关于F-35A机动能力的另外思考

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 03:51:11

随着J-20的首飞,论坛上逐渐有点小瞧F-35的趋势,尤其是小瞧F-35的机动性。大家小瞧F-35机动性本后有很深入的心理因素,毕竟F-35是我们的竞争对手,当我们有带有标准4S特征时的J-20后,自然可以把不具有超巡和超机动性的F-35放低到低于J-20这种标准四代机低一个层次。不过,许多时候事情说着说着就会过头,把F-35的机动性贬低到比三代机还差就有点过了。个人认为还是应该稍微客观的评估一下F-35,尤其是F-35A这个型号,毕竟F-35大多数出口的型号是这个型号。

在评估F-35A的机动性时,我们先看看晨枫大侠文章中如何写的:
(注:此处引用并无它意,只是为了看F-35A的参数)
——————————————————————————————
F-35 是按隐身战斗机设计的,所以采用机内武器舱,使得机体很是臃肿。为 STOVL 预留的空间进一步增大了 F-35 的机体,使得总重急剧攀升。在第四代(过去称为第三代,现在美俄统一将高机动战斗机这一代称为第四代)重型战斗机中,F-15C 的空重为 12,700 千克,正常起飞重量为 20,200 千克;苏-27 的空重为 16,380 千克,正常起飞重量为 23,430 千克。但 F-35A 的空重也达到 13,300 千克,正常起飞重量则达到  22,470 千克。也就是说,“轻型”的 F-35A 实际上和重型的 F-15C、苏-27 的重量相当。F-35B 和 F-35C 更重,F-35B 的空重达到 14,500 千克,因为机内燃油量从 F-35A 的 8,390 千克下降到 6,030 千克,所以正常起飞重量下降到 21,310 千克,不过机内燃油作战半径也从 F-35A 的 1,090 千米下降到 833 千米;F-35C 的机翼增大,空重达到 15,800 千克,较高的空重和更大的机内燃油量(增加到 8,890 千克,机内燃油作战半径 1,185 千米)使正常起飞重量上升到 25,470 千克;但 F-35B 和 F-35C 的最大起飞重量都和 F-35A 一样,限制在 31,800 千克,这是由统一平台的结构载荷限制决定的。

  为了补偿不断攀升的飞机重量,F-35 的发动机最终成为世界上单发推力最大的战斗机发动机 ,非加力的军用推力就达 111 千牛,加力推力更是高达 178 千牛(一说军用推力 125 千牛,加力推力 191 千牛)。但 F-35B 的推重比只有 0.85,依然远远低于 F-15C 的 1.12 和苏-27 的 1.07。F-35B 的翼载高达 499 千克/平方米,远远高于 F-15 的 357 千克/平方米和苏-27 的 377 千克/平方米。有意思的是,空军的 F-35A 由于机内燃油量和正常起飞重量的提高,推重比实际上下降到 0.81,甚至低于以笨重著称的 F-4“鬼怪”式;翼载高达 526 千克/平方米,甚至高于以“人操火箭”著称的 F-104 的 514 千克/平方米。海军的 F-35C 加大了机翼,所以翼载下降到 410 千克/平方米,但推重比进一步下降到 0.71,仅略微高于专业对地攻击的 F-105 的 0.69。F-35 的最大速度也只有 1.6(一说 1.8)倍音速,甚至低于 F-16 和 F-18,超巡更是免提。F-35A 的机体按照 9g 过载设计,F-35C 限制到到 7.5g,F-35B 进一步限制到 7g。这是为了降低对机体结构强度的要求、避免进一步增重的原因。
————————————————————————

我们知道,评估机动性有两个非常重要的参数:翼载和推重比,从上面的文章内容看,似乎F-35A的这两个参数都不怎样,但是,仔细思考却非如此,因为这里面并没有讲F-35A带什么样的武器干什么样的活。我们还是简单计算一下:
F-35A空重13,300 千克,正常起飞重量22,470 千克,两者之差是9170千克,去掉8390千克的内油,基本上是780千克,基本上也就是带4枚AIM-120的重量。不过,值得注意的是,上述内油比F-15C的6130千克要大不少,如果F-35A带的是与F-15C相同的内部油量,那么就要减去20210,此时翼载会降低到481千克/平方米,如果考虑到F-35也采用了类似F-22的升力体,那么实际翼载还会有所降低(假设升力体能够提供15%的升力,翼载就会降低到409千克/平方米),基本上接近典型三代机的翼载。在推重比上,如果按照191千牛来算,内油130来算,推重比为0.96,如果算空战推重比(也就是半油,即按照3.1吨来算),推重比达到1.14,基本上能达到超过1的推比。

