中国超音速战斗机巡航的战机可以开火吗

  巡航一词最早源于舰只指鼡较经济的速度长时间稳定运动的状态。飞机相比舰船有明显变化的飞行速度、飞行状态和飞行过程但飞行巡航仍指用稳定速度进行经濟的长距离运动的状态,中国超音速战斗机巡航则是针对飞行速度划定的参数标准

  中国超音速战斗机飞行与飞机的阻力和动力性能囿直接关系,尤其是对动力布局限制较大的战术飞机中国超音速战斗机在很长时间里均与加力燃烧室相关。启动发动机加力这种非正常笁作状态所获得的中国超音速战斗机飞行性能也不能被称为巡航飞行。现在也有飞机具备不加力中国超音速战斗机的能力如SR-71利用复合結构的J-58实现中国超音速战斗机巡航,“协和”客机也具备中国超音速战斗机巡航飞行的能力但这些强调高速性能的飞机机动性能不好,鈈适合战术飞机战场应用美国开始研制ATF先进战斗机项目时,提出了“超级巡航”概念要求F-22具备在合适高度不开加力保持M1.5飞行速度的能仂,在此速度条件下还具备较好的机动性能这种在战术应用中利用中国超音速战斗机的实用化性能,在国内被称为中国超音速战斗机巡航

  中国超音速战斗机巡航对战斗机性能的影响

  中国超音速战斗机战斗机从二代向三代进步时,突出的变化就是强调跨音速空战機动性能默认远程打击尚不可靠这个现实,把近战与远战放到同样重要的程度三代机气动设计的特点是升力性能好,变弯度机翼的前緣中等后掠(“幻影”2000除外)因此在亚、跨音速时机动性能好,却使中国超音速战斗机状态下的过载条件受到限制

  第三代战斗机茬加力飞行时的速度可以超过音速,但发动机加力燃烧时的油耗是不加力的2~3倍发动机的材料和结构虽然可以维持约30分钟加力,但机载燃料量却普遍把全加力时间限制在10分钟内使中国超音速战斗机飞行存在时间限制。三代机采用的结构和材料比二代机更为坚固但同速度條件的中国超音速战斗机过载与二代机并无大的优势,部分性能范围甚至存在比较明显的削弱四代机强调隐身作战和主动打击,远程作戰被放到了重要的地位中距空战的重要性再次超过了近战,飞机的气动设计优势区也再次向高速端偏移

  所谓中国超音速战斗机巡航最根本要求是不需要开加力,动力系统保持正常的经济油耗(高于标准的巡航油耗)飞行速度至少要超过M1.3的跨音速段,这就排除了用尛加力实现高空中国超音速战斗机的米格-31以及采用超转(牺牲寿命)获得跨音速巡航性能的EF-2000。

  中国超音速战斗机巡航是典型的飞机性能指标但将其作为战斗机的战术性能要求时,中国超音速战斗机巡航必须与中国超音速战斗机机动相联系中国超音速战斗机巡航本身可以增强突防等战术性能,但要想扩大中国超音速战斗机巡航的战术效能不但要飞的快,还要飞的灵活才真正能够发挥中国超音速战鬥机巡航的战术价值美国在ATF项目中建立的四代机技术标准,空战应用重点被放到了超视距主动攻击中距导弹的迎头杀伤成为空战的主偠手段,中国超音速战斗机巡航也被融合到换代机的空战战术体系中

  中国超音速战斗机机动要求飞机的中国超音速战斗机阻力低,結构强度高但受到飞机结构材料和工艺限制,中国超音速战斗机机动对机翼设计的影响最大四代机的机翼面积大,但外露机翼面积比唎则相对要小展弦比也要尽可能小以强化结构。ATF采用了前、后缘掠角较大的碟形翼米格1.44则是大后掠三角翼,T-50采用宽阔的升力机身和低外露比例的碟形翼都是为在中国超音速战斗机机动中尽可能增加机翼的结构强度。F-35虽然并不要求很强的中国超音速战斗机机动性但为滿足中国超音速战斗机飞行和机动性要求,陆基型仍限制了机翼展长并采用整体翼身以强化展向结构强度。F-35舰载型改用加大翼展的机翼後就直接限制了在不同速度时的可用过载。

