飛行員走下F-22戰(zhàn)機(jī)座艙
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　　[編者按]根據(jù)美國空軍的計(jì)劃，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)群已在2005年12月形成初始戰(zhàn)斗力，美國戰(zhàn)術(shù)空軍將正式進(jìn)入第四代戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)代。外界對(duì)這種世界上第一種第四代戰(zhàn)斗機(jī)的報(bào)道早已汗牛充棟，但是對(duì)于其先進(jìn)的技術(shù)在飛行乃至實(shí)戰(zhàn)中的意義，卻大多語焉不詳。為此，本刊特邀著名航空作家方方先生撰寫此文，為讀者揭開數(shù)據(jù)迷霧后F-22的真實(shí)性能。

　　F-22, 世界上第一種也是目前唯一一種投產(chǎn)的第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī),它所具備的“超音速巡航、超機(jī)動(dòng)性、隱身、可維護(hù)性”(即所謂的S4概念，也有資料將“短距起降”包含在內(nèi)，稱為S5)成為第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī)事實(shí)上的劃時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)。

　　對(duì)于F-22，著述已多，但涉及到飛機(jī)特點(diǎn)以及試飛情況的卻少見。所幸《CODEONE))雜志對(duì)F一22試飛員進(jìn)行了采訪。本文即試圖從訪談中獲取信息，從F-22最突出的飛行包線兩端的飛行性能角度探析該機(jī)在作戰(zhàn)中所具有的優(yōu)勢，特別是和同樣以超機(jī)動(dòng)性聞名于世的蘇-37相比，二者優(yōu)劣長短如何。

　　△超音速性能

　　超音速巡航能力

　　說到超音速性能，首先要提到的就是超音速巡航能力。超音速巡航這個(gè)概念，對(duì)于航空愛好者來說并不陌生。但由于許多媒體報(bào)道不甚確實(shí)，使得這一概念往往同“超音速飛行”等概念混同起來。

　　超音速巡航能力實(shí)際上是指飛機(jī)無需開加力而以較高的超音速巡航飛行的能力。在這一概念中，有兩點(diǎn)必須明確，1.無加力；2.較高超音速。對(duì)于第一點(diǎn)，筆者曾經(jīng)不止一次看到有文章提到米格一25／31的“超音速巡航能力”，實(shí)際上這兩種飛機(jī)不過是在機(jī)內(nèi)載油量極大的基礎(chǔ)上開加力實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的超音速飛行罷了。對(duì)于第二點(diǎn)，往往被人忽略，認(rèn)為只要不加力，飛行M數(shù)超過1，就可以稱作超音速巡航了。英國人在介紹他們自己的閃電截?fù)魴C(jī)的一篇文章中就提到，該機(jī)不加力M數(shù)達(dá)到1.0l，因此算是世界第一種實(shí)現(xiàn)超音速巡航的飛機(jī)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，一些第三代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)可以在無外掛條件下，小開加力在跨／低超音速區(qū)飛行(MO.9-M1.3，一般只能略超過1，尚未接近上限)。這些飛機(jī)也算不上實(shí)現(xiàn)了超音速巡航。

　　作為第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的劃分標(biāo)準(zhǔn)之一，超音速巡航如果這么容易就被第三代、甚至第一／二代超音速戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)現(xiàn)，那么這條標(biāo)準(zhǔn)早就可以扔進(jìn)垃圾堆了。上述兩點(diǎn)只是量化衡量的標(biāo)準(zhǔn)，而不是超音速巡航的實(shí)質(zhì)一一通過先進(jìn)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，大幅降低超音速零升阻力系數(shù)，提高超音速升阻比，結(jié)合大推力低油耗發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)超音速性能實(shí)現(xiàn)階段性的飛躍，這種優(yōu)越性能的冰山一角就是超音速巡航，這就是它的意義所在，也是它能夠成為分代標(biāo)準(zhǔn)之一的原因。如果只盯住量化標(biāo)準(zhǔn)，而不考慮背后的實(shí)質(zhì)，恐怕會(huì)失之偏頗。試想一下，假如F一15可以裝上F一119發(fā)動(dòng)機(jī)，那么不加力M數(shù)或許可以達(dá)到M1.2或更高，但它的超音速性能卻絕對(duì)比不上F-22，囚為它的氣動(dòng)設(shè)計(jì)仍然是第三代戰(zhàn)斗機(jī)的水下。