考虑到空中飞行时F-35A的外形较三代机挂载武器更平整,其真正空中机动时的性能并不差。另外,从机翼的后掠角来看,F-35机翼前缘后掠角是35度,F-16机翼前缘后掠角是40度(也有说是35度),而F-18机翼前缘后掠角是26.5度(根据方宝瑞书上内容),加上外形干练带来的阻力小,其亚音速加速性能和机动性能还是可以与F-16和F-18之类相比的。但在加速性和爬升性能上,估计与F-15、台风相比可能要差,毕竟推重比和翼载的距离还是比较大的。

从上面简单对比分析可以看出,F-35A在被当做空战主力来使用时,从使用者角度来看,是可以降低内油来换取机动性,尤其是针对欧洲小国和亚洲可能的小国,减少2吨油量简单来看也就是降低了20%左右的作战半径,即仍然有800公里以上的作战半径,这对这些小国来说已经足够。所以真的面对这样的对手时,同时考虑到F-35A的隐形优势和航电方面的优势,可以说三代机取胜的希望不大。

当然,也需要指出,F-35A在美空军眼里就是一个以对地为主的角色,加上内置弹舱和不追求超音速性能,更重要的是为了满足海军陆战队的需要,整个飞机设计的粗短。粗短对地攻击其实有好处,对空战未必有利。不过老美空军有F-22,并不需要F-35A出太多的空战方面的力,加上F-35A本身还是与三代机有代差,所以也可以接受。

对于美国的盟国来说,虽然老美为了自己对F-35的定位牺牲了更多对空的性能,但毕竟F-35A的机动性,尤其是在带上弹药情况下的机动性基本上达到了三代机的机动性,面对对方三代机有代差优势,属于虽无奈但可接受。

而美海军可能就有点失落了,毕竟用F-35C来面对真正的四代机还是有点困难,但要搞个海军的四代机当前经济又不允许。

总之,对于F-35A,不能过于轻视,不能认为三代机就能对付得了。即便是四代机面对F-35A,也要有足够的重视,否则真的很有可能会吃亏。
随着J-20的首飞,论坛上逐渐有点小瞧F-35的趋势,尤其是小瞧F-35的机动性。大家小瞧F-35机动性本后有很深入的心理因素,毕竟F-35是我们的竞争对手,当我们有带有标准4S特征时的J-20后,自然可以把不具有超巡和超机动性的F-35放低到低于J-20这种标准四代机低一个层次。不过,许多时候事情说着说着就会过头,把F-35的机动性贬低到比三代机还差就有点过了。个人认为还是应该稍微客观的评估一下F-35,尤其是F-35A这个型号,毕竟F-35大多数出口的型号是这个型号。

在评估F-35A的机动性时,我们先看看晨枫大侠文章中如何写的:
(注:此处引用并无它意,只是为了看F-35A的参数)
——————————————————————————————
F-35 是按隐身战斗机设计的,所以采用机内武器舱,使得机体很是臃肿。为 STOVL 预留的空间进一步增大了 F-35 的机体,使得总重急剧攀升。在第四代(过去称为第三代,现在美俄统一将高机动战斗机这一代称为第四代)重型战斗机中,F-15C 的空重为 12,700 千克,正常起飞重量为 20,200 千克;苏-27 的空重为 16,380 千克,正常起飞重量为 23,430 千克。但 F-35A 的空重也达到 13,300 千克,正常起飞重量则达到  22,470 千克。也就是说,“轻型”的 F-35A 实际上和重型的 F-15C、苏-27 的重量相当。F-35B 和 F-35C 更重,F-35B 的空重达到 14,500 千克,因为机内燃油量从 F-35A 的 8,390 千克下降到 6,030 千克,所以正常起飞重量下降到 21,310 千克,不过机内燃油作战半径也从 F-35A 的 1,090 千米下降到 833 千米;F-35C 的机翼增大,空重达到 15,800 千克,较高的空重和更大的机内燃油量(增加到 8,890 千克,机内燃油作战半径 1,185 千米)使正常起飞重量上升到 25,470 千克;但 F-35B 和 F-35C 的最大起飞重量都和 F-35A 一样,限制在 31,800 千克,这是由统一平台的结构载荷限制决定的。