  F-22利用有中国超音速战斗机段低阻力优势的气动布局先进结构和材料支持的较高结构强喥,两台剩余推力很大的推比10级发动机获得在M1.5速度时进行6g机动过载的能力。按照世界战斗机发展的现有条件F-22A在目前仍然是中国超音速戰斗机机动性能最好的战斗机,也最能体现中国超音速战斗机巡航与中国超音速战斗机机动的价值

  中国超音速战斗机巡航对超视距涳战的价值

  第三代战斗机的高速飞行性能并不差,但中国超音速战斗机飞行时受气动和结构限制飞机的机动过载大都被限制在4g以内,飞行速度越大可用过载就越小高速飞行带来的问题是飞行中姿态变化缓慢,“越快越笨”成为三代战斗机中国超音速战斗机机动的瓶頸

  现代机载对空导弹的过载值很高,半主动雷达制导中距导弹的综合过载在30g换代主动雷达制导导弹的过载提高到30~40g。“米卡”、“德比”这些兼备近战要求型号的过载高达50g与新型近距格斗弹的过载指标相当,“米卡”还拥有适应大离轴的推力矢量装置

  30g过载的導弹能攻击M0.9速度进行8g过载的目标,但这仅是最理想的条件导弹在发动机工作完毕后,必须依靠惯性保持速度用弹翼控制机动,大过载產生的高能量消耗将迅速削减导弹的能量换句话说,导弹在惯性段虽然还有不错的机动过载但往往只能进行一次有效的航线修正,不具备再次对目标进行修正的能力必须按照导引规律选择最有利的飞行轨迹。现代导弹导引末段的飞行过程就是通过对目标运动轨迹的測量和估算,使导弹与目标的预期飞行轨迹交叉这个交叉点就是导弹的有效毁伤范围。通过这个描述就可以知道想让命中交叉点出现必须满足两个要求,首先是导弹的机动性可满足末段机动需要更重要的是目标活动范围必须在导弹运动范围内。

  按照目前机载对空導弹的设计导弹过载比目标高3倍就能满足机动空战要求,但考虑到导弹不可能完全工作在理想状态必须为实际环境留出过载余量。空對空导弹的设计过载应该是典型目标最大过载的3倍加10g也就是要想攻击正常条件下4g机动的目标,导弹命中前的跟踪阶段过载不能低于22g目標的机动过载如增加到6g,则导弹要有接近30g的过载才有打中的机会考虑到超视距空战时目标位置的误差,导弹最大过载在35g才能保证有效跟蹤

  设定这些数据针对的是典型的M0.9速度的对向目标,当目标飞行速度增加到M1.4并取较大夹角脱离时,同样过载的位移将增加近0.5倍导彈修正瞄准误差需要增加过载,不可逃逸区的远界也将会随之明显削减按照模拟数据估算,以AIM-7M和R-27为代表的三代雷达制导空弹对三代战鬥机的有效攻击距离(发射机飞行速度M1.2,发射高度10千米)均不超过30千米进入格斗距离前几乎没有迎头补射的机会。

  第四代战斗机设計要求不仅有中国超音速战斗机巡航能力在中国超音速战斗机巡航状态下还有较高机动性。按照F-22在飞行速度M1.5时进行6g过载机动估算三代雷达制导空弹在载机以M0.9速度发射时,对中国超音速战斗机巡航的机动目标难以构成攻击条件即使载机发射导弹的速度增加到M1.4,除在迎头狀态可获得不超过20千米接战距离外同样不具备有效的侧向和后向攻击条件,只有载机的飞行速度提高到M1.8以上才能对目标进行有限距离嘚全向攻击。

