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F-22,世界上第一種也是目前唯一一種投產(chǎn)的第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī),它所具備的“超音速巡航、超機(jī)動性、隱身、可維護(hù)性”(即所謂的S4概念,也有資料將“短距起落”包含在內(nèi),稱為S5)成為第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī)事實(shí)上的劃代標(biāo)準(zhǔn)。   對于F-22,著述已多,但涉及到飛機(jī)特點(diǎn)以及試飛情況的卻少見。所幸《CODE ONE》對F-22試飛員進(jìn)行了采訪。本文即試圖從訪談中獲取信息,從F-22最突出的飛行包線兩端的飛行性能角度探析該機(jī)在作戰(zhàn)中所具有的優(yōu)勢,特別是和同樣以超機(jī)動性聞名于世的蘇-37相比,二者優(yōu)劣長短如何?! 〕羲傩阅堋 〕羲傺埠侥芰Α ≌f到超音速性能,首先要提到的就是超音速巡航能力。超音速巡航這個(gè)概念,對于航空愛好者來說并不陌生。但由于許多媒體報(bào)道不甚確實(shí),使得這一概念往往同“超音速飛行”等概念混同起來?! 〕羲傺埠侥芰?shí)際上是指飛機(jī)無需開加力而以較高的超音速巡航飛行的能力。在這一概念中,有兩點(diǎn)必須明確:1)無加力;2)較高超音速。對于第一點(diǎn),筆者曾經(jīng)不止一次看到有文章提到米格-25/31的“超音速巡航能力”,實(shí)際上這兩種飛機(jī)不過是在機(jī)內(nèi)載油量極大的基礎(chǔ)上開加力實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的超音速飛行罷了。對于第二點(diǎn),往往被人忽略,認(rèn)為只要不加力,飛行M數(shù)超過1,就可以稱作超音速巡航了。英國人在介紹他們自己的“閃電”截?fù)魴C(jī)的一篇文章中就提到,該機(jī)不加力M數(shù)達(dá)到1。01,因此算是世界第一種實(shí)現(xiàn)超音速巡航的飛機(jī)。隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,一些第三代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)可以在無外掛條件下,不開加力在跨/低超音速區(qū)飛行(M0。9~M1。3,一般只能略超過1,尚未接近上限)。這些飛機(jī)也算不上實(shí)現(xiàn)了超音速巡航?! ∽鳛榈?代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的劃分標(biāo)準(zhǔn)之一,超音速巡航如果這么容易就被第三代、甚至第一/二代超音速戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)現(xiàn),那么這條標(biāo)準(zhǔn)早就可以扔進(jìn)垃圾堆了。上述兩點(diǎn)只是量化衡量的標(biāo)準(zhǔn),而不是超音速巡航的實(shí)質(zhì)——通過先進(jìn)的氣動設(shè)計(jì),大幅降低超音速零升阻力系數(shù),提高超音速升阻比,結(jié)合大推力低油耗發(fā)動機(jī),飛機(jī)超音速性能實(shí)現(xiàn)階段性的飛躍,這種優(yōu)越性能的冰山一角就是超音速巡航,這就是它的意義所在,也是它能夠成為分代標(biāo)準(zhǔn)之一的原因。如果只盯住量化標(biāo)準(zhǔn),而不考慮背后的實(shí)質(zhì),恐怕會失之偏頗。