转:就算F-22不开加力速度再高,也算不上超巡

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/20 19:59:17
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4、超音速巡航的作用

我们认为,masstone友提出的用作战半径去除以巡航速度所得出的“滞空时间”概念不具备实际意义。我们之所以产生并对“滞空事件”概念如此“重视”,归根结蒂是出因于我们都是从带有文学色彩的科普文章中了解和想象空战经过的。作者那事前泼墨渲染气氛、事后凝重总结、始终绘声绘色的描述让我们沉浸其中而忘却时间。让我们来看一下为推销产品而作的技术性介绍。1986年10月号《航空知识》上有一篇对国产的F-7M “空中哨兵”式战斗机出口创汇所作的宣传资料型文章“该机……从机场起飞……可……巡逻40分钟,并作战2分钟”。

天晓得,当我从橱柜中拿出咖啡、咖啡伴侣和糖配好比例后加水搅拌均匀,还没等喝,空战已结束了。这就是现代空战。

朋友们可能还记得我们在前面做的那个游戏,在游戏中,我们的直接感觉是,作战半径只有总航程的大约1/3。扣除一去一回的“半径”还有1/3左右的油料跑到哪里去了?是的,用来空战了。没有飞行员能保证在空战中不开加力推力,除非他希望被击落。但是,我是读西方经济学的,我不难想象用西方的战争经济学观点来看,只占总任务时间几十分之一的空战时间却要消耗掉总油量的1/3,这实在是太不成比例了。巡逻可以派巡逻机,没有必要让油老虎在天上烧钱。这就是为什么西方国家(尤以美国为首)还大力发展巡逻机的真正原因。美国的P-3要换了。(他们连巡逻机也要升级换代!)这体现了“用兵一时,养兵千日”的理念。

刚才我们用的“空中哨兵”的例子是指该机执行防御任务时,携带3个副油箱,2枚空空导弹。但这样的任务载荷在“猛禽”那里是不可想象的。既然长途奔袭来了,就要取得战场上的空中优势。所以,“猛禽”机的载弹量足够保证更长时间的空战需要,但这里的“足够”是相对的,它相对于的是1)敌机是否也有相当多的弹药、2)敌机即使有足够的弹药,是否有足够的油料。下面我们会更清楚地看到这一点。

战争,无非是攻、守、和相持。在绝大多数战斗机都可以高亚音速作为巡航速度的情况下,F-22的M1.58超音速巡航无非就是比那些处于高亚音速状态的战斗机的实际速度高一倍,我们所重视的是这一倍会带来什么后果。

先来看F-22的进攻。“猛禽”护航载有巡航导弹的轰炸机起飞后,即被发现,守方为了不让轰炸机有发射导弹的机会决定在尽可能元的距离上截击,立即起飞战斗机拦截,这一情况同样也马上就被F-22知道,F-22随即进入超音速巡航状态对截击进行反截击。守方飞行员当然知道会有F-22护航,且F-22的超音速巡航能力不是秘密,为了能有足够近的距离发射导弹攻击轰炸机,守方飞行员不得不开加力以加快接敌速度,但由于F-22在超音速巡航下的作战半径更大,所以F-22的飞行员更“舍得”提前进入超音速状态,而且其巡航速度高出对方一倍,相比之下,守方飞行员是后加速,所以我们只能假设对守方飞行员最有力的情况也只是刚好处在这样一个“边际”:它的导弹也能勉强够得上轰炸机了,F-22的导弹也飞过来了。于是守方飞行员不得不机动规避并与F-22空战。现在我们假定双方的火力和机动性相当,打成平手。但守方由于在赶往空战区域的途中(我们用个术语叫“进入空战窗口”)开了加力燃烧室,现在,它的油量不够了……。

再来看,守方用F-22进行防御。假如进攻方也和刚才的防守方一样,为了能尽快进入交战窗口而过早地开加力,那么在空战中他将面临类似的情况,即:它将不得不返航而让自己的轰炸机去遭受“猛禽”的屠戮。但我们现在让F-22作为第一批截击机,只是把防线外推,而进攻方只用他们的亚音速巡航来保持进攻速度,于是就不存在油料不足的问题了。但进攻方仍然遇到大麻烦。由于F-22的巡航速度是超音速的,高出对手一倍,所以在空战中拥有“剩余功率剩余能量,先机进攻择机退出”的优越性(这一点我们后面会提到)。所以,F-22仍然占上风。

就防御,我们在做一个不利于F-22的假定,进攻方为“华约集团”,黄蜂般铺天盖地的飞机总算是压过了F-22的优越性能。但由于F-22外推了防线,所以守方仍要飞行很长的距离才能到达指定空域发射武器。危险的是,由于在不到最大作战半径的距离上就被F-22拦截下来进行空战,已经在空战中开过加力燃烧室的护航飞机马上就不得不返航了。轰炸机将不得不单独面对首方的下一批次的拦截,可谓凶多吉少。而守方,不仅赢得了更远范围的战场空间,更重要的是赢得了时间来进行战斗部署。

综上所述,我们不难看出,“滞空时间”应理解成为“制空时间”而不要陷入于“滞空”时间。打一个浅显的比方,你在上下班途中所花的时间再长,老板也不会加你工资的,老美们上下班的距离虽长,但他们自己开车去,路上所耗时间并不长,人又节省了精力,把精力花在工作、学习、玩乐上,哪里不好花,非要浪费在路上?!飞行员长时间坐在驾驶舱里驾驶飞机同样消耗精力和体力。所以,再说一遍,按照“超音速巡航”的设计理念——这是一个甚至包含了生物工程学和生物经济学的概念——战斗机往返途中的时间和油料等等的一切耗费应节省下来用到空战(时间)当中去。

