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机动性 在各种对未来空战的概念设想中，对隐身的重视程度变得越来越深，其余性能的要求基本都排到了隐身之后，唯独机动性指标一直不减。事实上，自战斗机问世以来，机动性就被作为首要指标对待，这时因为机动性在很大程度上直接决定了飞机的空战性能（如导弹规避能力、抢占有利攻击位置能力等）。第四代战斗机虽然因隐身技术的发展对常规机动能力有所放松，却衍生出超机动能力，足见人们对机动性的重视。 T50 机动性向来就是苏/俄的强项，几乎所有俄制战机与西方的航电差距都是靠其机动性掰平的。T50完美地演戏了这一传统。不少人被F22头上的光环刺蒙了眼，总认为F22的机动性是无法逾越的，因此对T50评价并不高。其实，如果抛开这些成见，即使是一个行外人（我当然就是其中之一）随便看一眼就能知道，T50的机动性要比F22优越。T50有几个独特的设计使其拥有超俗的机动能力：1、苏霍伊大胆地将三翼面布局运用在四代机上，从而将多年在三翼面领域上探索的来的经验投入实用。更可贵的是，T50用大型前缘可动边条翼代替了传统三翼面布局中的前翼，在提高机动能力（可动边条翼在某些时候可以充当鸭翼实用，提高飞机瞬时机动能力和抬头能力）的同时克服了阻力大、雷达信号高两大缺点，不可不谓“一举三得”呀；2、T50保留了苏27系列战斗机中腹部的隧道，使之在大迎角时能阻挡大量直接通过机身表面的气流，增加飞机升力（也因此牺牲部分全向隐身能力）；3、采用全动V型垂尾，拥有较长的转向利弊，使T50拥有出色的平转能力，V型垂尾在一些时候也可以作为平尾的补充，增加抬头力矩‘4、目前使用的117S发动机有全向矢量推力，大大提高了飞机的机头指向能力；5、放宽静稳定设计，让T50在拥有高机动性的同时也能得到良好的操纵性，T50因此被贴上了“极度敏捷性”的标签（既机动性与可操纵性之间的最佳平衡点）。有这些独特设计，如果还能有出色的飞控软件配合，T50的机动性将达到西方战机难以企及的高度。反观F22，支撑其“光环”的无非就是二元矢量喷口、前缘襟翼和先进飞控，而纵使飞控再先进，启动运用的潜力都不如T50。F119的二元矢量喷口虽然偏转角度大、速度快，但只能进行垂直偏转，灵活性不比T50的117S。而117S只是过渡型号，未来应该会使用从AL-41F发展而来的发动机，偏转角度和速度都会增加，应该还能多轴偏转。加上飞控技术的进步，未来的PAK-FA机动性将会大幅超过F22。 有一点值得一提，将来的PAK-FA的发动机靠其全向推力能力，可以在巡航时替代舵面进行偏航、滚转、俯仰等机动（鉴于巡航状态下一班不会有大动作），这样可以减少由于舵面运动带来的额外雷达反射。F22则没有这样的能力。 歼20 笔者第一次见到歼20的图片时，着实惊了一大跳，说句不好听的，中国从哪儿偷来的技术？当然，玩笑话时可以原谅的，仅从现在的空壳看就能知道中国在航空领域的进步的确不小。从设计上看，歼20像是把多款四代、“准四代”及技术验证机融合后再取其精华的来的：远距耦合鸭翼布局，与米格1.44很相似；DSI进气道跟F35又同属一类；四代的共同特征——边条翼；还有跟T50一样的V型全动垂尾（当然不是从T50借鉴而来）；机首和机背更是跟F22/35一个模子出来的。整体看来，似乎只有那对大腹鳍在别的飞机上找不到。面对这样一位“集大成者”，评价它机动性（常规）的优劣实在是太多余了，基本只有T50才能与之一拼。不仅如此，歼20还有几项性能尤为突出：一是瞬时机动性。我们知道，鸭翼产生的例句是直接改变机头指向的，此时机身整体也向机头的运动方向运动，而平尾向抬头就得压低机尾，向低头就得太高机尾，机身整体向机头的相反方向运动，这样能量损耗会较大。也就是说，在同样能量损耗下，鸭翼产生的飞机运动可以更大。歼20采用大型远距耦合全动鸭翼，力臂进一步增大。二是大迎角性能。歼20的机身前部有机器丰富而复杂的脱体涡产生源，主要是边条翼、鸭翼、机身折线及进气道上唇口。在大迎角时若几个翼面的脱体涡能较好地耦合，就能为主翼上部补充能量，提高主翼升力。腹鳍的设置则能增强大迎角时的偏航控制能力。在迎角恢复方面，切尖的机身下表面可以加速机头下降。