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发信人: glees (奔涌的星空*红色○九四), 信区: Green
标 题: “眼镜蛇”等动作的机动性
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月28日14:40:13 星期四), 站内信件
自从1989苏27完成“布加乔夫-眼镜蛇”超机动飞行动作以来,人们一直在争论这种
超 机动飞行动作到底有没有实际使用价值。而苏37完成了新的“库尔彼特”斤斗(原地
小斤斗) 后,这种争论又进入到一个新高潮。
战争的教训之一——机动性和飞行速度
飞机机动性的好坏是以飞机在空战中所能获得的转弯角速度的大小和加速与减速的
能力 来评价的。至于飞机的操纵性好坏,则是以在各种飞行条件下,飞机能否快速进入
所需姿态 和获得必需的发动机推力的能力来评价的。
历史资料表明,在大规模战争和军事冲突期间或战争结束后的一段时间里设计出来
的战 斗机,总是有最好的机动性和操纵性,这是因为在这些时候,飞行员对飞机操稳性
能的要求 最强烈,而飞机设计师们也最能听得进飞行员的意见。可是在和平时期,战争的经
验却被搁 置一边,人们的第一位目标又是去追求高的飞行速度和新颖的武器。F15和F16就是
在这种思 想下被改来改去,把它们本来的机动性改坏了。
第二次世界大战期间,战斗机的飞行速度都比较低,但它们都具有很高的转弯角速
度, 当时经常发生集团性空战。朝鲜战争期间,战斗机变得具有很快的飞行速度和很高
的飞行高 度,这是因为当时人们认为空战时间将会十分短暂,而枪炮仍是当时战斗机的唯一
作战武器 ,为了能使自己的飞机进入对方飞机尾后,这要求要有很熟练的驾驶技巧。
战争教训之二——导弹与机炮
空空导弹出现后,空战特点发生了显著变化,战斗机具备了可从远距离摧毁对方目
标的能力。越南战争期间,空空导弹还不具有机动能力,而战斗机的机动能力还十分有
限。在实 施攻击时,战斗机飞行员总是沿直线快速飞行,然后在目视距离以外发射导弹,飞
行员总是 避免转弯,因为一转弯就会掉速度,进而使机动性变坏。
F4“鬼怪”式是越南战争期间美国的主力战斗机,但战争开始时它只带导弹,所以
并不 适用于近距空战。可是对方飞机却总与F4展开近距空战,最后迫使F4不得不装上机
炮并采 取各种措施,以改善其机动性和操纵性。
高机动导弹出现后再次使空战战术发生了实质性改变,因为采用这种高机动导弹后
,攻 击的飞机就没有必要一定要机动到对方飞机的后半球。可是使用无线电电子对抗手
段后,这种雷达和红外线制导的导弹的效能大大降低。这样,机炮武器作为近距空战的紧迫
性又提上了议事日程。在叙利亚和以色列的冲突中,在贝 河谷双方各投入近150架第二代和
第三代战斗机,这些飞机既装有远程和中程空空导弹,同时也装有机炮。
现代战争中的一个重要任务是如何把快速反应部队运送到冲突地区。
在这个任务中,首先要消除飞行走廊和空降地区空域的潜在威胁,并为快速反应部
队提 供空中保护。这些任务都要靠既装有导弹(远、中、近程),又装有射击武器的战斗
机来完成 。这样,战斗机不但要深入对方防线纵深作战,而且还要进行近距机动空战。这就
给飞机设计师们提出了一个难题,要求他们设计出的飞机在各种空战条件下都十分有效,而
且飞机的 航程,甚至超音速飞行航程都要很大。
近距空战关键之一——大迎角可操纵性
在进行近距空战时,战斗机一般都保持大迎角飞行姿态,以便获得最高的作战效率
。新 一代战斗机的使用迎角范围较前一代战斗机扩大了1~2倍。因此,现在的问题是如
何解决大 迎角条件下飞机的操纵性,避免飞机进入失速和尾旋。
为了保证能赢得近距空战,飞机的机动性和操纵性还应保证自己的机载武器较对方