我们来看超音速巡航怎样为夺得战机奠定了基础。

这里先引用一段masstone提供的英文原话:“An airspeed that usually results in the best fuel economy and is usually between 1/2 and 2/3 of full power.”并感谢同步翻译:“巡航速度是指有最经济油耗的空气速度,通常介于(引擎)1/2到2/3全功率间。”整个这一段话的前半部分我已经反驳过,后半部分我也不能同意,在我看来这1/2到1/3适合的是民用机而军机的比值大约在2/3到3/4之间,由于我既没有找到反对的理由,也没找到支持的理由,加上,我们做定性分析,而不是定量分析,暂取中值2/3来加以说明。为仅显示超音速巡航的优越之处而不对F-22的性能做综合评定,我们假定空战的双方均为 F-22 所不同的是,A型有超音速巡航性能(简称“超巡”),B型则无此性能。

假定,现在双方都以巡航速度接敌,即双方的引擎都处于2/3全功率状态,这时A方的速度为M1.58,B方的速度为M0.85。若双方都处于进攻状态,同时发现对方,并实施机动,我们将看到,由于B方的速度几乎只是A方的一半,所以在水平机动上,B方的盘旋半径会略小于A方,但A方的盘旋角速率却大大高于B方,就是说,A方在尾追中将能更快地以机头指向B方;在被尾追时则更易使得B方丢失目标。在垂直面上,速度更大的一方无论是转入俯冲或爬升,都比速度原本就较慢的一方来得更快。进一步地说,速度快的一方和速度慢的一方一样都可以通过作各种机动动作来减速,但当需要加速度的时候,由于装有可做超巡发动机的A方本身所具有的速度基数大得多,且引擎增加功率的速度也快得多,因此,加速度远不是B方所能赶得上的。另外,根据伊伯格的能量机动理论,B方由于发动机加速功率不及A方,其要在极有限的规定时间内获得速度带来的能量,只能是先爬升到更高的高度,通过俯冲来获得能量,但俯冲的过程也就是能量的丧失过程,一旦其失去足够的高度,也就要靠发动机来重新加速了。但有超巡能力的A机则不同,由于考虑了超巡性能的需要,其引擎在M.0.7到M.1.5的空战速度包线内有着最低油耗,这时只要增加供油流量,提高转速,就可使之推力增加的百分比大大高于虽有更大的最大推力但推力增加百分比却较少的发动机。说得简单些就是,也许B型机的引擎最大加力推力高于A型的引擎,但A型通过先获得更高的推力及其带来的更高机动性,而在B型尚在以较慢速度加速时,就将其击落。也同样由于超巡的能力,A型可以凭借速度优势在B型尚不及反应时就展开攻击,也可以选择在情况过于不利时,以更大的加速度撤离。对以上叙述仍有疑惑者,请看文后对段落的比喻行解说。

我们以上硬性规定了对抗的双方都是F-22,只不过A型有超巡性能,B型则被装了其他不明型号的发动机,所以不具备超巡性能。但毕竟两者的其他方面都是围绕超巡性能来设计的。假如具备超巡性能的F-22的对手是其他本身就没有设计为超巡性能而考虑的战斗机,“猛禽”的优势将在实际量上更显著。

由于本文系为“超音速巡航”而写,F-22的其他特点,不在讨论范围之列。F-22也假定其为目前唯一具备超巡能力的在役战斗机而仅作引例。

在此值得一提的是,我们切莫以为美军上下处在转型之中,就以为其在冷战时期规划设计的武器就会被全部否定,就会过时。恰恰相反,诸如象F-22这样在冷战末期,以大强度、大范围、大数量的对抗为主导思想设计出来的武器,其诸如“超音速巡航”的设计概念有着极强的对抗性和适应性。任何试图以F-22所代表的 “超音速巡航”设计概念为对手的一方,在自身尚未在武器概念的设计上强大到先进于当初的“华约组织”的时候,就盲目无视像超音速巡航这种设计概念上的优越性,恐怕将来连总结教训的时间都没有了。
到目前为止,对于超音速巡航的问题,大致可以分成两个阵营:以维护“猎狐狗”为一派,认为,只要能以超过音速保持一段足够长的时间飞行,就可以算作超音速巡航。当然,这一派还有一些其他的观点,但显然都是以这一条作为基础的。另一派,坚持“猛禽”战斗机所表现的超音速巡航能力才可以真正地被称为超音速巡航。这一派的观点是:“超音速巡航”定义了:所谓战斗机的巡航速度就是战斗机能以超过音速做最大作战半径的飞行。

由于,“猛禽”式战斗机是一种完全新生的事物,在其上所应用的技术代表着当前最先进的技术成果,该机在研制时所提出的理念是当时所没有的,这决定了其本身的革命性。在事实上,是“猛禽”而不是“猎狐狗”带来了超音速巡航这一概念,所以,在制空权的战斗当中,没有任何可以妥协的余地,这两者之间的较量,其本质上是以先进科学和新兴技术为代表的全新定位、全新定义的概念和以旧有的,现存的技术为代表的“我家祖上很阔”的观念之间的辩论。

