革命尚未成功啊,看各国飞机作战效能评估(ZT)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/19 20:45:26
■能不能给战斗机的空战能力打分?
对于军事航空爱好者来说,总希望能比较出各种先进战斗机的长短和优劣,而且最好能把战斗机的综合战斗力用数字的形式一目了然地表示。不过在这方面咱们航空爱好者可没有坦克爱好者那么幸运——坦克爱好者能参考一个“国际武器小组”每年对全球各种主战坦克做的排名,但却没有一家经常对战斗机进行排名的,这就使我们缺少了一个可以讨论的基础。

那么是不是不能给战斗机的空战能力打分呢?不是的。现在人们已经发展了不少可以计算战斗力大小的很多方法,其中我国在1987年提出的对数法在国内航空工业部门和军方得到了广泛认同。这种方法首先就机动性、火力、目标探测能力、操纵效能、电子对抗能力、航程、生存能力7门“学科”对战斗机打分,然后按下面这个简单的公式计算战斗机的空战能力评分:
空战能力评分=[机动性得分+火力得分+探测能力得分]×操纵效能得分×电子对抗能力得分×航程得分×生存能力得分。

这里笔者就用对数法简单评估了一下国外现代战斗机按空战能力评分排序的10强,评估的对象是制空战斗机或多功能战斗机(已服役的、即将投产的和即将改进出来的,因此不包括F-35、米格-29SMT),不包括“狂风”、苏-30MKK、F-15E这类战斗轰炸机,也不包括米格-31系列截击机(F-14由于即将退役也没有计算),对属于同一家族的型号则只评价其中最好的一种。由于被评估的不少参数并没有确定数据,所以在评估中都给出了所取的数据,技术评价性数据都说明了理由,并且不同战斗机之间相同的项目的取值标准一致。这种评估方法的精度是0.5左右,也就是说,如果A型战斗机的空战能力评分与B型的差距不超过0.5,就不能认为A型明显比B型好或者坏了,如果差距只有0.1~0.2就说明它俩是旗鼓相当的对手了。


【★第1名——美国F/A-22“猛禽”:当前空战能力评分:38.8】
F/A-22的这个评分是怎么计算出来的呢?下面将进行说明。

(1)机动性得分:3.81,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22的最大允许过载9.0g,最大单位重量剩余功率约350米/秒,目前最大机动迎角是60°,所以按照对数法的公式有:
F/A-22的机动性得分=ln[(9.0+9.0+350×9/300)×(60/24)^0.5]=3.81。
另外,F/A-22的机动迎角具有提高到70°的潜力,把70代入上面的公式,可以计算出这时F/A-22的机动性得分可提高到3.89。

需要补充说明的是尽管F/A-22的机动性得分在全世界战斗机中首屈一指,但这对它还是不公平,因为用得分法给战斗机机动性打分只考虑了亚音速机动性能,但是F/A-22在设计时注重了超音速机动性,是目前世界上超音速机动性最好的战斗机。F/A-22为什么有这么好的超音速机动性呢?简单的说主要有以下几点:一是它能不开加力实现超音速巡航,这样在超音速状态下还有足够的剩余推力可以使用;二是F/A-22具有高度的静不稳定性,这样超音速时飞机气动中心离重心的距离就小,所以气动升力产生的低头力矩也小(因为力臂短了),这样飞机在平飞时操纵面不需要偏转很多就能保持飞机平衡,盘旋时“抬头”(也就是增大迎角)也变得容易;三是F/A-22有二元推力矢量喷管,它能在超音速巡航时略作偏转使推力的一部分方向向上,这样就产生了一个可以和气动升力的低头力矩平衡的抬头力矩,这样飞机的气动操纵面就能充分用来进行机动了。

(2)火力得分:9.66,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22是空对空作战的典型武器配备是1门M61航炮,6枚AIM-120C5中距导弹和2枚AIM-9X近距导弹。M61航炮的基本参数取值是(与公式提到的参数顺序对应):1.0、6 000发/分、1 036米/秒、106克、20毫米,于是有:
航炮火力值=1.0×(6000/1200)×(1036/1000)^2×(106/400)×(20/30)×1=0.912;
AIM-120C5的基本参数取值是:60千米、16千米、0.75、360°、35g、30°/秒、140°,于是有:



2 【精】用对数法评选世界10大顶级战斗机【转贴】  
6枚AIM-120C5的火力值=60×16×0.75×(360/360)×(35/35)×(30/20)×(140/40)×6^0.5=9259.071;
AIM-9X的基本参数取值是:30千米、10千米、0.78、360°、50g、60°/秒、180°,按照和AIM-120C5一样的计算公式得到2枚该导弹的火力值是6382.144。
这样携带这些武器的F/A-22的火力得分就可以计算出来了:F/A-22的火力得分=ln(0.912+9259.071+6382.144+1)=9.66。

早期的AIM-120(A、B、C1~C4)导弹一般认为最大迎头攻击距离是48~50千米,AIM-120C5为60千米是因为它本身改进了火箭发动机,使有效射程得到了明显提高。此外早期AIM-120的总离轴发射角只有50°~70°,但是从2002年下半年开始交付的C5已经增加到140°(使导弹能跟踪机载雷达的扫描)。下一步将具有“越肩发射”能力。发射后3秒内可转弯180°攻击后半球24千米内的目标。

AIM-120C5只不过是F/A-22初期的标准武器,新型的AIM-120P3IP3将在2005年投产(也可能是从2004财年的第16批次开始生产),它将改用新型双脉冲火箭发动机,最大有效射程预计可增加到80千米;计划2010年左右投产的AIM-120P3IP4将使用新型胶化燃料或采用整体式固体火箭冲压发动机,最大有效射程预计将增加到100千米。假设导弹分别采用AIM-120P3IP3、AIM-120P3IP4,并且除了最大有效射程之外其它参数与AIM-120C5相同(实际上最大机动过载、最大跟踪角速度、单发杀伤概率等预计都将得到提高),则6枚导弹的火力值分别增加到12345.428、15431.785,对应的火力得分分别增加到9.84、9.99;AIM-9X目前也正展开改进计划,但计划内容不清楚。这些先进的中距弹是F/A-22实现“先敌攻击”不可缺少的条件,它们的最大有效射程参数取值实际上也是保守的——因为按照F/A-22的典型作战方式,这些导弹是在马赫数超过1.5的状态下发射,因此它们的最大有效射程应可以得到进一步提高。

