飛機(jī)掛點(diǎn)那些事

宋心榮

2018年6月，航空攝影師克里斯托弗·麥克格里維在著名的“星球大戰(zhàn)峽谷”拍攝到了掛滿空空彈的F-15SA戰(zhàn)斗機(jī)。全副武裝的F-15SA戰(zhàn)斗機(jī)在峽谷中“張牙舞爪”地呼嘯而過(guò)，頗有幾分科幻的意味。F-15SA戰(zhàn)斗機(jī)是沙特空軍F-15的最新升級(jí)版，其在執(zhí)行空對(duì)空作戰(zhàn)任務(wù)狀態(tài)下最多可掛載12枚AIM-120空空彈，較早前型別掛載能力增加了4枚。事實(shí)上，F(xiàn)-15SA也不是所有F-15改進(jìn)方案中掛點(diǎn)最多的，波音公司早前提出的F-152040C升級(jí)方案就擁有16個(gè)掛點(diǎn)，能掛載多達(dá)16枚AIM-120。如果F-15采用先進(jìn)導(dǎo)彈和炸彈彈射掛架（AMBER），還能將AlM-120的數(shù)量增加到22個(gè)。其實(shí)，不只是F-15，其他飛機(jī)也有過(guò)類(lèi)似增加掛點(diǎn)的改進(jìn)方案。

飛機(jī)上的掛架用來(lái)掛載任務(wù)載荷，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以安裝不同類(lèi)型的接口以掛載不同類(lèi)型的彈藥或吊艙。掛架分為普通型和復(fù)合型兩種，普通掛架只有1個(gè)掛點(diǎn)，而復(fù)合型掛架則有較多掛點(diǎn)。

掛架的位置一般位于機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大的地方——如翼下、機(jī)腹、進(jìn)氣道兩側(cè)以及機(jī)翼根部，不同的位置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不同，掛架的掛載能力也不同。掛載位置及其掛載能力在飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)就是重要的考量因素，飛機(jī)設(shè)計(jì)定型后，這些位置的承重也就隨之確定，要想再增加掛載能力，就得重新設(shè)計(jì)。

總結(jié)起來(lái)，飛機(jī)掛載能力的改裝難易，取決于以下因素：

首當(dāng)其沖要看載彈量增加與否。由于掛點(diǎn)掛載的彈藥類(lèi)型不同，所以增加掛點(diǎn)數(shù)目并不意味著載彈量的必然增加。例如，F(xiàn)-15E的載彈量為10噸左右，而16枚AIM-120的總重也只有2.432噸，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到F-15E的載彈量。所以，F(xiàn)-15E增加AIM-120的掛載數(shù)量并不復(fù)雜。但如果要增加載彈量，勢(shì)必要加強(qiáng)機(jī)體結(jié)構(gòu)，而這又會(huì)導(dǎo)致增重和增阻，影響飛機(jī)的飛行性能。

在不增加載彈量的情況下增加掛點(diǎn)的個(gè)數(shù)，主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是增加掛架的數(shù)量，另—種是改用復(fù)合掛架。

F-15SA就是通過(guò)在機(jī)翼外側(cè)又增加了2個(gè)具備2個(gè)掛點(diǎn)的復(fù)合掛架，從而將掛載AIM-120的數(shù)量增加至12枚的。不過(guò)，通過(guò)增加掛架數(shù)量增加掛點(diǎn)的潛力并不是很大。因?yàn)樘幱诮悼傊氐目紤]，1架飛機(jī)適于設(shè)置掛架的高強(qiáng)度部位不會(huì)太多。因此，增加掛點(diǎn)主要還是通過(guò)換裝復(fù)合掛架來(lái)實(shí)現(xiàn)。波音公司推出的F-15 2040C升級(jí)方案就是通過(guò)將F-15機(jī)翼根部只能攜帶2枚AIM-120的掛架換成了能攜帶4枚AIM-120的復(fù)合掛架，從而實(shí)現(xiàn)了1機(jī)16彈。當(dāng)然，增加掛點(diǎn)數(shù)目絕不僅僅是只換個(gè)掛架這么簡(jiǎn)單。換裝復(fù)合掛架后，仍有諸多挑戰(zhàn)需要解決。

首先是機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題。如果增加掛點(diǎn)后，掛載彈藥的重量超出了該位置的承重能力，就必須重新設(shè)計(jì)機(jī)體，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

