F-22, 世界上第一种也是目前唯一一种投产的第四代超音速战斗机,它所具备的“超音速巡航、超机动性、隐身、可维护性”(即所谓的S4概念,也有资料将“短距起降”包含在内,称为S5)成为第四代超音速战斗机事实上的划时代标准。

对于F-22,著述已多,但涉及到飞机特点以及试飞情况的却少见。所幸《CODEONE))杂志对F一22试飞员进行了采访。本文即试图从访谈中获取信息,从F-22最突出的飞行包线两端的飞行性能角度探析该机在作战中所具有的优势,特别是和同样以超机动性闻名于世的苏-37相比,二者优劣长短如何。

△超音速性能

超音速巡航能力

说到超音速性能,首先要提到的就是超音速巡航能力。超音速巡航这个概念,对于航空爱好者来说并不陌生。但由于许多媒体报道不甚确实,使得这一概念往往同“超音速飞行”等概念混同起来。

超音速巡航能力实际上是指飞机无需开加力而以较高的超音速巡航飞行的能力。在这一概念中,有两点必须明确,1.无加力;2.较高超音速。对于第一点,曾经不止一次看到有文章提到米格一25/31的“超音速巡航能力”,实际上这两种飞机不过是在机内载油量极大的基础上开加力实现较长时间的超音速飞行罢了。对于第二点,往往被人忽略,认为只要不加力,飞行M数超过1,就可以称作超音速巡航了。英国人在介绍他们自己的闪电截击机的一篇文章中就提到,该机不加力M数达到1.0l,因此算是世界第一种实现超音速巡航的飞机。随着发动机技术的进步,一些第三代战斗机已经可以在无外挂条件下,小开加力在跨/低超音速区飞行(MO.9-M1.3,一般只能略超过1,尚未接近上限)。这些飞机也算不上实现了超音速巡航。

作为第四代超音速战斗机的划分标准之一,超音速巡航如果这么容易就被第三代、甚至第一/二代超音速战斗机实现,那么这条标准早就可以扔进垃圾堆了。上述两点只是量化衡量的标准,而不是超音速巡航的实质一一通过先进的气动设计,大幅降低超音速零升阻力系数,提高超音速升阻比,结合大推力低油耗发动机,飞机超音速性能实现阶段性的飞跃,这种优越性能的冰山一角就是超音速巡航,这就是它的意义所在,也是它能够成为分代标准之一的原因。如果只盯住量化标准,而不考虑背后的实质,恐怕会失之偏颇。试想一下,假如F一15可以装上F一119发动机,那么不加力M数或许可以达到M1.2或更高,但它的超音速性能却绝对比不上F-22,囚为它的气动设计仍然是第三代战斗机的水下。

那么超音速巡航可以为F-22带来什么样的战术优势呢?就这个能力本身来说,它的优势一般体现在拦截和超视距空战中。

如果你正处于攻击态势,或者说,你正驾驶你的猛禽去拦截入侵者,那么超音速巡航能力将大大提高你的接敌平均速度,外推拦截线,在对手进入武器射程之前就对其实施攻击。而高达M1.5以上的巡航速度,将赋予你“先敌开火,先敌击落”的优势。例如,当载机速度从M0.9提高剑M1.5时(这里假定载机具有高度优势),AIM-120阿姆拉姆的动力射程也增大了50%。从一架以M1.5飞行的F-22上发射的AIM-120,其初速度要快得多,更多的燃料可以用在后续航程中,因此可以在比原来的距离远50%的地方击中目标。如果超巡能力再结合F-22自身的隐身能力、AN/APG-77雷达以及具有无源定位能力的AN/ALR-94电子对抗系统,可以说,F-22已经具有飞行员梦寐以求的在超视距空战中“先敌发现,先敌开火,先敌击落”的优势。

好了,现在假定你的AIM-120已经进入自导段,或者你的猛禽很不走运地被对方锁定了(当然如果出现这种情况,那么你大概需要回内利斯基地补课了),那么你需要做的就是脱离对方导弹的有效攻击范同。只要你不是迎着导弹上去,那么你的任何机动都会导致对方导弹攻击范围的缩小――事实上是导弹发射瞬间的总能量与猛禽的总能量之差决定了这个范围的大小。而超音速巡航能力结合超音速机动能力,可以使你的猛禽在防御机动中保持较高的能量状态,从而大大压缩对手的开火距离和导弹的有效攻击范围。在这种情况下,你的生存几率比以亚音速机动的飞机要高得多。

