F-22超巡能力有那么强？个人表示怀疑——已形成结论，欢 ...

今日无事上网，看国外某论坛贴了张USAF公布F-22军推速度和F-15对比的图，有点诧异。我记得设计阶段YF-22用YF-119作为推进系统时超巡只到Ma1.43（用YF120发动机好像是Ma1.58），测试高度11200米左右，就算生产型推力略有提高，一直以来的说法好像也就超巡Ma1.5（高度未知），不过看下面美国空军公布的一张对比图，使用军用推力的情况下（非加力，高度约1万米略多一点）最大超音速巡航速度达到了Ma1.75左右，接近Ma1.8，另外据某试飞员的说法开加力后其最大速度测试过是Ma2.08，图中F-15那个速度区域看起来倒正常，F-22超巡速度的这个说法大家认为靠不靠谱？

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2012-8-25 15:09 上传

另外附点F119的数据，最大军推大约是最大加力推力的2/3:

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2012-8-25 15:11 上传

====================================================
感谢101楼ft1676063提供的阻力系数-速度图和观点，感觉结论快要形成了。

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2012-8-26 17:27 上传

把讨论后我总结的一些中间观点也贴到前面来看看吧

推力随速度增大这个问题我也想到了，严格的说是与高度和速度都相关。中午找了些资料看，可惜没有找到F119的推力-高度-速度曲线。
以前超大这里有人贴过一些图，借用一下，先看看AL-31的：

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2012-8-26 17:28 上传

在11000米高度Ma1.5时最大推力仅剩80KN，但Ma2.2左右时就回升到了120KN，大致上平了最大静推力。
不过AL-31的涵道比略高，达到0.57，受高度影响会比较明显一些。
来看看几种号称4代发动机的涵道比等数据对比：

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2012-8-26 17:29 上传

四代发动机为超巡的需要，普遍涵道比比较低，在0.2~0.4间，F-119是0.3（一说0.28），在11000米高度推力下降应该不如AL-31明显。
再来看看推力与速度变化的情况，因为没找着F-119的，用了比较接近的涵道比为0.4的F-100发动机在1000英尺（304.5米）高度的测试数据来比较：

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2012-8-26 17:30 上传

再贴一张F-110的：

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2012-8-26 17:31 上传

可见在涡扇发动机的全加力推力（Afterbuner Power——AB Power）在比较大的速度范围内随着速度增加而增大，但也并不是随着速度的增加无限增加的，都有一个中间高点，过了某个临界速度反而会开始下降。并且推力增加幅度还跟发动机转速相关，比如F100在中等转速区随速度增加获得的推力增幅明显大很多甚至翻倍，高点出现在Ma1.6~1.8之间，而高转速区图上的最大推力点（131.5KN/29000磅）出现在Ma1.2，过后下降。

F100和F-110都不是为四代超巡特点设计的发动机，而是为F-16这类强调亚、跨音速机动性的战机设计的，最大推力-速度曲线高点主要对应跨音速区是合理的。

F-119一则涵道比更低，二则转为四代超巡设计，虽然我没找到图（估计现阶段也找不到），可以推测得到其军推/或者说干推力的最高点应该会设计在预定的超巡速度相邻区间，比如Ma1.5~Ma1.8这个速度区间（干推力，或者说军推高点），并且随高度下降幅度小于AL-31这类较大涵道比设计的发动机。全加力推力高点在哪不好说，毕竟没曲线参考依据，但对比AL-31，在11000米高度可用的最大加力推力应该会高于其地面最大静推力的数值。

先来算最大平飞速度的条件：根据P&W目前对外的资料里F119最大静推力还是160KN，含了加力后燃，这样F-22在11000~12000米高度如果要超过Ma2.0的速度，需要的最大推力是Ma1.43时的1.96倍，也即到了196KN这个级别，是最大静推力160KN的1.225倍，也就是说加力推力增加了22.5%，与你说的20~25%范围差不多，我个人比较赞同。但如果要继续增加速度到Ma2.25的话，推力要增加到247.4KN（假定综合系数K仍然无明显变化），相当于推力增量55%，这个数有点虚了，估计F119的发动机推力曲线在Ma1.8~2.0后应该是下降的，应该达不到这么高的数值，我倒觉得宁可相信说Ma2.08的飞行员。

