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今日在讨论F15和SU27的帖子里,发现很多人是看不懂包线图的,决定重新开个帖子,就来讲讲包线图怎么看。

包线图有很多种画法,用于从不同的侧面去描述飞机的飞行性能,我们下面看的是其中一种,横轴是速度,可能是马赫数,也可能是空速,纵轴是G值,不同高度性能用一条单独的线表示,图表上会标明飞机重量和是否打开加力。下图是F15C的。

图解飞行包线

这图借用的,既然有人和我就这个图争论,那拿这个图吧。这种包线图,能非常直观的表现出飞机的性能优势区间,这个图中可看出F15的优势区域就是0.7马赫到1.1马赫之间,这个区域它在任何高度都是可用过载最大的,也就是说非常强调跨音速机动性的设计,这个设计特点会让F15具备很强的格斗能力,因为从超音速截击到进入格斗之间,任何飞机都会减速到亚音速,而F15在这个减速过程中完全处于性能最强悍的区间,这能让F15在进入格斗时迅速获得机动性优势进行占位。

此外,F15的超音速截击能力也不弱,其4万英尺高度下,2.5G包线从0.8马赫一直延伸到1.9马赫,非常平缓,其中几乎没有性能衰减。

有网友在看这个图的时候认为,该包线图标明,F15仅有在海平面高度,速度0.7-1.0马赫时才能飞出9G,也就是包线中切尖部分,这种看法是不对的,因为图中仅有海平面和1万英尺高度也就是3000米高度包线,而自海平面到3000米高度之间,F15还是有9G机动区域的,具体有多大,那是另一种包线图才能表现出来,这个我们下面再讲。

作为对比,贴一个SU27的包线图。

图解飞行包线

毛子的包线图和美国的画法有些差异,参考上图中,F15在9G包线上采取的手段是切尖,表示9G以上是飞不出来的。而毛子则使用虚线连贯包线两边的坡,但是在虚线两头以截止线表明中间这段虚线也是飞不出来的,就是图中红圈标明的位置。

这个图中,SU27没有9G性能包线,最大使用过载是8G,7G和8G包线都在空速700-800区域撞到截止线,换算为0.6-0.7马赫,这就是SU27著名的跨音速过载陷阱,图中SU27一直到空速1100附近才恢复实线,也即是过载陷阱在空速0.6-1.0马赫之间一直存在。

图中SU27的超音速性能也不是很理想,其1.1万米包线,对应F15的4万英尺包线,在空速550-1200之间保持3.5-4G,F15在这个区域不超过2.5G,也就是在0.5-0.95马赫区间,高度1.1万米时,SU27对F15有性能优势,但是仔细一想,这种优势有什么意义?高度1万米以上,战斗机都选择飞超音速去了,应该比的是1.2马赫以上的过载,F15这个2.5G机动一直保持到1.8马赫,到2.0马赫时还有2G可用,而SU27在空速1400也就是1.1-1.2马赫时,可用过载已经掉到1.5G,那么换句话说,当双方都飞出1.2马赫以上速度时,SU27可用过载至少比F15少1个G。不要小看这点过载,2.5G过载意味着F15此时还能压坡度60度进行转弯机动不掉高度速度,SU27就一人操火箭直着飞了。

这个包线图表明了SU27的设计特点,即它倾向于在高亚音速区域进入超视距空战,可以保持3.5G以上过载能力,而一旦进入格斗,它随着高度和速度降低,可用过载提高到5.5G,并在这个区域穿过过载陷阱限制,进入空速0.6马赫以下的格斗,此时可用过载将攀升到8G。

而F15的特点明显不同,它强调在0.8-1.8马赫区间一直保持足够的高空高速机动性进入超视距空战,在进入格斗后在跨音速区域立刻进入自己的优势区域,凭借在这个区域的优势机动性获得格斗空战先手优势,这是一种明显强调能量优势的的空战设计思路,力图将空战结束在高速区域。

前面说到,上面这种包线图是主要强调飞机在不同高度下的机动性,对于使用过载则不是很直观,所以就还有下面这种包线图,这种包线图为了更清晰的标出在不同高度速度区间的可用过载,其横轴是速度,纵轴是高度,包线是不同的G值,我们在考察机动性时,更多使用这类包线图,因为这种包线图对于机动过载区域的表示更明确,更容易比较飞机的机动性,也就是比同样过载的线,谁的包裹区域更大些,下图是F16和MIG29包线对比,上面一张是瞬盘包线,下面是稳盘包线。

图解飞行包线

在瞬盘包线中,我们依然可以看到MIG29的过载陷阱,其9G包线笔直的从0.82马赫左右升起,在0.6-0.8马赫区间,只有7.5G包线存在,但是MIG29的包线右上对F16有明显优势。

稳盘包线,MIG29就很不好看了,其3G以下包线在右上区域依然有优势,但是从5G包线开始,就处于完全下风,注意MIG29的5G包线依然从0.8马赫接近垂直升起,整个的被F16包住,F16的5G包线区域面积几乎是它的2.5倍,但在包线左下有优势,在包线右上同样优势巨大,7G包线,F16左下和MIG29持平,右上还是完全压制MIG29,9G包线,MIG29压根就没有!换句话说,F16在8000英尺下,0.8-1.0马赫区间可以拿9G稳盘彻底压制MIG29的7G稳盘,在1.0-1.4马赫,高度1.5万英尺下,F16能轻易用7G稳盘压制MIG29的5G,0.5-0.8马赫,高度2万英尺下,F16能用5G压制MG29的3G。

综合起来看,F16是一架更加强调跨音速机动性的能量战机,其优势区间就是从0.6-1.4马赫,2万英尺以下,最为优异的性能区域是包线右下,也就是中低空跨音速和超音速性能,但是在包线左下,由于MIG29存在过载陷阱,也能对其进行压制。而MIG29抛开过载陷阱这个缺点不说,其更强调截击性能,包线右上有明显优势也是很清楚的,同时MIG29在瞬盘上和F16比并不吃亏,甚至略有优势,可见它是一架更强调角度而非能量的战斗机设计风格。

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