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| 2007/01/24 10:06:43瀏覽2357｜回應1｜推薦4 | |
這一篇不是我寫的，是大俠所提供他過去在全防上發表過的文章。感謝大俠願意提供他過去的著作給各位參考。 各位可以和YST的比較一下：軍事小常識：戰鬥機從螺旋槳進入噴氣式 二次大戰後噴射戰鬥機的世代劃分標準 我們常常在一些討論戰鬥機的文章中，看到所謂的(二次大戰後)第二世代(噴射戰鬥機)，第三世代之類的形容詞，用來表示這架戰鬥機的技術層次。但是，到底這些戰鬥機的世代劃分水準是甚麼呢？ 就名詞定義來說，世代(Generation)，所指的是一個共同存在的事物群的總稱，而前後世代之間則有互相取代的關係存在。因此，各國所使用的戰鬥機世代劃分方式，理應隨著各國服役時配屬狀況的不同而不同。早期刊物上所用的戰機世代劃分，基本上都是沿用美國空軍的分類法，但自從Su-27在1989年震驚世界航太工業界以來，慢慢開始有人使用俄式分類法，結果F-16有人說是第三世代，也有人說是第四世代，甚至連英文刊物中，筆者也看到這種因為作者所用分類方法的不同，導致稱呼不同的混亂狀態。為了能讓各位讀者能釐清狀況，在此筆者便要對數個主要航空部隊的世代劃分做點介紹，並提出筆者本人建議的一個戰鬥機的世代劃分方式，以供作參考。 美國空軍 美國空軍的世代劃分，基本上是過去各國的標準，因為美國空軍是自由世界的最龐大空軍，且美國戰機的設計準則，通常也成為其他國家的參考指標。不過美國戰鬥機的劃分標準，其實並不盡然反映它們所採用的技術，而與美國參與的戰爭比較有關。 美國空軍所謂的戰後第一世代噴射機，指的是P-80/F-80~F-94之間的戰鬥機，包括P-80/F-80、F-84、F-86、F-89、F-94等幾架，這幾架戰鬥機除了擔任美國本土防空的F-89以外，全部都參與了韓戰，因此可以統稱為”韓戰世代”。從技術角度來看，美國這個世代的戰鬥機其實技術演進蠻多的，最早期的P-80構造與氣動力設計都還蠻接近二次大戰的飛機，一碰到音障就不能飛了，某些角度比納粹德國的Me-262還落伍(註一)。中間的F-86便採用了後掠翼設計，使得飛機能在穿音速區進行空戰，而且也可以在俯衝時超過音速。最晚期的F-84F、F-86D、以及F-94C等機，則都採用了後燃器增加最大推力，也改用了全可動式水平尾翼，以增加穿音速區以上控制的穩定性，除了推力不足以外，這些飛機可說與最早的超音速戰鬥機之間，沒有多少技術上的差別；而且這些戰鬥機也有部分裝上機載攔截雷達，或是具有戰術核彈投擲能力，這是日後戰鬥機幾乎必備的標準配備。 第二世代最常見的稱呼是”世紀系列”(Century Series，註二)，但比較廣泛的稱呼，或許該說是”越戰世代”，因為美國空軍這個世代的戰鬥機中，除了F-106以外，從F-100、F-101、F -102、F-104、F-105、F-4、F-5、到F-111，全數都曾投入越戰，縱使F-4(1962年以前編號F-110)與F-111也可以算入編號超過100的飛機，但F-5怎樣也不能算是這個系列。從技術條件來說，這些飛機也是有很大的演進。最早的F-100/101與F-86D唯一的差別，只有推力比較大而已—它們利用客機引擎加上後燃器做成了推力6500kg級的J57引擎，硬是衝破音障。但F-102開始知道面積率(註三)，此後的飛機利用面積率設計，以及衝壓回收的技術，飛機極速很快的突破兩倍音速。