作为超音速巡航的定义派,我们认为,我们的观点是革命性的,这种革命性体现在:我们不仅用定义来衡量以前现存的机型,我们同样也可以用定义来衡量F-22 “Raptor”。假如,F-22的性能确实不符合我们的定义,那么,我们同样认为F-22没有超音速巡航性能。我们就可以认为,这一机型的开发就超音速巡航这一指标来说是失败的。但成为定义派,必将胜利是因为,其一、超音速巡航战斗机的诞生是必然的和无可避免的,当代战争的演进规定了战斗机必须有超音速巡航性能。其二、抱住“猎狐狗”式战斗机不放的保守派必定失败,因为,当“超音速巡航”概念没有被提出时,“猎狐狗”从来就不是一种能超音速巡航的战斗机,而当这一先进概念被提出后,它又突然变得是一种“超音速巡航”的战斗机了。这种对同一对象的指称既是,又不是的逻辑混乱决定了其失败是不可避免的。

作为定义派,一个偷懒的办法是把超音速巡航定义成:不开加力后燃室即可做长时间超音速飞行,但正如我在前文中一再强调的一样,这样的定义将无法解释SR-71和 发动机无后燃室战斗机的情况。尤其是后者,假如一架战斗机装的是无加力发动机,而其由于推力大、推重比高,又能做长时间的超音速飞行,我们该如何定义它呢?而且,撇开“超音速”不谈,一架战斗机即使不开后燃室,其所可以达到的速度也有无穷多种,80%,81%,82%……净推力时我们是否有无穷多种“巡航速度”呢?当然不是。所以,巡航速度只能有我们已经规定的那一种。

至于保守派,出于保住MiG-31的需要,则是声称:只要能以超过音速保持一段足够长的时间飞行,就可以算作超音速巡航。那么我倒同样可以问:多长的时间,才算是“一段足够长的时间”呢?5分钟、10分钟、11分钟还是11分钟50 秒……?在计算这种可笑的时间长度之前,是否动过脑子想一想,随着技术进步,这样的时间规定随时都会被打破!反过来说,保守派的荒唐观点是:一架MiG- 19战斗机假若以M1.3的最大速度只能飞400公里远,那么它就是飞了大约15分钟——这一在他们看来是足够长的时间——也可以算作是做了一次超音速巡航了。那么,让保守派继续装备米格-19去吧!

我们再来看他们的米格-31。这里有一份米格-31 的资料,我已经对这样“奇特”的两种 巡航速度提出过尖锐批评。我们现在姑且假定它有所谓的M2.3的巡航速度,在此速度下的作战半径也有720公里,如果是这样,以M2.3跑完720公里的作战半径所费时间不会超过20分钟,打个来回,也不过40分钟,请问哪里出来的3小时36分钟的续航时间呢?即使算它返航是用亚音速M0.85飞这720公里,也要不了1小时,加上刚才的20分钟,不过80分钟,但给出的续航时间竟达216分钟,还有136分钟(将近2个半小时)哪里去了?……to be continue。

对了,这两半小时可以用来空战。请注意,“空战”在米格-31战斗机那里的意义在于:空战时的飞行比常规直线飞行更省油!因为保守派们驾驶米格战斗机空战时,是从不开加力后燃器的。假如由我驾驶飞机空战,我倒是不指望我的对手会在与我空战时不开后燃器,我只是巴不得他的加力引擎出故障,现在,就让我们的保守派在空战时关掉加力吧,我真希望他们那样做……。

然而,超音速巡航的定义是否能成立,不取决于保守派们在空战时是否会打开加力引擎,而取决于这一定义的产生是不是具有必然性,也就是说,是否作为军事航空技术发展到今天必然产物而出现。换句话说,我们为什么定义F-22“猛禽”具有唯一可能的超音速巡航能力,而不承认其他型号的战斗机具此性能。我们知道, “英国电气”的“闪电”式战斗机原型机P.1 在1954年8月4日的试飞中,在尚未开加力后燃室的情况下超过了M.1.0。我们承认,这是人类航空技术上的一个重要进步,同时也表明英国的航空引擎技术无疑代表了世界上最先进的水平,至少在当时是这样。但50年后的今天,我们不认为这一试飞结果可以作为超音速巡航的速度是因为这一结果不能满足我们的经典定义要求,这一要求的门槛设在:任何一种超音速,能否保证达到最大航程。这是超音速巡航经典定义的基本要求,我们下面还将提出更高要求。问题出在,无论是“英国电气”的“闪电”战斗机还是其他任何一种战斗机,他都首先必须能在不开后加力器的条件下作持久的超音速飞行,然后,才有可能——也只是可能——在超音速下巡航。(为什么只是可能,我在正文中已有阐述。)这一情况不仅适用于“闪电”,当然适用于评价Su-15“Flagon”等,任何一种传说中有超音速巡航能力的飞行器。①

我们不认为我们的定义是过于严厉和过于苛刻的,因为能够达到或者用数学的语言来说,在超音速下无穷趋近于最大航程是最起码的条件,因为缺少这一条件,超音速下的航程和超音速巡航无法等阶。根据公开资料所知,唯一能满足这一最基本条件的飞行器,只有SR-71。其最大速度可达M.3.5,巡航速度M.3.2。

