征戰天空的五代戰斗機

王金發

從1909年第一架軍用飛機“萊特A型”誕生至今，軍用飛機已走過了110年的烽火歲月。在這110年的歷史中，戰爭的催化、發動機的革新等都成了推動軍用飛機發展的重要因素。

第二次世界大戰期間，裝配活塞式發動機的飛機發展迅猛，特別是在軍用飛機領域。第二次世界大戰末期，飛機的最大速度已達760千米/時，但是靠這種發動機驅動的飛機，飛行速度很難再提升。人們也曾用活塞式飛機進行過超音速飛行試驗，結果都以失敗告終。科學家發現當飛機的飛行速度接近音速時，飛機的機身、機翼、尾翼等部位會產生激波，阻力增大，這就是所謂的“波阻”。此外，螺旋槳在高速旋轉時同樣受到阻力的影響而使效率大大降低。要想使飛機提高飛行速度，必須革新動力裝置。20世紀30年代，德國對噴氣式發動機的研究工作取得初步成果。1935年，海因克爾和容克兩家飛機制造公司開始進行噴氣式發動機的研制工作。當時德國飛機設計師亨克爾找到研制噴氣式發動機屢遭挫折的燃氣渦輪專家奧海因尋求合作，兩人一拍即合，一個設計飛機，一個設計燃氣發動機。1937年3月，第一臺單極離心式發動機首次運轉。經過反復試驗，1939年8月27日，裝配了這臺噴氣式發動機的He-178飛機成功試飛，實現了世界首次噴氣動力飛行，飛行速度達到640千米/時。

記錄了噴氣式飛機發展歷程的希臘航空紀念封

同一時期，英國也研制出了噴氣式飛機。1930年，飛行學校的學員弗蘭克·惠特爾設計了一臺離心式渦輪噴氣發動機。1937年4月，第一臺懷特離心式渦輪噴氣發動機問世。1941年5月，這臺發動機完成全壽命試車（為確定發動機的壽命，在地面試車臺上，按照規定的試車程序及任務循環進行的長期試車），并裝在E28/39飛機上，實現了英國的第一次噴氣動力飛行。

第一代戰斗機

第二次世界大戰末期，許多飛機的飛行速度已接近音速。為了解決“音障”難題，1943年美國貝爾飛機公司制造出一架鋁合金飛機，裝配了一臺火箭發動機。為減小阻力，飛機外形被設計得像一枚炮彈，起落架可以收放。但由于所載燃料只能維持約150秒的動力飛行，因此該機采用空中投放方案，由改裝的B-29轟炸機作為“母機”進行空中投放，最后滑翔降落。這架飛機就是著名的X-1試驗飛機。

在第二次世界大戰期間，英、德兩國的噴氣式戰斗機相繼飛上藍天。英國的“格洛斯特”E28/39、德國的“亨克爾”He一280、“梅塞施密特”Me-262等戰斗機在空戰中都表現不俗。雖然貝爾公司的X-1試驗飛機用“硬拼”的方法實現了超音速飛行，為超音速飛行開辟了道路，但由于很多技術難點沒有解決，它還不能作為軍用飛機爭霸天空。1947年，美國研制的第一架能在平飛狀態下以超音速執行作戰任務的戰斗機F-86試飛成功。該機裝配了1臺通用電氣J47-GE-13渦輪噴氣式發動機，最大飛行速度為960千米/時。同年，蘇聯的米格-15試飛成功，該機裝配了1臺克里莫夫RD-45型渦輪噴氣式發動機，最大飛行速度可達1078千米/時。

蘇聯研制的米格-15亞音速戰斗機

第二代戰斗機

20世紀50年代至60年代中期研制的戰斗機被定義為第二代戰斗機。這一時期，殲擊機發展的主要特點是高速和多用途，如：美國的F-104，蘇聯的米格-21。米格-21從1953年開始設計，1958年裝備部隊，20世紀60年代已經成為蘇聯空軍的主力制空戰斗機。這一時期的戰斗機加裝了雷達、自動導航系統、可攜帶空對空導彈，飛行高度可達20000米以上，飛行速度達到音速的2倍以上。

第三代戰斗機

第三代戰斗機出現于20世紀60年代，這個階段各國將先前累積的經驗以及各種試驗的結果加以整合，許多高速飛行時出現的問題得到了相當程度的解決。美、蘇等國加大對戰斗機研發的投入，在這個過程中科學家們發現：當飛機飛行高度超過11000米，速度達到3062.7千米/時的時候，飛機頭部溫度高達215℃;當速度接近3675.2千米/時的時候，溫度可達335℃。所以，飛機的飛行速度超過一定界限時，因高速氣流引起機體表面溫度急劇升高而遇到的障礙，就被稱為“熱障”。為此，科學家們進行了大量的研究，新型三角翼和幾何可變機翼與后掠角小于45度的梯形翼成為設計主流，而高后掠角的機翼設計已經不受青睞。

第四代戰斗機

第四代戰斗機自20世紀70年代陸續開始服役，它們吸收了第三代戰斗機設計與使用上的經驗，在機動性、電子系統上都有所提升，還有部分隱身性能的嘗試性使用。第四代戰斗機的代表機型有F-16、F-18、幻影2000、蘇-27、米格-29、殲-10等。

現代戰斗機郵票

第五代戰斗機

第五代戰斗機較前一代戰斗機最大的特點就是第五代航空發動機的使用，以及低可偵測性技術的全面運用。這一代戰斗機具備高機動性、先進航電系統、高度集成計算機網絡，且有優異的戰場狀況感知能力以及信息融合能力。目前，服役的第五代戰斗機有美國的F-22、F-35，中國的殲-20等。

了解了戰斗機的發展歷程以及每代戰斗機的代表機型，你對戰斗機是不是有了更深刻的認識呢？二十年后，相信你們之中也會有人成為戰斗機的設計師或駕駛員！