问题

如何正确评价F35系列战斗机?

回答
好的,咱们就来好好说道说道这 F35 战斗机,这玩意儿现在可是全球军事关注的焦点,好处坏处都有不少人说,而且吵得也挺凶。想把它说透了,不能光看广告宣传,还得扒开点细节,看看它到底是个啥玩意儿。

一、 F35 的“前世今生”与定位:为啥要造它?

首先,得明白 F35 不是凭空冒出来的。它的诞生地是美国,主导者是洛克希德·马丁,背后是美国国防部冷战后的一项宏大计划:联合攻击战斗机计划(Joint Strike Fighter, JSF)。这计划的核心思想是,美国空军、海军、陆战队,甚至盟友们,能不能用一架相对通用的基础型号,再通过不同的变种来满足各自的作战需求?这样可以大大降低研发、生产、维护成本,实现武器装备的标准化和互通性。

所以,F35 从一开始就不是为了单纯地取代某个型号,而是为了“一机多能”,应对未来几十年可能出现的各种威胁,特别是要对抗那些拥有先进防空系统和隐身技术的对手。它被寄予了厚望,要成为新一代的空中主力,具备强大的态势感知能力、信息融合能力和网络中心战能力。

二、 F35 的核心卖点:那些让人眼前一亮的地方

要评价 F35,就得先说说它的“绝活”:

1. 隐身性(Stealth): 这是 F35 最为核心的卖点之一,也是它能叫板未来对手的关键。它采用了先进的隐身设计,包括气动外形、材料涂层、武器内置舱等等,目的就是让敌方的雷达“看不见”或者“难以捕捉”。在现代空战中,谁先发现对方,谁就占据了巨大的优势,隐身技术在这方面起到了决定性作用。这就像你手里拿着一把看不见的剑,而对手只能看到你的剑鞘。

2. 传感器融合与态势感知(Sensor Fusion & Situational Awareness): F35 号称是“一个行走的计算机”。它集成了大量的先进传感器,包括有源相控阵雷达(AESA)、光电分布式孔径系统(EODAS)、电子战系统等等。最厉害的是,它能把这些传感器收集到的海量信息进行实时融合、处理,并将整合后的信息以极其直观的方式呈现在飞行员面前的头盔显示器(HMDS)和座舱显示器上。这意味着飞行员可以全方位、高清晰度地了解战场情况,包括敌我双方的位置、意图、威胁等等,大大提升了作战效率和生存能力。这就像你在战场上有一个无死角的“天眼”,而且所有信息都帮你整理好了,直接送到你脑子里。

3. 网络中心战能力(NetworkCentric Warfare): F35 被设计成一个节点,可以与其他平台(包括其他飞机、地面部队、舰船、卫星等)进行实时信息共享和协同作战。它可以充当一个“信息节点”,将自己获取的战场信息传递给其他友方单位,同时接收来自其他单位的信息,形成一个强大的战场信息网络。这使得整个作战体系的协同性大大增强,实现“1+1>2”的效果。

4. 多种型号的通用性(Commonality): 虽然有 A、B、C 三种型号,但它们在很多核心系统和设计上实现了高度的通用性。
F35A: 是最标准的空军型号,采用常规起降方式,也是产量最大的型号。
F35B: 是海军陆战队型号,具备短距起飞/垂直降落(STOVL)能力,可以在两栖攻击舰等小型航母上起降,这是它的一大特色和优势。
F35C: 是海军型号,增加了弹射起飞和拦阻着舰的能力,机翼更大,起落架更粗壮,以适应航空母舰的严苛环境。
尽管有区别,但大量的零部件和软件的通用,确实在理论上能降低成本。

5. 先进的电子战能力(Electronic Warfare): F35 集成了非常强大的电子战系统,不仅能探测和干扰敌方雷达和通信,还能进行电子侦察和电子攻击,有效地压制敌方的防空体系。

三、 F35 的挑战与争议:光环之下隐藏的阴影

然而,F35 的光环之下,也伴随着巨大的争议和挑战:

1. 高昂的成本(Prohibitive Cost): 这是 F35 最被诟病的地方。从最初的研发费用到后期的生产和维护成本,F35 的单价和总价都远远超出了最初的预期。尤其是每小时的飞行成本,也远高于许多老一代战机。这导致了很多国家在购买 F35 时会面临巨大的财政压力,甚至一些原计划的购买量也被削减或推迟。