　　那么超音速巡航可以為F-22帶來什么樣的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢呢?就這個(gè)能力本身來說，它的優(yōu)勢一般體現(xiàn)在攔截和超視距空戰(zhàn)中。

　　如果你正處于攻擊態(tài)勢，或者說，你正駕駛你的猛禽去攔截入侵者，那么超音速巡航能力將大大提高你的接敵平均速度，外推攔截線，在對(duì)手進(jìn)入武器射程之前就對(duì)其實(shí)施攻擊。而高達(dá)M1.5以上的巡航速度，將賦予你“先敵開火，先敵擊落”的優(yōu)勢。例如，當(dāng)載機(jī)速度從M0.9提高劍M1.5時(shí)(這里假定載機(jī)具有高度優(yōu)勢)，AIM-120阿姆拉姆的動(dòng)力射程也增大了50%。從一架以M1.5飛行的F-22上發(fā)射的AIM-120，其初速度要快得多，更多的燃料可以用在后續(xù)航程中，因此可以在比原來的距離遠(yuǎn)50%的地方擊中目標(biāo)。如果超巡能力再結(jié)合F-22自身的隱身能力、AN／APG-77雷達(dá)以及具有無源定位能力的AN／ALR-94電子對(duì)抗系統(tǒng)，可以說，F(xiàn)-22已經(jīng)具有飛行員夢寐以求的在超視距空戰(zhàn)中“先敵發(fā)現(xiàn)，先敵開火，先敵擊落”的優(yōu)勢。

　　好了，現(xiàn)在假定你的AIM-120已經(jīng)進(jìn)入自導(dǎo)段，或者你的猛禽很不走運(yùn)地被對(duì)方鎖定了(當(dāng)然如果出現(xiàn)這種情況，那么你大概需要回內(nèi)利斯基地補(bǔ)課了)，那么你需要做的就是脫離對(duì)方導(dǎo)彈的有效攻擊范同。只要你不是迎著導(dǎo)彈上去，那么你的任何機(jī)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致對(duì)方導(dǎo)彈攻擊范圍的縮小——事實(shí)上是導(dǎo)彈發(fā)射瞬間的總能量與猛禽的總能量之差決定了這個(gè)范圍的大小。而超音速巡航能力結(jié)合超音速機(jī)動(dòng)能力，可以使你的猛禽在防御機(jī)動(dòng)中保持較高的能量狀態(tài)，從而大大壓縮對(duì)手的開火距離和導(dǎo)彈的有效攻擊范圍。在這種情況下，你的生存幾率比以亞音速機(jī)動(dòng)的飛機(jī)要高得多。

　　在和F-15／F-16的對(duì)比試飛中，如果F-22不想和它們糾纏而加速脫離的話，那么鷹和戰(zhàn)隼無論如何也追不上具有超音速巡航能力的猛禽——盡管這些優(yōu)秀的第三代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)采用了半油構(gòu)型，以盡可能提高飛行性能，但結(jié)果仍然相同：猛禽能夠?qū)⑦@些具有“優(yōu)良”氣動(dòng)力設(shè)計(jì)的飛機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開。采用F100-110／129／229發(fā)動(dòng)機(jī)的F-16在初始加速突破音障階段還不會(huì)落后猛禽太多。但當(dāng)猛禽進(jìn)入高馬赫數(shù)超音速巡航狀態(tài)后，這場競賽實(shí)際上就結(jié)束了。沒有哪種飛機(jī)可以和猛禽比超音速續(xù)航力的。進(jìn)行追擊的F-16和F-15在加掛典型戰(zhàn)斗載荷后，無論是存加速段還是在持續(xù)巡航段都無法跟上猛禽。對(duì)此，F(xiàn)-22首席試飛員保羅·梅斯回憶說“我們的試飛任務(wù)總是受到追擊飛機(jī)油量的限制。一句簡單的“Bingo”就會(huì)迫使我們減速，然后把追擊機(jī)帶到加油機(jī)那里加油。而此時(shí)猛禽的油箱仍然是剩下很多燃油。如果這種下一代戰(zhàn)斗機(jī)在面對(duì)今天的飛行器沒有表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢的話，我會(huì)成為堅(jiān)定的反納稅者。猛禽在很多方面都很出色，而一架超音速巡航中的猛禽更是相當(dāng)出眾的?！?/p>