(3)探测能力得分:8.60,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22采用的是APG-77有源相控阵雷达,基本参数取值是:240千米、120°、0.85、1.0、30个、10个,由此有:
APG-77的探测能力值=(240^2/4)×(120/360)×0.85×1.0×(30×10)^0.05=5426.455;
F/A-22没有红外搜索跟踪系统(IRST),目视探测能力可取值12(与F-15、F-16的一样),由此有:
F/A-22的探测能力得分=ln(12+5426.455)=8.60。
APG-77有约2 000个发射功率10瓦、重约15克的收/发模块(每个模块成本低于500美元),峰值发射功率可达1兆瓦。可同时跟踪目标的数量有的说法是超过100个,另外允许同时攻击10个目标也是保守的数字。它的强大性能是F/A-22研制中“先敌发现”思想的有力体现。
根据目前资料,F/A-22不装备IRST是因为它的ALR-94雷达告警接收机具有极高的定位精度(而低档的F-35可能装备多个凝视焦平面阵列形成360°环视),因此可以作为目标探测设备使用。

(4)操纵效能得分:0.98,水平:★★★★★(优秀)
给F/A-22操纵效能打分的3个主要理由是:先进的飞控系统;可同时作为火控和飞行数据显示器使用的“联合头盔提示系统”(JHMCS);火力控制/飞行控制/推力控制的综合(可自动飞行作战剖面)。如果F/A-22服役时美国从20世纪90年代开始研究的“自修复飞控系统”(SRFCS)技术能成熟并投入使用,那么操纵效能可打分1.0,因为这将意味着F/A-22即使发生平尾断裂这类操纵面故障,飞控系统也能在线设计新的控制律保证作战任务完成或安全返航。

(5)电子对抗能力得分:1.20,水平:★★★★★(优秀)
这里对F/A-22电子对抗能力的打分是很保守的,F/A-22服役时可能装备的激光定向红外对抗系统、新型光纤拖曳诱饵(ALE-50、ALE-55)和自主飞行的“微型空射诱饵”(MALD),同时再考虑到ALR-94的高定位精度、APG-77雷达的“低可截获概率”(LPI,实现方式可能是根据实际目标探测的需要控制发射能量,避免雷达信号被对方截获或大幅度减小截获距离)技术、侦察功能以及可能的自适应旁瓣对消功能(即依靠软件功能将从旁瓣进入的干扰信号消除,或通过将受到干扰的旁瓣置零阻止干扰信号进入雷达)和本身可作为有源干扰装置使用,完全可以打更高的分数(如1.4)。

(6)航程得分:1.30,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22机内油最大航程是4 000千米,由此有:F/A-22的航程得分=(4000/1400)^0.25=1.30。
F/A-22的机内油航程与携带保形油箱的F-15E相当,保证了该机具有“足够飞越所有可能战区”的航程。

(7)生存能力得分:1.15,水平:★★★★★(优秀)
计算生存能力得分的基本参数取值是:13.56米、18.92米、0.3平方米,其中雷达散射截面积数据都考虑了吸波涂料的作用。由此有:
F/A-22的生存能力得分=[(10/13.56)×(15/18.92)×(5/0.3)]^0.0625=1.15。
F/A-22的雷达散射截面积有一种说法是0.1平方米,可以使它的生存能力得分提高到1.23。

F/A-22的7门功课都是全优,现在我们要计算它的总评得分了,由对数法公式有:
F/A-22的空战能力评分=(3.81+9.66+8.60)×0.98×1.20×1.30×1.15=38.8。

考虑F/A-22形成作战能力并开始担负海外作战任务的时间,上面的各门功课都按照可以预见的最好的情况打分(过失速机动最大迎角70°、中距导弹用AIM-120P3IP4、 电子对抗能力打分1.4、雷达散射截面积0.1平方米),则F/A-22的空战能力评分为49.3,比目前提高约27.1%。估计天天向上的F/A-22从现在开始起的10年之内就能达到这个水平。对比第2名的“台风”,F/A-22的空战能力评分高出约42.6%,真是“猛禽雄风起,四海尽雌伏”。


3 回复:【精】用对数法评选世界10大顶级战斗机【转贴】  
【★第2名——欧洲EF2000“台风”:当前空战能力评分:27.2】
各科目评价:
(1)机动性得分:3.33,水平:★★★★(良好)
“台风”机动性得分计算的参数取值是:9.0g、9.0g、330米/秒,其中最大单位重量剩余功率取与“阵风”相同的数据。如果西班牙ITP公司研制的轴对称推力矢量喷管投入使用,则“台风”也将具有过失速机动能力。取过失速机动最大迎角为70°(英宇航系统公司宣称“台风”能达到的极限迎角),则“台风”的机动性得分可上升到3.86。
这里的机动性得分也不能反映“台风”优秀的超音速机动能力。“台风”能在马赫数1.6~1.8时进行3~4g机动,在马赫数1.6左右的最大瞬时盘旋角速度与F/A-22很接近,此时的稳定盘旋能力也仅次于F/A-22。

(2)火力得分:9.54(德国“台风”为9.25),水平:★★★★★(优秀)
其中1门德国“毛瑟”-27航炮的基本参数取值是:1.0、1 700发/分、1 052米/秒、260克、27毫米,航炮火力值0.917;
4枚半埋入式挂架的AIM-120C5的基本参数与F/A-22的相同,4枚导弹火力值7560;
2枚机翼下挂载的ASRAAM的基本参数取值与AIM-9X相同,2枚导弹火力值6382.144;德国的飞机可能使用IRIS-T,由于它采用的是2×64元的线列机械扫描导引头,因此探测性能不如AIM-9X和ASRAAM(都是128×128凝视阵列),故取其最大有效射程20千米、最大攻击高度差8千米,最大跟踪角速度50°/秒,其余性能与AIM-9X相同。由此计算得到2枚IRIS-T的火力值2836.508。
2008年年底开始交付的“增强作战能力”第2阶段型(EOC2)将装备新型的“流星”导弹,其最大有效射程将达到100千米以上,导引头则将基于“米卡”雷达型的AD4A。这里将“流星”的参数取与上面AIM-120P3IP4相同的数值,则4枚流星导弹的火力值12600,此时“台风”的火力得分可提高到9.85(德国“台风”为9.64)。这里中距弹的最大有效射程参数取值也是保守的,因为“台风”在超视距空战时的典型作战方式是先加速到马赫数1.6~1.8再发射导弹,可以提高导弹的有效射程。