至于无后燃加力的军推下的超巡速度，虽然没有曲线参考，但估计也有与后燃加力类似的随速度增长但会低于有加力的总推力增长率（F100那个AB Power曲线是干推力与后燃加力的累加值，后燃加力随速度-冲压增长效果会更明显），但由于干推力随高度增加下降效果同样明显，在11000米高度，Ma1.72~1.8时要从静推的100KN增加到所需的175KN，75%的增长量，这个我只好又犯嘀咕了。

综合来讲，我觉得有如下观点：
1、全加力静推力按160KN来算，达到Ma2.0所需的196KN推力我认为按速度-推力-高度的变化值是比较合理的，可以确定，但要更高的速度会比较难，比较推力过了临界速度高点是下降趋势的；
2、干推力下（或者军推，无所谓了）超巡速度达到Ma1.8左右需要175KN，这个比较难；
3、最后一种可能就是，YF-22或者初期的F-22 Ma1.43~1.5的超巡速度不是在100KN干推力而是更低推力下测试达到的，这也意味着F-22的阻力系数实际低于之前预期，比如80KN就达到了，推到Ma1.72~1.8时只要126KN，但这确实需要很低的阻力系数，短粗的F-22都有这个本事，那细长的J-20岂不是...嘿嘿~~

最后泪眼婆娑期待哪位搞到F119的推力曲线来瞅瞅，至不济EJ200也行，M88也行呀~~~{:soso__11209015592987186677_3:}

=============================再来======================================

flank1978在119楼有一个观点：
“YF-22A的试飞数据仍是保密的，只知道两架飞机都达到规定的超巡速度，F22主管工程师的描述是飞机的超巡性能与预估吻合。
M1.43是YF-23在12800米的无加力巡航速度，而后的试飞中可能突破M1.6。
F22属于外形非常复杂的飞机，和空空导弹这种简单外形飞行物相比，除了设计者本身无论是理论计算还是模型风洞都难以预测飞机的超音速阻力（即便是设计团队也并没有用计算或实机预测出超音速大升力系数下的阻力），因此即便套用已知发动机的推力特性，也难以把超巡速度精确到M0.3以内。
YF22的超巡要求国际航空曾有报道为M1.5下飞行半小时，目前F22透露的数据如果属实，说明F22部分超出设计要求，如果仍然使用M1.5的超巡速度可以节省发动机热端消耗。
发动机推力上F119特性介于AL31F和R35之间（这两种发动机都有权威推力数据，前者涵道比较大，后者是涡喷），AL31F静止推力和R35基本相当。
两者在M1.75的推力数据分别为，AL31F加力9.5T、不加力3.9T，R35为加力10.5T、不加力5.2T，可以看出涡喷的大速度推力明显高于大涵道比涡扇。
F119比R35热循环参数高不少，算上静止推力的大幅度增加，M1.75下预计可以达到至少6吨的推力。”


我认为说得有道理，回复如下：
中午的时候看了维基上一段关于F-22超巡的描述：
The F-22 Raptor's supercruise capabilities are touted as a major performance advantage over other fighters. Even so, supercruising uses much more fuel to travel the same distance than at subsonic speeds: The Air Force Association estimates that use of supercruise for a 100-nautical-mile (190 km) dash as part of a mission would cut the F-22's combat radius from about 600 nautical miles (1,110 km) to about 450 nautical miles (830 km). However, this is still unconfirmed as the altitude and flight profile are classified (as are most of the F-22's capabilities).
The F-22 has demonstrated supercruise speeds of at least Mach 1.7, a difference of 320 knots (593 km/h) indicated airspeed (KIAS) at 40,000 ft (12,000 m).[6] Supercruise in militarily significant parlance is meant to imply a significant increase in effective combat speed with a full weapons load over existing types. Virtually all current and past jet fighters, prior to the F-22, cruise at approximately Mach 0.8–0.9 with a militarily significant weapons load. The F-22 represents a significant advance in cruise speed over previous types.[7]
这段话说的是根据美国空军协会的说法，F-22在空战中以超巡状态冲刺190公里消耗的油量会使其作战半径从1110公里减少到830公里（此时的飞行高度和任务类型未解密），说明其耗油量确实非常大。后面一段也提到了F-22的Ma1.7的超巡速度是展示过的，应该属于事实，那么我此前推导的那些观点，有可能Ma1.43确实是在非最大干推力下达到的，唯有这样才能解释Ma1.7级别的超巡能力。

=====================================结论===========================================