  为了补偿不断攀升的飞机重量,F-35 的发动机最终成为世界上单发推力最大的战斗机发动机 ,非加力的军用推力就达 111 千牛,加力推力更是高达 178 千牛(一说军用推力 125 千牛,加力推力 191 千牛)。但 F-35B 的推重比只有 0.85,依然远远低于 F-15C 的 1.12 和苏-27 的 1.07。F-35B 的翼载高达 499 千克/平方米,远远高于 F-15 的 357 千克/平方米和苏-27 的 377 千克/平方米。有意思的是,空军的 F-35A 由于机内燃油量和正常起飞重量的提高,推重比实际上下降到 0.81,甚至低于以笨重著称的 F-4“鬼怪”式;翼载高达 526 千克/平方米,甚至高于以“人操火箭”著称的 F-104 的 514 千克/平方米。海军的 F-35C 加大了机翼,所以翼载下降到 410 千克/平方米,但推重比进一步下降到 0.71,仅略微高于专业对地攻击的 F-105 的 0.69。F-35 的最大速度也只有 1.6(一说 1.8)倍音速,甚至低于 F-16 和 F-18,超巡更是免提。F-35A 的机体按照 9g 过载设计,F-35C 限制到到 7.5g,F-35B 进一步限制到 7g。这是为了降低对机体结构强度的要求、避免进一步增重的原因。
————————————————————————

我们知道,评估机动性有两个非常重要的参数:翼载和推重比,从上面的文章内容看,似乎F-35A的这两个参数都不怎样,但是,仔细思考却非如此,因为这里面并没有讲F-35A带什么样的武器干什么样的活。我们还是简单计算一下:
F-35A空重13,300 千克,正常起飞重量22,470 千克,两者之差是9170千克,去掉8390千克的内油,基本上是780千克,基本上也就是带4枚AIM-120的重量。不过,值得注意的是,上述内油比F-15C的6130千克要大不少,如果F-35A带的是与F-15C相同的内部油量,那么就要减去20210,此时翼载会降低到481千克/平方米,如果考虑到F-35也采用了类似F-22的升力体,那么实际翼载还会有所降低(假设升力体能够提供15%的升力,翼载就会降低到409千克/平方米),基本上接近典型三代机的翼载。在推重比上,如果按照191千牛来算,内油130来算,推重比为0.96,如果算空战推重比(也就是半油,即按照3.1吨来算),推重比达到1.14,基本上能达到超过1的推比。

考虑到空中飞行时F-35A的外形较三代机挂载武器更平整,其真正空中机动时的性能并不差。另外,从机翼的后掠角来看,F-35机翼前缘后掠角是35度,F-16机翼前缘后掠角是40度(也有说是35度),而F-18机翼前缘后掠角是26.5度(根据方宝瑞书上内容),加上外形干练带来的阻力小,其亚音速加速性能和机动性能还是可以与F-16和F-18之类相比的。但在加速性和爬升性能上,估计与F-15、台风相比可能要差,毕竟推重比和翼载的距离还是比较大的。

从上面简单对比分析可以看出,F-35A在被当做空战主力来使用时,从使用者角度来看,是可以降低内油来换取机动性,尤其是针对欧洲小国和亚洲可能的小国,减少2吨油量简单来看也就是降低了20%左右的作战半径,即仍然有800公里以上的作战半径,这对这些小国来说已经足够。所以真的面对这样的对手时,同时考虑到F-35A的隐形优势和航电方面的优势,可以说三代机取胜的希望不大。

当然,也需要指出,F-35A在美空军眼里就是一个以对地为主的角色,加上内置弹舱和不追求超音速性能,更重要的是为了满足海军陆战队的需要,整个飞机设计的粗短。粗短对地攻击其实有好处,对空战未必有利。不过老美空军有F-22,并不需要F-35A出太多的空战方面的力,加上F-35A本身还是与三代机有代差,所以也可以接受。