而從F-102開始的航電系統進化，不僅讓過去只有夜間戰鬥機才能裝載的攔截雷達出現在一般戰鬥機上，也使得空戰不再以纏鬥為唯一進行方式，因此飛機開始大型化，使得飛機速度越來越快、載彈量越來越大、航程越來越長，如F-4幽靈。而這時美國國防開支高速增長，加上暫時沒有重大戰爭，航空工程師不斷進行各種高科技實驗，最後出現的是F-111可變翼機、SR-71三倍音速巡航匿蹤飛機等大型怪物。不過後來的這些工程師的大玩具，到最後幾乎可以說是失敗收場，因為越南的氣候實在不適合這些高精密度裝備使用，而三倍音速的戰鬥機如XF- 108、YF-12(SR-71的戰鬥機型)因為太貴與太難維修，最終沒有被採用，雖然技術遠遠凌駕於越戰世代的戰鬥機，卻不能單獨構成一個世代。 接下來美國的第三世代戰機，比較沒有固定的別名，早期通常都是以”第三世代戰機”稱呼。但近年來由於摻入了俄國分類法的關係，有些人就替它們取了一些別名，以資分辨。第一個就是”十號系列”(Teen’s Series)，因為這些飛機(包括海軍在內的F-14/15/16/18)都是十號頭。如果依照前兩個世代的傳統，我們或許也可以稱這些戰鬥機為”波灣戰爭世代”，因為它們全數參與了波灣戰爭。技術上這些飛機就比較齊一了，基本上F-14/15引入飛控系統輔助駕駛的概念，以及協調各航電系統運作的資料匯流排，與HOTAS(手握操作桿與油門)、HUD(抬頭顯示器)、MFD(多功能顯示器)這種自動化作業介面的設計，大幅簡化複雜空戰中駕駛員的作業壓力。而F-16只不過大膽的讓線傳飛控系統的控制權凌駕於駕駛員的命令之上，加上比較進步的渦流衍生升力控制技術而已。 在此順帶一提美國越戰時代武器編號分類上的轉變。原本美國武器編號都是各軍種各叫各的，但到1950年代末期，這些從一次大戰後開始發展的編號系統變得非常紊亂，除了軍艦是一艘一艘編號下去還算有順序，其他武器的分類已經到了”不知所云”的地步，從編號根本猜不出來這是哪種武器系統。比方F開頭的，可以是戰鬥機如F-104，也可以是地對空飛彈如XF-99(後來的MIM-10)，還可以是空對空飛彈XF-98(後來的AIM-4)。因此在麥納馬拉擔任美國的國防部長後，他首創軍方大力引進民間企業的系統管理概念，同時也對當時軍方的武器系統編號進行一番大整頓，1962年美國海空軍飛機編號統一就是一個例子。而在此後新推出的武器建案計畫，基本上編號也從整頓後開始重算。結果就是B-1、M-1等從第一號起算，或是補空號如F-5之類，僅少數例外如F-117，沿用原先的分類系統。 第三世代戰機以後，美國最新的戰機，就是第四世代的F-22。這個世代的特徵是匿蹤性、高機動性、與航電系統的高整合度。除了飛機被各種感測器偵測到的機率大幅降低之外，飛機的攻角受限於飛控軟體的發展而非氣動力設計限制，也是一個重要特徵。而且這個世代戰鬥機的航電，也因為民間電腦業界的發達，基本上有著很高的升級空間、互換性與整合性，軟硬體升級交換都會如同PC的升級一般頻繁，F-22甚至被懷疑「沒有任兩架的航電系統完全相同」。而超音速巡航能力，也就是攜帶武器的整個作戰任務中，絕大部份的時間都在超音速下飛行的狀態下，不僅不需要開後燃器，甚至也不是在最大無後燃推力的情況下達成這個需求，比方F-22最大巡航速度接近1.8Mach，但超音速巡航速度通常僅及1.5Mach，以因應實際上難以隨時在最大推力的狀態下飛行、而又保持高燃油效率的問題(註四)。