最后感谢各位提供观点和材料，我觉得问题基本上清楚了：
F-22超巡Ma1.7级别应该是可能的，Ma1.43~1.5的数据应该是在非最大干推力或者非最佳高度上测得的。
{:soso__4226398017072650893_2:}

今日无事上网，看国外某论坛贴了张USAF公布F-22军推速度和F-15对比的图，有点诧异。我记得设计阶段YF-22用YF-119作为推进系统时超巡只到Ma1.43（用YF120发动机好像是Ma1.58），测试高度11200米左右，就算生产型推力略有提高，一直以来的说法好像也就超巡Ma1.5（高度未知），不过看下面美国空军公布的一张对比图，使用军用推力的情况下（非加力，高度约1万米略多一点）最大超音速巡航速度达到了Ma1.75左右，接近Ma1.8，另外据某试飞员的说法开加力后其最大速度测试过是Ma2.08，图中F-15那个速度区域看起来倒正常，F-22超巡速度的这个说法大家认为靠不靠谱？

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另外附点F119的数据，最大军推大约是最大加力推力的2/3:

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感谢101楼ft1676063提供的阻力系数-速度图和观点，感觉结论快要形成了。

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把讨论后我总结的一些中间观点也贴到前面来看看吧

推力随速度增大这个问题我也想到了，严格的说是与高度和速度都相关。中午找了些资料看，可惜没有找到F119的推力-高度-速度曲线。
以前超大这里有人贴过一些图，借用一下，先看看AL-31的：

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在11000米高度Ma1.5时最大推力仅剩80KN，但Ma2.2左右时就回升到了120KN，大致上平了最大静推力。
不过AL-31的涵道比略高，达到0.57，受高度影响会比较明显一些。
来看看几种号称4代发动机的涵道比等数据对比：

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四代发动机为超巡的需要，普遍涵道比比较低，在0.2~0.4间，F-119是0.3（一说0.28），在11000米高度推力下降应该不如AL-31明显。
再来看看推力与速度变化的情况，因为没找着F-119的，用了比较接近的涵道比为0.4的F-100发动机在1000英尺（304.5米）高度的测试数据来比较：

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再贴一张F-110的：

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2012-8-26 17:31 上传

可见在涡扇发动机的全加力推力（Afterbuner Power——AB Power）在比较大的速度范围内随着速度增加而增大，但也并不是随着速度的增加无限增加的，都有一个中间高点，过了某个临界速度反而会开始下降。并且推力增加幅度还跟发动机转速相关，比如F100在中等转速区随速度增加获得的推力增幅明显大很多甚至翻倍，高点出现在Ma1.6~1.8之间，而高转速区图上的最大推力点（131.5KN/29000磅）出现在Ma1.2，过后下降。

F100和F-110都不是为四代超巡特点设计的发动机，而是为F-16这类强调亚、跨音速机动性的战机设计的，最大推力-速度曲线高点主要对应跨音速区是合理的。

F-119一则涵道比更低，二则转为四代超巡设计，虽然我没找到图（估计现阶段也找不到），可以推测得到其军推/或者说干推力的最高点应该会设计在预定的超巡速度相邻区间，比如Ma1.5~Ma1.8这个速度区间（干推力，或者说军推高点），并且随高度下降幅度小于AL-31这类较大涵道比设计的发动机。全加力推力高点在哪不好说，毕竟没曲线参考依据，但对比AL-31，在11000米高度可用的最大加力推力应该会高于其地面最大静推力的数值。

先来算最大平飞速度的条件：根据P&W目前对外的资料里F119最大静推力还是160KN，含了加力后燃，这样F-22在11000~12000米高度如果要超过Ma2.0的速度，需要的最大推力是Ma1.43时的1.96倍，也即到了196KN这个级别，是最大静推力160KN的1.225倍，也就是说加力推力增加了22.5%，与你说的20~25%范围差不多，我个人比较赞同。但如果要继续增加速度到Ma2.25的话，推力要增加到247.4KN（假定综合系数K仍然无明显变化），相当于推力增量55%，这个数有点虚了，估计F119的发动机推力曲线在Ma1.8~2.0后应该是下降的，应该达不到这么高的数值，我倒觉得宁可相信说Ma2.08的飞行员。

至于无后燃加力的军推下的超巡速度，虽然没有曲线参考，但估计也有与后燃加力类似的随速度增长但会低于有加力的总推力增长率（F100那个AB Power曲线是干推力与后燃加力的累加值，后燃加力随速度-冲压增长效果会更明显），但由于干推力随高度增加下降效果同样明显，在11000米高度，Ma1.72~1.8时要从静推的100KN增加到所需的175KN，75%的增长量，这个我只好又犯嘀咕了。