但我们不认为它导致了“超音速巡航”这一概念的产生。因为,我们对超音速巡航有着其实更为狭义的规定。这样的严格,来自于F-22:对于F-22我们同样不认为它有超音速巡航能力,假如F-22只是在他的原型机YF-22阶段能以超音速达到最大航程而在实用型的F-22上丧失了这样的特性。我们对F-22是这样的规定,然后才以这样的规定衡量其他机型,没有特例。也同样是在这一意义下,前面所提到的“闪电”式战斗机被淘汰出局。② 特别要指出的是,SR-71虽然满足了超音速巡航的基本定义,但我们并不认为它具有F-22这样的革命性是由于,前者是把超音速巡航的基本定义当作上限来达到的,后者则是将超音速巡航作为下限来完成的。我们看到:在F-22的“4S”中,“超音速巡航”是第一个S。这也意味着,超音速巡航在“猛禽”那里是最基本的必要前提,只有在这一前提下,才有第二个S,超常规机动。这一必要前提还附加并包容了超视距空战、低可测性等特性。在F-22那里,超音速巡航已经不再像在SR-71那里,那样为突入防区,躲避拦截而提出的一项指标,而是一个和其他性能相关联的指标群,是一个有机的整体。这正是F-22所带来的超音速巡航的革命,这才是超音速巡航的真正意义之所在。

①{对于英文特别好的朋友,我建议他可以查阅美版《韦伯斯特大辞典》,cruise一词有smooth, effortless的意思在内。从词义学的角度说,只有smooth, 没有effortless解释来的cruise一词的词义是不完整的。} 用逻辑的语言来说就是 Supersonic∩Cruise〈==〉Supercruise;(Cruise=to move speedily, smoothly, effortlessly ……。)

②这里有一点有趣的是:“猛禽”机,原名“闪电Ⅱ”。

补充:从目前来看F-22也没有能达到标准的超音速巡航的定义,充其量只能是不加力超音速 (nonreheater supersonic),不论其不加力的超音速速度有多高。信息来源:中国黑客论坛(http://www.hackerbbs.net)
4、超音速巡航的作用

我们认为,masstone友提出的用作战半径去除以巡航速度所得出的“滞空时间”概念不具备实际意义。我们之所以产生并对“滞空事件”概念如此“重视”,归根结蒂是出因于我们都是从带有文学色彩的科普文章中了解和想象空战经过的。作者那事前泼墨渲染气氛、事后凝重总结、始终绘声绘色的描述让我们沉浸其中而忘却时间。让我们来看一下为推销产品而作的技术性介绍。1986年10月号《航空知识》上有一篇对国产的F-7M “空中哨兵”式战斗机出口创汇所作的宣传资料型文章“该机……从机场起飞……可……巡逻40分钟,并作战2分钟”。

天晓得,当我从橱柜中拿出咖啡、咖啡伴侣和糖配好比例后加水搅拌均匀,还没等喝,空战已结束了。这就是现代空战。

朋友们可能还记得我们在前面做的那个游戏,在游戏中,我们的直接感觉是,作战半径只有总航程的大约1/3。扣除一去一回的“半径”还有1/3左右的油料跑到哪里去了?是的,用来空战了。没有飞行员能保证在空战中不开加力推力,除非他希望被击落。但是,我是读西方经济学的,我不难想象用西方的战争经济学观点来看,只占总任务时间几十分之一的空战时间却要消耗掉总油量的1/3,这实在是太不成比例了。巡逻可以派巡逻机,没有必要让油老虎在天上烧钱。这就是为什么西方国家(尤以美国为首)还大力发展巡逻机的真正原因。美国的P-3要换了。(他们连巡逻机也要升级换代!)这体现了“用兵一时,养兵千日”的理念。

刚才我们用的“空中哨兵”的例子是指该机执行防御任务时,携带3个副油箱,2枚空空导弹。但这样的任务载荷在“猛禽”那里是不可想象的。既然长途奔袭来了,就要取得战场上的空中优势。所以,“猛禽”机的载弹量足够保证更长时间的空战需要,但这里的“足够”是相对的,它相对于的是1)敌机是否也有相当多的弹药、2)敌机即使有足够的弹药,是否有足够的油料。下面我们会更清楚地看到这一点。

战争,无非是攻、守、和相持。在绝大多数战斗机都可以高亚音速作为巡航速度的情况下,F-22的M1.58超音速巡航无非就是比那些处于高亚音速状态的战斗机的实际速度高一倍,我们所重视的是这一倍会带来什么后果。

先来看F-22的进攻。“猛禽”护航载有巡航导弹的轰炸机起飞后,即被发现,守方为了不让轰炸机有发射导弹的机会决定在尽可能元的距离上截击,立即起飞战斗机拦截,这一情况同样也马上就被F-22知道,F-22随即进入超音速巡航状态对截击进行反截击。守方飞行员当然知道会有F-22护航,且F-22的超音速巡航能力不是秘密,为了能有足够近的距离发射导弹攻击轰炸机,守方飞行员不得不开加力以加快接敌速度,但由于F-22在超音速巡航下的作战半径更大,所以F-22的飞行员更“舍得”提前进入超音速状态,而且其巡航速度高出对方一倍,相比之下,守方飞行员是后加速,所以我们只能假设对守方飞行员最有力的情况也只是刚好处在这样一个“边际”:它的导弹也能勉强够得上轰炸机了,F-22的导弹也飞过来了。于是守方飞行员不得不机动规避并与F-22空战。现在我们假定双方的火力和机动性相当,打成平手。但守方由于在赶往空战区域的途中(我们用个术语叫“进入空战窗口”)开了加力燃烧室,现在,它的油量不够了……。

