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三代戰機如何拋棄「人操火箭」的老路轉而追求高機動性?

原標題:三代戰機如何拋棄「人操火箭」的老路轉而追求高機動性?


在上世紀60年代,全世界二代機設計師,尤其是美國設計師,思路比較一根筋,就是飛機飛的快,雷達看得遠,導彈速度快,在敵人沒有注意到的情況下,導彈遠遠射出去,然後輕鬆的就可以回家睡覺,俗稱一根筋,F4戰鬥機和我國殲8就這麼一根筋的思路,全世界都跟著美國人走歪路,追求高空高速,最後搞到走火入魔境界,其中美國SR71黑鳥偵察機,以及變型A12超音速3倍音速內置彈倉4發導彈超遠距離秒射敵人。


追求更高高速是飛機設計師永恆的夢想,美國黑鳥開了個好頭,但是別人跟進都發現這是一個大坑


那時候,美蘇兩家爭風吃醋正猛,美國走高空高速整出了大三角翼的黑鳥和A12,俄羅斯人也緊緊跟進,不過技術水平差點,搞了一個常規布局的米格25,速度也上了3倍音速,不過高速操縱性一塌糊塗,超過2.6馬赫基本就開始有失控的危險,速度表是紅區,而且發動機也容易過熱燒毀。



米格25跟進3倍音速,但是不算達標,操縱性不好

高空高速3倍音速這個大噱頭,不僅俄羅斯被忽悠,全世界都被忽悠住了,我國的東風113,殲9,一次又一次的被忽悠,最終也掛了。


不過沒想到的是,那個時候的雷達和導彈雖然在靶場表現良好,但是到了實戰卻糟糕的要命,不掛機炮的F4,經常被落後一代的垃圾,只有機炮的米格17,米格19追著打,真是奇恥大辱,而靶場幾乎百發百中的導彈,遠遠50-60公里就能看見敵人飛機的雷達,到了戰場幾乎都瞎了,為啥,敵人從低空摸過來,或者從背後摸過來,最慘的是,導彈設計針對是客機一類直線飛行目標,對於戰鬥機這種高機動目標,幾乎無效,那時候超視距攻擊幾乎就是笑話,就靠響尾蛇追擊敵人屁股獲得些戰果。



F4在二代機,幾乎航電導彈無敵,但是可靠性差,加上目標識別困難,最終遭遇了太多敗績


越戰之後,大家如夢初醒,不再盲目追求速度和高度優勢,高空高速不再是最佳選項,大家都轉向高亞音速格鬥,當然,美國由於也攔截轟炸機的需要,也同時保留了高空高速超視距攔射能力,這就是F15戰鬥機的由來,其實美國發動機牛,材料輕,設備輕,雷達好,導彈小又強,最終在F15戰鬥機上集中了兩種飛機的能力,就是高空高速截擊機(類似米格25)和高機動格鬥戰鬥機,前者的要求就是飛機重量輕,發動機推力大,高速阻力小,採用外壓進氣道必不可少,而後者就是要求發動機推力大,機體輕,而且機翼面積要大(綜合起來俗稱翼載低,翼載,飛機重量和機翼面積的比值),當然為了高機動,玻璃蓋子比二代機,加了一倍高度,機翼面積比二代機有所增加,阻力大了一點點,稍微犧牲了一點點高速性能,不過在優勢的發動機下,這個小問題已經不是問題了。


F15戰鬥機,其實算一個俄羅斯米格25戰鬥機的降速,增強機動迷你柯基版本


最終到了後來F16戰鬥機,由於追求便宜,只要求攜帶響尾蛇導彈自衛,別的時候都是掛炸彈對地攻擊,飛機航電空間特別小,採用了固定的腹部半圓皮託管,犧牲了部分高速性能,最大速度幾乎在1.8馬赫+,而且在1.4倍音速以上加速性能就比較慘,最終換來的就是無敵的載荷航程,亞音速巡航升阻比幾乎達到11,而且在高亞音速格鬥性能非常好,加速,爬升,盤旋,滾轉都比較好,後來為了增強作戰能力,必須不斷增加航電設備,不斷升級雷達,即使不斷加大發動機推力,但是機動性也不斷下降,實際上優勢也不大了。



