会发射多枚导弹。

难以计算的一个因素是   远程导弹打击的可能性。从过去使用雷达制导导弹的情况推断是有问题的,这既是因为导弹技术自问世以来已经有了相当大的进步(早期的雷达制导麻雀  导弹在越战中具有不到10%的杀伤机率),而且在冲突中制导导弹取得了更大的成功(阿拉伯-以色列冲突,海湾战争),训练有素的对手缺乏有效的对策。

可以肯定地说,与AIM-9响尾蛇  和俄罗斯  R-73等短程导弹相比,远程导弹的命中率要低,现代导弹的命中率 大约为70%。

损耗和高价值目标

试图让隐形飞机参与战斗的第三代或第四代战斗机必须在短距离内关闭,以使其瞄准系统有效,同时还要躲避致命导弹的齐射。由于隐形战斗机本身难以追踪,他们可以脱离接触,以免进入相对安全的近程范围。

这是一个难以克服的优势。

但是回头看不列颠之战可以揭示这种策略的局限性。随着时间的流逝,英国的轰炸式袭击成功地使德国轰炸机遭受了致命的消耗,直到他们被迫取消空中进攻。但是他们很少阻止德军编队达到目标。德国人的飞机太多了。

最初,这是一个问题:德国人无情地重击了英国机场,使皇家空军的空中战斗能力下降。但是后来德国人转向轰炸伦敦的平民目标。虽然这造成许多平民伤亡,袭击并没有降低皇家空军的反击能力。与德国空军相比,英国战斗机可以维持其有利的减员率,直到德国空军被迫撤离为止。

那么,如果另一方以较高的数字攻击必须捍卫的目标会怎样?

一架F-22使用内部燃料时的战斗半径约为500英里。F-35在进行空战时可以飞行875英里。现在考虑一下位于太平洋和欧洲的美国基地与各种潜在冲突地区之间的数千公里。为了在这些距离上作战,隐形战斗机将需要从加油机上进行空中加油。如果与装备精良的对手作战,则舰载机也可能远离战区,因为如果舰载机靠近地面的反舰导弹电池和飞机,它们就有危险。

AWACS机载雷达和指挥控制平台也可能为美国战斗机提供支持,特别是E-2鹰眼和E-3岗哨。加油机和预警飞机基本上都是笨拙的客机大小飞机,分别塞满了燃料和电子设备。

让我们考虑一下,当美国战斗机在海岸遇到更大数量的战斗机时会发生什么。美国战机可以从一百多公里以外的地方发射远程AIM-120D导弹,每架F-35发射四枚,F-22发射六枚。一架AIM-120可以以4马赫的速度飙升,这是发动它的飞机的最高速度的两倍。它可以在一分钟内穿越八十公里。

目标上的雷达预警接收器在检测到来袭时会亮起。目标越远,逃避导弹的时间就越长。因此,BVR导弹的发射距离可能远低于其最大射程,以确保更高的杀伤机率,特别是在与机动战斗机交战时。

尽管在低频段雷达或良好的红外传感器的支持下,大多数对置飞机可能会对自己的位置有一个大致的了解,但它们却无法向隐形飞机射击。他们可能会接近美国战斗机,希望进入其传感器有效的范围。

如果美军在消耗了远程武器之后而不是谨慎地脱离接触,而又接近了近距离,该怎么办?如果双方在高空以最大速度相互靠近,则它们之间的距离将以每分钟60-80公里的速度减小。即使将AIM-120发射到最大射程,对方飞机也可以在一两分钟内关闭该距离。

在短距离交战中,胜利者将受到惊喜,飞行员培训和飞行性能的影响。

F-22是一架出色的战斗机。F-35… 虽然有防御者,但不是很多。两架飞机都可以从机载大炮上携带两枚响尾蛇导弹和火弹。

但是,得益于Mark One的人眼球,红外和光电传感器,甚至是雷达,他们的对手能够在进入可视范围时发现美军战斗机,这些雷达对短距离隐形飞机很有效。隐形战斗机可能会以热导导弹为目标,而更多的可以由非隐形飞机携带。如果对手保持显着的数字优势,那么在视觉范围内作战可能会非常冒险。

但是为什么隐形战斗机首先要冒着短程冒险的风险?