再来看,守方用F-22进行防御。假如进攻方也和刚才的防守方一样,为了能尽快进入交战窗口而过早地开加力,那么在空战中他将面临类似的情况,即:它将不得不返航而让自己的轰炸机去遭受“猛禽”的屠戮。但我们现在让F-22作为第一批截击机,只是把防线外推,而进攻方只用他们的亚音速巡航来保持进攻速度,于是就不存在油料不足的问题了。但进攻方仍然遇到大麻烦。由于F-22的巡航速度是超音速的,高出对手一倍,所以在空战中拥有“剩余功率剩余能量,先机进攻择机退出”的优越性(这一点我们后面会提到)。所以,F-22仍然占上风。

就防御,我们在做一个不利于F-22的假定,进攻方为“华约集团”,黄蜂般铺天盖地的飞机总算是压过了F-22的优越性能。但由于F-22外推了防线,所以守方仍要飞行很长的距离才能到达指定空域发射武器。危险的是,由于在不到最大作战半径的距离上就被F-22拦截下来进行空战,已经在空战中开过加力燃烧室的护航飞机马上就不得不返航了。轰炸机将不得不单独面对首方的下一批次的拦截,可谓凶多吉少。而守方,不仅赢得了更远范围的战场空间,更重要的是赢得了时间来进行战斗部署。

综上所述,我们不难看出,“滞空时间”应理解成为“制空时间”而不要陷入于“滞空”时间。打一个浅显的比方,你在上下班途中所花的时间再长,老板也不会加你工资的,老美们上下班的距离虽长,但他们自己开车去,路上所耗时间并不长,人又节省了精力,把精力花在工作、学习、玩乐上,哪里不好花,非要浪费在路上?!飞行员长时间坐在驾驶舱里驾驶飞机同样消耗精力和体力。所以,再说一遍,按照“超音速巡航”的设计理念——这是一个甚至包含了生物工程学和生物经济学的概念——战斗机往返途中的时间和油料等等的一切耗费应节省下来用到空战(时间)当中去。

我们来看超音速巡航怎样为夺得战机奠定了基础。

这里先引用一段masstone提供的英文原话:“An airspeed that usually results in the best fuel economy and is usually between 1/2 and 2/3 of full power.”并感谢同步翻译:“巡航速度是指有最经济油耗的空气速度,通常介于(引擎)1/2到2/3全功率间。”整个这一段话的前半部分我已经反驳过,后半部分我也不能同意,在我看来这1/2到1/3适合的是民用机而军机的比值大约在2/3到3/4之间,由于我既没有找到反对的理由,也没找到支持的理由,加上,我们做定性分析,而不是定量分析,暂取中值2/3来加以说明。为仅显示超音速巡航的优越之处而不对F-22的性能做综合评定,我们假定空战的双方均为 F-22 所不同的是,A型有超音速巡航性能(简称“超巡”),B型则无此性能。

假定,现在双方都以巡航速度接敌,即双方的引擎都处于2/3全功率状态,这时A方的速度为M1.58,B方的速度为M0.85。若双方都处于进攻状态,同时发现对方,并实施机动,我们将看到,由于B方的速度几乎只是A方的一半,所以在水平机动上,B方的盘旋半径会略小于A方,但A方的盘旋角速率却大大高于B方,就是说,A方在尾追中将能更快地以机头指向B方;在被尾追时则更易使得B方丢失目标。在垂直面上,速度更大的一方无论是转入俯冲或爬升,都比速度原本就较慢的一方来得更快。进一步地说,速度快的一方和速度慢的一方一样都可以通过作各种机动动作来减速,但当需要加速度的时候,由于装有可做超巡发动机的A方本身所具有的速度基数大得多,且引擎增加功率的速度也快得多,因此,加速度远不是B方所能赶得上的。另外,根据伊伯格的能量机动理论,B方由于发动机加速功率不及A方,其要在极有限的规定时间内获得速度带来的能量,只能是先爬升到更高的高度,通过俯冲来获得能量,但俯冲的过程也就是能量的丧失过程,一旦其失去足够的高度,也就要靠发动机来重新加速了。但有超巡能力的A机则不同,由于考虑了超巡性能的需要,其引擎在M.0.7到M.1.5的空战速度包线内有着最低油耗,这时只要增加供油流量,提高转速,就可使之推力增加的百分比大大高于虽有更大的最大推力但推力增加百分比却较少的发动机。说得简单些就是,也许B型机的引擎最大加力推力高于A型的引擎,但A型通过先获得更高的推力及其带来的更高机动性,而在B型尚在以较慢速度加速时,就将其击落。也同样由于超巡的能力,A型可以凭借速度优势在B型尚不及反应时就展开攻击,也可以选择在情况过于不利时,以更大的加速度撤离。对以上叙述仍有疑惑者,请看文后对段落的比喻行解说。

我们以上硬性规定了对抗的双方都是F-22,只不过A型有超巡性能,B型则被装了其他不明型号的发动机,所以不具备超巡性能。但毕竟两者的其他方面都是围绕超巡性能来设计的。假如具备超巡性能的F-22的对手是其他本身就没有设计为超巡性能而考虑的战斗机,“猛禽”的优势将在实际量上更显著。

