空战机动,F14作为双座战斗力

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空战机动,F14作为双座战斗力?

F14是美国海军专门为航母开发的一款远程截击机,主要是用来拦截苏联超音速突防的轰炸机群。毕竟苏联在上世纪60年代就开始接收图22K远程轰炸机,该型机可以携带射程超过600公里的反舰导弹,而且这种导弹还能搭载1枚100万吨级的核弹头,一发干掉一个航母战斗群并非开玩笑;即使不用核弹头,苏联采用这种远程轰炸机群进行饱和攻击,美国航母也根本挡不住,于是一个前所未有的大危机摆在了美国航母面前!

最初美国的方案是采用空军的F111战斗轰炸机改装,于是有了F111B海军版的远程截击机,不过这款战机重量高达35吨,不管是起飞还是降落都能惊出一身冷汗,更何况随着改进这个重量还会增加,最终美国人放弃了F111B。再之后格鲁曼公司推出了F14方案竞选获胜,于是一代传奇“雄猫”拉开序幕!

空战机动,F14作为双座战斗力

F14雄猫最令人映象深刻的是他的颜值,他是科技与美术完美的结晶,这一点恐怕没人会反对!但是除了颜值,F14战斗力也是非常强悍的,甚至很多军迷和专家将F14称为舰载机的巅峰之作!F14的战斗力首先表现在其搭载的“AWG-9大型火控雷达+AIM-54不死鸟导弹”的致命组合,AWG-9火控雷达对大型战机的搜索距离高达330km,而不死鸟导弹对轰炸机的最大攻击距离达到了140公里,这个数据可能现在看来也不是那么先进,但是要知道这可是上世纪70年代的水平,而且F-14一次性可以挂载6枚AIM-54不死鸟导弹,可以一次性同时拦截6架轰炸机,再加上重型战机较大的作战半径,以及可变后掠翼更好的高速性,F-14雄猫无疑是美国专门为图22K轰炸机打造的高速、远程截击机!

而作为截击机,很多人的印象是速度超群但机动能力不足,比如苏联的米格25、米格31就是其中的典范。但与近战弱鸡的其他截击机不同,F14拥有异常出色的近战格斗能力,拥有与其丰满身躯完全不匹配的超强机动性。首先F14采用了当时很流行的可变后掠翼,高度和低速效果都非常不多,对于战机的姿态控制,F14设计了全翼展的前缘缝翼与后襟翼,还在襟翼的前部设计4片扰流板,即可以作为降落时的减速板,也作为低速时横滚的操控,而高速时横滚有2个差动平尾控制!

同时F14雄猫的2台发动机也是当时最先进的,动力充沛;进气道采用了二元进气道设计,可以根据不同速度驱逐内部改变进气道面积获得最佳进气效率,让发动机的作用效果最大化。另外F14的机腹设计还具有一定升力体效应,为飞机提供了额外的升力体效应。

在一系列精雕细琢下打造出来的F14便具有非常好的机动能力,这是近距格斗的前提条件!当然这么复杂的设计操控起来还是比较复杂的,因此F14采用了前后2名机组配置,前方飞行员负责飞机操控,远程攻击由后方雷达拦截官负责!而且F14的座舱视野非常好,为2名机组人员提供了绝佳了视野环境,在格斗时,后座成员可以提供更多的周围情报,让前座飞行员做出更有利的飞行机动!

可即便如此优秀的战斗机,在苏联解体后,图22轰炸机群没了,世界也没有任何国家能够组建如此庞大的轰炸机群,F14远程截击机面临“英雄无用无敌之地”的尴尬局面。而这时候进行升级改装的F-18E/F超级大黄蜂面试,他是一款切切实实的多功能战斗机,其APG-79有源相控阵雷达+AIM-120+AIM-9X的组合空战能力出色,更有出色的对地、对海攻击能力,甚至他还能改装成E/A-18G咆哮者,拥有一场出色的电子战能力,即使是F14令人骄傲的远程 拦截能力,超级大黄蜂也能挂着5个副油箱执行,最终F14非常无奈的在2006年退役,结束了传奇了一生!