試想一下,假如F-15可以裝上F119發(fā)動機(jī),那么不加力M數(shù)或許可以達(dá)到M1。2或更高,但它的超音速性能卻絕對比不上F-22,因?yàn)樗臍鈩釉O(shè)計(jì)仍然是第三代戰(zhàn)斗機(jī)的水平?! ∧敲闯羲傺埠娇梢詾镕-22帶來什么樣的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢呢?就這個(gè)能力本身來說,它的優(yōu)勢一般體現(xiàn)在攔截和超視距空戰(zhàn)中。  如果你正處于攻擊態(tài)勢,或者說,你正駕駛你的猛禽去攔截入侵者,那么超音速巡航能力將大大提高你的接敵平均速度,外推攔截線,在對手進(jìn)入武器射程之前就對其實(shí)施攻擊。而高達(dá)M1。5以上的巡航速度,將賦予你“先敵開火,先敵擊落”的優(yōu)勢。例如,當(dāng)載機(jī)速度從M0。9提高到M1。5時(shí)(這里假定載機(jī)具有高度優(yōu)勢),AIM-120阿姆拉姆的動力射程也增大了50%。從一架以M1。5飛行的F-22上發(fā)射的AIM-120,其初速度要快得多,更多的燃料可以用在后續(xù)航程中,因此可以在比原來的距離遠(yuǎn)50%的地方擊中目標(biāo)。如果超巡能力再結(jié)合F-22自身的隱身能力、AN/APG-77雷達(dá)以及具有無源定位能力的AN/ALR-94電子對抗系統(tǒng),可以說,F(xiàn)-22已經(jīng)具有飛行員夢寐以求的在超視距空戰(zhàn)中“先敵發(fā)現(xiàn),先敵開火,先敵擊落”的優(yōu)勢?! 『昧?,現(xiàn)在假定你的AIM-120已經(jīng)進(jìn)入自導(dǎo)段,或者你的猛禽很不走運(yùn)地被對方鎖定了(當(dāng)然如果出現(xiàn)這種情況,那么你大概需要回內(nèi)利斯補(bǔ)課了),那么你需要做的就是脫離對方導(dǎo)彈的有效攻擊范圍。只要你不是迎著導(dǎo)彈上去,那么你的任何機(jī)動都會導(dǎo)致對方導(dǎo)彈攻擊范圍的縮小——事實(shí)上是導(dǎo)彈發(fā)射瞬間的總能量與猛禽的總能量之差決定了這個(gè)范圍的大小。而超巡能力結(jié)合超音速機(jī)動能力,可以令你的猛禽在防御機(jī)動中保持較高的能量狀態(tài),從而大大壓縮對手的開火距離和導(dǎo)彈的有效攻擊范圍。在這種情況下,你的生存幾率比以亞音速機(jī)動的飛機(jī)要高得多?! ≡诤虵-15/F-16的對比試飛中,如果F-22不想和它們糾纏而加速脫離的話,那么鷹和戰(zhàn)隼無論如何也追不上具有超巡能力的猛禽——盡管這些優(yōu)秀的第三代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)采用了半油構(gòu)型,以盡可能提高飛行性能,但結(jié)果仍然相同:猛禽能夠?qū)⑦@些具有“優(yōu)良”氣動力設(shè)計(jì)的飛機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開。采用F100-110/129/229發(fā)動機(jī)的F-16在初始加速突破音障階段還不會落后猛禽太多。但當(dāng)猛禽進(jìn)入高馬赫數(shù)超巡狀態(tài)后,這場競賽實(shí)際上就結(jié)束了。沒有哪種飛機(jī)可以和猛禽比超音速續(xù)航力的。進(jìn)行追擊的F-16和F-15在加掛典型戰(zhàn)斗載荷后,無論是在加速段還是在持續(xù)巡航段都無法跟上猛禽。對此,F(xiàn)-22首席試飛員保羅·梅斯回憶說:“我們的試飛任務(wù)總是受到追擊飛機(jī)油量的限制。一句簡單的“Bingo”就會迫使我們減速,然后把追擊機(jī)帶到加油機(jī)那里加油。而此時(shí)猛禽的油箱仍然是剩下很多燃油。