90年代之后,各國(guó)研制的先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)都在強(qiáng)調(diào)“超機(jī)動(dòng)性”。從書(shū)面上理解,“超機(jī)動(dòng)”就是超越一般的機(jī)動(dòng)性。不過(guò)對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō),這主要特指“靈巧性”,也就是能夠快速改變飛行姿態(tài)的能力。
那么戰(zhàn)斗機(jī)為什么要強(qiáng)調(diào)超機(jī)動(dòng)呢?只因?yàn)轱w得更帥嗎?
一、什么是超機(jī)動(dòng)
“超機(jī)動(dòng)”需要飛機(jī)出色的自我修正能力,極力仰仗機(jī)載的線傳飛行控制系統(tǒng)。這個(gè)概念最早是在20世紀(jì)70年代,由德國(guó)提出的。
要知道當(dāng)時(shí)還沒(méi)有什么飛機(jī)失速后繼續(xù)機(jī)動(dòng)的概念,也沒(méi)有普及線傳飛行控制系統(tǒng)。但德國(guó)人堅(jiān)信,飛機(jī)的飛行范圍一定會(huì)擴(kuò)展到失速機(jī)動(dòng)領(lǐng)域。于是他們通過(guò)物理模型、數(shù)值分析、模擬空戰(zhàn)等方法探索出了幾種失速機(jī)動(dòng)動(dòng)作,并研究出其實(shí)戰(zhàn)價(jià)值,制定了過(guò)失機(jī)動(dòng)所需要的數(shù)據(jù)指標(biāo)。
作為航空大國(guó),美國(guó)和蘇聯(lián)幾乎也是在同時(shí)期研究過(guò)超機(jī)動(dòng)的可行性。不過(guò)兩國(guó)不約而同地得到了類似的結(jié)論:超機(jī)動(dòng)性的確可以提升近戰(zhàn)效果,但想要到達(dá)這步有不少的問(wèn)題需要解決。
在導(dǎo)彈致勝的年代,與其糾纏戰(zhàn)斗機(jī)近距離決斗,不如增加空對(duì)空導(dǎo)彈的射程與準(zhǔn)頭。于是在這個(gè)歷史關(guān)鍵的站點(diǎn),美、蘇兩國(guó)神一般地同時(shí)選擇了下車。
超機(jī)動(dòng)的用途最簡(jiǎn)單也最通俗的說(shuō)法,就是增加近距離空戰(zhàn)獲勝的幾率。法國(guó)曾經(jīng)用數(shù)值模擬方法算出,具備超機(jī)動(dòng)能力的戰(zhàn)機(jī)遇到傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)時(shí),高空和低空的擊毀比分別為3.55和8.1,關(guān)鍵在于超機(jī)動(dòng)帶來(lái)的高攻角能力。
二、高攻角的作用
用通俗的話語(yǔ)解釋,“高攻角”就是飛機(jī)行進(jìn)方向與垂直方向的夾角,角度越小則攻角越高。
有些讀者玩過(guò)操作二戰(zhàn)飛機(jī)的空戰(zhàn)游戲,一般來(lái)說(shuō)前下方45度角的目標(biāo)是非常好攻擊的。因此大家為了搶占這個(gè)“黃金開(kāi)火位”,都會(huì)想辦法飛到更高處。
由于雙方交戰(zhàn)距離過(guò)近,在“拔高”的時(shí)候,飛機(jī)會(huì)因?yàn)樘^(guò)垂直而無(wú)法提供動(dòng)力,最終導(dǎo)致失去速度無(wú)法繼續(xù)操縱?!俺瑱C(jī)動(dòng)”就是確保飛機(jī)在這個(gè)過(guò)程仍然保持操作能力。
傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)爬升過(guò)程中除了速度降低以外,探測(cè)視野與武器射界的限制也未必可以從容面對(duì)敵襲(比如大角度爬升的時(shí)候遇到了水平飛來(lái)的敵機(jī)),處境會(huì)極為不利。