战机在现代空战中通过机动甩掉来袭的导弹?

在电影里我们常常可以看见,双方战机空战时一方战机发射空空导弹而另一方战机则做出各种机动动作来规避导弹。甚至很多时候主角可以做到利用导弹速度太快来不及转向从而靠战机机动性把导弹引到山上或地面爆炸使得自己重新升空参战。在主角光环的照耀下,对方战机往往是在夺得先机的情况下最后也被主角斩落马下。然而真实的空战真的会出现这种情况吗?本文将对此进行解析!

众所周知,目前的空空导弹速度能达到4马赫。然而就算是目前的几大五代机,歼20最大速度为2.2马赫,F35最大速度为1.6马赫,就算是F22战机能够实现不开加力超音速巡航但其最大速度也远远达不到3马赫。就连五代机都只有这种速度,更不用说各类四代战机了。在现代空战中,理论上凭战机的那点机动能力你怎么躲闪都是躲不掉导弹的,特别是当代的格斗弹,动辄几十个G的过载,你是根本躲不开的。

现代的对空导弹有最大射程,有效射程,不可逃逸区等等概念。以中国霹雳-12中程空空导弹为例,其最大射程为80公里,最大速度4马赫,最小过载38个G,不可逃逸区45公里。如果此时已经对方进入45公里的不可逃逸区,不管对方怎么机动怎么努力也只有被击毁的命运,如果没有僚机帮忙打掉来袭导弹,那么对方飞行员唯一要做的就是准备跳伞吧!如果对方在不可逃逸区被我方发射导弹攻击还能够跑掉,一定是对方的技术和运气都太好了,好到可以去买彩票了。

当然了,不可逃逸区的大小跟对方战机的雷达反射截面有很大关系的,如果对方战机雷达反正截面大,那么不可逃逸区就更大,反之则更小。所以现代空战的发展趋势已经越来越偏重于隐身性能和超视距空战,对于机动性的需求已经变得次要。不管怎么说战机速度再快也始终跑不过导弹,所以先敌发现,先敌打击才是王道。

美国F35战机就是一个鲜明的例子,F35战机拥有全世界近乎最先进的机载电子战系统,且具有相当强的隐身性能和超视距空战能力。也就在这种前提下,虽然它的机动性在某些方面甚至还不如一些四代战机,但是这却丝毫没有减少他的强悍,因为单纯靠战机机动性狗斗的时代已经过去了,超级隐身和超级战场感知才是未来的重点,战机的机动性则更多的是被用来快速抵达战场和脱离战场!

战斗机已装备超视距空战武器?

俗话说“武功再高 也怕菜刀”“功夫再好 一砖撂倒”,能力再强也要以防万一,战斗机也一样,虽然空空导弹射程几十上百公里,但是近身防卫的航炮也是必备武器之一!现代空战主要手段是各种类型的导弹,而现代战斗机的机载设备和武器越来越先进,目前各主要军事强国的主力战斗力均具备超视距空战能力,远程空空导弹射程普遍在100公里以上,空中作战中可能双方飞行员都还没有没有看到对方战机的影子就胜负已分,但是即便如此,包括风头正盛的四代隐身战斗机在内都没有放弃配置航炮,至于网络上所说我们的歼-20战斗机没有装备航炮,虽然没有官方“辟谣”,但是个人认为歼-20应该是装备航炮的,只不过设计的十分巧妙为没有在公开场合中展示过罢了。F-22战斗机航炮舱盖已打开歼-20有没有装航炮,个人持肯定态度

飞机自投入战争以来,作战武器从最初的飞行员持枪互射,到机载自动武器,再到目前的各种类型的导弹等,威力越来越大、打击范围越来越远,以美国AIM-120系列空空导弹未来,AIM-120C射程达120公里以上,而最新的AIM-120D射程超过180公里,虽然在实战中基本不会在导弹最大射程时发挥作用,但可以肯定的实战作用距离肯定超过100公里。F-22战斗机发射AIM-120C远程空空导弹F-15战斗机编队发射AIM-120空空导弹