2. 技术复杂性与可靠性问题(Technical Complexity & Reliability Issues): F35 是一个极其复杂的高科技产品,集成了海量的软硬件系统。这也意味着它的技术故障率相对较高,在早期型号中,各种小毛病层出不穷,比如座舱显示器故障、软件 bug、发动机问题等等。虽然通过不断的改进,可靠性有所提升,但它依然是世界上技术最复杂、最容易出问题的飞机之一。这就像一个超级智能手机,功能强大到爆炸,但时不时也会死机卡顿。

3. 软件开发与升级的困境(Software Development & Upgrade Woes): F35 的作战能力很大程度上依赖于其先进的软件系统。然而,如此庞大复杂的软件系统,其开发和维护本身就是一项艰巨的任务。软件的升级和迭代周期长,费用高,并且常常因为与其他系统的兼容性问题而引发新的故障。而且,未来作战环境的快速变化,也要求软件必须能够持续升级,这对于 F35 来说是一个长期性的挑战。

4. 性能的权衡(Performance Tradeoffs): 为了实现隐身、传感器融合和多功能性,F35 在某些传统性能指标上可能有所妥协。例如,相对于 F22(另一款美国隐身战斗机),F35 的最高速度、机动性以及超音速巡航能力都相对较弱。它更侧重于在信息优势下进行“外科手术式”打击,而不是在近距离的狗斗中占优。这使得它在某些特定场景下可能不如一些更传统的、机动性更强的战斗机。

5. 对外出口的政治考量与技术限制(Export Politics & Technology Restrictions): F35 作为美国最尖端的技术产品,其出口受到严格的限制。美国会根据盟友的关系、地缘政治等因素来决定是否出售以及出售什么配置。此外,一些关键的软件和硬件技术,美国并不对外开放,这使得盟友在 F35 的维护、升级和作战使用上存在一定的依赖性,也可能限制其完全发挥全部潜力。

四、 如何评价?看你从哪个角度切入

所以,评价 F35,不能简单地说它“好”或“坏”,而是要看你从哪个维度去衡量:

从技术前沿和未来作战理念来看: F35 是划时代的产物。它将信息技术、传感器技术、隐身技术高度融合,预示着未来空战的走向。它为现代空军提供了一个高度集成、信息驱动的作战平台,这是毋庸置疑的。它在“打赢信息战”方面具有先导意义。

从成本效益和实用性来看: F35 的高成本和技术复杂性确实是个大问题。对于很多国家来说,它是一个非常昂贵的“玩具”,能否负担得起,以及能否有效运用,都是需要认真考虑的。如果你的对手相对落后,可能用更便宜的飞机就能达到目标,那投入巨资购买 F35 就未必是最划算的选择。

从作战性能的均衡性来看: F35 不是一款全能型战士。它在隐身和信息感知方面表现出色,但在传统的高性能机动性上可能有所不足。它更适合在复杂电磁环境下,利用信息优势执行侦察、打击等任务,而不是作为纯粹的空优格斗机。

从国际合作与战略意图来看: F35 是美国及其盟友之间最重要、最深入的军事合作项目之一。它的普及也在一定程度上加深了盟友对美国的军事技术依赖,并进一步巩固了美国在北约和亚太地区的军事领导地位。

总结一下:

F35 是一款革命性的战斗机,它代表了当前战斗机设计和作战理念的最高水平,特别是隐身性和信息融合方面。它为美国及其盟友提供了应对未来复杂战场威胁的强大能力。

但同时,它也是一款极其昂贵且充满技术挑战的平台。高昂的成本、持续的技术故障和软件问题,以及在某些传统性能上的妥协,都让它备受争议。

所以,评价 F35,不能只看它的技术光环,更要看到它在成本、可靠性和性能均衡性上的取舍。它是一个“昂贵的未来”,而这个未来是否能真正“物有所值”,还需要时间来检验,更需要每一个拥有它的国家,去理解它、运用它,并为其持续的“消化”付出努力。它不是万能的,也不是适合所有人的选择,但它无疑是改变未来空战格局的重要一员。

网友意见

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F-35采用的DSI进气道是空气动力学的一项革命性的创新,在这一点上怎么夸都不过分。然而网上关于DSI进气道的介绍往往是一张图了事,让我们无法感受它的精妙之处。

本文将深入浅出的讲解DSI进气道的原理,以及它与传统进气道的区别。


首先我们要回答一个问题,为什么超音速飞机需要进气道?