設備越少,性能越好,這就是F16的設計哲學,犧牲了高速性能,極度強化跨音速格鬥

俄羅斯人設計蘇27和米格29就比較尷尬,發動機差,雷達航電幾乎就是笨重的板磚,體積大,重量大功能差,最終在這種比較慘淡的前提下,蘇霍伊和米高揚整了兩個不同的思路,一個蘇霍伊積極進取,用一個超級大的升力體架構,容納1噸重的爛雷達,同時容納10噸內油,飛小4000公里,這個設計最後的結果就是飛機太重,為了減重,機翼機身做的比較軟,最終犧牲了跨音速格鬥性能,最終靠R73導彈和頭盔瞄準器來彌補,實際來說,這個怪招,效果良好,美國F15和F16機動性有一些優勢,但是近距離格鬥時候勝算不大,蘇聯解體後,快速開發頭盔瞄準器彌補空檔。



蘇27戰鬥機,總師野心太大,超越了自身能力,最終在機動性有短板,俗稱酥27


而米高揚設計米格29,就比較慘淡了,為了儘快出活,降低難度,就取消邊條翼,取消電傳飛控,在二代機的機械飛控上繼續混日子,出來是快,而且為了提高機動性,盡量降低內油,最終機動性湊合,就是腿短的不行,而且飛機比較小,雷達個頭更小,指標更慘,再加上設計師比較摳門,照用戶的最低要求做設計,機腹和進氣道掛架沒有認真利用,最後造成用途單一,潛力有限。

歐洲人雖然在美蘇兩強對峙的前沿,但是對於先進戰鬥機的開發也不算很上心,大部分時候都是依賴美國戰鬥機混日子,在蘇27和米格29海量鋪貨之後,依靠美國少量戰鬥機的好日子一去不返了,在這種情況下,只好自己開發戰鬥機,不過走了一點比較奇怪的路子。


最開始是英國和法國聯合,但是因為設計主導權的問題,法國出走,歐洲分裂,歐洲原定的兩大型號,最終分道揚鑣,英國人在EAP技術上和德國人開發了颱風戰鬥機,而法國人在鴨式布局陣風ACX上精益求精整了20年終於大成,自稱萬能戰鬥機,空戰,攻擊,偵查,上艦無所不能。



陣風ACX模型,可以看出,無邊條


而英國和德國,都在戰鬥的前線,共同的敵人就是毛熊的超音速轟炸機和戰鬥機,最終都採取了相同的思路,雖然都和陣風一樣採用了鴨式布局,但是設計點有點不同,陣風設計採用了極少面積的鴨翼,特意優化了亞音速巡航和跨音速格鬥,對於超音速不是很重視,而颱風戰鬥機把追求近距耦合的鴨翼邊條三角翼布局EAP驗證機的架構思路全部推翻,走向極端,取消邊條,加大三角翼後掠角,鴨翼向前移動到極致,最終得到一個號稱可以1.4倍音速超巡的三代半戰鬥機,而陣風把英國人丟掉的邊條拾起來,默默的安在自己的陣風戰鬥機上,跨音速格鬥更強大,一來一去最終颱風速度更好,但是格鬥性能更差,為了彌補,最後在鴨翼後加了個擾流片完事,實際上效果不大。



颱風的前身,EAP,可以看出鴨翼邊條到機翼


最終在法國空戰的時候,颱風雖然有推比優勢,但是格鬥時候被一邊倒的摩擦,最終才想起來增加機動性,想請回闊別20多年的邊條。


實際上颱風走的還是F15的路子,高空高速截擊機,而陣風走的是F16的路子,追求亞音速巡航性能以及跨音速格鬥性能,實際上效果也不錯,當然對於高速性能差,有可能會遠距離挨炮的問題,陣風在雷達導彈電子預警和干擾做了很多強化,這也是達索的一種選擇,當然,法國發動機差,雷達就刻意做的比較小,指標剛剛夠用就好,實際上也採取了很多辦法彌補,一個就是光電技術彌補,遠距離可以配合雷達清晰看到敵機的高清圖像,這個效果更好,而不是颱風的,看得遠打的遠,但是不知道目標究竟是啥,有沒有打錯的可能,敵我識別這個事情一直是超視距空戰的主要難點和制約因素。



陣風戰鬥機最終把邊條加上了


當然,美國在上世紀80年代就看到了俄羅斯人的戰鬥機和防空導彈的巨大進步,早早轉向隱身和超音速巡航了,依靠信息秒殺三代三代半,再一次引領時尚潮流。



颱風戰鬥機偏向高空高速也不算錯,當然都要假設敵人的導彈告警和電子對抗很垃圾。

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