這個能力本來是F-22、I-1.44、EF2000的共同特色，但JSF卻沒有這方面的需求，因此超音速巡航能力能否列入此世代美國戰鬥機的特徵一事，尚須作點保留。 (前)蘇聯空軍 與美國空軍不同，前蘇聯空軍的戰機世代劃分，與技術上的分界比較明顯。第一世代基本上就是前蘇聯戰後研發的MiG-9/15/17/19、Yak-15~28、以及第一世代的Sukhoi、LaGG等機，這些機種的特色是從類似螺旋槳飛機的構形，逐步進化到噴射機時代常見的構形，技術上也從引入德國的氣動力與結構、加上英國的噴射引擎，走上技術自立的道路，奠定了蘇聯航太大國的基礎。 第二世代則是著名的MiG-21，與Su-7/9/11等機。當世界各國都在摸索倍音速戰鬥機之道時，蘇聯提出的解答就是機首衝壓進氣道與中置有尾翼三角翼構形。與其他國家的設計相比，這種構形可以擁有三角翼低厚弦比、與較大可用內部空間的優點，而沒有起降時有效升力較小、以及氣動力臂較短的缺點，唯一問題是機首進氣造成的機身可用空間較小，尤其是機鼻裝置雷達的空間過小。與美國第二世代的戰鬥機相比，這時蘇聯戰機的主要缺點，一個是引擎性能、一個是航電系統、還有一個就是續航力了。其他如衝壓進氣設計、面積率的應用及航電系統帶來的全天候作戰能力，這時的蘇聯戰機，都足以與F- 104C/G或F-8這些典型美國第二世代戰鬥機相提並論。 蘇聯的第三世代戰鬥機推出，就比美國要順利多了。與美國戰機在越南上空的纏鬥中，蘇聯戰機的表現雖然出乎意料的好，但視距外作戰能力的不足、航程過短、以及各機種用途單一等問題也都很明顯。因此1967年登場的MiG-23/27、MiG -25、 Su-15/17等機，就針對這些問題作出不少改善。這些飛機的作戰半徑都已經超過MiG-21的水準，可以對北約後方進行空中攻擊，這使得天空不再是由北約獨享。而MiG-23/27與Su-17的幾何形狀可變翼，也達成了短場起降的需求，可在前線機場或受損機場起降。而各種半主動雷達導向空對空飛彈的服役，使得MiG-23與Su-15都有不下於F-4的空對空全天候攔截能力。MiG-25則是成功的一架3Mach戰鬥機，只是這種追求高速性能犧牲了其他太多方面能力的飛機，即使以西方的標準而言也太過昂貴，因此沒有其他國家跟進。 前蘇聯的第四世代戰鬥機，就是MiG-29/31與Su-27 這幾架了。蘇聯第三世代的戰機群，雖然都有不錯的續航能力與視距外作戰能力，可是運動性卻有所降低，飛彈攜帶數量的不足也使得持續作戰能力不佳。經過一番研究，蘇聯空軍得出了與美國空軍類似的結論，就是需要重型戰機才能兼顧運動性、視距外作戰能力、持續作戰能力(包括作戰半徑與對空武器攜帶量)、以及多用途能力。而這個世代的蘇聯戰鬥機，與美國第三世代的特徵完全相同，就是結合穿音速機動性與全天候視距外作戰能力、有良好高攻角飛行控制能力、加上具有較大改裝潛力及多用途能力(雖然基本型並未加裝)的雙引擎戰機。武器設計上則有較大的革新，那就是頭盔瞄準器的實用化，使得前蘇聯戰機在近戰纏鬥中佔盡優勢。 第五世代戰鬥機，也是前蘇聯崩毀前研發的最後一個世代的戰鬥機，則是MFI計畫與LFI計畫。技術上的特徵，便是所謂的”3S”：超音速巡航 (Supersonic cruise)、超機動性(Supermaneuverability)、與匿蹤(Stealth)(註五)。不過俄羅斯在設計上，比較重視的是前兩個 S，最後一個S倒是比較依賴材料、與電漿發射器之類主動反制系統。航電上這些戰鬥機則是全面採用被動相位陣列雷達，以及西方化的座艙介面。