对于美国的盟国来说,虽然老美为了自己对F-35的定位牺牲了更多对空的性能,但毕竟F-35A的机动性,尤其是在带上弹药情况下的机动性基本上达到了三代机的机动性,面对对方三代机有代差优势,属于虽无奈但可接受。

而美海军可能就有点失落了,毕竟用F-35C来面对真正的四代机还是有点困难,但要搞个海军的四代机当前经济又不允许。

总之,对于F-35A,不能过于轻视,不能认为三代机就能对付得了。即便是四代机面对F-35A,也要有足够的重视,否则真的很有可能会吃亏。
趁着球电还没出闺之前赶紧多踩几脚。。。基本都是这个心态吧

埋单神马的,到时候又见不着人了
F35真有那么重么?
如果按照相同任务航程来算,没准35A还有点优势呢。关键在于统一比较标准。
具体性能,看航展表现吧,不过强过三代机没啥疑问。
至于海军的悲剧,不是最大的问题;一方面最大两个对手的周边都有自己和盟国的基地,必要时空军会顶上,而来如果真要主动寻衅,也不会航母单独去吧
35的机动性和3代比是不错- -但面对4代铁定悲剧- -亚音速和超音速的问题- -真心不是一个级别的
不过35与其说怕J20不如说更怕T50- -万一这个比自己更4的准4价格合理……

为了STOL妥协太多的35C甚至35A能不能和T50玩是个问题啊
F35的如果一开始定位是低档空优机,那么内油和结构都向这方面靠拢,其空重就会减少,然后把矢量推力加上,可以说除了没有超巡外可以说机动性超过大多数三代机问题不大,即便面对真正四代也不是特吃亏。不过老美显然还是已自己为主,所以最后机动能力就不是非常好了。
本来想欺负3代机,没想出门碰老外,让兔子战忽局给坑了
TSQ 发表于 2011-9-14 17:52
F35的如果一开始定位是低档空优机,那么内油和结构都向这方面靠拢,其空重就会减少,然后把矢量推力加上,可 ...
如果F35是低档空优一样会悲剧- -
轻型机万年不变的优势无非更强的格斗性能- -
但4代轻型机的弹舱死重……
球电的四代超机动不指望,但要说随便拿个三代机也能欺负就太过分了......

实在不知道说F16,歼10近距都能暴踩球电的人到底是个什么心态......

不过,,,不过,,,目前不能内置格斗弹,还真是蛋疼啊....
新时代的F-105,大家自己想吧…
球电的四代超机动不指望,但要说随便拿个三代机也能欺负就太过分了......

实在不知道说F16,歼10近距都能 ...
格斗弹主要是要等有发射后锁定和双向数据链的新弹(AIM-9X Block 2)测试完毕…
thomas1987 发表于 2011-9-14 18:06
球电的四代超机动不指望,但要说随便拿个三代机也能欺负就太过分了......

实在不知道说F16,歼10近距都能 ...
我out了,肥电格斗蛋不能内置的说法是哪来的?
目前J20不具备超音速巡航能力,也许很长一段时间都不具备
说了半天,就是低载油+升力体降低翼载荷,这种模式是不是也同样适用于侧卫、22、20等重型机?
35不会是一些人嘲笑的那么简单的,毕竟是下一代多功能,不可能很差劲

最重要的是,垂直起降型肯定不会被废掉的,这个东西对中国威胁最直接,日本韩国都指望着这个来让自己变身航母国家,甚至猴子女佣都有可能
想想看,不管球电空战多“渣”,可人家毕竟是4代,隐身能力出众。大国最怕小国的什么?就是防不胜防的突袭性攻击武器。
aruaawai 发表于 2011-9-14 18:35
说了半天,就是低载油+升力体降低翼载荷,这种模式是不是也同样适用于侧卫、22、20等重型机?
35不会是一些 ...
三代耍不过F35我相信- -但要说三代耍不了F35B- -
数量淹死都够