由于本文系为“超音速巡航”而写,F-22的其他特点,不在讨论范围之列。F-22也假定其为目前唯一具备超巡能力的在役战斗机而仅作引例。

在此值得一提的是,我们切莫以为美军上下处在转型之中,就以为其在冷战时期规划设计的武器就会被全部否定,就会过时。恰恰相反,诸如象F-22这样在冷战末期,以大强度、大范围、大数量的对抗为主导思想设计出来的武器,其诸如“超音速巡航”的设计概念有着极强的对抗性和适应性。任何试图以F-22所代表的 “超音速巡航”设计概念为对手的一方,在自身尚未在武器概念的设计上强大到先进于当初的“华约组织”的时候,就盲目无视像超音速巡航这种设计概念上的优越性,恐怕将来连总结教训的时间都没有了。
到目前为止,对于超音速巡航的问题,大致可以分成两个阵营:以维护“猎狐狗”为一派,认为,只要能以超过音速保持一段足够长的时间飞行,就可以算作超音速巡航。当然,这一派还有一些其他的观点,但显然都是以这一条作为基础的。另一派,坚持“猛禽”战斗机所表现的超音速巡航能力才可以真正地被称为超音速巡航。这一派的观点是:“超音速巡航”定义了:所谓战斗机的巡航速度就是战斗机能以超过音速做最大作战半径的飞行。

由于,“猛禽”式战斗机是一种完全新生的事物,在其上所应用的技术代表着当前最先进的技术成果,该机在研制时所提出的理念是当时所没有的,这决定了其本身的革命性。在事实上,是“猛禽”而不是“猎狐狗”带来了超音速巡航这一概念,所以,在制空权的战斗当中,没有任何可以妥协的余地,这两者之间的较量,其本质上是以先进科学和新兴技术为代表的全新定位、全新定义的概念和以旧有的,现存的技术为代表的“我家祖上很阔”的观念之间的辩论。

作为超音速巡航的定义派,我们认为,我们的观点是革命性的,这种革命性体现在:我们不仅用定义来衡量以前现存的机型,我们同样也可以用定义来衡量F-22 “Raptor”。假如,F-22的性能确实不符合我们的定义,那么,我们同样认为F-22没有超音速巡航性能。我们就可以认为,这一机型的开发就超音速巡航这一指标来说是失败的。但成为定义派,必将胜利是因为,其一、超音速巡航战斗机的诞生是必然的和无可避免的,当代战争的演进规定了战斗机必须有超音速巡航性能。其二、抱住“猎狐狗”式战斗机不放的保守派必定失败,因为,当“超音速巡航”概念没有被提出时,“猎狐狗”从来就不是一种能超音速巡航的战斗机,而当这一先进概念被提出后,它又突然变得是一种“超音速巡航”的战斗机了。这种对同一对象的指称既是,又不是的逻辑混乱决定了其失败是不可避免的。

作为定义派,一个偷懒的办法是把超音速巡航定义成:不开加力后燃室即可做长时间超音速飞行,但正如我在前文中一再强调的一样,这样的定义将无法解释SR-71和 发动机无后燃室战斗机的情况。尤其是后者,假如一架战斗机装的是无加力发动机,而其由于推力大、推重比高,又能做长时间的超音速飞行,我们该如何定义它呢?而且,撇开“超音速”不谈,一架战斗机即使不开后燃室,其所可以达到的速度也有无穷多种,80%,81%,82%……净推力时我们是否有无穷多种“巡航速度”呢?当然不是。所以,巡航速度只能有我们已经规定的那一种。

至于保守派,出于保住MiG-31的需要,则是声称:只要能以超过音速保持一段足够长的时间飞行,就可以算作超音速巡航。那么我倒同样可以问:多长的时间,才算是“一段足够长的时间”呢?5分钟、10分钟、11分钟还是11分钟50 秒……?在计算这种可笑的时间长度之前,是否动过脑子想一想,随着技术进步,这样的时间规定随时都会被打破!反过来说,保守派的荒唐观点是:一架MiG- 19战斗机假若以M1.3的最大速度只能飞400公里远,那么它就是飞了大约15分钟——这一在他们看来是足够长的时间——也可以算作是做了一次超音速巡航了。那么,让保守派继续装备米格-19去吧!

我们再来看他们的米格-31。这里有一份米格-31 的资料,我已经对这样“奇特”的两种 巡航速度提出过尖锐批评。我们现在姑且假定它有所谓的M2.3的巡航速度,在此速度下的作战半径也有720公里,如果是这样,以M2.3跑完720公里的作战半径所费时间不会超过20分钟,打个来回,也不过40分钟,请问哪里出来的3小时36分钟的续航时间呢?即使算它返航是用亚音速M0.85飞这720公里,也要不了1小时,加上刚才的20分钟,不过80分钟,但给出的续航时间竟达216分钟,还有136分钟(将近2个半小时)哪里去了?……to be continue。

对了,这两半小时可以用来空战。请注意,“空战”在米格-31战斗机那里的意义在于:空战时的飞行比常规直线飞行更省油!因为保守派们驾驶米格战斗机空战时,是从不开加力后燃器的。假如由我驾驶飞机空战,我倒是不指望我的对手会在与我空战时不开后燃器,我只是巴不得他的加力引擎出故障,现在,就让我们的保守派在空战时关掉加力吧,我真希望他们那样做……。