不過MFI計畫幾乎已經不可能執行，LFI計畫改名為LFS計畫復活後，現在要予以評論又嫌過早，因此俄羅斯會不會在這個世代的戰鬥機上缺席，有待觀察。 其他航空單位 美國海軍 美國海軍的世代劃分一般是比照空軍，但由於美國海軍使用的戰鬥機還受到航艦大小的限制，因此較為模糊。美國海軍的第一世代戰鬥機，基本上是那些適用於愛塞克斯級這類排水量約2~3萬噸航艦上的戰鬥機，技術特徵也是從二次大戰型飛機，逐漸進步到噴射機應有構形。但其中較晚的倍音速戰鬥機F-8十字軍，從服役時間上及技術上來看，應該算是第二世代戰鬥機。 海軍的第二世代戰鬥機，除了F-8十字軍外，則是只能用在排水量超過5萬噸大型航艦上的F-4幽靈。與第一世代戰鬥機不同之處，一來F-4與F-8都是設計成熟的倍音速戰鬥機，二來是中途島級與佛瑞斯特、小鷹、勇往等級航艦所能搭載的飛機重量與大小，都遠高於二次大戰水準的愛塞克斯級，因此F-4的體積與重量可以突破艦載機的常軌。而反艦飛彈的出現，也使得美國海軍必須用長程攔截機，對付攜帶反艦飛彈的前蘇聯轟炸機，長程又要能視距外攔截飛彈發射母機，導出的自然選擇就是雙座大型戰機。而美國海軍的重視纏鬥、需要在航艦的短甲板上進行短場起降、以及F- 4計畫原先與攻擊機有關，導致了這架飛機的多用途性能。雖然分類上是第二世代戰鬥機，但以技術而論，F-4事實上是各國下一個世代戰機的先驅者。 而美國海軍第三世代的戰鬥機，就是F-14與F/A-18，這兩架戰鬥機的基本技術特徵，與美國空軍的第三世代戰鬥機相同，毋需贅述。但是美國海軍的第四世代戰鬥機就比較曖昧了，因為取代現在這批戰鬥機的，是F/A-18的改良型，F/A-18E/F。從技術上，F/A-18E/F只是位於既有F/A-18 的延長線上，只有修改了的座艙介面與部份匿蹤科技的引用，算是比較不同之處，要JSF才能算是真正的第四世代戰鬥機。不過JSF的匿蹤設計雖然不差，航電設計更有突破，高速飛行能力與運動性能上卻不怎麼樣，與F/A-18E/F相同，比較像是從A-4->A-7/AV-8這條輕攻擊機的體系發展出來的飛機。 歐洲各國空軍 二次大戰後的歐洲國家力量大衰，除了第一世代戰機之外，多數都是以一型或兩型構成一個世代，技術特徵也以追隨既有美國戰機居多，罕有獨特的分類。以下便簡單介紹幾個國家的戰鬥機世代劃分。 英國戰後的第一世代戰鬥機，種類之多不下於美國，技術特徵則與蘇聯的第一世代相同，從二次大戰型過渡至穿音速戰鬥機階段。第二世代則是自力研發的閃電式，與外購的F-4K/M。第三世代便是多國合作研發的龍捲風，與澤鵟的艦上衍生型海鵟(Sea Harrier)，龍捲風等於小型版的F-14，海鵟則是具有垂直起降能力的小型多用途戰鬥機，是艦載機發展史上的一個革命。第四世代則是已經開始量產的 EF2000颱風，雖然性能比較差，但也可以算是有3個S能力的戰鬥機；而皇家海軍艦上戰鬥機的第四世代，尚待皇家海軍下一世代航艦的決定。 法國的戰鬥機世代則可以劃分為五個，第一個世代是MD450暴風與MD452密幻系列，屬於早期戰鬥機。第二個世代則是Mirage III，第三個世代是Mirage F1，第四個世代是Mirage2000，技術分及相當類似於蘇聯，只是飛機比較小。第五個世代則是發展中的Rafale，性能特徵類似EF2000，但缺乏超音速巡航能力，比較重視對地打擊。 瑞典的戰鬥機世代劃分則是類似於美國空軍的四個世代。第一世代是SAAB-21R/29/32(註六)，第二世代則是SAAB-35，第三世代為SAAB-37，第四世代為JAS-39。