在和F-15/F-16的对比试飞中,如果F-22不想和它们纠缠而加速脱离的话,那么鹰和战隼无论如何也追不上具有超音速巡航能力的猛禽――尽管这些优秀的第三代战斗机已经采用了半油构型,以尽可能提高飞行性能,但结果仍然相同:猛禽能够将这些具有“优良”气动力设计的飞机远远甩开。采用F100-110/129/229发动机的F-16在初始加速突破音障阶段还不会落后猛禽太多。但当猛禽进入高马赫数超音速巡航状态后,这场竞赛实际上就结束了。没有哪种飞机可以和猛禽比超音速续航力的。进行追击的F-16和F-15在加挂典型战斗载荷后,无论是存加速段还是在持续巡航段都无法跟上猛禽。对此,F-22首席试飞员保罗・梅斯回忆说“我们的试飞任务总是受到追击飞机油量的限制。一句简单的“Bingo”就会迫使我们减速,然后把追击机带到加油机那里加油。而此时猛禽的油箱仍然是剩下很多燃油。如果这种下一代战斗机在面对今天的飞行器没有表现出明显优势的话,我会成为坚定的反纳税者。猛禽在很多方面都很出色,而一架超音速巡航中的猛禽更是相当出众的。”

除了空战外,如果需要F一22穿越对手的防空体系,超音速巡航能力同样可以提高其生存力。道理和前述并无二敛:穿越防空系统传感器探测范围的时问越短,留给防空系统的反应时间自然越短。猛禽的巡肮速度越高,截击就越困难,防空系统攻击范围减小幅度也越显著。无论是尾追还是前置拦截,高速度显著缩短了有效射击时间,因为导弹必须追击一个高速目标,而相对角速度太大使得它不得不在急转弯中消耗能量。加速/爬升性能在超音速巡航能力的背后,隐藏着这样一个事实:猛禽的发动机推力大而阻力小,在考虑飞机承量因素后,其单位重量剩余功率(其绝对值等于同等状态下飞机的爬升率――作者注)相当惊人。

发动机是重要因素之一。F119-PW-100最人推力97.9千牛,加力推力155千牛,可靠性高,可以忍受油门的剧烈变化,堪称战斗机的理想动力。带固定斜板的进气道在设计上偏重于考虑超音速巡航的要求,在设计巡航速度下具有较高的效率和较小的阻力,飞行包线右端的加速性能和Ps都明显改善。对于F-22来说,限制其最大速度的因素不是发动机推力,而是包括机体强度在内的其它因素――特别是在低空。为了避免飞行员无操作导致飞机超出最大速度限制,F一22已经加装了最大速度提示和警告系统,以便当飞机接近极速限制时提醒飞行员。

而阻力小的特点主要得益于两方面:优良的气动设计(在设计上特别考虑了超音速巡航的需要,但M1.5的发计速度附近和40000英尺高度条件下,总阻力最小)和内置弹舱设计。

可以对比一下F-15。F-15号称冲刺速度可以达到M2.5,但那是在净形条件下。在挂弹后,由于干扰阻力增大,该机最大M数仅有M1.78,在接近M1.7的时候加速性严重下降。而F-22在这方而的表现就要好的多。按照试飞员的说法“在所有高度下,以军用推力或者更小的推力进行水平加速非常容易,但要是使用全加力,其加速度简直令人惊骇。我希望我可以用数字来说明,不过它们现在仍然是保密的。使用军用推力,在接近音速时随着阻力上升,加速性有些下降入, 但突破音障仍很轻松。猛禽以军用推力跨音速飞行,感觉上和F-15开加力差不多。打开全加力,猛禽的加速性变得稳定而强劲。在M0.97一M1.08之间,飞机有轻微抖振。之后,直到最大速度,猛禽的加速一直保持平稳连续。试飞时,我们喜欢尽快进入超音速巡航状态,以最人限度地利用我们狭小的超音速空域。我们开加力进入超音速巡航,当达到测试条件时收回油门。现在很多高速试飞已经转移到太平洋导弹靶场(范登堡空军基地和幕谷角海军航空站之间)进行。我们在这里有更长的直线飞行空间,并可以将音爆对当地居民的影响减至最小。”

爬升能力方面,F-22也相当不错。传统的战斗机快速爬升时是采用鲁特斯基爬升曲线。它们先以亚音速爬升到对流层顶(约36000英尺),然后再加速到超音速进行爬升。对猛禽而言,就可以省掉这些复杂的曲线,直接从跑道上拉起加速,转入超音速爬升。“这家伙简直就象是为高速飞行而生的。”保罗・梅斯如此评价。

△过失速机动性

一般来说,s4里面的超机动性,主就是指过失速机动性。要具备过失速机动性,良好的人迎角飞行品质和有效的控制手段是必需的两大基础。我们先来看看F-22(在大迎角飞行状态下的表现,这或许有助于我们理解这种飞机的优势所存。