超音速飞机采用的燃气涡轮发动机需要吸入空气才能工作,然而发动机只能吸入亚音速气体,直接吸入超音速气流会造成发动机叶片震颤损坏。因此我们需要一个超音速进气道(下图蓝色部分)将超音速气流减速到亚音速。

进气道不光要减速,还需要为发动机提供均匀的进气。由于飞机机身和空气是存在摩擦力的,所以在飞机机身表面往往沾着一层流速较慢的空气,叫做附面层。

为了防止附面层进入进气口,下图飞机的进气口与机头之间有一条缝隙,这条缝隙叫做附面层隔道。它负责将附面层的低速气流与来流的超音速气流分离。

如果附面层不慎进入了进气道会怎样呢?会造成进气道内的压力分布不均匀,后果很严重。轻则造成发动机叶片循环受力、震颤,造成金属疲劳,减少发动机寿命。

重则导致极为危险的发动机压气机失速喘振,损坏发动机(没错发动机就是这么娇贵)。

因此进气道必须把附面层隔离在进气道外,并为发动机提供均匀的进气。

超音速战机工作在很宽的速度和高度范围内,以及机动条件。海拔越高空气越稀薄,飞机飞得越快通过进气口的空气流量越大。然而发动机很挑剔,进气流量和压力必须维持在一定的区间才能让发动机高效工作。以匹配发动机的工作环境,进气道通常需要复杂的可动部件来调节气流。

例如SR-71的可调激波锥进气口。

进气口的圆锥可以前后调节,从而调节进气流量。

当超音速气流遇到尖锐的物体或发生小的偏折时会产生一道斜激波,斜激波会在进气道内部反射。

超音速气流每经过一道斜激波时都会减速为稍慢的超音速气流。经过10道斜激波,超音速气流逐渐减速,直到减速到一个临界点,此时会出现1道正激波。

经过正激波后,超音速气流(下图红色区域)会被减速到亚音速气流(下图蓝色区域),此时的气流的可以被发动机吸入了。经过许多道斜激波和1道正激波的减速方式是高效的减速方式,经过的斜激波越多,减速过程越高效(总压恢复系数越高)

深入了解激波请看我的另一个回答:

下图可以看到协和式超音速客机的二元可调进气道,气流减速的方式依然是经过许多道斜激波和一道正激波。(进气口上表面和机翼下表面之间的缝隙是附面层隔道)

进气道内有复杂的调节板,和一个排出多余空气的排气口。

下图是进气道斜坡调节的过程。

以上进气道拥有非常复杂的机械结构,虽然高效(发动机几乎不损失推力),但笨重且造价昂贵。

如果没有这些复杂的机械结构,发动机就只能在单一的速度下维持高效率。

比如F-16的皮托式进气道,注重亚音速机动性能的战机通常会采用这种进气道。(进气道与机头之间有附面层隔道)

进气道里没有可调节的机械结构。

对于皮托式进气道,超音速气流在进气道内会形成一道正激波,并瞬间减速为亚音速气流。经过一道正激波的减速方式是低效的,会让发动机的推力损失13-15%。

皮托式进气道低效但是胜在没有活动部件,结构相对轻盈。

那么有没有既轻盈又相对高效的进气道呢?

有的,比如运用乘波体原理F-22的加莱特进气道。加莱特进气道不可调节,几乎没有活动部件,结构相对轻盈。进气道唇口处会产生斜激波,效率相比皮托式进气道稍有提高。

深入了解加莱特进气道请看我的另一个回答:深入浅出地讲解F-22乘波体加莱特进气道


铺垫了这么多,DSI进气道总该上场了。DSI进气道的全称是无附面层隔道超音速进气道,也叫Bump鼓包进气道。下图红圈处是鼓包。

首先我们采用“三维照片复原技术”对F-35进行建模,得到F-35的机头模型[1]。

观察DSI进气道鼓包,其大致由前半部分的扁圆锥形和后半部分的过度区域组成。

前半部分的扁圆锥形是我们要观察的。

数值模拟的结果显示扁圆锥形的头部有一块高压区,会将附面层推至两端的低压区。

看到这里有同学就要问了,法国幻影2000战机的激波锥进气道的圆锥体也是一个鼓包,为什么它不能将附面层推到两边呢?