何况JP KR的“航母”真能起降F35B?不怕尾焰烧穿甲板?
ericcui1 发表于 2011-9-14 18:12
格斗弹主要是要等有发射后锁定和双向数据链的新弹(AIM-9X Block 2)测试完毕…
嗯,据说要等BLOCK5之后才能具备,不过也不是什么高科技,小意思,自是4中2近的配置作为以BVR为主的战机而已有点寒酸
pafupafu 发表于 2011-9-14 18:19
我out了,肥电格斗蛋不能内置的说法是哪来的?
目前的确不能内置。。。。
alucrad 发表于 2011-9-14 18:40
三代耍不过F35我相信- -但要说三代耍不了F35B- -
数量淹死都够
甲板不烧穿也得看看是在多大油/蛋承载能力下起飞的啊
  好贴啊~~~~~~~~~~~~~~·
比那些只有“大概,估计,也许,可能,顶多”的帖子强多了
目前的确不能内置。。。。
应该能内置aim~132
……比纸面数据肥电是悲剧,实际用起来效果完全不是教科书似的,想想大部分三代挂蛋后蛋疼的机动性,说什么三代随便脚踩肥电的指的是不挂蛋就直接鸡炮吧→_→
最简单的一点,三代机的数据基本是无外挂或轻外挂测得,而实战中有很多影响气动外形的外挂,而35在这方面的优势很大。
前辈的佳作,顶之!
ertert 发表于 2011-9-14 20:08
应该能内置aim~132
应该不是大问题,可能现在系统还没有整合完全
标准空战挂载下F35的机动性估计跟F16会比较接近。都是亚音速不错,超音速没啥指望。
具有稍强空战能力的大改款F-117
alucrad 发表于 2011-9-14 17:50
35的机动性和3代比是不错- -但面对4代铁定悲剧- -亚音速和超音速的问题- -真心不是一个级别的
不过35与其说 ...
说35c,35a为stovl妥协太多其实是个误区,导致35机体肥胖的根本原因在于隐身要求导致的武器内置和大航程要求。。。任何中小机体的单发机要搞成武器内置的隐身构型都会碰到同样的难题。。。何况它的弹仓还要携带对地攻击武器这样大尺寸的家伙。。。
短起垂降除了动力系统增重外,机体结构并不需要特别加强,对空军型和海军型在通用结构重量方面并无甚大的影响。。。
alucrad 发表于 2011-9-14 18:40
三代耍不过F35我相信- -但要说三代耍不了F35B- -
数量淹死都够
   不是甲板大就是航母。

   不过连鹞都能在改装民船上起降,何况是垂直起落时连加力都不用开的35b
l55 发表于 2011-9-14 21:47
说35c,35a为stovl妥协太多其实是个误区,导致35机体肥胖的根本原因在于隐身要求导致的武器内置和大航程要 ...
这个看要怎么设计。由于垂直起降要求发动机和升力风扇的位置靠近重心,而且为了方便垂直起降时平衡,最好是发动机和升力风扇的距离不能太远,太远则意味着升力不均衡时飞机状态会失控。当然升力风扇和发动机距离也不能小,因为升力风扇在发动机前面,要让进气道能够绕过升力风扇。如此一来35的整个机身长度、机身重心位置就限制在一个较小的范围,所以最后只好向横向发展,最后变得比较肥。

当然,变得比较肥的原因中还有内置弹舱和较大油量的要求,不过燃油布置比较灵活,如果不是垂直起降对重心和机长方面的限制,F-35机身可以更长一些,然后让油箱和进气道为弹舱让开空间,从而使得机身截面更苗条一些,这个是有可能的。如果是这样的设计,那么相应的机动性或许会更好。个人觉得,机长能够增加2米左右,就能够对A型和C型带来不少好处。

另外一个非常重要点还在于美军对F-35的定位,其本身定位主要是攻击,空战是弥补和满足盟友的需求。如果真的搞一款空优低档飞机,个人觉得可以将内油设定在6-7吨比较合适,机长加长到17米,弹舱采用类似F-22的布局,内置导弹中距为3枚,侧面弹舱为2枚小弹翼格斗弹,其截面面积可以维持较小有利于跨音速作战,增加翼面积到45平方米左右,同时增加矢量推力,这样的低档空优四代其空战能力还是比较可观的,购买F-35A的盟国当然是非常喜欢的。不过,毕竟这样的飞机不是老美需要的,所以老美当然不会造这样的飞机,最后F-35就不得不加肥了。