(3)探测能力得分:7.44,水平:★★★★(良好)
“台风”的雷达是ECR-90“捕捉者”脉冲多普勒雷达,基本参数取值是110千米、120°、0.85、1.0、10个、6个,探测能力值1051.794;IRST基本参数取值100千米、120°、0.85、0.9,探测能力值637.5;目视探测能力取值12.0。
上面ECR-90的同时跟踪目标数量是保守数字,体制衡量系数取值1.0是因为英国宣称该雷达同样具有自适应波形和高度的“非合作目标识别”(NCTR)能力(即依靠雷达的高分辨率和先进处理能力进行远程敌我识别,不需要依赖敌我识别装置);IRST的探测距离参考了苏-27SK同类装置的探测距离,探测角度参考苏-27SK、米格-29同类装置的数据(同时通过观察该装置在“台风”上的安装位置,可知其总搜索方位角不可能达到180°),体制衡量系数取0.9是因为它采用凝视焦平面阵列。
由计算结果可见“台风”的探测能力与F/A-22相差非常明显,主要是因为ECR-90的探测距离和多目标能力远低于APG-77。目前英国、德国和法国正在联合研制“机载多模式固态有源阵列雷达”(AMSAR),并在预定于2010年年中开始生产的“台风”第3版本上使用。该雷达将有1 500~2 000个收/发模块,主要指标瞄准APG-77。假设其对5平方米目标的发现距离是180千米(欧洲在20世纪90年代末的收/发模块功率水平仅在8~10瓦之间,并且每个重量有60克;AMSAR的模块数量少于APG-77,故探测距离会低于APG-77),其余数据与现在的APG-77相同,则雷达探测能力值3052.381,探测能力得分增加到8.22,还是比不上现在的F/A-22,由此可见先进的探测装置对空战效能提高具有非常重要的作用。

(4)操纵效能得分:0.98,水平:★★★★★(优秀)
这里给出“台风”与F/A-22相当的操纵效能得分的理由是:“台风”将装备“艾德”综合头盔显示器;“台风”的飞控实现了无忧虑操纵;尽管火控/飞控/推力控制的综合化程度不如F/A-22,但同样能根据任务的不同飞行不同的控制律并具有阵风缓和功能;同时座舱控制除了有现在普遍的HOTAS外和显示器周边键外,还有油门杆上的滑鼠和声控装置。对“台风”而言,其飞控的进一步发展也是进一步与火控和推力控制综合以及发展自修复飞控系统。■能不能给战斗机的空战能力打分?
对于军事航空爱好者来说,总希望能比较出各种先进战斗机的长短和优劣,而且最好能把战斗机的综合战斗力用数字的形式一目了然地表示。不过在这方面咱们航空爱好者可没有坦克爱好者那么幸运——坦克爱好者能参考一个“国际武器小组”每年对全球各种主战坦克做的排名,但却没有一家经常对战斗机进行排名的,这就使我们缺少了一个可以讨论的基础。

那么是不是不能给战斗机的空战能力打分呢?不是的。现在人们已经发展了不少可以计算战斗力大小的很多方法,其中我国在1987年提出的对数法在国内航空工业部门和军方得到了广泛认同。这种方法首先就机动性、火力、目标探测能力、操纵效能、电子对抗能力、航程、生存能力7门“学科”对战斗机打分,然后按下面这个简单的公式计算战斗机的空战能力评分:
空战能力评分=[机动性得分+火力得分+探测能力得分]×操纵效能得分×电子对抗能力得分×航程得分×生存能力得分。

这里笔者就用对数法简单评估了一下国外现代战斗机按空战能力评分排序的10强,评估的对象是制空战斗机或多功能战斗机(已服役的、即将投产的和即将改进出来的,因此不包括F-35、米格-29SMT),不包括“狂风”、苏-30MKK、F-15E这类战斗轰炸机,也不包括米格-31系列截击机(F-14由于即将退役也没有计算),对属于同一家族的型号则只评价其中最好的一种。由于被评估的不少参数并没有确定数据,所以在评估中都给出了所取的数据,技术评价性数据都说明了理由,并且不同战斗机之间相同的项目的取值标准一致。这种评估方法的精度是0.5左右,也就是说,如果A型战斗机的空战能力评分与B型的差距不超过0.5,就不能认为A型明显比B型好或者坏了,如果差距只有0.1~0.2就说明它俩是旗鼓相当的对手了。


【★第1名——美国F/A-22“猛禽”:当前空战能力评分:38.8】
F/A-22的这个评分是怎么计算出来的呢?下面将进行说明。

(1)机动性得分:3.81,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22的最大允许过载9.0g,最大单位重量剩余功率约350米/秒,目前最大机动迎角是60°,所以按照对数法的公式有:
F/A-22的机动性得分=ln[(9.0+9.0+350×9/300)×(60/24)^0.5]=3.81。
另外,F/A-22的机动迎角具有提高到70°的潜力,把70代入上面的公式,可以计算出这时F/A-22的机动性得分可提高到3.89。

