9G大过载盘旋

  进入观礼区之前飞行员要确认速度在可控的范围,而高度则达到了惊人的100米(这完全是出于对观众安全的考虑),为了达成盘旋的震撼效果,飞机从观众的后方穿越并突然出现在观礼区,随机迅速形成9G的过载,此时飞机在巨大推力的推动下,以很大的速度迅速旋转,机头在矢量推力作用下向被什么东西牵着一般,迅速地扭转,而轨迹也迅速变化,仿佛一瞬间F-22就完成了360度的水平机动。与满行程小速度盘旋不同的是,9G过载不是为了展示盘旋半径有多小,而是展示飞机完成盘旋的速度有多快,伴随着发动机和速度的呼啸声,观众在震耳欲聋的轰鸣中看见的是F-22的华丽转身,如此迅速、如此的桀骜不驯。

  9G过载是“几何空战”、“能量机动”的秘籍所在,在传统的近距空战中拼的就是飞机的过载机动能力。而在这一传统空战领域,作为四代机的F-22,展示的是意义截然不同机动,对F-22而言,能量不再是必不可少的机动之源,随着矢量推力技术的引进,近距格斗进入了一个全新的时代——超机动时代。

无半径下降转弯(踏板转弯)

  下一个机动从字面上翻译叫做方向舵转弯,这是从完成机动的操纵角度来说的,但这个机动的最大特点是,转弯是在几乎机翼水平的状态下完成的,而转弯的半径极小。还是先看看F-22做到了什么。

  为了衔接上一个低空大过载机动动作,在进入无半径下降转弯之前必须上升高度,利用盘旋的剩余速度加上发动机推力的调整,飞行员拉杆使飞机再次进入垂直上升状态,并在足够的高度上完成一个类似后空翻的动作使飞机减速并进入水平状态,接下来就是最精彩的无半径盘旋下降了。由于此时飞机的速度已经非常小,为了保持飞机近似水平的状态,必须向后拉住驾驶杆杆,此时飞机的姿态基本是水平的机翼也保持水平状态,但由于速度减小升力降低,飞机实际上是在缓慢飘降,而此时飞行员蹬满了舵,飞机在垂尾和发动机喷口舵面的作用下开始水平旋转,从而完成360度的无半径下降盘旋。为了动作的规范严谨,进入方向是平行观礼台的,而完成动作实际上要多转一个角度,因为完成动作时高度不足200米,为了观众的安全停止旋转的方向略朝外,从而远离观礼台。

  相对于传统飞机,F-22的无半径盘旋已经是惊世骇俗的了,但需要指出的是由于F-22的矢量推力并不是严格意义上的全向矢量,因此,它还不能像米格-29OVT那样做近乎水平的无半径盘旋,而必须带有一定的飘降状态,关于这一点将在下一节加以阐述。但F-22毕竟做到了小速度下的迅速转向,这对于三代机而言已经是技高一筹。

筋斗和负过载翻滚

  筋斗和负过载翻滚并无什么新奇指出,只是一个衔接动作。筋斗的迅速旋转特性前面已经叙述过了,而负过载翻滚其实就是顶杆完成翻滚,这在二代机、三代机也是常见动作。

负过载翻滚时飞行员是非常受罪的

尾冲

  尾冲也叫“钟形机动”,是较为常见的超临界机动。在这一机动中利用飞机的速度拉杆使飞机进入70度左右仰角的跃升,之后,随着速度的减小飞机将会自动转入轨迹下降的运动,此时,利用驾驶杆和脚蹬的合理操控,使飞机尽可能地保持姿态,以达到圆满的观赏效果,随着下降速度的增加,飞机将在俯仰安定力矩作用下迅速下俯,从而完成钟形机动。对于传统飞机而言要完成好尾冲需要很多的技巧,否则飞机的横侧平衡一旦失去,尾冲就会偏转方向从而达不到观赏效果。对于F-22而言这一切都不在话下,因为它有矢量推力的帮助可以很好控制飞机的平衡,而且,利用矢量推力还可以克服飞机的俯仰安定力矩,使飞机在钟形机动的后半段,保持较长时间的上仰姿态,这样的飘降尾冲与传统飞机迅速下俯的状态截然不同,飞机仿佛定在空中随风飘降。