　　除了空戰(zhàn)外，如果需要F一22穿越對(duì)手的防空體系，超音速巡航能力同樣可以提高其生存力。道理和前述并無二斂：穿越防空系統(tǒng)傳感器探測范圍的時(shí)問越短，留給防空系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間自然越短。猛禽的巡骯速度越高，截?fù)艟驮嚼щy，防空系統(tǒng)攻擊范圍減小幅度也越顯著。無論是尾追還是前置攔截，高速度顯著縮短了有效射擊時(shí)間，因?yàn)閷?dǎo)彈必須追擊一個(gè)高速目標(biāo)，而相對(duì)角速度太大使得它不得不在急轉(zhuǎn)彎中消耗能量。加速／爬升性能在超音速巡航能力的背后，隱藏著這樣一個(gè)事實(shí)：猛禽的發(fā)動(dòng)機(jī)推力大而阻力小，在考慮飛機(jī)承量因素后，其單位重量剩余功率(其絕對(duì)值等于同等狀態(tài)下飛機(jī)的爬升率——作者注)相當(dāng)驚人。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)是重要因素之一。F119-PW-100最人推力97.9千牛，加力推力155千牛，可靠性高，可以忍受油門的劇烈變化，堪稱戰(zhàn)斗機(jī)的理想動(dòng)力。帶固定斜板的進(jìn)氣道在設(shè)計(jì)上偏重于考慮超音速巡航的要求，在設(shè)計(jì)巡航速度下具有較高的效率和較小的阻力，飛行包線右端的加速性能和Ps都明顯改善。對(duì)于F-22來說，限制其最大速度的因素不是發(fā)動(dòng)機(jī)推力，而是包括機(jī)體強(qiáng)度在內(nèi)的其它因素——特別是在低空。為了避免飛行員無操作導(dǎo)致飛機(jī)超出最大速度限制，F(xiàn)一22已經(jīng)加裝了最大速度提示和警告系統(tǒng)，以便當(dāng)飛機(jī)接近極速限制時(shí)提醒飛行員。

　　而阻力小的特點(diǎn)主要得益于兩方面：優(yōu)良的氣動(dòng)設(shè)計(jì)(在設(shè)計(jì)上特別考慮了超音速巡航的需要，但M1.5的發(fā)計(jì)速度附近和40000英尺高度條件下，總阻力最小)和內(nèi)置彈艙設(shè)計(jì)。

　　可以對(duì)比一下F-15。F-15號(hào)稱沖刺速度可以達(dá)到M2.5，但那是在凈形條件下。在掛彈后，由于干擾阻力增大，該機(jī)最大M數(shù)僅有M1.78，在接近M1.7的時(shí)候加速性嚴(yán)重下降。而F-22在這方而的表現(xiàn)就要好的多。按照試飛員的說法“在所有高度下，以軍用推力或者更小的推力進(jìn)行水平加速非常容易，但要是使用全加力，其加速度簡直令人驚駭。我希望我可以用數(shù)字來說明，不過它們現(xiàn)在仍然是保密的。使用軍用推力，在接近音速時(shí)隨著阻力上升，加速性有些下降入， 但突破音障仍很輕松。猛禽以軍用推力跨音速飛行，感覺上和F-15開加力差不多。打開全加力，猛禽的加速性變得穩(wěn)定而強(qiáng)勁。在M0.97一M1.08之間，飛機(jī)有輕微抖振。之后，直到最大速度，猛禽的加速一直保持平穩(wěn)連續(xù)。試飛時(shí)，我們喜歡盡快進(jìn)入超音速巡航狀態(tài)，以最人限度地利用我們狹小的超音速空域。我們開加力進(jìn)入超音速巡航，當(dāng)達(dá)到測試條件時(shí)收回油門?，F(xiàn)在很多高速試飛已經(jīng)轉(zhuǎn)移到太平洋導(dǎo)彈靶場(范登堡空軍基地和幕谷角海軍航空站之間)進(jìn)行。我們在這里有更長的直線飛行空間，并可以將音爆對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊憸p至最小?！?/p>

　　爬升能力方面，F(xiàn)-22也相當(dāng)不錯(cuò)。傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(jī)快速爬升時(shí)是采用魯特斯基爬升曲線。它們先以亞音速爬升到對(duì)流層頂(約36000英尺)，然后再加速到超音速進(jìn)行爬升。對(duì)猛禽而言，就可以省掉這些復(fù)雜的曲線，直接從跑道上拉起加速，轉(zhuǎn)入超音速爬升?！斑@家伙簡直就象是為高速飛行而生的?！北Ａ_·梅斯如此評(píng)價(jià)。

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