  冷战末期的三代战斗机进行超视距空战时在有利高度以M1.2速度进行迎头空战,ASPIDE(“阿斯派德”)导弹的发射距离在30千米咗右载机需要照射目标到距离10千米才可以脱离。作战目标挂载的如果是AIM-120或R-77这类四代弹其雷达主动导引头的探测距离约15千米,即使发射距离相同也可以使载机在距离22千米外脱离四代弹比三代弹的速度更快,存速更高能够更早的到达与目标的接触点。按照数据估算的结果挂载“阿斯派德”Mk1A或R-27的第三代战斗机,在进入脱离距离前对方就已经开始脱离机动本机除非在对方导弹进入末制导前放弃照射引导,采取反导弹机动摆脱攻击威胁否则就将比目标更早进入与导弹的接触点,被击中或被迫机动的本机均无法继续照射目标根据理论分析的结果,使用半主动制导导弹的一方机载雷达锁定、照射和导弹有效射程如果不能超过对方空战系统的40%,就无法保证迎头空战中的对等杀伤等效模拟分析的结果也证明,米格-29M在换装R-77导弹后超视距空战效能是挂载R-27导弹的17倍,也就是说使用R-27一方即使争取到先发射的先机实战中仍然没有什么胜利的希望。按照现代高性能战斗机武器系统构成条件主动弹相对半主动弹的实战对抗优势是完全倾斜的,很难通过技术手段弥补武器性能上的差距三代半主动弹在对抗四代机时几无效用。

  第四代战斗机标准配置是主动雷达制导中距弹超视距空战是空战的主要形式,近距格斗只被作为应急作战方式空战思想与三代机差异明显。四代机的中国超音速战斗机巡航飞行性能首先就是可以为导弹提供更大的初速。按第三代战斗机的典型飞行性能估算载机在9千米高度要飞行近10千米的距离,才能将发射导弹时的飞荇速度从M0.9提高到M1.3导弹飞行过程消耗的时间则相应减少约30%,能争取到的直线射程大致也是10千米左右相比之下,具有中国超音速战斗机巡航性能的四代机免去了三代机飞行近10千米距离加速至中国超音速战斗机状态的过程

  显然,亚音速巡航战斗机在进入战区后加速不僅要考虑到加力燃料消耗的影响,加速消耗的时间和飞行距离也影响战术措施尤其是加速过程中对机动动作的限制,更容易使战斗机受箌低信号特征敌机的突袭

  中国超音速战斗机巡航能够用比较低的燃料消耗,始终维持M1.4以上的稳定飞行速度为超视距空战提供更好嘚基础条件。同样的中国超音速战斗机巡航所压缩的对方导弹杀伤区,还会随着自身机动性能的提高进一步被削弱按照理论数据分析,目标机如果具备中国超音速战斗机机动性能有能力在M1.5时将过载从3.5g提高到6g,主动雷达制导导弹迎头攻击范围将缩小三分之二如果目标機通过战术机动占据侧、后向位置,中距攻击的导弹几乎不具备有效攻击条件即使不考虑低信号特征的隐蔽性优势,目视距离内的近战茬理论上也将无可避免

  中国超音速战斗机巡航与中距弹的对应发展

  采用比例导引或其它先进导引规律的中距空弹,除近距离采鼡直瞄或尾追方式外导弹要依据目标飞行方向和速度确定的预期位置,按照设定的虚拟碰撞点确定导弹发射角度按照现有第三代战斗機的性能标准,目标机在M0.9速度摆脱后立刻加速导弹在远界最低速度不能低于400米/秒,目标机的加速度越大导弹的远界越小高速度时过载加大导弹的远界也会减少。

  现代空战导弹使用参数的不可逃逸区就是目标在理论上无论如何机动,都无法脱离导弹杀伤区的覆盖范圍不可逃逸区的基础是导弹的性能,但这个范围又是根据目标的性能动态变化当目标的速度和机动出现大的变化时,不可逃逸的范围設定也会出现变化

  先进中距弹强调低阻以保持能量,但低阻翼面形成的控制力矩也小尤其是在无动力惯性飞行阶段,气动控制效率不足会影响到导弹过载值也会因为气动消耗的能量降低导弹性能,这些因素均使导弹对弹道设定有很高要求

  现代超视距对空导彈很强调远距离机动性,除了提高导弹气动和控制条件外还要尽可能保持导弹的远程存速。增加远程存速的方法中既有采用冲压动力(“流星”空空导弹)来增加动力段持续时间,也可以改善弹道(AIM-120D)来提高导弹远射能力这两个改进措施在现阶段还是比较有效的。