然而,超音速巡航的定义是否能成立,不取决于保守派们在空战时是否会打开加力引擎,而取决于这一定义的产生是不是具有必然性,也就是说,是否作为军事航空技术发展到今天必然产物而出现。换句话说,我们为什么定义F-22“猛禽”具有唯一可能的超音速巡航能力,而不承认其他型号的战斗机具此性能。我们知道, “英国电气”的“闪电”式战斗机原型机P.1 在1954年8月4日的试飞中,在尚未开加力后燃室的情况下超过了M.1.0。我们承认,这是人类航空技术上的一个重要进步,同时也表明英国的航空引擎技术无疑代表了世界上最先进的水平,至少在当时是这样。但50年后的今天,我们不认为这一试飞结果可以作为超音速巡航的速度是因为这一结果不能满足我们的经典定义要求,这一要求的门槛设在:任何一种超音速,能否保证达到最大航程。这是超音速巡航经典定义的基本要求,我们下面还将提出更高要求。问题出在,无论是“英国电气”的“闪电”战斗机还是其他任何一种战斗机,他都首先必须能在不开后加力器的条件下作持久的超音速飞行,然后,才有可能——也只是可能——在超音速下巡航。(为什么只是可能,我在正文中已有阐述。)这一情况不仅适用于“闪电”,当然适用于评价Su-15“Flagon”等,任何一种传说中有超音速巡航能力的飞行器。①

我们不认为我们的定义是过于严厉和过于苛刻的,因为能够达到或者用数学的语言来说,在超音速下无穷趋近于最大航程是最起码的条件,因为缺少这一条件,超音速下的航程和超音速巡航无法等阶。根据公开资料所知,唯一能满足这一最基本条件的飞行器,只有SR-71。其最大速度可达M.3.5,巡航速度M.3.2。

但我们不认为它导致了“超音速巡航”这一概念的产生。因为,我们对超音速巡航有着其实更为狭义的规定。这样的严格,来自于F-22:对于F-22我们同样不认为它有超音速巡航能力,假如F-22只是在他的原型机YF-22阶段能以超音速达到最大航程而在实用型的F-22上丧失了这样的特性。我们对F-22是这样的规定,然后才以这样的规定衡量其他机型,没有特例。也同样是在这一意义下,前面所提到的“闪电”式战斗机被淘汰出局。② 特别要指出的是,SR-71虽然满足了超音速巡航的基本定义,但我们并不认为它具有F-22这样的革命性是由于,前者是把超音速巡航的基本定义当作上限来达到的,后者则是将超音速巡航作为下限来完成的。我们看到:在F-22的“4S”中,“超音速巡航”是第一个S。这也意味着,超音速巡航在“猛禽”那里是最基本的必要前提,只有在这一前提下,才有第二个S,超常规机动。这一必要前提还附加并包容了超视距空战、低可测性等特性。在F-22那里,超音速巡航已经不再像在SR-71那里,那样为突入防区,躲避拦截而提出的一项指标,而是一个和其他性能相关联的指标群,是一个有机的整体。这正是F-22所带来的超音速巡航的革命,这才是超音速巡航的真正意义之所在。

①{对于英文特别好的朋友,我建议他可以查阅美版《韦伯斯特大辞典》,cruise一词有smooth, effortless的意思在内。从词义学的角度说,只有smooth, 没有effortless解释来的cruise一词的词义是不完整的。} 用逻辑的语言来说就是 Supersonic∩Cruise〈==〉Supercruise;(Cruise=to move speedily, smoothly, effortlessly ……。)

②这里有一点有趣的是:“猛禽”机,原名“闪电Ⅱ”。

补充:从目前来看F-22也没有能达到标准的超音速巡航的定义,充其量只能是不加力超音速 (nonreheater supersonic),不论其不加力的超音速速度有多高。
说实话,看完此长文本菜开始怀疑自己的智商了,因为看了3遍都没看懂到底蛤蟆意思。。。。惭愧惭愧。:') :') :') :') :')
讲的什么玩意啊?好象作者认为巡航是指最经济的速度.超音速巡航是指在超过音速的某速度下可以飞的最远的速度,并以此推断F-22不具备超音速巡航的标准.
还翻出了字典来解释..呵呵,遗憾的是发明这个词的小圈子把他们的supercruise到底定义为什么,作者可能并不清楚.

BTW:作者用nonreheater来代表常用的without afterburning.挺奇怪的.呵呵。reheater 可以用做加力讲吗?
巡逻可以派巡逻机,没有必要让油老虎在天上烧钱。这就是为什么西方国家(尤以美国为首)还大力发展巡逻机的真正原因。美国的P-3要换了。(他们连巡逻机也要升级换代!)这体现了“用兵一时,养兵千日”的理念。


P3那样的速度如何拦截MIG25那样的侦察机??原作者果然脑子有坑啊;P ;P ;P
看到这里下面已经可以不用看了
指月
好啊,从定义上把超音速巡航否定了,下一步是把隐身,超机动性等等一一否定,那F-22就一点也不可怕啦~:victory:
F22的超音速巡航实际上仅仅是在发动机处于巡航推力,在某一高度下可以超过音速。通常也就是M1.1-1,2左右。平常声称的M1.58的速度是在最大推力下出现的,不能维持较长的时间。否则就不会出现最大速度为M2的反常情况。
大概作者硬是要把超音速巡航当经济巡航