虽然拥有射程超过100公里的空空导弹,但是并不是说就一定能够在100公里外将敌机击落,而对于现代战斗机1.5-2马赫的飞行速度,相距100公里的双方在2、3分钟内就能够飞到眼前,在近距离格斗时虽然也有格斗导弹可以用,但是贴身缠斗的话远远不如航炮好用,何况战斗机能够携带导弹的数量一般也就在6-8枚左右,也就2/3个波次的攻击,关键时刻还得靠航炮护身!歼-10战斗机装备了双管23mm航炮,也是我国战机的标配之一F-35战斗机曾经也考虑不装航炮,但最终还是保留航炮设置

目前各主要军事国家已开普遍装备四代战斗机,而下一代战斗机的研发也早已启动,但是在可以预见的时间内,航炮仍然是战斗机比不可少的装备之一。就像军舰少不了舰炮、士兵少不了刺刀一样,战斗机也一样少不了航炮!至于我们的歼-20战斗机是不是真的没有航炮,等官方消息证实吧。Su-57战斗机航炮位置延续了“苏霍伊”系列的“家族式设计”歼-20到底有没有装航炮,只有等官方消息来证实了

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20算得上五代机吗?

歼20作为我国自主研制的第五代隐身战机,其代表了我国在先进战机研发上开始走在世界前列,也代表了我国航空产业的整体提升和世界地位的上升,在歼20原型机开始试飞初期,为了安全和缩小试飞周期使用了俄制发动机。而歼20战机最终装配的发动机是我国正在研发之中的涡扇15发动机,鉴于装机的俄制AL31MF发动机本身是一款四代机动力,所以在一开始大家都觉得歼20不具备超音速巡航能力,所以不能算是真正意义上的五代机。的确F22战机的服役开创了五代机的先河,也奠定了五代机的4S技术标准,包含了隐身能力、超音速巡航、超机动飞行、高态信息感知能力,所以此后出现的五代机大家都会用4S技术标准去衡量。特别是在其中最难的超音速巡航能力,因为一般来说一款战机要想具备超音速巡航能力至少要装备有推比10一级以上的发动机才行,所以没有装备大推力发动机的战机肯定不具备超音速巡航能力,这个观点是很多人认可的观点。什么是超音速巡航?虽然F22战机服役多年,其也用实际行动证明了什么是超音速巡航,但是具体到超音速巡航的条件至今没有一个统一意见,粗略来说超音速巡航就是指战机在不打开发动机加力的情况下,战机的可以以不低于1.5马赫的速度飞行30分钟以上就算是超音速巡航,而有的关于超音速巡航的定义则是只要战机以超音速状态做最大半径飞行即可。但是受限于目前很多四代机上和其装备的发动机推重比较低的缘故,战机要想超音速飞行必须打开加力增加推力才行,但是打开加力又会造成油耗直线上升,超音速飞行时间会大大缩短。所以要想实现超音速巡航最直接的方式就是提高发动机的推力,比如美国F22战机装备的F119发动机加力推力高达14.3吨,中间推力也超过了10吨,所以装备有2台F119发动机的F22战机中间推力就超过了战机本身的空重,所以F22战机可以在不打开加力的状态下实现超音速巡航。所以从上述条件就可以看出一款战机能不能实现超音速巡航主要取决于发动机的推力和战机本身的重量。要想增加发动机的推力最简单的方式就是提高涡轮前温度和增加进气流量,提高涡轮前温度会受到材料的限制,而增加进气流量会增加发动机涵道比,不利于战机高速飞行(F35战机装备的F135加力推力能超过20吨就是用大涵道比换来的,所以也造成F35战机最大速度不高)。降低战机的重量的方式很多,当然对于双发重型战机而言,发动机的质量肯定要降低的,这样就可以显著提高发动机的推重比,推重比高了最大的好处就是推力更大的同时油耗不会太高,所以就有利于推动战机实现超音速巡航。其次是战机本身的机体重量也可以通过优化结构和大量采用复合材料、钛合金等质量更轻的新材料和这几年越来越流行的3D打印技术来降低战机本身的重量。战机本身的重量降低以后,就算是使用同样的发动机,由于整机的推重比更高,所以在一定状态下,战机同样是可以实现超音速巡航的。反过来说就算是现阶段的歼20使用的还是俄制或者国产四代机发动机,只要歼20的机身重量减下来了,同样是可以实现超音速巡航的。

歼15舰载机是否有必要换装矢量发动机来提升起降性能呢?