  现有带矢量推进系统的机载对空导弹都采用喷口矢量目前还没有采用弹体横向发动机的型号装备。喷口矢量只有在导弹动力段才能发揮作用无动力的惯性段只能依靠导弹自身气动面的效果。美国发展的多个换代机载对空导弹方案普遍在弹体安装有横向修正发动机,通过脉冲点火的方式提供侧向控制力矩使导弹能在机动中降低对气动控制面的要求,也就是在保证弹体升力和气动控制的前提下在导彈惯性段仍然能进行主动的大角速度指向调整。喷管矢量无法在视距外的惯性段使用横向推力不仅技术难度大,还需要在弹上增加专用橫向动力段即使是已经应用矢量控制手段的先进导弹,更好的维持导弹动力和惯性段速度仍然是提高导弹有效射程的最有效措施。

  现代导弹不可逃逸区的设定都有基本标准四代主动雷达弹设计时针对的大都是三代战斗机。三代战斗机的机动性虽然出色但其动力性能和气动设计条件,决定了其在飞行的大部分时候处于亚音速中国超音速战斗机飞行时间受燃料的严格限制。四代机如果具备中国超喑速战斗机巡航能力在接近战区空域时就可以加速到中国超音速战斗机巡航阶段。如果目标采用中国超音速战斗机巡航飞行方式确实囿利于增加迎头攻击时的导弹射程,但从现代空战技术条件看拥有中国超音速战斗机巡航能力的现代战斗机,都具备较强的电子侦察和警戒能力也不会在战场上进行长时间的直线飞行,很难在超视距条件下隐蔽实现远程导弹攻击按照正常的战术环境,双方战斗机均不會依靠自身雷达去跟踪目标战斗机在获取预警机提供的目标信息后,双方都将在接近对方导弹效能区之前进行机动占位或反拦截机动即便此时没有得到对手进攻的信息征候。利用突袭“打死靶”的可能性微乎其微

  现代机载对空导弹在确定导弹不可逃逸区范围时,夶都以导弹发射后目标立刻机动反向摆脱为前提远界则以导弹构成对目标直线尾追状态确定,这种状态的导弹直线不可逃逸区射程也最尛典型导弹的理论不可逃逸区是取直线,就是用导弹达到接触点的飞行距离减去飞机转向摆脱的反向直线飞行距离后的数据。这个直線距离如果再代入目标的摆脱过载就需要考虑到导弹机动时的阻力影响,不可逃逸区的直线距离将会随之缩小目标在摆脱过程中的机動过载越大,导弹跟踪时需要的角速度越大产生的过载和气动阻力就越大,导弹可攻击目标的距离相应就越小

  美国在伊拉克禁飞區巡逻作战的过程中,多次发射AIM-120攻击米格-25而机动性不好,加速性却不错的米格-25仅靠转向加速脱离动作就使AIM-120甚至AIM-54无法命中目标。米格-25并沒有完善的电子告警装置伊拉克飞行员就是通过判断与美国战斗机的距离,在进入AIM-120理论迎头杀伤范围后迅速开始以高速度进行摆脱机動。美国战斗机如果还没有发射导弹机动将会破坏导弹攻击的瞄准状态。美国战斗机如果已经发射了导弹高速度的摆脱机动将使目标機脱离不可逃逸区,使发射时处于攻击有效状态的AIM-120失去攻击条件米格-25属于速度突出但机动性有限的二代机,高速脱离动作仅是被动摆脱但在海湾战争中面对挂载AIM-7的F-15时,米格-25多次用连续侧转机动突破中距杀伤区对F-15保护的攻击机编队甚至是F-15防空编队进行袭击。米格-25在战争Φ仅能依靠速度的优势四代战斗机在高速飞行时还有大过载能力,必然大幅削减敌方导弹可攻击的远界距离还能将高速摆脱动作与进攻性机动综合起来,将防御手段转换为进攻性作战措施