而擁有超機(jī)動(dòng)的飛機(jī)來(lái)說(shuō),遇到同樣情況時(shí),飛機(jī)可以如同直升機(jī)一樣平面360度旋轉(zhuǎn)(蘇30MKI和米格29OVT都在航展上做過(guò)類似的動(dòng)作,人稱“尾鉤機(jī)動(dòng)”)指向、對(duì)付來(lái)襲的威脅。
三、超機(jī)動(dòng)的最初意義
“超機(jī)動(dòng)”的實(shí)際應(yīng)用起源于一次意外,當(dāng)時(shí)蘇27還剛剛服役,在一次飛行中由于飛行員操作失誤,飛機(jī)進(jìn)入90度垂直角,此時(shí)飛機(jī)竟然可以迅速恢復(fù)平飛。
這次意外仿佛開(kāi)啟了一扇大門,工程師和試飛員們開(kāi)始不斷試驗(yàn),“普加喬夫眼鏡蛇”機(jī)動(dòng)就是不斷研究和試驗(yàn)中的產(chǎn)物。這種本來(lái)要仰仗相當(dāng)復(fù)雜的科技方能達(dá)到的飛行技術(shù),因?yàn)榉N種巧合在當(dāng)時(shí)的條件下實(shí)現(xiàn)了。
于是俄羅斯順?biāo)浦坶_(kāi)始研究飛機(jī)失速后的控制技術(shù)。之所以這么做,一則是因?yàn)槌瑱C(jī)動(dòng)性能可以幫助戰(zhàn)機(jī)在空戰(zhàn)中更加靈敏地改變姿態(tài);
另一則原因是飛機(jī)在榨干飛行性能的同時(shí),還要保持不會(huì)因?yàn)槭タ刂贫鴫嫐?。超低速可控性與向量推力的運(yùn)用能減少起飛滑跑距離甚至降低起降速度,這也是傳統(tǒng)航空技術(shù)所追求的。
蘇27的總設(shè)計(jì)師認(rèn)為:相當(dāng)多的戰(zhàn)機(jī)損失都是源自于飛行員操作失誤。而超機(jī)動(dòng)可以大大減少失事的概率。
四、超機(jī)動(dòng)的技術(shù)要求
想要達(dá)到超機(jī)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn),也有一定的要求。首先是飛機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。飛機(jī)在接近垂直飛行的時(shí)候,進(jìn)氣自然不會(huì)平順。因此好的進(jìn)氣系統(tǒng)包括導(dǎo)流進(jìn)氣道、輔助進(jìn)氣口等讓氣流穩(wěn)定的措施,除此之外還需要一臺(tái)能夠忍受不平穩(wěn)進(jìn)氣的發(fā)動(dòng)機(jī)。
其次也是最重要的就是飛機(jī)要具備向量推力技術(shù)。在沒(méi)有向量推力的情況下將飛機(jī)拉到近乎垂直,取決于飛機(jī)的氣動(dòng)穩(wěn)定性、載重以及飛行速度等。當(dāng)載重過(guò)重、速度過(guò)低或高度過(guò)高時(shí),都會(huì)出現(xiàn)無(wú)法超機(jī)動(dòng)的物理限制。
而有了向量推力,意味著可以在任何時(shí)候都可以做出超機(jī)動(dòng),等于“有錢任性”的做派。單從這點(diǎn)而言,向量推力技術(shù)是超機(jī)動(dòng)戰(zhàn)機(jī)的必備條件。
五、總結(jié)
對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)來(lái)說(shuō),“超機(jī)動(dòng)”是標(biāo)準(zhǔn)之一,即使達(dá)不到最高要求也至少可以大幅提升飛行安全。若要非得爭(zhēng)出一個(gè)高下,則一定要具備失速后的控制技術(shù),盡管在超視距作戰(zhàn)中用處不大。
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