需要补充说明的是尽管F/A-22的机动性得分在全世界战斗机中首屈一指,但这对它还是不公平,因为用得分法给战斗机机动性打分只考虑了亚音速机动性能,但是F/A-22在设计时注重了超音速机动性,是目前世界上超音速机动性最好的战斗机。F/A-22为什么有这么好的超音速机动性呢?简单的说主要有以下几点:一是它能不开加力实现超音速巡航,这样在超音速状态下还有足够的剩余推力可以使用;二是F/A-22具有高度的静不稳定性,这样超音速时飞机气动中心离重心的距离就小,所以气动升力产生的低头力矩也小(因为力臂短了),这样飞机在平飞时操纵面不需要偏转很多就能保持飞机平衡,盘旋时“抬头”(也就是增大迎角)也变得容易;三是F/A-22有二元推力矢量喷管,它能在超音速巡航时略作偏转使推力的一部分方向向上,这样就产生了一个可以和气动升力的低头力矩平衡的抬头力矩,这样飞机的气动操纵面就能充分用来进行机动了。

(2)火力得分:9.66,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22是空对空作战的典型武器配备是1门M61航炮,6枚AIM-120C5中距导弹和2枚AIM-9X近距导弹。M61航炮的基本参数取值是(与公式提到的参数顺序对应):1.0、6 000发/分、1 036米/秒、106克、20毫米,于是有:
航炮火力值=1.0×(6000/1200)×(1036/1000)^2×(106/400)×(20/30)×1=0.912;
AIM-120C5的基本参数取值是:60千米、16千米、0.75、360°、35g、30°/秒、140°,于是有:



2 【精】用对数法评选世界10大顶级战斗机【转贴】  
6枚AIM-120C5的火力值=60×16×0.75×(360/360)×(35/35)×(30/20)×(140/40)×6^0.5=9259.071;
AIM-9X的基本参数取值是:30千米、10千米、0.78、360°、50g、60°/秒、180°,按照和AIM-120C5一样的计算公式得到2枚该导弹的火力值是6382.144。
这样携带这些武器的F/A-22的火力得分就可以计算出来了:F/A-22的火力得分=ln(0.912+9259.071+6382.144+1)=9.66。

早期的AIM-120(A、B、C1~C4)导弹一般认为最大迎头攻击距离是48~50千米,AIM-120C5为60千米是因为它本身改进了火箭发动机,使有效射程得到了明显提高。此外早期AIM-120的总离轴发射角只有50°~70°,但是从2002年下半年开始交付的C5已经增加到140°(使导弹能跟踪机载雷达的扫描)。下一步将具有“越肩发射”能力。发射后3秒内可转弯180°攻击后半球24千米内的目标。

AIM-120C5只不过是F/A-22初期的标准武器,新型的AIM-120P3IP3将在2005年投产(也可能是从2004财年的第16批次开始生产),它将改用新型双脉冲火箭发动机,最大有效射程预计可增加到80千米;计划2010年左右投产的AIM-120P3IP4将使用新型胶化燃料或采用整体式固体火箭冲压发动机,最大有效射程预计将增加到100千米。假设导弹分别采用AIM-120P3IP3、AIM-120P3IP4,并且除了最大有效射程之外其它参数与AIM-120C5相同(实际上最大机动过载、最大跟踪角速度、单发杀伤概率等预计都将得到提高),则6枚导弹的火力值分别增加到12345.428、15431.785,对应的火力得分分别增加到9.84、9.99;AIM-9X目前也正展开改进计划,但计划内容不清楚。这些先进的中距弹是F/A-22实现“先敌攻击”不可缺少的条件,它们的最大有效射程参数取值实际上也是保守的——因为按照F/A-22的典型作战方式,这些导弹是在马赫数超过1.5的状态下发射,因此它们的最大有效射程应可以得到进一步提高。

(3)探测能力得分:8.60,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22采用的是APG-77有源相控阵雷达,基本参数取值是:240千米、120°、0.85、1.0、30个、10个,由此有:
APG-77的探测能力值=(240^2/4)×(120/360)×0.85×1.0×(30×10)^0.05=5426.455;
F/A-22没有红外搜索跟踪系统(IRST),目视探测能力可取值12(与F-15、F-16的一样),由此有:
F/A-22的探测能力得分=ln(12+5426.455)=8.60。
APG-77有约2 000个发射功率10瓦、重约15克的收/发模块(每个模块成本低于500美元),峰值发射功率可达1兆瓦。可同时跟踪目标的数量有的说法是超过100个,另外允许同时攻击10个目标也是保守的数字。它的强大性能是F/A-22研制中“先敌发现”思想的有力体现。
根据目前资料,F/A-22不装备IRST是因为它的ALR-94雷达告警接收机具有极高的定位精度(而低档的F-35可能装备多个凝视焦平面阵列形成360°环视),因此可以作为目标探测设备使用。

(4)操纵效能得分:0.98,水平:★★★★★(优秀)
给F/A-22操纵效能打分的3个主要理由是:先进的飞控系统;可同时作为火控和飞行数据显示器使用的“联合头盔提示系统”(JHMCS);火力控制/飞行控制/推力控制的综合(可自动飞行作战剖面)。如果F/A-22服役时美国从20世纪90年代开始研究的“自修复飞控系统”(SRFCS)技术能成熟并投入使用,那么操纵效能可打分1.0,因为这将意味着F/A-22即使发生平尾断裂这类操纵面故障,飞控系统也能在线设计新的控制律保证作战任务完成或安全返航。

(5)电子对抗能力得分:1.20,水平:★★★★★(优秀)
这里对F/A-22电子对抗能力的打分是很保守的,F/A-22服役时可能装备的激光定向红外对抗系统、新型光纤拖曳诱饵(ALE-50、ALE-55)和自主飞行的“微型空射诱饵”(MALD),同时再考虑到ALR-94的高定位精度、APG-77雷达的“低可截获概率”(LPI,实现方式可能是根据实际目标探测的需要控制发射能量,避免雷达信号被对方截获或大幅度减小截获距离)技术、侦察功能以及可能的自适应旁瓣对消功能(即依靠软件功能将从旁瓣进入的干扰信号消除,或通过将受到干扰的旁瓣置零阻止干扰信号进入雷达)和本身可作为有源干扰装置使用,完全可以打更高的分数(如1.4)。

(6)航程得分:1.30,水平:★★★★★(优秀)
F/A-22机内油最大航程是4 000千米,由此有:F/A-22的航程得分=(4000/1400)^0.25=1.30。
F/A-22的机内油航程与携带保形油箱的F-15E相当,保证了该机具有“足够飞越所有可能战区”的航程。

