[LT]F-22不对中国空中安全构成迫切威胁(2)

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导读:[LT]F-22不对中国空中安全构成迫切威胁(2)

气动性能:


概述:

F-22的高速特性并不优秀。考察该基的气动设计。F/A-22达到的气动设计水平是:零升阻力系数约为0.034(第二、三代战斗机分别约为0.032、0.041~0.044),亚声速最大升阻比约为12(第二、三代战斗机的水平分别为8、12),超声速最大升阻比5~6,最大升力系数不低于1.8(第二、三代战斗机的水平分别为1.2、1.6,但米格-29和苏-27可达1.7~1.8)从以上数据来看。实际上F-22在速度性能上弱于F-15而在机动性能上弱于SU-27。但是由于F-119发动机性能惊人,所以该机实际性能要好于前两者。但这不说明F-22飞行性能可以独步武林,实际上在很多方面F-22要弱于不少3代战机。


最高速度:

F-22的最大速度仅为2.0Ma。该数据不仅比大多数3代战斗机差,相比很多2代战斗机来说也不占优势。很多F-22的追捧者认为该机的最大速度受限于隐身涂料,战时可以突破这个界限。实际上,这是个错误的认识。从前面的分析中我到太大的影响,而且F-22大量使用坚固的钛合金结构强度要远超过F-15等飞机。实际上问题的关键在于进气道,为了确保飞机的隐身性能和正常的飞行能力F-22采用了CARET进气道(DSI技术当时还未发明出来)。进气道技术平均10就会有一次飞跃,CARET就是上次飞跃的产物。该进气道在亚音速下工作稳定,在小攻角(-5~15度)小侧滑角(-5~5度)的情况下基本不受影响。但是在M a 1.6~ 2.0范围总压恢复急剧下降。在Ma=2.0时,由于亚临界防喘余量较小,在放气门关闭情况下将无进/发匹配点;在喘振点处,稳态周向畸变相对于临界状态在减小,而动态紊流度急剧增加;临界至超临界情况,在两个压缩斜板的交角后管道内出现流动分离。这意味着达到2.0Ma时仅气道已经没有多少防振喘冗余。速度继续提高大量高速稀薄冷气将进入发动机,轻则发动机振喘重则发动机停车。如果发生单发停车的话,瞬间会有一个15吨的力冲击飞机,将飞机推向一侧。飞行员甚至来不及搞明白发生了什么就被甩向一边。为防止这样的事情发生,F-22线传操纵系统自动将速度限制在2Ma以下。然而,即使以这个速度飞行发动机也并不安全。真正安全的速度范围应该是小于1.8Ma。相对而言,Su-27以及F-15则凭借可变截面进气道可以安全的以超过2Ma的速度飞行。


高速机动能力:

很多人有这样的误解----认为F-22亚音速性能平平而超音速性能优异。然而这个观点缺少足够的佐证材料。实际上对以有的资料进行分析,得出的结论是F-22超音速机动能力平平。由以有的资料来看:F-22在9100米到15000米处从0.8Ma加速到1.6Ma小于64秒,1.6Ma加速到1.8Ma时间未公布。高空1.5Ma时可以进行6.5G的盘旋(具体状态不明,疑为顺时过载)。以上数据可以说是优秀的,但并没有达到对所有3代战机构成优势的程度。其0.8~1.5Ma加速特性并不优于使用了F-110GE-129IPE发动机的F-15k/SG。实际上即使对比Su-27早期型号也不占什么便宜。而由于CARET进气道在1.6Ma以上速度中总压恢复急剧下降。每上升0.2Ma发动机将损失接近8%的推力,F-22在1.5Ma以上的速度竞赛中完全处于劣势。而2.0Ma以上F-22则根本没有参赛资格。就盘旋性能来看F-22也不存在足够优势。SU-27SK在10000米高空可以进行3.4G的稳定盘旋。而后期改进的SU-33/35等飞机由于结构得到了加强更是可以实现4.5G以上的稳定盘旋。欧洲联合研制的EF-2000“台风”则声称可以在超音速状态下实现9G的盘旋。在超音速环境下F-22的表现同这些早它一代的飞机相比实在乏善可陈。