综合来讲，我觉得有如下观点：
1、全加力静推力按160KN来算，达到Ma2.0所需的196KN推力我认为按速度-推力-高度的变化值是比较合理的，可以确定，但要更高的速度会比较难，比较推力过了临界速度高点是下降趋势的；
2、干推力下（或者军推，无所谓了）超巡速度达到Ma1.8左右需要175KN，这个比较难；
3、最后一种可能就是，YF-22或者初期的F-22 Ma1.43~1.5的超巡速度不是在100KN干推力而是更低推力下测试达到的，这也意味着F-22的阻力系数实际低于之前预期，比如80KN就达到了，推到Ma1.72~1.8时只要126KN，但这确实需要很低的阻力系数，短粗的F-22都有这个本事，那细长的J-20岂不是...嘿嘿~~

最后泪眼婆娑期待哪位搞到F119的推力曲线来瞅瞅，至不济EJ200也行，M88也行呀~~~{:soso__11209015592987186677_3:}

=============================再来======================================

flank1978在119楼有一个观点：
“YF-22A的试飞数据仍是保密的，只知道两架飞机都达到规定的超巡速度，F22主管工程师的描述是飞机的超巡性能与预估吻合。
M1.43是YF-23在12800米的无加力巡航速度，而后的试飞中可能突破M1.6。
F22属于外形非常复杂的飞机，和空空导弹这种简单外形飞行物相比，除了设计者本身无论是理论计算还是模型风洞都难以预测飞机的超音速阻力（即便是设计团队也并没有用计算或实机预测出超音速大升力系数下的阻力），因此即便套用已知发动机的推力特性，也难以把超巡速度精确到M0.3以内。
YF22的超巡要求国际航空曾有报道为M1.5下飞行半小时，目前F22透露的数据如果属实，说明F22部分超出设计要求，如果仍然使用M1.5的超巡速度可以节省发动机热端消耗。
发动机推力上F119特性介于AL31F和R35之间（这两种发动机都有权威推力数据，前者涵道比较大，后者是涡喷），AL31F静止推力和R35基本相当。
两者在M1.75的推力数据分别为，AL31F加力9.5T、不加力3.9T，R35为加力10.5T、不加力5.2T，可以看出涡喷的大速度推力明显高于大涵道比涡扇。
F119比R35热循环参数高不少，算上静止推力的大幅度增加，M1.75下预计可以达到至少6吨的推力。”


我认为说得有道理，回复如下：
中午的时候看了维基上一段关于F-22超巡的描述：
The F-22 Raptor's supercruise capabilities are touted as a major performance advantage over other fighters. Even so, supercruising uses much more fuel to travel the same distance than at subsonic speeds: The Air Force Association estimates that use of supercruise for a 100-nautical-mile (190 km) dash as part of a mission would cut the F-22's combat radius from about 600 nautical miles (1,110 km) to about 450 nautical miles (830 km). However, this is still unconfirmed as the altitude and flight profile are classified (as are most of the F-22's capabilities).
The F-22 has demonstrated supercruise speeds of at least Mach 1.7, a difference of 320 knots (593 km/h) indicated airspeed (KIAS) at 40,000 ft (12,000 m).[6] Supercruise in militarily significant parlance is meant to imply a significant increase in effective combat speed with a full weapons load over existing types. Virtually all current and past jet fighters, prior to the F-22, cruise at approximately Mach 0.8–0.9 with a militarily significant weapons load. The F-22 represents a significant advance in cruise speed over previous types.[7]
这段话说的是根据美国空军协会的说法，F-22在空战中以超巡状态冲刺190公里消耗的油量会使其作战半径从1110公里减少到830公里（此时的飞行高度和任务类型未解密），说明其耗油量确实非常大。后面一段也提到了F-22的Ma1.7的超巡速度是展示过的，应该属于事实，那么我此前推导的那些观点，有可能Ma1.43确实是在非最大干推力下达到的，唯有这样才能解释Ma1.7级别的超巡能力。

=====================================结论===========================================

最后感谢各位提供观点和材料，我觉得问题基本上清楚了：
F-22超巡Ma1.7级别应该是可能的，Ma1.43~1.5的数据应该是在非最大干推力或者非最佳高度上测得的。
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