鉴于歼-15舰载机在未来很长一段时间中将是人民海军舰载机重要的组成之一,未来提升歼-15对抗越来越多的隐形舰载机,个人还是倾向于歼-15换装大推力矢量发动机;矢量发动机带来的不仅仅是短距起降性能,更重要的是提升空战性能。

歼-15上矢量发动机提升短距起飞能力是毫无争议的,但换装矢量发动机将是一项复杂的系统工程,涉及到气动外形改动、增重控制以及飞发一体化技术等,绝非上嘴皮动下嘴皮那么简单。

根据1991年美国在试飞F-15S/NTD试验机的经验,该型验证机在控制发动机喷流向下偏转15度角后,起飞滑跑距离有原来的1200米下降至460米,起飞滑跑距离缩减了近三倍;我国引进的俄制苏-35战斗机在使用了117S矢量发动机后,其起飞滑跑距离也缩短至400-500米之间,由此可见,歼-15换装大推力矢量发动机后一定程度上也可以进一步缩短起飞距离。

另外,美国在开发F-35隐形战机项目中,为其海军陆战队专门开发出F-35B垂直/短距起降战机,该型战机使用的F-135型发动机推力超过190KN,改进型甚至达到了204KN;该型发动机喷管可实现向下偏转90度,配合机身前部的升力风扇,从而实现短距滑跑起飞和垂直降落模式。当前,F-35B实现了在直通式甲板两栖攻击舰上滑跑起飞的能力。

目前,歼-15在制空模式下,借助航母14度上翘角滑跃甲板实现105米滑跃起飞能力,倘若使用了矢量发动机后,在保证滑跑起飞能力的同时,可以进一步提升歼-15的起飞重量,制空模式下可以将这部分冗余转嫁到复合挂架上,从而提升制空作战载弹基数。

但问题并不在短距起降上,而更大的作用发挥在提升空战性能上。我们都知道使用矢量发动机技术的战机普遍具备超机动能力,尤其是过失速机动能力,能够精确的控制机头指向方向,从而提升武器的使用机会;另外对于战机的机动性、敏捷性也有一定的助益。

比如,美军F-22使用二元矢量发动机技术,在迎角20度时,其最大滚转角速度可由最初的65度每秒提升至110度每秒,滚转360度的时间由原来的10.5秒减少至5.7秒;这一组数据足以说明矢量发动机在增大机动能力和提升空战性能方面的现实效果。

未来,随着F-35B的成熟,我国周边逐渐构成了一个由F-35隐形战机构成的“C型”包围圈,人民海军航母打击群面临的将是具有代差的隐形舰载机,提升歼-15的超机动性能和空战性能将尤为重要,毕竟就算国产新一代隐形舰载机成军短时间内也无法实现全面提到歼-15舰载机;俄罗斯苏-35战机使用了推力矢量技术在叙利亚战场上与美军的F-22以及F-35战机进行了博弈,取得了不错的效果,正好说明了这一点。

推力矢量控制上歼-15有点颇多,但也不得不面对现实,即改装矢量发动机需要解决的两个问题。第一个增重控制技术,增重问题是发动机推力矢量技术应用的一大障碍,一般安装推力矢量装置的飞机将增重约为发动机重量的10%左右,由于一般增重在尾部,就需要在机头增加配重。另外还涉及气动外形相应改动,诸如舵面的减小,会不会对歼-15的着舰飞行品质受到影响,这些问题都需要进行大量风洞试验。

第二个就是飞发一体化技术。要实现协同操纵,续飞、发一体化设计,即发动机推力控制系统与飞机操纵电传系统一体化,使得飞机的平尾、方向舵、襟副翼、前缘襟翼和发动机喷管等部件运动达到最佳化,这需由机载计算机自动控制;歼-15换装推力矢量发动机,最麻烦的就是全新换装飞发一体化技术。

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