其次是增加掛載導(dǎo)彈的數(shù)量對(duì)飛機(jī)性能的影響也需要充分考慮。一方面，更多的導(dǎo)彈意味著更大的阻力。美國(guó)空軍在20世紀(jì)80年代曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)一個(gè)測(cè)試，F(xiàn)-15掛載2枚AGM-130空地彈進(jìn)行亞聲速飛行，由于空氣阻力的增加，飛機(jī)的速度下降了20%，航程下降了20%。當(dāng)然，靈巧的空空彈比笨重的空地彈的空氣阻力要小得多，但十幾枚空空彈的空氣阻力合起來(lái)也不是個(gè)小數(shù)。要想予以補(bǔ)償，就只能增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力并增加油箱容量。因此，波音推出的F-15 2040C方案毫不意外地配備了新增的保形油箱。另一方面，流經(jīng)導(dǎo)彈的氣流會(huì)給飛機(jī)的控制造成困擾。1個(gè)掛架只掛1枚導(dǎo)彈，導(dǎo)彈四周的氣流流場(chǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單。如果1個(gè)掛架掛多枚導(dǎo)彈，通過(guò)導(dǎo)彈的氣流互相干擾，其氣流流場(chǎng)更為復(fù)雜，對(duì)飛機(jī)的控制系統(tǒng)要求就提高了。其實(shí)，F(xiàn)-15在設(shè)計(jì)時(shí)就留出了機(jī)翼外側(cè)的掛架位置。但在實(shí)際試飛中，麥道公司發(fā)現(xiàn)如果在這兩個(gè)掛架處掛載導(dǎo)彈或吊艙，將嚴(yán)重影響F-15的俯仰穩(wěn)定性，只能被迫放棄。F-15SA采用了最新的電傳操縱飛控系統(tǒng)才得以解決這一問(wèn)題。此外，導(dǎo)彈掛載數(shù)量的增加，還會(huì)增加飛機(jī)的雷達(dá)反射截面積，令其更容易被發(fā)現(xiàn)。

掛點(diǎn)越多越好嗎？

雖然增加掛點(diǎn)數(shù)量表面上看可以提升飛機(jī)的戰(zhàn)斗力，但是掛點(diǎn)真的越多越好嗎？其實(shí)未必。如果1架戰(zhàn)機(jī)的總載彈質(zhì)量一定，那么其掛點(diǎn)越多，平均每個(gè)掛點(diǎn)的掛載能力越小。所以，如果一味追求掛點(diǎn)數(shù)目，只能導(dǎo)致單個(gè)掛點(diǎn)掛載能力的下降，最終導(dǎo)致各個(gè)掛點(diǎn)都無(wú)法掛載重型導(dǎo)彈或吊艙，只能掛空空彈。波音的F-15 2040C就是這方面比較極端的例子，為了增加空空彈掛載數(shù)量，改造了機(jī)翼根部的掛架，導(dǎo)致其不能再掛載吊艙，只能掛4枚空空彈。這種情況下，雖然導(dǎo)彈數(shù)量提升了，但飛機(jī)的綜合作戰(zhàn)能力實(shí)際上是下降的——其多用途能力和戰(zhàn)場(chǎng)信息感知能力被大大削弱。這樣的戰(zhàn)斗機(jī)用于對(duì)付技術(shù)落后、僅靠數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的空軍時(shí)或許還能憑借空空彈的數(shù)量占據(jù)上風(fēng)，但在和更強(qiáng)大的對(duì)手作戰(zhàn)時(shí)，就難以奏效了。

飛機(jī)增加掛點(diǎn)數(shù)目的關(guān)鍵意義在于和隱身飛機(jī)的配合作戰(zhàn)。還是以之前提到的F-15 2040C為例。根據(jù)美國(guó)空軍的設(shè)想，F(xiàn)-15 2040C將和F-22、F-35協(xié)同作戰(zhàn)。F-22和F-35將僅用內(nèi)置彈艙攜帶彈藥，盡可能保持隱身狀態(tài)。由它們負(fù)責(zé)識(shí)別目標(biāo)，并將目標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)鏈發(fā)送給F-15 2040C，引導(dǎo)F-15 2040C發(fā)射空空彈打擊目標(biāo)。不具備隱身性能的F-152040C在發(fā)射完所有的導(dǎo)彈后將迅速撤退，由隱身的F-22和F-35繼續(xù)戰(zhàn)斗。

這一協(xié)同作戰(zhàn)模式在美國(guó)空軍的演習(xí)中已經(jīng)有所體現(xiàn)。2017年3月，在佛羅里達(dá)州廷德?tīng)柨哲娀嘏e行的“戰(zhàn)斗射手”（Combat Archer）演習(xí)中，由4架F-22和4架F-15組成的藍(lán)軍和14架未知機(jī)型的紅軍戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行激戰(zhàn)，取得了1：41的驚人交換比（演習(xí)允許被擊中的紅軍戰(zhàn)機(jī)“復(fù)活”）。這還是使用普通F-15和F-22搭伙的情況。如果使用能攜帶16枚AIM-120的F-15 2040C和F-22協(xié)同作戰(zhàn)，則編隊(duì)的戰(zhàn)斗力將進(jìn)一步提升。

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，最重要的是改進(jìn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。事實(shí)上，加裝Talon HATE機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正是F-15 2040C升級(jí)方案的重中之重。TaIon HATE機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能使F-15 2040C接收到來(lái)自F-22的數(shù)據(jù)。后者發(fā)給F-15 2040C的數(shù)據(jù)將顯示在駕駛艙的中央顯示屏上，供飛行員參考。而在此之前，F(xiàn)-22的信息只能通過(guò)內(nèi)部飛行數(shù)據(jù)鏈（IFDL）和其他F-22共享。

責(zé)任編輯：王鑫邦