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中国歼10D终于要装矢量喷管?美军却开始唱衰此技术

2017-12-20 侯知健 讲武堂

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近期微博上开始流传一副漫画,伴随它的是一个未经证实的消息:中国歼10战斗机正在搭载适量推力发动机进行测试,该机有可能是传说中的歼10D。


只从矢量发动机本身来说,它能通过调节发动机喷流的方向,使战机获得额外的操控性能增强。而矢量推力=超机动飞行,则是很多人一直误解矢量推力的意义——包括很多战斗机飞行员也是如此。


比如国内有翻译美军在总结F22在对抗演练中输掉的调查分析结论时,说飞行员使用矢量推力的时候输的最多。





这个说法并不确切——F22的矢量推力是整合在飞行控制系统中的;只要飞行员推拉操作杆,飞机低头、抬头,矢量喷口要不要动,动多大幅度、多大速度,怎么与平尾等气动面的偏转配合,都是飞控计算机做的决定,飞行员干涉不了。


F22飞行员在对抗中输,是因为他们选择了传统战机上依赖矢量推力才能完成的各种超机动动作——就是诸如眼镜蛇、佛罗洛夫轮式机动等,航展上那些令人眼花缭乱的动作。


这些超大迎角的动作姿态下,战斗机的迎风阻力极大;只有在400-500公里/小时左右的速度下才能做,否则没有任何一种战机的结构能承受住短时间内过度减速的过载。那会远远超过战机在结构设计时的全部储备余量极限——13.5倍重力(9 + 9X0.5),最后一定会被气流把整个结构撕裂解体。



没有高度、没有速度,意味着F22处于极低的能量状态。除非它在错身而过的、将机头指向目标的很短时机内,能成功的锁定和发射导弹击落对手;否则一旦它的对手处于高能量状态,那么F22就将落尽下风:


对手可以凭借更高的能量(高度/速度)优势,轻松的转到F22的侧面和后面发起攻击;纵使F22的动力表现异常优越,也很难在短时间内消弭能量上的劣势,并摆脱被对手牢牢咬尾的状态。


这种现象不仅出现在美国的F22新手飞行员身上,也出现在了印度的王牌飞行员身上。在美国和印度的军事演习对抗中,苏30MKI拥有理论上的飞行性能优势;结果却因为过于依赖矢量推力带来的超机动能力,在空战中陷入了低能量状态,被F15以碾压性的优势取胜。


注意F15平尾的偏转幅度


矢量推力的最主要意义,在于它提供额外的低头/抬头控制力的时候,形成的阻力和升力损失非常小——特别是在超声速飞行条件下。因为气动面要提供向上或者向下的控制力,它需要上偏或者下偏;提供的控制力越大,偏转幅度也越大,而阻力也越高。


这个能力可以发挥两个方面的作用,一方面是获得更高的控制极限,使战机能更快的完成各种机动动作,乃至于做出以前无法做出来的花样——比如航展上各种眼花缭乱的花式动作。


而另一个方面,虽然视觉效果上不及前者,但是对于空战来说,却更重要、也更实用:它使战机能在高速飞行、持续机动飞行的过程中,明显的减小配平阻力,减缓战机的能量消耗速度,从而在空战中更容易累积起能量优势。



歼20


在经济上可以接受、重量也增加不大的情况下,已有战机换装矢量推力发动机对于总体性能来说,当然是件好事——飞行员的战术选择错误是人的问题,而不是飞机的问题。


矢量推力给了飞行员更多的选择余地,但是飞行员非得找个最极端、最冒险、最不合时宜的用法,更倾向于主动进入低能量的劣势状态,飞机能怎么办?它也是很绝望很无奈的。


最后,如果歼10都加入矢量推力俱乐部了,那歼20还会远吗?


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