F-22飘降尾冲,就好像飞机凝固在空中

  尾冲是一个完全为表演而设计的动作,实际作战中没有什么战术意义,但从表演的角度而言,F-22的尾冲突破了安定力矩的作用,达到一种“定在空中”的效果,这对观众而言的确是出乎意料的。

大迎角水平回转

  大迎角操控的机动性和安定性,是三代机足以自豪的特性,表演中低空大迎角通场是三代机的保留节目,但对四代机而言大迎角的水平回转才是“惊鸿一现”!

  你想象一下,飞机以36度的仰角水平飞行,飞机还能做什么?在喷流舵面和垂尾操控下,F-22可以做小半径水平回转。飞机仰着头机翼几乎没有倾斜,飞行员蹬舵使飞机的机头慢慢回转。此时飞行员从座舱前方已经看不见自己的飞行轨迹,必须通过地面观察员通报回转后的方向是否与观礼台平行,而飞机是否平飞也只能用平显数据来判断。常规三代机以非加力状态进行大迎角飞行时,已经没有什么剩余推力了,因此为了退出大迎角飞行通场要松杆让飞机低头增速。但作为可以完成超音速巡航的F-22,能量绰绰有余,飞行员可以直接推油门加速,为了防止速度增加过快不利于下一个动作,甚至要稍稍拉杆使飞机再上仰5到10度。

低空大迎角平飞

  大迎角水平回转充分体现了四代机的战术性能,在传统的空战理念中,失去了能量就意味着失去了空战战术优势,但对于四代机而言,在失去能量的情况下依然可以完成迅捷的机动,并且迅速补充能量。对于四代机而言能量机动理论已经过时,而超机动的战术新理念还等待着人们去探索。

三、F-22并非无所不能

  F-22毕竟是人类第一种实现超机动的现役飞机,其隐身性能的优势更是独步天下没有对手。在我们还无法做到更好的情况下,我不想去“揭露”所谓F-22的“缺陷”,但作为一个军事飞行的探索者,我必须真正弄懂有什么是F-22做不到的!

  从某种意义上讲,任何设计师都无法设计出一款十全十美的飞机,完美总是相对的。从整合设计的角度分析,一款飞机总是试图突出设计者所想要的性能,而对一些并不重要或技术上难以实现的性能要求,只能弱化或者放弃。

  尽管在军机技术领域美国人已经遥遥领先,但从F-22身上我们依然看到了美国人的无奈,那就是矢量推力技术。其实,要使发动机的喷流发生偏转并不难,难的事如何精确而有效地控制喷流方向,并确保工作的绝对可靠性,在矢量喷口技术这一领域,技术的复杂程度出乎我们的想象。俄罗斯人在矢量推力方面的探索超过了20年,由于从一开始他们就选择了转向喷口技术,俄罗斯人一直在矢量推力技术上处于领先地位,而美国人从当年的X-29开始就选择了喷流舵面技术,这种技术的控制虽然简单,但却无法做到全向控制。F-22为了实现隐身性的要求,从设计之初就确立了俯仰方向的推力转向,而在横侧推力方面则只能有喷流舵面来控制,这样做尽管技术上实现起来比较容易,但与飞控系统的交联就相对复杂,为了减小风险他们只能简化控制模式,在俯仰操控方面飞发完全交联控制,而在横侧操控方面发动机只起到辅助的作用,这就大大限制了F-22水平超机动性能。例如,全向矢量喷口的米格-29OVT可以做小速度、甚至0速度下的无半径和小半径水平机动,在复合机动中可以任意发挥随心所欲,而F-22只能在俯仰机动中做到“随控操纵”,在水平机动中只能中规中矩,做相对比较规范的小速度小半径机动,任意状态下的无半径机动是无法完成的。