流言終結者----F-35（中）

66 人贊了文章

上期：流言終結者----F-35（上）

在上期中我們著重討論了F-35戰機在設計和性能上的流言，今天我們繼續討論下F-35項目在花費和「隱身」性能上的流言。

載入超時，點擊重試

F-35有一個很有名的綽號，那便是萬億美元戰機。這大概是因為洛克希德馬丁公司曾經做了預估，F-35整個項目預計花費1.5萬億美金，使其成為有史以來最貴的武器系統。F-35戰機也因此被批評價格過於昂貴，不過很多人都忽視了洛馬和美國國防部的預計是完整的項目花費，及從F-35設計開始算到F-35三型2065/2070年退役為止。如此天文數字的花費之所以從未有過，是因為在F-35之前從沒有過估算任何武器系統從開始設計到退役的全部花費。這就好比買車的時候賣家提前估算了稅款，到使用年限為止每年的養路費，每年的交通強制險，可能的故障維修費，零配件購買費等等，毫無疑問如此計算下來價格會遠超車輛自身的售價。另外F-35的1.5萬億美金為2065/2070年的美金，因通貨膨脹50年後的美金會比現在的「便宜」許多，舉例來說1967年的1美金現在價值已經是7.29美金。而如果美國經濟和通貨膨脹按照現有的水平發展，預計2065年成為美國主要空中力量的F-35項目的花費僅會是美國GDP的0.03%。

^F-35項目2018年止單機價格

另外批評F-35價格過於昂貴，本質上是忽視了繼續維護現役戰機每年所需的經費。眾所周知美國擁有著全世界最龐大的空中力量，因而每年僅花費在維護這些戰機上的錢都是天文數字。按照美國智庫萊剋星頓研究所的估算，如果不以F-35替換，而是繼續維持F-16，F-18，AV-8B等機型服役，那麼到2065年這些四代戰機每年僅維修費便要花費至少4萬億美金，更不用說現在已有30餘年機齡的戰機在未來更容易出事故，進一步提高維護費用。

如果以更直觀的單機價格計算，F-35三型因設計不同買家不同價格並不一樣，A型最便宜，B型其次，C型最貴，這裡為方便比較便以產量最多也是買家最多的A型計算。以已經購買的LRIP-8為例，F-35A包括引擎為1億8百萬美金一架，而2016年年底美國國防部和洛馬新簽訂的LRIP-9合約則將價格進一步降低為1億2百萬美金一架。此單機價格已經比F-22，同年颱風戰機和陣風戰機的單機價格便宜，且值得注意的是F-35三型現在均在小規模生產階段，及為減少測試後發現問題所需修改的飛機數量，F-35全型的生產規模都不大。以LRIP-9訂單為例，較為成熟的F-35A訂購量僅為42架，而尚在測試最終階段的F-35C的訂購量則只有2架。2018年最新的LRIP-10價格則更低。

^LRIP-8單機價格

^LRIP-9三型各型單價

^各戰機批量生產後的「飛離價格」，及常說的出廠「裸機」價格。

隨著戰機生產數量的上升，工人生產熟練度增加，原材料購買量的擴大，F-35的價格還會進一步下降。預計2019年F-35全型開始批量生產時，F-35A型包括引擎的單機「飛離價格」為8千5百萬美金，而後價格會再隨著通貨膨脹逐漸回升破億。儘管F-35整個項目超支且延遲，F-35單價在逐漸下降確是不可爭辯的事實。

^F-35A「飛離價格」圖表

JSF早期預計戰機單價為5千萬美金，雖然生產最低價格還會比預計多出接近4千萬美金，但值得注意的是預估是2002年項目非常早期的估算。由於要說服國會撥款，早期估算往往過於樂觀，且2002年的5千萬美金大約為2017年的6千7百萬美金，而現在一架F-18EF「超級大黃蜂」單機價格在6千5百萬美金左右。F-18EF不管在航程，航空電子器械，載荷，還是隱身性能上都要遜於F-35，且和許多四代機一樣，F-18EF在「飛離價格」基礎上還需要另購買諸如頭盔瞄準具，「狙擊手」先進瞄準吊艙等的額外設備來達到F-35「飛離價格」中便已包含的能力。

^F-35三型都比替代對象有更遠的作戰半徑

^由於沒有F-35的綜合激光指示裝置（EOTS），F-18要在腹部外掛激光指引吊艙，F-18的掛載位置又使得一側機翼下無法掛載副油箱，否則會擋住吊艙的激光指引頭。

換句話說，F-35和F-16，F-18，AV-8B相比更高的價格，是將原來需要額外購買的配件提前融入戰機本身，同時F-35自身更為先進的科技也提升了「飛離價格」。說到這裡也就要終結下另一則流言，那便是「隱身」性能。「隱身」其實只是一種口頭語，學名應該叫雷達降噪技術，及通過降低物體的雷達反射回波來減少被敵方雷達所發現的可能性。就好比武器上塗的彩色迷彩是可見光（可視波段電磁波）的偽裝一樣，雷達降噪技術是武器針對雷達波段電磁波的「偽裝」。

不過和電子遊戲里的那種「隱身」不同，建造一個反隱形單位就能讓「隱身」無效化，現實中的雷達降噪技術不是只有發現和沒發現二元兩說，更不存在即時戰略類遊戲中發現即能確認目標種類的設定。想了解雷達降噪技術，還要從不同雷達波段說起。

