发动机失速

  发动机是所有飞机的基础,不管你想让你的飞机干什么,不管你的飞机设计如何出色,失去了发动机的动力,就只有一个结果——废铁一块。AL-31F 发动机之所以名头如此响亮,很大程度上得益于 1988 年那个震惊世界的“普加契夫眼镜蛇”。能够在如此恶劣的情况下仍稳定工作的发动机,其自身的可靠性不用说是相当高的。

  那么 F-22 的心脏——F119-PW-100 的可靠性又如何呢?按照琼·比斯雷的说法,F-22 在所飞过的每种条件下(包括 0 空速)都进行过发动机测试,油门从军用推力猛地推到全加力,然后迅速拉回。除了正常的油门变化外,他们还在油门过渡顶峰状态加入快速横侧操纵输入,以便利用液压泵尽可能多地分享发动机功率,加大发动机的负载。即使在这样的条件下,发动机仍然正常工作。对于飞行员来说,这实在是一个福音:F-22 的设计保证了几乎在任何状态下都不会失控,变成一个疯狂旋转的陀螺,但一个在稳定可控状态下撞地的铁块实在比一个失控的陀螺好不到哪里去;而 F119 可以解决飞行员在这方面的顾虑。F-22 最终实现“无忧虑操纵”,发动机是关键之一。

苏-37 和 F-22

  当今世界,敢跟 F-22 在过失速领域叫板的飞机并不多。而最常被人拿来对比的恐怕就是已经不复存在的苏-37 了。

  这两种飞机的气动设计都非常优秀,具有保证飞机进入过失速领域的潜力。苏-37 的矢量喷口使它增强了俯仰轴和横轴上的控制能力。但如前所述,苏-37 的矢量喷口在控制方面似乎有一定的滞后性(这一滞后性可能是由其转动机制造成的),若判断无误,那么这一缺陷可能会影响到利用推力矢量对飞机进行精确控制(例如配平和大迎角下增强飞机稳定性的控制动作),但对于持续性大动作量机动的控制并无影响(包括法轮机动在内)。此外,苏-37 沿袭了苏-27 的基本设计,而苏-27 在设计时并未考虑到超大迎角下的方向舵效率问题,超过一定迎角后方向舵同样会失效——在眼镜蛇机动中,为了抑制动作过程中不对称机头涡产生的偏航力矩,苏-27 系列飞机都是采用发动机推力差来加以控制,而不是方向舵,这是原因之一。从这个细节判断,苏-37 似乎缺乏大迎角下的偏航控制能力(必须依赖发动机进行弥补)。

苏-37 的矢量喷口

  此外,对苏-37 的招牌动作“法轮机动”,实际上是从“眼镜蛇”到“尾钩”再到“法轮”,一脉相承发展而来,其本质没有多大变化:都是以飞机在超大迎角下稳定飞行的能力为基础,利用超凡的俯仰控制能力将机头快速拉起,通过 30~60 度迎角的不稳定区域;对于苏-27 而言,此后的动作完全靠飞机自身的气动特性自动完成,而苏-37 由于有 TVC,可以提供额外的俯仰力矩,使得飞机迎角继续增大,完成法轮机动。但在整个动作过程中,飞机所受控制很少。除此以外,苏-37 也没有更多的表演动作来证明其超大迎角范围内的控制能力。就这一系列的战术意义而言,除了极大的减速能力外,眼镜蛇系列机动无法实现精确而稳定的机头指向,而后者对于过失速空战至关重要。苏-35 曾经在和苏-30 的空战表演中,以一个尾钩机动瞄准后方的苏-30,以航炮将其“击落”。考虑到尾钩机动中飞机基本不受控,因此除非目标恰好飞到弹道上,否则几乎不可能实现,这一战术的表演意义大于实战意义。

  在笔者看来,F-22 真正胜过苏-37 的就在于其超大迎角范围内的稳定控制和机头精确指向能力,而这正是过失速空战所追求的:利用超大迎角范围内的稳定飞行能力,快速改变机头指向,完成武器系统的瞄准和射击。但就象我们所看到的,F-22 最终实现这些控制能力,主要是通过改进飞控软件实现的。对苏-37 来说,要追上 F-22 并不是特别困难,需要的就是时间和金钱。

AIM-9X 引导头成像

  根据 F-16/MATV 计划的验证结果,飞行员在过失速空战中更喜欢使用航炮,而现役格斗导弹难以满足过失速空战的要求。不过,随着 AIM-9X 导弹的服役,格斗导弹距离进入过失速空战的目标又近了一步——看过 AIM-9X 宣传录像的人,都会为其迎头锁定、发射后转向 180 度攻击目标的能力惊叹不已。想象一下,具有过失速机动能力的 F-22 配合改进后的 AIM-9X,在格斗中是个什么样的对手?

  事实上,到目前为止,外界对 F-22 的了解仍然相当有限。上面的一些看法和推测,也只是从对 F-22 试飞员的采访中获得的。如果真的要了解透彻现代化的猛禽,甚至要打断 F-22 这杆高科技的“花枪”,恐怕我们还需要更多的努力才行。