(7)生存能力得分:1.15,水平:★★★★★(优秀)
计算生存能力得分的基本参数取值是:13.56米、18.92米、0.3平方米,其中雷达散射截面积数据都考虑了吸波涂料的作用。由此有:
F/A-22的生存能力得分=[(10/13.56)×(15/18.92)×(5/0.3)]^0.0625=1.15。
F/A-22的雷达散射截面积有一种说法是0.1平方米,可以使它的生存能力得分提高到1.23。

F/A-22的7门功课都是全优,现在我们要计算它的总评得分了,由对数法公式有:
F/A-22的空战能力评分=(3.81+9.66+8.60)×0.98×1.20×1.30×1.15=38.8。

考虑F/A-22形成作战能力并开始担负海外作战任务的时间,上面的各门功课都按照可以预见的最好的情况打分(过失速机动最大迎角70°、中距导弹用AIM-120P3IP4、 电子对抗能力打分1.4、雷达散射截面积0.1平方米),则F/A-22的空战能力评分为49.3,比目前提高约27.1%。估计天天向上的F/A-22从现在开始起的10年之内就能达到这个水平。对比第2名的“台风”,F/A-22的空战能力评分高出约42.6%,真是“猛禽雄风起,四海尽雌伏”。


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【★第2名——欧洲EF2000“台风”:当前空战能力评分:27.2】
各科目评价:
(1)机动性得分:3.33,水平:★★★★(良好)
“台风”机动性得分计算的参数取值是:9.0g、9.0g、330米/秒,其中最大单位重量剩余功率取与“阵风”相同的数据。如果西班牙ITP公司研制的轴对称推力矢量喷管投入使用,则“台风”也将具有过失速机动能力。取过失速机动最大迎角为70°(英宇航系统公司宣称“台风”能达到的极限迎角),则“台风”的机动性得分可上升到3.86。
这里的机动性得分也不能反映“台风”优秀的超音速机动能力。“台风”能在马赫数1.6~1.8时进行3~4g机动,在马赫数1.6左右的最大瞬时盘旋角速度与F/A-22很接近,此时的稳定盘旋能力也仅次于F/A-22。

(2)火力得分:9.54(德国“台风”为9.25),水平:★★★★★(优秀)
其中1门德国“毛瑟”-27航炮的基本参数取值是:1.0、1 700发/分、1 052米/秒、260克、27毫米,航炮火力值0.917;
4枚半埋入式挂架的AIM-120C5的基本参数与F/A-22的相同,4枚导弹火力值7560;
2枚机翼下挂载的ASRAAM的基本参数取值与AIM-9X相同,2枚导弹火力值6382.144;德国的飞机可能使用IRIS-T,由于它采用的是2×64元的线列机械扫描导引头,因此探测性能不如AIM-9X和ASRAAM(都是128×128凝视阵列),故取其最大有效射程20千米、最大攻击高度差8千米,最大跟踪角速度50°/秒,其余性能与AIM-9X相同。由此计算得到2枚IRIS-T的火力值2836.508。
2008年年底开始交付的“增强作战能力”第2阶段型(EOC2)将装备新型的“流星”导弹,其最大有效射程将达到100千米以上,导引头则将基于“米卡”雷达型的AD4A。这里将“流星”的参数取与上面AIM-120P3IP4相同的数值,则4枚流星导弹的火力值12600,此时“台风”的火力得分可提高到9.85(德国“台风”为9.64)。这里中距弹的最大有效射程参数取值也是保守的,因为“台风”在超视距空战时的典型作战方式是先加速到马赫数1.6~1.8再发射导弹,可以提高导弹的有效射程。

(3)探测能力得分:7.44,水平:★★★★(良好)
“台风”的雷达是ECR-90“捕捉者”脉冲多普勒雷达,基本参数取值是110千米、120°、0.85、1.0、10个、6个,探测能力值1051.794;IRST基本参数取值100千米、120°、0.85、0.9,探测能力值637.5;目视探测能力取值12.0。
上面ECR-90的同时跟踪目标数量是保守数字,体制衡量系数取值1.0是因为英国宣称该雷达同样具有自适应波形和高度的“非合作目标识别”(NCTR)能力(即依靠雷达的高分辨率和先进处理能力进行远程敌我识别,不需要依赖敌我识别装置);IRST的探测距离参考了苏-27SK同类装置的探测距离,探测角度参考苏-27SK、米格-29同类装置的数据(同时通过观察该装置在“台风”上的安装位置,可知其总搜索方位角不可能达到180°),体制衡量系数取0.9是因为它采用凝视焦平面阵列。
由计算结果可见“台风”的探测能力与F/A-22相差非常明显,主要是因为ECR-90的探测距离和多目标能力远低于APG-77。目前英国、德国和法国正在联合研制“机载多模式固态有源阵列雷达”(AMSAR),并在预定于2010年年中开始生产的“台风”第3版本上使用。该雷达将有1 500~2 000个收/发模块,主要指标瞄准APG-77。假设其对5平方米目标的发现距离是180千米(欧洲在20世纪90年代末的收/发模块功率水平仅在8~10瓦之间,并且每个重量有60克;AMSAR的模块数量少于APG-77,故探测距离会低于APG-77),其余数据与现在的APG-77相同,则雷达探测能力值3052.381,探测能力得分增加到8.22,还是比不上现在的F/A-22,由此可见先进的探测装置对空战效能提高具有非常重要的作用。