如果這種下一代戰(zhàn)斗機(jī)在面對今天的飛行器沒有表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢的話,我會成為堅(jiān)定的反納稅者。猛禽在很多方面都很出色,而一架超巡中的猛禽更是相當(dāng)出眾的?!薄 〕丝諔?zhàn)外,如果需要F-22穿越對手的防空體系,超巡能力同樣可以提高其生存力。道理和前述并無二致:穿越防空系統(tǒng)傳感器探測范圍的時(shí)間越短,留給防空系統(tǒng)的反應(yīng)事件自然越短。猛禽的巡航速度越高,截?fù)艟驮嚼щy,防空系統(tǒng)攻擊范圍減小幅度也越顯著。無論是尾追還是前置攔截,高速度都顯著縮短了有效射擊時(shí)間,因?yàn)閷?dǎo)彈必須追擊一個(gè)高速目標(biāo),而相對角速度太大使得它不得不在急轉(zhuǎn)彎中消耗能量。  加速/爬升性能  在超音速巡航能力的背后,隱藏著這樣一個(gè)事實(shí):猛禽的發(fā)動機(jī)推力大而阻力小,在考慮飛機(jī)重量因素后,其單位重量剩余功率(Ps,其絕對值等于同等狀態(tài)下飛機(jī)的爬升率)相當(dāng)驚人?! “l(fā)動機(jī)是重要因素之一。F119-PW-100最大推力97。9千牛,加力推力155千牛,可靠性高,可以忍受油門的劇烈變化,堪稱戰(zhàn)斗機(jī)的理想動力。帶固定斜板的進(jìn)氣道在設(shè)計(jì)上偏重于考慮超巡的要求,在設(shè)計(jì)巡航速度下具有較高的效率和較小的阻力,飛行包線右端的加速性能和Ps都明顯改善。對于F-22來說,限制其最大速度的因素不是發(fā)動機(jī)推力,而是包括機(jī)體強(qiáng)度在內(nèi)的其它因素——特別是在低空。為了避免飛行員無操作導(dǎo)致飛機(jī)超出最大速度限制,F(xiàn)-22已經(jīng)加裝了最大速度提示和警告系統(tǒng),以便當(dāng)飛機(jī)接近極速限制時(shí)提醒飛行員?! 《枇π〉奶攸c(diǎn)主要得益于兩方面:優(yōu)良的氣動設(shè)計(jì)(在設(shè)計(jì)上特別考慮了超巡的需要,在M1。5的設(shè)計(jì)速度附近和40000英尺高度條件下,總阻力最小)和內(nèi)置彈艙設(shè)計(jì)?! 】梢詫Ρ纫幌翭-15。F-15號稱沖刺速度可以達(dá)到M2。5,但那是在凈形條件下。在掛彈后,由于干擾阻力增大,該機(jī)最大M數(shù)僅有M1。78,在接近M1。7的時(shí)候加速性嚴(yán)重下降。而F-22在這方面的表現(xiàn)就要好的多。按照試飛員的說法:“在所有高度上,以軍用推力或者更小的推力進(jìn)行水平加速非常容易,但要是使用全加力,其加速度簡直令人驚駭。我希望我可以用數(shù)字來說明,不過它們現(xiàn)在仍然是保密的。使用軍用推力,在接近音速時(shí)隨阻力上升,加速性有些下降,但突破音障仍很輕松。猛禽以軍用推力跨音速飛行,感覺上和F-15開加力差不多。打開全加力,猛禽的加速性變得穩(wěn)定而強(qiáng)勁。在M0。97~M1。08之間,飛機(jī)有輕微抖振。之后,直到最大速度,猛禽的加速一直保持平穩(wěn)連續(xù)。試飛時(shí),我們喜歡盡快進(jìn)入超巡狀態(tài),以最大限度地利用我們狹小的超音速空域。我們開加力進(jìn)入超巡,當(dāng)達(dá)到測試條件時(shí)收回油門?,F(xiàn)在很多高速試飛已經(jīng)轉(zhuǎn)移到太平洋導(dǎo)彈靶場(Vandenburg空軍基地和Point Mugu海軍航空站之間)進(jìn)行。我們在這里有更長的直線飛行空間,并可以將音爆對當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊憸p至最小。” 。