可见，即使在没有矢量喷口的情况下，歼20的各项大迎角性能，都比绝大多数现役战机高一个级别，有了矢量喷口则更上一个台阶。三是机头指向能力。远距耦合的大型全动鸭翼给了机首很大的俯仰操纵力臂，若此时主翼的襟翼、襟副翼及V型垂尾给机首反响的操作输出，就能大大加速飞机的俯仰操作，使飞机在失速迎角内得到比矢量喷口更强大的机头指向性能。可以看出，对于各项机动指标的提升，远距耦合鸭翼都功不可没。的确，歼20的鸭翼设计绝不仅仅是对动力不足的补偿之举，而是要将多年来鸭式布局的技术储备发挥得淋漓尽致。要知道，中国早在六十年代就开始了当时谓之“抬式布局的研究！这也是设计人员敢标新立异走非常规布局的一大原因。 目前的歼20没有配备矢量喷口，因而有许多优秀性能都局限在失速迎角范围内。但装备一个矢量喷口仅在编程上有一定难度，比研制出新一代发动机容易得多，一旦发动机出厂，先进的矢量喷口也定会横空出世。 歼20的机动性已经走在了世界的前头，前面说过，只有T50才能与之一拼。却是，F22对歼20唯一的优势便是发动机和矢量喷口，而投产型J20一出场，这一优势就几乎可略知不论。T50因为有大型可动边条翼和V型垂尾，气动稍复杂，失速迎角内与歼20的差距较小，在大迎角时的胜利反而略大与歼20（机腹隧道）。又因为其装备了全向矢量喷口，过失速性能会强于歼20。可以判断：目前在机动性这一领域上：T50＞歼20≥F22。随着飞控及发动机技术的进步，歼20独特气动的优势将会逐渐挖掘出来，届时，集众多优点于一身的J20将进一步拉大与其他战鹰的距离，并迅速缩小在过失速机动上的劣势。将来三者之比：PAK FA≤≥J20＞F22！ F35 如果说笔者之前为F35隐身上的辩护还有理可据，这次对F35的机动性就是在不敢恭维了。形象点说：青出于蓝却逊于蓝，晚辈反倒落后与前辈。这样说F35可是绝对不过分。就从最直观的视觉来说吧，机身臃肿得就像个边缘的鸡蛋，且不论它的升力、阻力，就这么一个粗短的家伙能左摇右摆地飞起来就不错了！要知道，这样一家飞机向保持稳定飞行是很难的，得亏美国天下第一的飞控技术实施修正，还能做出机动动作。再回来说说升力和阻力，其翼身融合的设计能产生不错的升力，但巨大的横截面积产生的阻力可就……据说比典型三代的阻力还高出几十个百分点。想想也是，要将大推重比发动机（B型还有升力风扇）、大容量燃料箱、大型内置武器舱、大量现金电子设备强塞进一家轻型飞机里，机身能不肥马？这样“高集成”的设计还造就了F35的一个致命弱点：严重超重。来看个数据吧：典型三代重歼（如苏27、F15），空重约12000—16000千克，正常起飞重量约两万多千克。而“轻型”的F35空重13300千克，正常起飞重量达到了22470千克，相当于重歼的水平！对于这架单发轻机来讲，纵使有再强劲，也无异于荷叶撑相扑。2011年初，为解决发动机问题，五角大楼宣布重新设计F135发动机，并预计推力可能会减小，这绝对是给F35雪上加霜。重量过高的直接后果便是低推重比、高翼载。推重比最高的A型（0.85），竟低于上世纪以笨重著称的二代F4，翼载最低的C型则远高于苏27（410kg/㎡，377kg/㎡）。这两项性能的落后严重影响的F35的机动性正如美国兰德公司所批评的，F35“转不动、爬不高、跑不了”。可以想见，在高强度的作战环境下，F35只能用航电和武器优势尽量远一点消灭对手，而一旦第一波公式失败，就只能做炮灰了。 至于一些人说F35C将装备矢量喷口，笔者个人认为那只是为了降低着舰速度而设计的，对机动性没有太大贡献。F35C的集体结构将其过载限制在7g，比三代还低，即使有矢量喷口也没法做大的动作（向让飞机解体的飞行员除外），更不要说提高机头指向能力了。 不管是现在的技术水平还是未来的升级空间，F35在机动性领域上只能“当仁不让”地为其他“丝带”擦鞋。 | 
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发表于 2011-5-22 21:21:57
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发表于 2011-5-23 09:53:52
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