(4)操纵效能得分:0.98,水平:★★★★★(优秀)
这里给出“台风”与F/A-22相当的操纵效能得分的理由是:“台风”将装备“艾德”综合头盔显示器;“台风”的飞控实现了无忧虑操纵;尽管火控/飞控/推力控制的综合化程度不如F/A-22,但同样能根据任务的不同飞行不同的控制律并具有阵风缓和功能;同时座舱控制除了有现在普遍的HOTAS外和显示器周边键外,还有油门杆上的滑鼠和声控装置。对“台风”而言,其飞控的进一步发展也是进一步与火控和推力控制综合以及发展自修复飞控系统。
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(5)电子对抗能力得分:1.25,水平:★★★★★(优秀)
“台风”的电子战系统称为“先进集成辅助自卫子系统”(DASS),包括雷达告警接收机、翼尖的有源电子战吊舱和拖曳式诱饵(ALE-55就是“台风”的主要承包商之一英宇航系统的产品)、导弹逼近告警装置和激光告警接收机(从现有资料看,“台风”可能是世界上第一种一开始就装备拖曳式诱饵的战斗机)。不过德国为了节约经费将不装备激光告警接收机。
第3版的“台风”装备的AMSAR预计将具有自适应电子对抗和电子侦察等功能,此时“台风”的电子对抗能力得分可提高到1.35,第3版“台风”的电子对抗能力得分能否达到当时F/A-22的水平将主要取决于该机是否装备激光定向红外对抗系统,如果“台风”不装备这种系统,就只能根据导弹逼近告警装置的信息躲避或用近距弹拦截来袭的采用凝视成像导引头的近距弹,对抗效果和使用效率都比不上激光对抗。  

(6)航程得分:1.06,水平:★★★(一般)
航程得分取和“阵风”相同的机内油最大航程1 800千米计算。“台风”目前还在研究保形油箱,据说可以使航程增加25%(2 250千米),这样航程得分可以提高到1.13。
“台风”和F/A-22的航程得分差距很大,这是因为“台风”是中型战斗机,而后者是将足以飞越所有战区的航程作为设计要点的中型战斗机,它们的内部载油量分别是约4 500千克和11 340千克。

(7)生存能力得分:1.03,水平:★★★★(良好)
计算生存能力得分的基本参数取值是:10.50米、14.50米、3平方米。对比之下我们可以发现:即使“台风”其它方面完全与F/A-22相当(估算中超过后者的保持原值,如电子对抗能力得分),由于它的生存能力得分较低,其空战能力评分也将比F/A-22低约2.6,这说明隐身能力在战斗机空战效能评估中具有非常重要的地位,第4代战斗机必须具备隐身特性才有可能实现空战效能的台阶性提高。

以上的计算表明目前“台风”的空战能力评分只有F/A-22的70.1%,尽管没有反映超音速机动能力的作用,但F/A-22的超音速机动能力比“台风”只强不弱,所以可以肯定英国关于“台风”的作战能力达到F/A-22的90%的说法有些夸张。按照现在已知的发展计划,在未来10年内预计“台风”的空战能力评分最多可以提高到33.8(考虑的改进有:装备推力矢量喷管实现70°的过失速机动、装备“流星”导弹、装备AMSAR、采用保形油箱),比目前提高约24.3%,但仍然只能达到目前F/A-22的87.1%——这说明隐身特性、续航能力和雷达性能的差距决定了“台风”的空战能力评分很难接近F/A-22。不过与“阵风”比,“台风”有比较明显的优势,不愧是“欧洲尊者”。  


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【★第3名——美国F/A-18E/F“超级大黄蜂”:当前空战能力评分:26.7】

各科目评价:
(1)机动性得分:3.37,水平:★★★★(良好)
F/A-18E/F机动性参数得分的计算参数取值是:7.5g、7.5g、254米/秒、40°。其中最大单位重量剩余功率取自F/A-18C的数据。
美国海军将过载限制在7.5g(有些出口型C/D是9g)是为了避免付出重量和成本代价,同时美国海军认为AIM-120这样的中距弹和AIM-9X这样的大离轴近距弹使飞机的机动性在大多数场合下变得不太重要。F/A-18E/F的边条面积增加到7平方米(C/D为5.2平方米),试飞表明可以保证该机在40°迎角时具有“完全机动能力”(F/A-18E/F的可用机动迎角是目前已知未采用推力矢量战斗机中最大的)。实际上如果增加推力矢量,F/A-18E/F的过失速机动迎角也可以达到70°——这已经在采用折流板实现推力矢量操纵的F/A-18“大迎角研究机”(HARV)上得到了证实,但基于与降低过载极限相同的观点,美国目前并无为该机采用推力矢量的打算。

(2)火力得分:9.54,水平:★★★★★(优秀)
1门M61航炮火力值0.912;4枚AIM-120C5火力值7560;2枚AIM-9X火力值6382.144。中距弹换装AIM-120P3IP3、AIM-120P3IP4后火力得分分别为9.71、9.85。

(3)探测能力得分:7.05,水平:★★★★(良好)
目前F/A-18E/F使用的雷达是APG-73,基本参数取值是110千米、130°、0.85、1.0、10个、6个,探测能力值1139.443;目视探测能力取值12.0。
这里APG-73的探测距离和同时攻击目标数量也是保守数字(后者另一说法是8个),体制衡量系数取1.0是因为该雷达也具有NCTR能力。按计划,APG-79有源阵要在2006年才能投入全速生产并正式装备F/A-18E/F(部分F/A-18C/D也会改装),假设其基本参数取值与AMSAR相同,则探测能力值为3052.381,此时F/A-18E/F的探测能力得分提高到8.03。

(4)操纵效能得分:0.96,水平:★★★★★(优秀)
评定F/A-18E/F操纵效能得分的理由是:它从2003年开始将装备JHMCS;它的前身F/A-18C/D的飞控系统和作动装置一直是第3代战斗机中最好的之一(F/A-18A/B这方面的水平就与F-16C/D相当了);它在C/D的基础上进一步改进了座舱界面。但是F/A-16E/F的座舱显示和控制设计不如“台风”和“阵风”。

(5)电子对抗能力得分:1.20,水平:★★★★★(优秀)
F/A-18E/F的电子战系统被称为IDECM(“集成防御电子战”的英语缩写)系统,包括雷达告警接收机、有源电子战装备、干扰弹投放装置和拖曳式诱饵(ALE-50)。2003年年底之前拖曳诱饵可能使用更新型的ALE-55,有源电子战装备使用新型的ALQ-214。如果F/A-18E/F在换装具有先进电子对抗能力的APG-79的同时装备激光定向红外对抗装置,则电子对抗能力得分可以达到和F/A-22一样的水平(得分1.4)。