想了想,如果我们国家搞低档四代,采用上述设计思路,必然会对不少国家有很强的吸引力。当然,能够买得起这些战机的国家并不多,所以是否有必要研制就另说了。
alucrad 发表于 2011-9-14 18:05
如果F35是低档空优一样会悲剧- -
轻型机万年不变的优势无非更强的格斗性能- -
但4代轻型机的弹舱死重… ...
从重量和机翼面积来说,F-35已经是不折不扣的中型机。如果内置弹舱为3-4枚中距加2枚小翼展格斗弹,其弹舱付出代价并非不可接受,机动性方面还是客观的。
costrave 发表于 2011-9-14 22:12
不是甲板大就是航母。

   不过连鹞都能在改装民船上起降,何况是垂直起落时连加力都不用开的35b
鹞吹的是“冷”气流 上民船问题不大
35吹的是热燃气 对甲板有要求
堕落星辰 发表于 2011-9-14 23:11
鹞吹的是“冷”气流 上民船问题不大
35吹的是热燃气 对甲板有要求
你刚好弄反了。。。。升力发动机出热气,升力风扇出冷气
挂幌子 发表于 2011-9-14 23:13
你刚好弄反了。。。。升力发动机出热气,升力风扇出冷气
依稀记得某期兵器知识上说鹞的喷气温度相对其他喷气机是“冷”的
悲催的是我现在找不到这篇文章了
人家根本就没想跟你空战,直奔你机场去也
堕落星辰 发表于 2011-9-14 23:21
依稀记得某期兵器知识上说鹞的喷气温度相对其他喷气机是“冷”的
悲催的是我现在找不到这篇文章了
红外图上差别很明显
F35的最大缺陷在于其无法靠自身能力对抗4代重型制空战斗机 4代重战只需要靠视距外空战的优势就能完全压倒F35 这个优势的主要确保条件就是F35所缺乏的超巡 F22设计师那句“如果F22在空战中陷入近距格斗,那一定是战术出了问题”在一定程度上诠释了四代重战的空战模式  美国航母战斗群的作战地位二战之后前所未有之低

虽然超音速性能不佳 但亚跨音速性能F35还是有保证的 即使靠其本体的气动特性压倒3代机和各种3代改也不是问题 再加上其态势感知和近距格斗弹的优势 在和3代机对抗时可以打出优秀的交换比 但绝对不会有4代重战面对3代机所持有的那种代差 由于成本等问题决定了未来相当一段时间内4代重战虽然是空中王者但数量受限 真正的主要(而且已经在全球扩散的)作战力量还是大量3的代和3代改 从这点说F35勉强不算设计即落后 虽然其名字的首字母是F而不是A

F35受拖累最大的还是其三军通用的设计思想 但这点也是其最大的进步 虽然美国人又在X45和X47上开了倒车 但这个潮流不可阻挡 特别从航空工业的角度看这个进步是巨大的 从这点上说 F35有点当年F4的感觉 但绝不是F111

alucrad 发表于 2011-9-14 18:40
三代耍不过F35我相信- -但要说三代耍不了F35B- -
数量淹死都够


不是耍的过耍不过的问题,人家不跟你耍,玩隐身突防+精确打击。相对于我们周边的国家,我们是大国,是明处,他们来暗的,先发制人,然后不等全面展开,就拉美国佬过来把问题复杂化。

至于尾焰,我敢100%肯定,小日本所有的小平顶都可以起降35B,就算现在不能,甲板起落区域改装根本不需多长时间,甚至都不用进厂,不然它那么起劲造这个干吗?挺那么多直升机当活靶子阿
alucrad 发表于 2011-9-14 18:40
三代耍不过F35我相信- -但要说三代耍不了F35B- -
数量淹死都够


不是耍的过耍不过的问题,人家不跟你耍,玩隐身突防+精确打击。相对于我们周边的国家,我们是大国,是明处,他们来暗的,先发制人,然后不等全面展开,就拉美国佬过来把问题复杂化。

至于尾焰,我敢100%肯定,小日本所有的小平顶都可以起降35B,就算现在不能,甲板起落区域改装根本不需多长时间,甚至都不用进厂,不然它那么起劲造这个干吗?挺那么多直升机当活靶子阿
要是F-35的空战性能三代都能踩,那MD海军还有marine还坚持F-35,我觉得MD还没有傻到这个地步