F-22的超音速巡航是需要在军用推力下实现的,肯定不是经济巡航了

所以在超巡条件下航程是有折扣的
其实这个算不算巡航争了好久,我记得以前CD也争过。
其实我觉得有什么好争的呢?只要知道F-22能长时间超音速飞行,对战斗机战术是个新挑战就可以了。
]]
达到开加力飞行耗油多,速度加快的效果,本质上还是通过耗油多来加快速度.并且这个油速转化效率并比不其他飞机高.并且这个超速时间并不比其他飞机长.--------------------------------
凭这这几句话,足可以给您颁发
F-22超音速飞行阻力小。在相同速度下,比如维持m1.6,比其他飞机需要的推力小,油是这么省的。
看了两遍了、但是看不懂什么意思呀、天啊、我的智商有问题还是文章有问题、、、
:) ;P ;P
f-22还可以慢到与50年代生产的小螺旋浆飞机同步飞行----“-超音速巡航”更多的是指空战时的动力储备,而不是解决飞行员内急用的。
原帖由 王爷 于 2007-2-27 14:03 发表
好啊,从定义上把超音速巡航否定了,下一步是把隐身,超机动性等等一一否定,那F-22就一点也不可怕啦~:victory:

这个文章并没有否定F22的作战实力,只是在细节上抠了些字眼.
;P ;P ;P
原帖由 zwz 于 2007-2-27 18:09 发表
F-22超音速飞行阻力小。在相同速度下,比如维持m1.6,比其他飞机需要的推力小,油是这么省的。


阻力小...呵呵,小的过J-7吗?小的过J-8II吗?

重量M=(F推力-F其他阻力) X 升力阻力比

虽然F-22的M大了.带来的好处是机内载油大Mfuel.而总F变大了,升力阻力比提高了.并且拜F119所赐.
超音速条件下单位推力耗油 又比其他飞机发动机小.

所以三个因素可以使F-22 长时间超音速飞行
1.超音速条件下F-119的单位推力油耗指标好
2.F-22的超音速条件下的升阻比高.
3.F-22的载油量大.
楼上的对。
LZ也把我看糊涂了,闹了半天,本JJ到底是好还是不好呢?
不明所云
列兵流向你敬礼
楼主,军盲证还是你自己用吧,这里没人能够认同你的高论。
原帖由 adfi 于 2007-6-13 18:37 发表
楼主,军盲证还是你自己用吧,这里没人能够认同你的高论。

拿搜索引擎搜出来的帖子?你还真有聊啊?想说我军盲可以,有谁信啊?
Mig-19的机内油量只够最大加力状态用8分钟的 所以它以1.3M的速度 似乎飞不了15分钟 也就是说飞不了400km
滞空时间据我所知是很有用的 至少对海军很有用 航母每天能出动的飞机数量很有限 所以需要飞机能巡逻更长的时间
比如F-18的机翼和F-16的相比 更适合巡航而不是空战
空军虽然对滞空时间要求没那么苛刻 但是用更低的油耗巡逻显然具有战术优势 敌机总是在不确定的时间出现
然后制空战斗机在预警机的引导下进行拦截 滞空时间长 可以用更少的飞机进行制空作战 因为飞机不需要经常返航加油
作者说的那种定义 最大航程出现在超音速 达到的方法可以是提高超音速的性能 或者降低亚音速性能
本来这两端的性能就是需要权衡的 比如协和 亚音速的单位公里耗油率是比超音速的时候高的
但是它的超音速燃油效率比不上B-747 从自己跟自己比的角度 的确是超音速巡航 但是横向比较
它就是极大牺牲了亚音速的性能 对于一架客机来说 只要巡航时候性能不错就可以接受
但是对于战斗机 比如F-22 如果设计成最大航程出现在超音速 那么它的亚音速性能很可能比不上现有的的战斗机(阻力大)
估计这样的超音速巡航 没有哪家军队敢接受 如果非要这样定义超音速巡航 那么这样的超音速巡航 对战斗机来说不要也罢
都不明白有什么好争,超巡定义是什么根本不需要去咬字眼,无论是BKC还是HKC,只需要知道在战区的F-22全程保持超音速状态就可以了。

以前在子陵就和人说过,象毛子那种亚音速作战半径1500,“超巡”作战半径只有700的“超巡”,与其说是对作战有好处,还不如说是用大油量+加力来赶这个4S的时髦。只要内油大,所有超音速战机都有进行毛式超巡的潜力。
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从小老师就夸我逻辑清楚,不会被复杂的概念搞昏头。

可我还是不懂首贴说的是什么……大概意思就是用自己下定义的方法来使自己相信F-22没什么了不起吧。典型的自慰。
一般指的是F22具有不开加力进行长时间超音速飞行的能力——开加力很耗油,
这当然与最经济飞行速度是有差别的。

但相对于别的飞机需要开加力才能够超音速飞行,F22已经是很省油了。
对于兼顾亚音速机动性的战斗机,无论发动机还是气动布局都不能全面往超音速性能上优化,按作者的意思大概超音速巡航速度要等同于求得最大航程的远航速度,这个目前没有任何一种战斗机可以做到,比如F22,其亚音速升阻比约等于10,M1.6左右的升阻比约等于6,排除超巡的速度优势,F22的超音速升阻比满足不了求最大航程的的需要.
当年这个帖发上来主要是为了活跃论坛气氛的,早沉了,还真有人顶上来;funk
想要升阻比大的,就造u2吧,人家亚音速升阻比23.5
我试图反复理解LZ的意思...但是目前还没成功....