圆锥体的头部会形成均匀且压力相比前者较低的高压区域,气流会均匀地流过圆锥体,起不到推开附面层的效果。

让我们回到DSI进气道的鼓包。鼓包两侧会有进气道的唇口,负责把被推离的附面层分开。(以下的示意图并非以F-35为模型,但原理类似)

鼓包是一块连续的曲面,这块曲面使得超音速流体在这里产生了连续的偏折,从而产生了一片连续的斜激波。我们可以把这片连续的斜激波看作无数道斜激波,因此它减速是十分高效的。从风洞的成可以看出,鼓包前形成了一片三角形的连续斜激波,和进气道唇口前的一条正激波。根据进气口外形推测,F-35的最高速度在1.6马赫左右,如果超出1.6马赫,斜激波角度降低,斜激波与正激波耦合产生的流动分离会进入进气道,大大降低进气效率。

从数值模拟的结果可以看到,下图鼓包处连续的曲面产生出连续的斜激波。连续的斜激波形成了三角形的区域,最后落入一道正激波。连续的斜激波和一道正激波让进气道实现了高效的进气。

作为上图的补充,观察下面三张DSI进气道的实验结果图,我们都可以发现与上图类似的三角形斜激波区域,和进气口前的一道正激波。(忽略三张图颜色的不同,关注激波的空间分布)

设计DSI进气道的难点在于,因为不存在附面层隔道,机身对气流的扰动会影响到进气道,进气道鼓包需要和机身做整体设计。进气道鼓包是三维的复杂曲面,无法利用公式来分析其产生的激波系,我们需要对机身和进气道做计算量庞大的数值模拟和优化。在计算机算力匮乏且昂贵的年代,采用DSI进气道不可行。对于传统有附面层隔道的进气道,机身和进气道可以分别设计,再组装在一起。且进气道都是2维或者中心对称的,方便用公式计算激波系,不依赖计算机算力。

DSI进气道的优点是取消了附面层隔道和复杂的活动部件,降低重量和生产成本,同时维持了高效的进气。据说F-35的进气道鼓包是一整块复合材料曲面用树脂粘在机身上的。取消了附面层隔道还提高了隐身性能,特定频率的雷达波会在特定宽度的附面层隔道内发生谐振从而产生强烈的回波。

DSI进气道的缺点在于进气口大小不可调,不能适应大的速度范围,极速在1.8-2.1马赫。鼓包是复杂曲面,鼓包前方的角度难以调节,这导致DSI进气道只能针对某一速度优化,在远离这个速度时进气效率会有所下降。


下面讨论一下我国采用DSI进气道的机型。

2003年首飞的枭龙01号原型机原本采用的是传统的二元可调斜坡进气道。

2006年4月首飞的04号原型机改用了DSI进气道。同年12月F-35第一架原型机首飞。

其采用了DSI+附面层吸除装置的设计(下图鼓包上的小孔阵列是附面层吸除装置)。DSI进气道理论上是可以取消附面层吸除装置的,它会带来额外的重量。由于这是我国第一款采用DSI进气道的机型,为了降低风险,还是安装了附面层吸除装置。

枭龙飞机DSI进气道方案设计工作进行了近两年,经过4轮进气道模型高速风洞试验及1轮低速风洞试验研究,不断改进和完善,最终达到了了预期的目的:与原型机01和03的常规进气道方案相比, DSI进气道具有更高的效率(总压恢复性能),进气道与发动机的匹配性能良好,工作稳定。[2](外贸机保密级别真低)

2008年12月采用DSI进气道的歼-10B首飞。(查资料中,过段时间再补充)

2011年1月采用DSI进气道的歼20首飞。(查资料中,过段时间再补充)

大家想听的话就点赞关注我吧。


参考资料:

[1] 梁德旺, 李博, 无隔道进气道反设计及附面层排除机理分析Reverse Design of Diverterless Inlet and Mechanism of Diversion of Boundary Layer《航空学报》2005年3期

[2] 杨应凯, 枭龙飞机Bump进气道设计Design of Bump Inlet of Thunder/JF-17 Aircraft《南京航空航天大学学报》2007年4期

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我认为不合格,设计有缺陷且无法改进,难以胜任未来战争。

——————截击能力太差。

未来空战,首要性能将是截击,如果不能赶在对方发射武器前赶到战场,一切性能都没有意义。不能提供有效截击能力的战机,在未来只能称为隐身攻击机。

因为四代战机隐身+高速的特点,对预警时间有明显的压缩作用。并可以有效增加滑翔炸弹的射程,这种局面下,如果说传统截击作战的意义是外推拦截线的话,那么未来的截击作战将要面对底线外推的形势。

设想一下美军未来最大的威胁,J20在一万五千米以上高度两马赫速度下投掷滑翔炸弹意味着什么?