(6)航程得分:1.16,水平:★★★★(良好)
F/A-18E/F机内最大燃油重量6 781千克(C/D为4 900千克),机内油最大航程约2 500千米(按资料中比C/D提高38%计算,C/D为1 800千米) 。对比“台风”和“阵风”,可见远航程是重型战斗机的固有优势。

(7)生存能力得分:1.00,水平:★★★★(良好)
计算生存能力得分的基本参数取值是:13.62米、18.38米、3平方米。F/A-18E/F在细节设计方面注意提高隐身性能,加上70千克吸波涂料,使F/A-18E/F的低可探测性能得到了提高,宣传数据是1.19平方米。但笔者从美国比较权威的资料看到描述其雷达散射截面积与F-16差不多,比F/A-18C/D稍好——而F-16C的雷达散射截面积在3~5平方米之间,F/A-18C/D约为7平方米,使用110千克吸波涂料后约为3平方米。所以这里取3平方米计算生存能力得分。如果F/A-18E/F的雷达散射截面积能达到1.19平方米的水平,则生存能力得分为1.06。

按照目前可以预见的最好的情况计算(中距弹为4枚P3IP4、装备APG-79、装备JHMCS、装备激光定向红外对抗装置),则F/A-18E/F的空战能力评分为33.1(如果还考虑雷达散射截面积的确降低到1.19平方米的话为35.1),对比下面的“阵风”,可见F/A-18E/F的空战能力指数和改进潜力与“阵风”都很接近(“台风”计算值虽然只比F/A-18E/F高0.5,但评估中并没有考虑“台风”超音速性能的优势,故可以确定“台风”优于F/A-18E/F),它作为平台相对于“阵风”可以确认的固有关键优势就是航程远,这也是重型战斗机的固有优势。  



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【★第4名——法国“阵风”:当前空战能力评分:25.5】
各科目评价:
(1)机动性得分:3.58,水平:★★★★(良好)
“阵风”机动性参数得分的计算参数取值是:9.0g、9.0g、330米/秒,40°。与F/A-22和“台风”不同的是“阵风”目前没有采用推力矢量装置的计划,因为法国的观点是与其为飞机装备推力矢量不如让导弹实现推力矢量。但“阵风”具有很好的大迎角飞行性能(40°机动迎角的取值考虑了它的气动布局和作为舰载机的要求),如果装备推力矢量喷管的话就可以实现过失速机动。
“阵风”的设计兼顾了空军和海军、超视距作战和格斗的需要,超音速机动能力比“台风”和F/A-22有明显差距。

(2)火力得分:8.78,水平:★★★★(良好)
其中1门M791B航炮的基本参数取值是:1.0、2 500发/分(是目前单管30毫米炮中射速最高的)、1 025米/秒、263克(参考“德发”554 30毫米航炮的弹丸重量)、30毫米,航炮火力值1.439;
4枚“米卡”雷达型(MICA-EM)的基本参数取值是:45千米、16千米、0.75、360°、35g、30°/秒、90°,4枚导弹火力值3645;
2枚“米卡”红外型(MICA-IR)的基本参数取值与德国IRIS-T一样,所以2枚导弹的火力值也是2836.508。之所以这样取值是因为MICA-IR的导引头是1×64元线列扫描的,将来可能改进成64×64或128×128的凝视阵。另外MICA-IR采用了推力矢量技术,所以机动性可以提高到第4代近距弹的典型水平。
“流星”导弹投产后,“阵风”也将是其用户之一;此时的MICA-IR应该已经采用凝视阵导引头,假设其基本参数取值与AIM-9X/ASRAAM相同,则携带4枚“流星”和2枚MICA-IR的“阵风”火力得分可达9.85。

(3)探测能力得分:7.50,水平:★★★★(良好)
“阵风”的雷达是RBE2(RBE2是法语“双平面电子扫描雷达”的缩写),基本参数取值是140千米、120°、0.90、1.0、10个、6个,探测能力值1803.952;目视探测能力取值12.0。
RBE2的同时跟踪目标数量也是保守数字,另有说法表明它能同时跟踪40个目标;2004年以后的“阵风”F2标准将正式装备包括IRST的“前扇区光学系统”(FSO,还有电视探测跟踪装置合激光测距仪)——IRST的基本参数取值100千米、120°、0.9、0.95,探测能力值712.500,可使上述得分提高到7.84。前2个数值参考“台风”(从FSO的安装方式可知IRST的总搜索方位角不可能达到180°),发现概率取值0.9是因为它与电视装置结合工作,体制衡量系数取0.95是因为IRST采用凝视阵并配合有激光测距仪。
2007年以后的“阵风”F3将装备AMSAR,因此雷达探测能力值将达到3052.381,此时“阵风”的探测能力得分提高到8.24。

(4)操纵效能得分:0.98,水平:★★★★★(优秀)
这里给出“阵风”与F/A-22相当的操纵效能得分的理由是:“阵风”将装备“顶视”头盔显示器;“阵风”的飞控系统具有高度的自动化特性;“阵风”的座舱设计别出心裁,取消了广角平显下方常有的平显控制板或通信/导航/识别控制板而代之以大型彩色显示器,并将其显示内容在视场上与广角平显实现互补,能提高飞行员的态势感知能力;采用声控装置。

(5)电子对抗能力得分:1.20,水平:★★★★★(优秀)
“阵风”的电子战系统被称为SPECTRA(“阵风战斗机对抗威胁的自防御设备”的英语缩写),包括雷达告警接收机、有源电子战装备(前、后向)、导弹逼近告警装置和干扰弹投放装置。该系统实现了高度综合化和自动化,其探测数据与“台风”和F/A-22一样可以用作火控数据(F/A-18E/F的综合电子战系统很可能也具备这种功能,另有资料说最新改进的F-16也能依靠雷达告警接收机的数据发射AGM-88等武器)。对于拖曳式诱饵,达索公司的说法是“正在积极研究中”,激光定向红外对抗装置则没有资料表明正在为“阵风”研制。将来“阵风”若装备AMSAR和拖曳式诱饵(或具有自航行能力的空射诱饵),则电子对抗能力得分可取值1.35。

