生產(chǎn)車間內(nèi)還未完成組裝的F-22試驗機
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　　超音速盤旋能力

　　超音速機動性能是F一22的設(shè)計重點之一，也是該機與第三代戰(zhàn)斗機的“代差”標志之一。除了前述超音速巡航、超音速加速／爬升性能外，超音速狀態(tài)下的盤旋能力也有明顯提高。有資料稱，該機在M1.7時穩(wěn)定盤旋過載可達6.5g?？紤]到／F-15在同等條件下盤旋能力遠遜于此，而蘇-27在M0.9、中空才達到這個水平，不能不說這是一個相當驚人的進步。能夠達到如此之大的超音速盤旋過載，發(fā)動機是一個重要原因，而同樣重要的還有飛機的超音速升阻比和配平能力。

　　關(guān)于升阻比，不難理解。要拉出足夠的過載，機翼就必須產(chǎn)生相應的升力，伴隨而來的就是誘導阻力的急劇增人(誘阻系數(shù)與機翼迎角平方成正比，與機翼展弦比成反比)。如果誘阻系數(shù)太人，誘阻增長極快，那么很快就會抵消

發(fā)動機的剩余推力，飛機雖仍可能拉出較大過載，但發(fā)動機推力已不足以維持穩(wěn)定飛行，當年的幻影-III瞬時盤旋性能好而穩(wěn)定盤旋性能差，即為此例。以現(xiàn)代航空技術(shù)水平而言，要設(shè)計出具有高升阻比的機翼或者具有良好超音速性能的機翼均非特別困難之事，但要將兩者合而為一卻非一日之功。這也是F-22足以自傲的一點。

　　而配平能力則往往容易被人忽略。機翼的高升力是拉出大過載的基礎(chǔ)，但升力越大，產(chǎn)生的俯仰力矩也越大。如果飛機自身不能提供足夠的俯仰配平力矩，飛機要么進入上仰發(fā)散狀態(tài)而失控，要么被機翼升力產(chǎn)生的低頭力矩壓回去，無法拉到需要的迎角。特別是任超音速條件下，飛機焦點大幅度后移，機翼升力產(chǎn)生的低頭力矩相當人，進行超音 速機動需要更強的配平能力。以超音速性能著稱的米格一25，就是由于配平原因而無法進行較大過載的超音速機動——該機超音速平飛時，平尾偏轉(zhuǎn)就已接近極限，能用于超音速機動的余量相當小，所以雖然機體可以承受更人的載荷，但M2時的最大盤旋過載僅有3G。

　　要解決配平問題，一是大幅放寬靜穩(wěn)定度，將飛機焦點前移。這樣超音速飛行時飛機焦點雖然仍會后移，但距離重心近，產(chǎn)生的低頭力矩相對較小。不過，這樣一來飛機在亞音速大迎角機動時同樣會面臨配平問題——這次是配平機翼產(chǎn)生的抬頭力矩。被媒體過分渲染的近耦鴨式布局，由于鴨翼距離重心較近，配平能力不足，F(xiàn)-16的總師哈瑞·希爾萊克就曾說過：“鴨翼最好的位置是在別人的飛機上?！睆V為人知的以色列獅式戰(zhàn)斗機就始終未能解決大迎角配平問題。因此，在當年ATF方案論證時雖然出現(xiàn)過不少鴨式布局方案(老航迷們應該還記得80年代采用鴨　　式布局的YF-22的想象圖)，但F-22最終還是選擇了具有較強配平能力的正常式布局，縱向靜穩(wěn)定度也放寬至一15%。解決配平的另一個途徑是采用推力矢量控制(TVC)技術(shù)。采用TVC，其主要優(yōu)點有：在氣動操縱面基礎(chǔ)上又增加了一個配平手段，配平能力自然大幅增強；高速飛行時氣動操縱面偏轉(zhuǎn)將產(chǎn)生極人阻力，而采用TVC可以起到同樣的操縱效果卻無需偏轉(zhuǎn)操縱面TVC并不僅僅是偏轉(zhuǎn)推力矢量而產(chǎn)生法向分力，強大的發(fā)動機噴流將存后機身形成引射作用，產(chǎn)生新的“升力”增量，同時參與配平。F-22的超音速機動性大幅提高，TVC技術(shù)功不可沒。