————一架J20一次投送滑翔炸弹的重量,接近一辆远火一次齐射投送能力,而成本仅相当于一颗火箭弹!算上飞行成本也不过两颗火箭弹!如果三个四机编队从三个方向进入,一次就等于一个战术导弹旅齐射!成本仅仅相当于两辆远火齐射!如果有足够的J20,那么就可以在第一波东风洗地后对敌基地形成近乎永久的压制,而不是过去的几个小时!这是以前做梦都无法想象的!

超巡能力不足,在敌发射空地/舰导弹前赶不到敌武器射程外,空战能力完全没意义,因为没人跟你打空战了。而F35可能的敌人,T50/J20的隐身能力和高速能力,对防御方预警时间都有明显的压缩效应,就算是F22,在这种情况下可能都需要极速而不是超巡速度去截击。

这么说吧,在有些战术场景下,问题不是几架F35能抵得上一架F22,而是完全无法取代F22,可以视为空气!

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一把镶满了宝石珠玉的宝刀。


能砍死人,但是菜刀也能砍死人。

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F-35这款战斗及反映了很多东西,

1、局座有言,颜值就是战斗力。F-35外号肥电,没有哪款牛X的主战战斗机会被军迷贴上贬义的形容词。F-16有吗?F-18有吗?F-22有吗?

2、弹仓太短,放不了远距空战导弹(不要光看名称说F-35在哪哪发射了远距导弹,要看射程)。

3、态势感知你个AS WHOLE,本来就不是空斗的命,感知有毛线用?无非是从外界获取地面动态目标的能力。至今因为飞控软件问题麻烦缠身。美军F35战机发现966处缺陷 是瑕不掩瑜还是麻烦缠身

3、英国原本和德国一起还能合搞一个台风,这下好,英国的航空工业彻底被阉。法国和德国倒是鸡儿贼了一把,没上钩。加拿大也鸡儿贼。你看看人家袋鼠,买得多欢,再看看袋鼠周边的国家,一堆弱鸡,连个防空雷达都没有,袋鼠明明1千多万的F-16就足以摆平一切,非要上杆子花单架近2亿镁买F-35。很符合我们从新闻中看到的低能儿国家的形象啊。

4、资本家是贪婪的,连自己的国家都可以坑(也许他们心中的祖国在地中海之滨)。老美这么一搞2000多架,20年内恐怕没有合适的飞机来闯荡东亚了。(摆脱F-22都已经服役20年了,战斗机寿命也就30来多年吧,关键是数量有限啊。这不,前段机腹着地又少1架,上个月飓风又折损了10几架,至少4架无法修复。再过几年就成了:东望王师又一年,娘娘还剩几个连)

美军基地遭“迈克尔”飓风袭击,F-22战机受损


5、本子的内心是苦的。几架短腿低负载隐形空炸机炸谁去?

6、毛子MMP,兔子笑嘻嘻!

7、对韩国来说F-35是不错的选择,奈何首都离边界才不到50公里,在朝鲜的大炮和地道的范围内。

8、对以色列来说F-35也是相当的不错。看周边弱鸡不爽了,就飞过去丢俩炸逼再回来。神不知鬼不觉,踏雪无痕。


F-35技术上、战术上也许并没有那么不成功或不优秀,

但是战略上,真一款失败的主战战机

11月10日更新:为什么F35是一款失败的战机?
人类所有的工具都是为了达到某类特定的目,而生产研发的。
F35也同样如此,F35作为一款五代机,凭借着其隐身性能,强大的战场感知力和数据处理能力,不俗的载弹量,是绝对的下一代主力战机,是要替代美军F16 F15 F18 FA18的后级型。从一个军迷的角度来讲,F35基本完成了上述需求,是一款成功的战机。
但从战略需求的角度,F35是失败的
答主再次重申,2008-2018的这十年,这十年是国际格局发生重大变化的十年。
这十年里,美国的全球战略,尤其是西太平洋战略受到了前所未有的挑战,这种挑战来自于哪里?来自于中国突飞猛进的军事进步。
。。。


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