更快地瞄准目标。在采用了“发射后不管”的空空导弹后,上述快速瞄准能力的优越性
依然存在 ,以便能为了在对方发射导弹之前就将其击毁。对于采用多次性进攻武器(导弹和
枪炮)的战斗机来说,机头对瞄准的方法总是不变的,要求飞机在一定大角速度下,在最快的
时间内完成机动动作。另外,飞机还应有良好的加速性能,这样,飞机可以迅速获得机动飞
行所需的速度,或者在战斗中迅速脱离将遭到攻击的态势。
解决这一问题的另一途径是提高导弹的机动能力,使它能杀伤大进入角范围内的目
标。这样,解决机动性的问题似乎又从飞机转到导弹。
但是,现有导弹对非零进入角范围目标的杀伤能力还是很有限的,在机动飞行中,
这种杀伤范围还会进一步缩小。为了扩大导弹的杀伤大进入角范围的目标,导弹的成本
会激剧增高。当代飞机在低速飞行中具有很大的转弯角速度和很小的转弯半径,已经缩短了
击毁对方目标所需的时间,所以飞机的机动性和操纵性还是头等重要的,它击毁对方目标最
灵活
,花费最少且又最可靠,而导弹的机动性只能作为具有良好操纵性的高机动飞机的一种
补充。与其他性能的矛盾超音速战斗机的主要空战范围在马赫数0.4~1,高度在10000米以下
。西方机动性最好的飞机F16只能在很窄的速度、高度范围内才能实现9g过载的稳定飞行,即
0米高度时的马赫数0.76~0.97,而在1600米高度时马赫数只能达到0.9多一点,在其余速
度和高度范围内,F16只能在非稳定飞行状态下实现9g的机动,即在机动过程中,飞机要丧失
高度或减小速度,也就是说,飞机要丧失能量。现还处于设计中的降低机动飞行中的能量损
失的方法,是把飞机的零升阻力和诱导阻力的增量降到最小,即尽量提高战斗机的升阻比
。在“人超机动飞机”环节中,飞行员是对过载最敏感的一环。为此,苏37飞机采取了一
些适应大过载状态下的操纵条件,如飞行员座椅靠背角度可变、力油门杆,以及行程
较短的 侧置驾驶杆。自1989年苏27飞机在法国巴黎的布尔热机场作了精彩的表演后,研制
战斗机的 世界各领先公司就开始了提高它们飞机的机动性的工作。F16的设计师们尽管作了
各种努力,但仍不能改进F16的气动力特性和操纵性。法国达索公司当时就宣称,它们已着手获
得超机动能力的工作,将把“阵风”飞机的性能提高到苏27的水平,可是至今却未取得任
何实质性效果。它到底能飞哪些机动动作,对此人们也不得而知。不过,当今能完全实现
超机动飞行,并消除了各种驾驶限制的飞机,只有苏霍伊设计局设计的飞机。潜力还没有完
全开发飞机的超机动动作,能使许多现有的导弹丧失攻击能力。如使飞机进入临界飞行状态
,那怕只保持很短一段时间,这对空战来说都十分重要,如借助能量减速,使飞机的飞行速
度降到零,并在这种状态下保持10秒钟,就可使多 防绽 达跟踪失效。英国的“鹞”式垂直
起落机就具有这种能力,因此在英国与阿根廷的冲突中,它在阿根廷飞机面前具有绝对优势
,且未损失一架。战斗航空兵的首要任务是夺取空中优势,为此,必须摧毁对方的飞机,而
空战则是实现这一任务的重要方法之一。在观看了1997年莫斯科航展上苏37飞机的表演后,
有的飞行员说“苏37飞机,即使把发动机喷口固定,它也是当今世界最好的战斗机之一,现
又加上推力矢量控制技术,它必将大大增强战斗航空兵完成作战使命的可能性,也加大了掌
握非传统机动飞行动作的可能。关于这一点,当今的战斗机飞行员恐怕还难以认识到”。
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当生命不再被每日更新的神奇天光所照亮,我们形同死去。
这永不动摇的光华是一种源泉,超越所有理想。
——哈马克斯
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