隐形战斗机不游泳

兰德公司(Rand Corporation)于2008年模拟与中国发生冲突的太平洋视觉战争游戏发现,即使在对美国有利的情况下-美国导弹的一半受到远程打击,而对手却没有这样做-美国战斗机的兵力大约超过三分之二发射完所有导弹后,其中一架将不堪重负。机动性较差的F-35在随后的空战中表现不佳。但最终,几乎所有美国战机都丧生了。

为什么?这架敌对飞机没有发现支持美军的油轮的麻烦。与F-22和F-35不同,加油机既没有速度也没有隐形能力来躲避坚定的攻击。

如果油轮得到击落,它不只是迫使美国战机放弃斗争。它可能迫使他们坠入海洋,而没有足够的燃料使其返回基地。实际上,加油机将是美国空中优势战斗机需要捍卫到最后的高价值目标。

在保护航空母舰免受攻击时存在类似的问题。与在不列颠之战中富有韧性的伦敦市不同,承运人是一个脆弱且具有军事后果的目标,必须不惜一切代价加以捍卫。丢失的航母也将其战斗机运送到大海。

最后要考虑的是,对手可能会部署数量有限的自己的隐形战斗机,例如J-20或Sukhoi T-50。即使是少量的隐形战斗机,也可以有效地潜入加油机和AWAC的飞机范围,并在美国飞机逃避或报复之前将其撤出。R-37和PL-13等超远程导弹也可以协助执行反油轮任务。

心理因素

“数字压倒”策略存在局限性。

在地面战中,请考虑一下,如果进攻的步兵部队维持攻击目标的33%的人员伤亡,将会发生什么情况。如果不打败彻底的撤退,攻击者往往会停止前进。来势汹汹的火灾和人员伤亡造成的恐惧和压力不仅使士兵放弃进攻,而且由于交流变得疯狂,指挥链中的联系也被消除,由此造成的混乱和混乱。

RAND的战争结果取决于10名幸存的飞行员击落了62名同胞后击落了美国的油轮。这些飞行员??在部队伤亡86%的情况下会保持冷静和理性的态度吗?

空战的心理和生理动力确实不同于地面战。在历史事件中,尽管人员伤亡非常重,甚至高达100%,但空中部队仍压制了家庭袭击。但是,在某些情况下,空中袭击者在蒙受损失后无序中止。

实施群体攻击也绝非易事。集中大量飞机将是后勤方面的挑战。他们还需要攻击一个目标,迫使美国战斗人员参与这种不利情况。

解决方案?

美国学说如何适应这种具有挑战性的情况?

许多理论家已经认为,承运人将被迫远离敌对海岸。在大规模地对地导弹袭击中,空军基地的生存能力也值得商question。一种可能性是不会发生大规模的空战。

后勤的两个主要限制是:缺乏内部燃料,无法在没有支持的情况下运行;以及导弹不足以应对数量庞大的导弹。目前,还没有解决燃油问题的明显方法:最新的美国战机F-22和F-35仅依赖加油机。一些人建议海军应该从可能在更远的地方作战的航母上部署轻型,低可见度的无人机。

那么增加导弹容量呢?

美军是网络战争的重要支持者。从理论上讲,如果一架飞机检测到敌人,它就可以将该数据传递给友好的船只和飞机,并通过“合作参与能力”,甚至有可能允许那些友军从远处向该目标射击。一种潜在的策略是使用隐形战斗机的先头部队识别进来的敌机,并将目标数据发送给可以承载较重武器负载的舰船或非隐形战斗机。F-35出色的传感器和数据链路可以使其发挥有效的作用。

甚至有一个想法可以将大量导弹安装在B-1或B-52上,这些导弹将在距战斗数百公里的地方发射。当然,如果敌方战斗机冲破随附的F-22和F-35战斗机,这种“ 军火库 ”将很脆弱。这种战术可能需要比美国目前使用的射程更长的导弹。

最终,依靠BVR和隐身技术的即时战术可能在确保空中优势方面非常有效。但是,在涉及遥远且更多对手攻击高价值目标的情况下,他们不足以克服燃料和武器供应的限制。