亚音速机动能力:

凭借较薄的机翼,先进的数字线传系统,较高的不稳定度以及先进的推力矢量系统。F-22在亚音速时的机动性能极为优异。在0.5~0.8Ma区间内由于人的限制F-22并不太大范围的超过Su-27与F-15等飞机。但是,该机具有超乎寻常的过失速机动能力。F/A-22的PSM能力源自其先进的气动布局、推力矢量控制(TVC)、适应性良好的大推力发动机及飞控系统控制律(本文不再具体分析)。PSM可快速改变机头指向(通常不是速度矢量方向),主要在近距格斗中快速获得攻击机会或转换敌我态势,需要与具有大离轴攻击能力和高机动性的近距弹相结合才能充分凸显其价值。F/A-22在 60?的超大迎角下进行滚转时,机头指向的改变速率可达近90?秒;还能在40?的大迎角下进行360?横滚。推力矢量技术还提高了飞机的敏捷性,使F/A-22在20?迎角下的滚转速率由50?秒增加到100?秒。凭借先进的TVC(推力矢量技术)F-22可以表演恐怖的“锥子”机动。在这方面堪与其相比的只有SU-35/F-16MATV/X-31等少量飞机。而且除了SU-35外都是技术验证机没有作战能力。



航空电子设备以及武器设备:

APG-77有源相控阵雷达,除了传统雷达的功能外,还能用于情报侦察、电子干扰和通信,三代机上APG-70(用于F-15E)、RDY(用于“幻影”2000-5)等先进雷达所具有的无源探测、空-空导弹中段指令修正、导航等能力也得到了提高。相控阵体制的采用使APG-77具有极快的扫描速度,减小了被敌方截获和识别的概率;同时该雷达及其他主动辐射源的波形都满足严格的低可截获概率(LPI)要求。APG-77具有一定的非合作目标识别(NCTR)识别能力,可不通过敌我识别装置(IFF)的问讯/应答进行远距离目标分类,因此有利于隐身和提高超视距空战能力。


APG-77雷达为了服从F-22的隐身设计同时做出了很大的付出。F-22的雷达整流罩采用了选择透波结构。仅允许特定波段的电磁波传过,这大大限制了APG-77的捷变能力。而且为了实现体可发现概率,该雷达的功率有限。而NCTR技术则被认为是超视距空战的重要发展。在以往的战争中事距外的战斗判别敌我是最大的问题。美国空军在两次海湾战争中即使由预警机的指挥依然连爆乌龙。共有超过15人被自己人的空空导弹射杀。NCTR的出现对敌我时别有很大的作用。不过该技术依然很不成熟。APG-77主要通过发动机调制与逆合成孔径两种技术来辨别敌我。而当今战机多采用S型进气道,发动机调制不能起作用。而逆合成孔径技术要求对方偏离载机速度矢量20度以上并且距离有限,实战中很难达到如此要求。


同时F-22被广泛忽视的则是其数据链作战能力,以及RWR能力。AIM-120B加入的GPS/INS双引导令当时很多的专家不解。对于一种射程几十公里的空空导弹来说INS精度已经足够,添加GPS岂非多此一举?然后日后美国空军令所有的怀疑者闭上了嘴巴。F-22以及改进后的F-15C等飞机通过了数据联技术实现了“射手-眼”战术。长机在战时前出40~80公里关闭雷达静默飞行。僚机雷达开机锁定地机。尔后长机通过僚机传输的数据发射导弹,AIM-120由僚机引导飞向目标。凭借隐身特性F-22长机在整个作战过程中都不为人所知。而RWR功能也并非F-22的度门绝技。SU-30MKI/MKK同样具备此功能。通过雷达的被动测向能力F-22可以测出对方雷达站的精确方向,然后通过敌型转换得到对方雷达站的位置。然后就可以用合适的武器对其发动攻击。


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