抖振

抖振是飞机人迎角下常见的飞行特征。对于飞行员来说,抖振是一个很好的提示,它是机翼上表面后部气流开始发生分离的直接表现,等于通知飞行员:机翼已接近临界迎角,即将失速。当气流分离向前发展至机越前缘时,机冀即完全失速。对于传统飞机来说,机翼失速可能导致飞机进入尾旋或者其它难以控制的复杂飞行状态。此外,强烈的抖振不仅可能损伤飞机结构,而且将严最影响武器系统的使用。即使是设计良好的第三代战斗机,在此时也需要飞行员仔细而谨慎地操纵――如果你不希望飞机进入非预想的超大迎角状态,那么就需要立刻检查杆舵输入,尽快减小迎角。

参与了F-22左端包线试飞的琼・比斯雷谈到:“猛禽大约在20度迎角附近开始抖振,直到26度抖振幅度有轻微增大。猛禽的抖振强度大约和F-16大迎角抖振的最小强度差不多,而控制比F-15少得多。从26度到大约40度,抖振强度基本稳定,超过40度后开始减小。”而来自F-16/MATV试飞小组的报告称“除非在高亚音速状态,否则标准的F-16在正常迎角限制的飞行包线内不会出现大幅度抖振。在超过限制后的某个位置,我们遇到了明显而意味深长的抖振。在大约40度迎角附近出现中等幅度的抖振,一直持续到50度,然后幅度减弱到几乎消失。”

两相对比,我们可以看到:和经典的第三代战斗机相比,F-22的抖振幅度明显减小,这得益于其良好的气动设计,对于大迎角条件下的武器使用(特别是航炮)非常有利。此外,报告中还有一句潜台词:飞机存大迎角下飞行稳定,不会出现机翼突然失速然后失控的局面

F-22,世界上第一种也是目前唯一一种投产的第四代超音速战斗机,它所具备的“超音速巡航、超机动性、隐身、可维护性”(即所谓的S4概念,也有资料将“短距起降”包含在内,称为S5)成为第四代超音速战斗机事实上的划时代标准。

永远没有最厉害的战机,只有更厉害的战机。不过目前在列装的战机中,最先进的是美国空军的F-22战机(海军型为F-35),它是目前唯一投入现役的第四代战斗机,而其他国家的现役战机一般为三代或三代半战机,更有甚者是二代战机。至于F-22的具体性能及历史如下:

F-22战斗机技术诸元

乘员:1人

动力装置:F119-PW-100加力式涡扇发动机,加力推力:2x155.7千牛

全长:18.92m

翼展:13.56m

全高:5.05m

空重:4365千克

最大起飞重量:27273千克

最大巡航速度:M1.6(1958.4km/h)

最大速度:M2.5(3060km/h)

作战半径:2177千米

最大转场航程:4840千米

升限 15240m

最大载弹量:11340千克

最大载油量:6804千克

限制过载:+9g

武器搭载方案:1门20毫米M61A2航炮(备弹480发)。2枚AIM-9X近距空空导弹+6枚AIM-120C/D先进中距空空导弹,或2枚AIM-9X+2枚AIM-120C/D+2枚454千克级JDAM联合直接攻击弹药,或2枚AIM-9X+2枚AIM-120C/D+8枚SDB小直径炸弹(内置弹舱)。BLU-109侵彻弹,AGM-154联合防区外发射武器(JSOW),AGM-158联合防区外隐身空地导弹(JASSM),风修正武器投放器,AGM-88“哈姆”反辐射导弹,GBU-22激光制导炸弹,低成本自主攻击系统及子母弹投放器(机翼4个外挂点)

特种设备:AN/APG-77A电子扫描阵列相控阵雷达,AN/ASQ-220通信/导航/敌我识别系统,超高频/甚高频无线电台,GPS,塔康,联合战术侦察分发系统,AN/ALR-94电子战系统,AN/ALE-52箔条投放器。

具体资料可参见百度百科F-22战机一项。

美国的f35 四代 20000米 速度2哦哦马赫

美国的F-35有“世界战斗机”之称。3年前,美军的“通用低成本轻型战斗机”和“联合先进攻击技术”的新战机理念在洛・马-诺・格公司联合研制的X-35上初现,美军便选中它并命名为F-35联合打击战斗机(JSF)。它的研制费用将达绝对空前的2000亿美元,世界上还有8个国家参与合作,投入经费亦超过45亿美元。预估市场有4000架需求意向,这令世界传媒惊疑。