(6)航程得分:1.06,水平:★★★(一般)
“阵风”机内载油量约4 500千克(单座型),机内燃油最大航程1 800千米。保形油箱已经过飞行试验,假设采用保形油箱后航程也是2 250千米,则航程得分可提高到1.13。

(7)生存能力得分:1.03,水平:★★★★(良好)
计算生存能力得分的基本参数取值是:10.80米、15.27米、3平方米。可见“阵风”与“台风”一样不具备真正的隐身特性。

以上的计算表明“阵风”的空战能力评分约相当于“台风”的92.6%(而且这个评估还没有考虑“台风”的超音速性能带来的优势),主要的差距在火力得分。不过考虑到“阵风”战斗机、MICA导弹都是法国独立研制的产品,并且“阵风”的许多设计独有特色、MICA兼顾了超视距作战和近距格斗,所以笔者认为“阵风”的空战能力评分能达到如此水平很值得钦佩。在未来10年内预计“阵风”的空战能力评分最多可以提高到33.4(考虑的改进有:装备“流星”导弹、装备凝视阵列成像的MICA-IR、装备AMSAR、装备拖曳式诱饵、采用保形油箱),与当时F/A-18E/F可能达到的水平相当(尽管在数字上与当时的“台风”相当,但由于超音速能力的差距,实际上此时“阵风”的空战能力仍然比不上“台风”),比目前提高约31.0%。  



7 回复:【精】用对数法评选世界10大顶级战斗机【转贴】  
【★第5名——俄罗斯苏-35:当前空战能力评分:24.2】

各科目评价:
(1)机动性得分:3.30,水平:★★★★(良好)
苏-35机动性参数得分的计算参数取值是:9.0g、9.0g、300米/秒。其中最大单位重量剩余功率是推测值,比苏-27的330米/秒降低了,因为该机重量和阻力增大,发动机却没变。

(2)火力得分:8.90,水平:★★★★(良好)
其中1门Gsh-301航炮的基本参数取值是:1.0、1 500发/分、870米/秒、410克,30毫米,航炮火力值0.970;  
4枚R-77的基本参数取值是:60千米、14千米、0.75、360°、35g、30°/秒、70°,4枚导弹火力值3307.5;
4枚R-73MD2的基本参数的取值是:30千米、10千米、0.78、360°、50g、40°/秒、120°,4枚导弹火力值4011.429。

R-77导弹的总离轴发射角是取的保守数字,另有说法为160°,此时4枚导弹的火力值7560,飞机火力得分可增加到9.36。最大有效射程可达100千米的冲压型R-77(R-77M)很早就开始了研制,但从现有资料该项目至今对诸如采用2个还是4个进气口之类的基本设计问题仍在争论,而且缺乏稳定的资金保证;R-73系列的后继型研究也早已开始,但是一方面缺乏资金支持,另外至今未见有俄罗斯已采用导弹用凝视阵列导引头的报道。

(3)探测能力得分:7.71,水平:★★★★(良好)
苏-35目前采用的是N-011“甲虫”-27雷达,该雷达基本参数取值是:120千米、170°、0.85、0.95、15个、4个,探测能力值1684.609;苏-35同样装备有IRST,其基本参数取值是:100千米、120°、0.8、0.8,探测能力值533.333;目视探测能力值10。
N-011雷达可同时攻击的目标数量是公开资料(4~6个)中的保守值;IRST的发现距离和总搜索方位角参考苏-27SK的数据。另外苏-35目前已试验过N-011的无源阵型号N-011M,该雷达基本参数取值是:140千米、120°、0.85、1.0、24个、6个,探测能力值1779.967,可使上述得分提高到7.75(公开资料给出的N-011M可同时攻击目标数量是6~8个,这里也取保守值)。这些计算都没有考虑苏-35尾锥中N-012后视雷达的作用。

(4)操纵效能得分:0.9,水平:★★★(一般)
给苏-35操纵效能得分打分的理由是:该机具有可作为主飞行仪表使用的平显;有数据总线并采用HOTAS技术;有多功能显示器并采用数字电传操纵(在苏-37上还与推力矢量控制综合)。目前没有证据表明该机的头盔瞄准具可显示飞行数据。

(5)电子对抗能力得分:1.20,水平:★★★★★(优秀)
苏-35的电子战系统包括包括雷达告警接收机、干扰弹投放装置、有源干扰设备(翼尖吊舱)和导弹逼近告警装置,没有拖曳式诱饵。但俄罗斯已经开发出激光定向红外对抗装置,并在前不久以色列客机遭导弹袭击后进行出口宣传(本国没钱试验和装备)。根据国外报道,苏-30MKK上的雷达告警接收机就可以直接为Kh-31P反辐射导弹提供目标信息,由此可以肯定苏-35的综合电子战系统的自动化和综合化程度都达到了较高的水平。
此外,国外曾报道过苏-30在印度与“幻影”2000-5进行的电子对抗试验,试验中后者的有源干扰设备无法有效干扰前者的雷达,但前者的有源干扰设备却成功压制了后者的RDY。由此可见苏-35的电子战能力和雷达的抗电子干扰能力都相当强。

(6)航程得分:1.25,水平:★★★★★(优秀)
苏-35机内最大载油量达10 250千克,最大航程可达3 400千米(公开资料的保守数字)。

(7)生存能力得分:0.90,水平:★★★(一般)
计算生存能力得分的基本参数取值是:15.16米、22.19米、13.0平方米。

如果R-77M、N-011M或正在研制的更新型有源阵(如N-014)、激光定向红外对抗装置能够装备,苏-35的空战能力评分还将得到进一步提高(隐身方面如果使用吸波涂料的话,参考美国F-16的效果大约可以使雷达散射截面积降低50%~60%)。但是由于众所周知的原因,该机目前没有任何明确的进一步发展计划,整个俄罗斯航空工业似乎都在忙着所谓的“5代机”和赚取外汇(实际上开发5代机也主要是为了赚取外汇)。
F18有这么厉害???