^雷達波段，由於有兩種命名方式，本文中後續按照IEEE（紅色）命名方式稱呼。

雷達波和可視光一樣都是一種電磁波，也就有頻率和波長之分，不是所有的雷達都使用同一個波段。現階段最常用的火控雷達波段是X波段，戰機雷達和雷達制導導彈都使用此波段，這主要是因為X波段電磁波頻率高波長短，能提供非常精確制導回波。也因此F-35等「隱身」戰機主要針對X至C波段進行雷達降噪，大幅度減小了機載火控雷達（X波段）和陸基火控雷達（C波段）在機身上產生的反射回波，以減小被雷達制導導彈鎖定的可能性。

^F-35各艙門處常見的鋸齒形設計便是針對X波段雷達的減噪措施

和戰機雷達不同，許多地面預警雷達和預警機雷達使用的是VHF或者UHF波段以增大探測範圍。此雷達波段特性使得電磁波無視比波長更短的物體，也就是說會一定程度讓F-35的雷達降噪設計無效化，儘管F-22，F-35都有針對VHF和UHF波段的降噪設計，但因物理限制無法達到和X波段一樣的降噪水平。這是不是就意味著雷達降噪技術無用，VHF和UHF雷達是所謂的「反隱身」雷達呢？

^不同種類雷達所對應的不同雷達波段

顯然不是。之所以在戰機上看不到VHF和UHF雷達，是因為此類型雷達有著致命的缺陷。和X，C波段相比，VHF和UHF波段頻率更低波長更長，而若想發射接收一個頻率的電磁波，天線大小必須是此頻率電磁波一半波長的整數倍，及如果波長為30厘米（UHF波段最短波長），兩個發射接收模組之間必須至少15厘米間距。這就意味著波長更長的VHF和UHF雷達整體會比X波段雷達大許多，大約為1到2個數量級，及10-100倍的差別。也因此在空間有限的戰機上看不到大型VHF和UHF雷達的身影。巨大的體積要求同樣使得VHF和UHF雷達機動性很差，有些甚至乾脆成為大型固定雷達，使得它們非常容易被攻擊癱瘓。同時波長要求還限制了VHF和UHF雷達的發射接收模組數量，使得它們無法像X波段雷達那樣同時用幾百乃至上千個模組來進行高精度照射引導導彈。換句話說，由於雷達波背景噪音影響精度，除非目標離VHF和UHF雷達極近，不然此類型雷達的精度既不能分辨目標，也不能指引導彈攔截。

^俄羅斯展示的55Zh6ME「機動」VHF波段雷達，如此之大的天線只有168個發射接收模組

^F-18EF的主動相控陣雷達，T/R模組及為接受發射模組。

事實上諸如二戰英國用來防禦納粹德國空軍的雷達，其使用的波段便是VHF和UHF。這是因為最早基於無線電通訊技術開發而來「無線電檢測和測距系統」（RAdio Detection And Ranging，首字母簡寫及RADAR「雷達」），自然而然的會選擇無線電通訊常用的VHF和UHF波段。對VHF和UHF波長的收發波長限制是物理法則，至少在可預見的未來人類科技不可能打破，指望VHF和UHF雷達通過波段電磁波的特性來「反隱身」，是不可能的事情。

^F-117殘骸

「隱身」戰機實戰記錄最常被提起的，莫過於1999年3月27日南斯拉夫軍隊用S-125擊落的F-117。不過那怕按照擊落F-117的實際操作員Dragan Mati?的話來說，擊落都有很有運氣成分。首先便是南斯拉夫軍隊因F-117重複飛行多次已知曉其路線，包括肉眼偵查在內已有大量伏擊部隊。經過魔改增長波長的雷達在大約50至60千米處首次發現信號，但信號太弱無法鎖定，直到目標距離13千米時火控雷達才得以鎖定並發射導彈，就連擊落F-117的第250防空旅旅長Zoltán Dani上校都說是因為F-117打開彈艙增大雷達回波信號才使得他們得以鎖定擊落。

^塞爾維亞展示用於擊落F-117的S-125（北約代號SA-3）防空導彈

儘管和S-125相比F-117的確很新，但在1999年科索沃戰爭時F-117是早已服役16年的戰機，進入公眾視線也有11年之久，針對其的反制技術早已研發多日，科索沃戰爭時塞爾維亞陸軍便知曉波長越長的雷達對F-117產生的回波信號越強這一特點。且F-117作為「隱身」戰機鼻祖，完全犧牲了其他所有性能，突兀的設計讓其沒有任何規避導彈和承受傷害的能力，甚至連機載雷達和雷達報警器都沒有，美國空軍常開玩笑說F-117其實應編號為B-117，因為不具備任何戰鬥機和攻擊機的機動性能。被擊落的這架代號為「Vega-31」的F-117，駕駛員Dale Zelko少校是目視發現的導彈衝出雲層向他射來。顯然F-117的遭遇無法和有非常多先進航電，機動規避干擾以及快速開關彈艙能力的F-22，F-35相提並論。美國空軍其實也知曉F-117的這些弊端，原計劃在F-22大量服役後的2011年便將僅58架的F-117悉數退役，不過F-35的加入讓此時間點提前到了2008年4月22日。

^和F-117僅有GPS，慣性導航和激光指引轟炸制導三種基礎航電不同，F-35各類型航電探測器遍布全身。

哪怕現在或近未來有科技可以在既無視F-35雷達降噪設計的同時又有足夠精度指引導彈，比如說使用多個S波段高頻段這種略微取巧的方式，F-35和四代戰機相比依然有著顯著的優勢。這是因為任何提升雷達探測能力的技術，都會讓連X波段雷達降噪設計都很少的四代戰機更易被攻擊。同時雷達降噪技術也不是一成不變，新的吸波塗層，吸波材料也在降低各類型雷達的探測能力，在可預見的未來雷達降噪的「隱身」技術依然會是戰機研發主流，且隨著雷達技術的提升，「隱身」的概念還會融入戰艦乃至路上戰車。