高新技术汇聚的F-35

众多高新技术在F-35上汇聚,将使F-35挂上“世界最先进”的光环。F-35的电光瞄准系统(EOTS)是一个高性能的、轻型多功能系统。它包括一个第3代凝视型前视红外(FLIR)。这个FLIR可以在更远的防区外距离上对目标进行精确的探测和识别。EOTS还具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示;测距和激光点跟踪功能。

2003年12月,洛・马-诺・格专家组验证了F-35战斗机的作战效能。在全尺寸样机的内部武器舱中,来自美空军、海军和海军陆战队的军械人员装挂了各种武器的模型,并提供装挂过程的评价。这种验证的目的是确保F-35的武器舱能适应内部挂载的各种武器,同时方便军械人员能轻而易举地装挂。试挂的武器有联合防区外武器、联合直接攻击弹药、风修正弹药布撒器、激光制导炸弹和AIM-120先进中距空对空导弹。

F-35还计划挂载新的武器,可能在机内携带两枚微型联合防空区外发射空地导弹,每个机舱各一个,也可能挂载小型寻的攻击性巡航导弹(SMACM)。它将具备在各种天气情况下打击移动目标的能力,每枚价格相当于微型JASSM的20%。小型寻的攻击性巡航导弹的射程是250海里左右。F-35飞机能够运载8个小型寻的攻击性巡航导弹。

F-35是一种通用飞机,在航母上着落是它必须考虑的功能。EDO公司的纽约长岛工厂正为F-35战斗机设计和研制着陆辅助天线。这项工作包括设计和制造航空母舰和跑道着陆天线以及开发网络,以便把来自外部传感器的信息传输到机载通信系统。

当有些未来战机已考虑不要航炮的时候,美国防部却要为F-35联合攻击战斗机(JSF)增加第3种炮弹即PGU-25;U高爆燃烧弹药(HEI),用于攻击空中目标。另两种炮弹是PGU-23;U训练弹和PGU-20;U空对地攻击用弹药。F-35装备的航空机炮是现役GAU-12式25毫米航空机炮的改进型,由通用动力公司研制。

F-35联合打击战斗机将成为美军以对地攻击为主的多用途战斗机,具有全天时、全天候地攻击陆海空任何目标的能力。在未来的战场上,F-35联合攻击战斗机将与F-22“猛禽”战斗机联手,形成类似F-15与F-16的高低搭配。当F-22清除了敌方战机以及地空导弹的威胁后,F-35将携载导弹对分散的地面目标实施全天候精确打击。与F-16不同的是,F-35具有隐形能力,可像F-117战斗机那样隐形突防。这种飞机机动性、敏捷性优于F-16C和F/A-18C,作战半径为1000~1300公里。

经费困扰着F-35首飞

一种飞机的设计理念被确定是这种飞机的种子播下了,而这种飞机的首飞成功才是它真正萌芽,这种理念才被初步确认。F-35的首飞已被一推再推。主要的原因有设计的重量超重问题,但更头痛的是经费的制约。据美国《每日航宇》报道,美国会拨款委员会从2004财年预算申请中削减了天基雷达、先进宽带系统、导弹防御和F-35战斗机等计划的部分经费。洛-马公司无奈宣布:新一代F-35战斗机的首飞时间从2005年秋天推迟到2006年8月。

F-35需要减少910公斤。当F-35正在为重量问题挠头的时候,又有一个不妙的消息传来:美国国防部将开始审评美海军提出的有关减少JSF采购量的议案。美海军在提案中表示,为了增加舰船的采购量,希望将原计划采购的JSF数量从1089架减少至780架,其中原计划采购609架短距起飞;垂直降落(STOVL)型,现改为采购350架;原计划采购480架舰载(CV)型,现改为430架。

自然,如此大量地减少F-35的采购量将导致它的成本上涨。根据原来预算,空军需求的常规起降(CTOL)型单机价格约为2800万美元,海军和海军陆战队需求的STOVL型单机价格约为3500万美元,舰载型单机价格约为3800万美元。假如美国国防部同意海军的提议,则F-35的单机价格还会有不同程度的提高。这不仅将使国际合作伙伴遭受打击,同时也将因价高难求使其未来市场前景面临尴尬。

F22.....那个说F35的大哥恐怕把美国人的战机定位都搞混了....

F22是一骑绝尘的世界唯一可以称为第4代战机的隐身超音速巡航歼击机,无论从哪个方面看它排第一都是当之无愧...

还有勉强能与F22较量的是欧洲的台风,法国的阵风和因资金不足目前不了了之的苏47金雕

美称F22将称霸空中几十年,但2015年左右的中国歼14服役应该能与F22对抗。