基本上第一到第三個世代都很像蘇聯分類，但第四世代的JAS-39，整體作戰能力及使用技術與美國的第三世代、或蘇聯的第四世代大致相當，可是卻有超機動性、以及易升級的整體航電系統這些屬於美國第四世代的特色。 技術準則的世代劃分 要從技術的角度上替二次大戰後的噴射戰鬥機，劃定一個標準的世代分類，基本上並不是一件容易的工作。尤其是這時代兩個主要航太大國美蘇的分類就已經有所不同，更增添了劃分上的困擾。 最早一批噴射戰鬥機，設計上還有二次大戰螺旋槳機風格的，如英國的流星、美國的P-59/80，瑞典的SAAB-21R(註五)，我們或許可以稱它們為”第零世代戰鬥機”。這些戰鬥機的特色就是直線翼，以及缺乏穿音速區的飛行控制能力，算是過渡性產物。 第一世代戰鬥機則是以後掠翼設計為主，共同技術特徵是已經具有相當程度的穿音速區飛行控制能力如F-86、獵人，晚期的某些甚至可超音速飛行，像F- 100、MiG-19。但也有部份直線翼的例外，如美國的F-89/94、加拿大的CF-100，對穿音速區飛行也可以適應，CF-100俯衝時也可以超音速。 第二世代戰鬥機則是倍音速戰鬥機，這批戰鬥機開始不侷限於後掠翼構形，也大量引用了面積率與衝壓進氣設計，空對空飛彈與機載雷達也成了固定的配備。F-104、MiG-21及Mirage III是這個世代戰鬥機的代表。 第三世代戰鬥機則可以分為兩類，一類重視短場起降性能與運動性，飛彈成為空對空作戰的主要武裝，具有一定程度的視距外攻擊能力，滯空時間與作戰半徑均較前一世代戰機長，具有高彈性的外載搭配能力，使用不同航電系統時有多用途的專業性作戰能力，對地打擊衍生型具一定程度的空對地導引武器使用能力，最大速度頂多 2Mach級的戰鬥機，典型為MiG-23/27、Mirage F-1、SAAB-37。另一類則是追求高速極限性能的三倍音速戰機，成功服役的只有MiG-25。美國因為XF-103/108、YF-12的開發失敗，F-111僅少量生產當作轟炸機/阻絕打擊機使用，在這個世代形同缺席，僅以F-4系列作代表。 第四世代戰鬥機則以F- 14/15/16/18、Mirage2000及MiG-29、Su-27為代表。技術特徵是接近1的推力重量比(F-14例外)，優良的穿音速運動性能與一定程度的高攻角飛行控制能力，高度自動化的飛行控制系統，具多用途潛能的座艙介面設計，高整合性航電作戰系統，與全天候作戰能力。 第五世代戰鬥機，除了目前尚在發展中的JSF與LFS狀況不明之外，一般的特徵是設計時重視超音速巡航、超機動性與匿蹤這三個S。航電系統最大的特色就是大容量、高度自動化整合化、與多平台資料交換能力的電子作戰/作業系統；同時有良好的軟硬體升級能力，以便隨著民用電腦硬體的發展而發展；因此這些戰機，也常發生服役中各架所用的軟體與硬體版本不同的問題，每個批次甚至每架的獨特性特別明顯，一如DIY的PC一般。 美國 後記 以上為筆者本人所提出的一個戰鬥機世代劃分準則，目的則是希望能為逐步混亂的戰鬥機世代劃分，做出一個可以依循的分類標準，希望能減低目前不同作者對戰鬥機世代劃分描述上的混亂。希望各位研究戰鬥機史的前輩，能對筆者所做的這個分類，提出一些批評與建議，筆者不勝感激；也希望以後提到關於戰鬥機世代分類文章的作者，能參考一下本文分類背後的用意，並提出自己的一些定義基準，以避免繼續製造混亂。 |
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