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F-22真的是世界第一的飞机吗?

　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...全部

  　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，笔者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。 参考 国际展望。收起