　　就超音速盤旋本身的特點而占，其最大優(yōu)勢體現(xiàn)在日趨重要的超視距空戰(zhàn)中。前面已經(jīng)提到，在超視距空戰(zhàn)中無論是攻擊還是防御態(tài)勢，超音速巡航能力都非常有用，而超音速盤旋能力則是保證攻防轉(zhuǎn)換順利銜接的關(guān)鍵一環(huán)。當AIM—120進入自導段時，F(xiàn)-22為了避免進入對方武器有效射程或者沖得太快進入風險極大的近距格斗，需要轉(zhuǎn)向高速脫離?？梢韵胂?，對于F-15這類飛機而言，為了盡快轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎前的速度需要保持在其角點速度附近，完成轉(zhuǎn)向之后再加速脫離，這必然限制其發(fā)射AIM一120時的速度，減小了有效射程；或者為了提高有效射程增速到超音速，發(fā)射后再次減速，但犧牲時間。對F一22來說，完全沒有這些麻煩。良好的超音速盤旋能力使之可以在超視距作戰(zhàn)階段始終維持較高的能量狀態(tài)，以應付各種突發(fā)事件。

　　△過失速機動性

　　一般來說，s4里面的超機動性，主就是指過失速機動性。要具備過失速機動性，良好的人迎角飛行品質(zhì)和有效的控制手段是必需的兩大基礎(chǔ)。我們先來看看F-22(在大迎角飛行狀態(tài)下的表現(xiàn)，這或許有助于我們理解這種飛機的優(yōu)勢所存。

　　抖振

　　抖振是飛機人迎角下常見的飛行特征。對于飛行員來說，抖振是一個很好的提示，它是機翼上表面后部氣流開始發(fā)生分離的直接表現(xiàn)，等于通知飛行員：機翼已接近臨界迎角，即將失速。當氣流分離向前發(fā)展至機越前緣時，機冀即完全失速。對于傳統(tǒng)飛機來說，機翼失速可能導致飛機進入尾旋或者其它難以控制的復雜飛行狀態(tài)。此外，強烈的抖振不僅可能損傷飛機結(jié)構(gòu)，而且將嚴最影響武器系統(tǒng)的使用。即使是設(shè)計良好的第三代戰(zhàn)斗機，在此時也需要飛行員仔細而謹慎地操縱——如果你不希望飛機進入非預想的超大迎角狀態(tài)，那么就需要立刻檢查桿舵輸入，盡快減小迎角。

　　參與了F-22左端包線試飛的瓊·比斯雷談到：“猛禽大約在20度迎角附近開始抖振，直到26度抖振幅度有輕微增大。猛禽的抖振強度大約和F-16大迎角抖振的最小強度差不多，而控制比F-15少得多。從26度到大約40度，抖振強度基本穩(wěn)定，超過40度后開始減小?！倍鴣碜訤-16／MATV試飛小組的報告稱“除非在高亞音速狀態(tài)，否則標準的F-16在正常迎角限制的飛行包線內(nèi)不會出現(xiàn)大幅度抖振。在超過限制后的某個位置，我們遇到了明顯而意味深長的抖振。在大約40度迎角附近出現(xiàn)中等幅度的抖振，一直持續(xù)到50度，然后幅度減弱到幾乎消失。”

　　兩相對比，我們可以看到：和經(jīng)典的第三代戰(zhàn)斗機相比，F(xiàn)-22的抖振幅度明顯減小，這得益于其良好的氣動設(shè)計，對于大迎角條件下的武器使用(特別是航炮)非常有利。此外，報告中還有一句潛臺詞：飛機存大迎角下飛行穩(wěn)定，不會出現(xiàn)機翼突然失速然后失控的局面。(未完待續(xù)) 本刊特邀撰述 方方

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