但是这样的常规训练演习并不是新闻的起因。出于没有说明的原因,美国空军第 525 战斗机中队的 F-22 战斗机和德国空军第 74 联队的“台风”战斗机决定从友军的行列走出来,专场单挑了一场视距内空战演习。在演习中,“台风”表现出优秀的能量机动性能,还展现了出色的敏捷性。F-22 最终得益于强大的推重比和推力转向,在持续机动上压倒了“台风”,大迎角性能也超过“台风”,赢得了很多航炮攻击的机会。美国空军承认在演习中学到很多东西,F-22 加“台风”将形成致命组合。德国空军则在承认 F-22 的隐身和视距外空战能力依然无与伦比的同时,认为“台风”的加速更好,爬升更快,而 F-22 在用推力转向强行拉弯的时候,有掉高度的现象。第 74 战斗机联队指挥官安德里亚斯费弗尔上校更是毫不谦虚地直指“台风”的格斗性能比 F-22 更加优秀。

演习结束后,“台风”30+29 和 30+30 拥有了击坠标志

  美国空军和德国空军的口水战还没有结束,双方也不便透露太多的战术、技术细节,但这场演习无疑引起了世界的极大兴趣。“台风”是西欧应对机动性超强的苏-27 和米格-29 的产物。由于经济、技术实力和空军战术思想的缘故,“台风”没有采用常规的机翼-尾翼布局,而是采用了鸭式布局。最重要的是,“台风”在设计上突出敏捷性,而不是单纯追求机动性。机动性是战斗机的传统性能指标,转弯半径、盘旋速率、爬升率等都是机动性的重要指标。优秀的机动性无疑在持续的缠斗中十分重要,有利于占领有利阵位,摆脱敌机追踪。敏捷性则是不同的概念,敏捷性强调瞬时改变状态的能力,具体来说就是瞬时改变机头指向并短暂保持指向的能力,而不一定需要稳定在新的指向上。换句话说,机动性的重点在于可以持续保持这种状态,而敏捷性的重点在于只能短暂地保持这种状态。从某种意义上说,这可以说是回归到能量机动时代之前的角度机动概念了。

  优秀的机动性可以稳定地占据有利阵位,便于航炮瞄准或者导弹锁定,这无疑是重要的。但在导弹制导技术高度发达之后,导弹锁定时间大大缩短,甚至可以依靠数据链的引导在发射后再锁定。机头指向目标的能力与其说有助于导弹锁定,不如说是尽量维持导弹的能量水平,避免不必要的机动造成的能量损失,扩大必杀区。甚至航炮标准都可以不再依赖稳定瞄准,而可以在火控系统的控制下,在动态中抓住弯曲弹道和敌机轨迹交汇的瞬间开火。换句话说,敏捷性有利于在格斗中抢先发射。

  在理论上,机动性和敏捷性俱优当然是最理想的,但在实际上常常做不到。机动性(或者说持续机动性)说到底是一个剩余升力的问题。水平转弯靠的是倾斜机翼产生升力的水平分量。最快的爬升也是在机翼不失速的前提下的大迎角倾斜爬升,机翼产生的升力远远大于发动机的推力。单靠发动机的蛮力的垂直爬升好看、刺激,但不是获取高度的最快办法。拉大机翼迎角是提高升力最直接的办法,但阻力同时增加。足够高的推重比可以用推力克服阻力,推迟机翼失速的产生。但很高的推重比意味着发动机的推力和重量增加,油耗也同步增加。几轮水涨船高下来,战斗机的重量低不了。在技术水平相当的时候,大推重比的战斗机通常都是重型战斗机,F-15、F-22 比同时代的 F-16、F-35 具有更高的推重比,这不是偶然的。另外,优秀的机动性需要翼载尽量低,翼载越低,机翼产生升力的余量就越大。不过无尾三角翼战斗机和鸭式三角翼战斗机的翼载容易误导。大三角翼的面积大,翼载低,但前缘后掠角度大,空战机动中的升力效率不及中等后掠的常规机翼,所以大三角翼战斗机的翼载的“含金量”略低于常规布局。这一点在“台风”和 F-22 上也反映出来。“台风”的翼载只有 312 公斤/平方米,低于 F-22 的 375 公斤/平方米,但后者稳定盘旋性能还优于前者。但低翼载意味着翼面积加大,翼展也同步加大。很大的翼面积不可避免地在横滚中具有“风帆”效应,阻碍迅速滚转;增加的翼展带来增加的横滚转动惯量,也不利于快速横滚。

第 74 联队在阿拉斯加升空开始演习,只挂了 IRIST 模拟弹和空战模拟吊舱

  但是敏捷性(或者说瞬时机动性)说到底是一个转动惯量和控制力矩的问题,轻捷、小巧的战斗机天然具有敏捷性的优势,所以美国海军战斗机武器学校的“敌机”在很长时间里一直使用速度并不太快但小巧敏捷的 A-4“天鹰”攻击机。另一方面,较大的控制力矩在一定程度上可以弥补转动惯量过大的问题。在这一点上,鸭式飞机天然占优,尤其是“台风”这样的远距耦合鸭翼。远耦鸭翼和主机翼的有利交互作用小,但控制力矩大,不仅有利于配平,也有利于敏捷性。相比之下,“阵风”那样的近距耦合鸭翼控制涡升力的有利交互作用大,但控制力矩较小。对于常规布局来说,机尾的平尾和全机重心的位置(可以由机翼的位置大致推断)比较近,F-22、苏霍伊 T-50 的机翼后缘和平尾前缘已经要靠内切角来避免冲突了。这是因为前缘边条(F-22 斜切菱形的加莱特进气道的尖锐边缘相当于边条)需要和机翼有一定的距离才能形成涡升力,发动机的重量也使得全机重心偏后,机翼的位置必须相应靠后。但这对控制力矩很不利。加大平尾可以有所补偿,推力转向是另一个增加控制力矩的手段。但常规布局和推力转向都依靠压尾来抬头,向下的压力属于负升力,用多了飞机掉高度就不奇怪了。反之,鸭式飞机通过鸭翼直接抬头,没有抬头机动的负升力问题,在高敏捷性机动时,掉高度的问题就比较小。当然,持续作最大敏捷性动作最终是要掉高度的,这就是瞬时机动性和持续机动性的差别。

  在空战中,敏捷性和机动性都是非常重要的。伯伊德在研究能量机动的时候就发现,F-86 相对于速度、升限、爬升率更高的米格-15 来说,除了水平盘旋性能更好之外,最大的优点是改变状态的能力更强,也就是敏捷性更好,尽管伯伊德时代还没有敏捷性的说法。如果导弹可以保证一击致命,敏捷性有助于先敌开火,优越性显而易见。但随着导弹越来越聪明,也越来越容易“聪明反被聪明误”,红外、电子对抗技术越来越先进,激光致盲也已经不再是不可能的科幻级技术,在未来,对空空导弹的硬杀伤都是可能的。因此,先敌开火是重要的,但一击必杀是靠不住的,否则关云长都不需要了,只要程咬金就可以了。导弹在实战中的命中率不一定随着技术的提高而显著提高,一击之后的缠斗能力依然是重要的,这就是持续的机动性发挥优越性的时候了。