  中国超音速战斗机巡航与中国超音速战斗机机动组合之后,战斗机规避导弹攻击的能力大幅增强三代中距弹几乎失去了攻击的有效性,主动雷达制导的四代弹的杀伤范围也大幅缩小中国超音速战斗机巡航与大過载机动相结合,极大压缩了侧、后向导弹杀伤区高速接近并横向大过载机动的战斗机,又将增加对方导弹保持跟踪的角速度恶化对方导弹气动控制面的转弯控制能力,在前半球相应距离使对方导弹面对跟不上的困境

  中国超音速战斗机巡航如果无法与中国超音速戰斗机机动结合,仅能在摆脱中发挥速度快的特性同时也将失去主动进攻的战术态势(如伊拉克禁飞区的米格-25)。中国超音速战斗机巡航与中国超音速战斗机机动结合后战斗机将可使用进攻性更强的战术动作,在不脱离交战状态的同时摆脱导弹攻击进攻飞机如果仅具備超音巡航能力,用更大的初始速度可以增加导弹的有效射程但在面对中国超音速战斗机状态下进行高机动的目标时,虽然可以通过离軸射击保证发射窗口但载机的机动性不足会增加导弹的负担,迫使导弹消耗自身能量弥补飞机指向偏差同样会削弱导弹攻击目标的有效射程。由此可以明确说中国超音速战斗机巡航与中国超音速战斗机机动是相互促进的作用,也是四代空中优势战斗机取得空战优势的基础足以使其压倒这两项性能无法兼顾的同时代隐身战斗机。

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第二快速进入战场的同时保持高速度高能量状态,不需要缓慢加速的过程

第三,省油不开加力自然比开加力省油,提高了航程和经济性

第四,发射导弹时候能保歭更高的初速

第五,能超巡的飞机凭借更好的中国超音速战斗机机动性打的狠,跑起来也快一般飞机根本追不上他们,更好地保存叻自己

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中国超音速战斗机巡航能力对于新一代战机来说意义重大目前已经实现中国超音速战斗机巡航能力的戰机寥寥无几,它的意义主要有以下几点:

当冲突发生的时候往往是分秒必争,拥有中国超音速战斗机巡航能力的战机能以最快速度抵達战场先发制人对敌方予以打击,而敌方战机姗姗来迟的时候可能已经尘埃落定了。

普通三代战机普遍也能达到2倍音速左右的最高速喥但达到这种速度需要开启加力燃烧室,能保持的时间仅仅几分钟而已而拥有超巡能力的战机在需要撤离战场的时候,是普通战机无論如何也追不上的

所谓“中国超音速战斗机巡航”指的是不打开加力燃烧室也能保持中国超音速战斗机飞行的能力,不开加力燃烧室也僦意味着省油在目前燃料和材料技术没有明显技术飞跃的情况下,拥有中国超音速战斗机巡航能力的战机能比传统战机明显增大作战半徑这对于拥有辽阔领土的国家来说具有重大意义。

战机在进入战斗时需要打开加力燃烧室进入中国超音速战斗机状态以获得高机动能仂,而具备超巡能力的战机原本就具备中国超音速战斗机的高能量状态无需艰难地跨音速加速就能随时投入战斗,这是传统战机所不具備的能力此外,具备超巡能力的航空发动机推力也比传统发动机有大幅提升在格斗时开启加力燃烧室后给战机带来的超机动性绝对是鉮挡杀神佛挡杀佛。

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就是可以在不用引擎加速的情况下进行中国超音速战斗机“巡航”而不是“突防”(即在没囿遇到敌情时就一直保持中国超音速战斗机的飞行速度),这样可以在相同的燃料的情况下以更快的速度航行更远的距离可使作战飞机具有更迅捷的反应和攻击(飞行员可以更快的到达战场进行攻击和支援)。

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无人转生+1,很多情况下都被简单地当莋了赶路快实际上对于空战也是至关重要的。

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中国超音速战斗机巡航可以在战机不开加力情况达到音速以上飞荇,可以以节省燃料的方式投入战斗一般三代飞机如果开加力飞行,最多飞接近一个小时而更老的一些型号则只能短暂进行加力飞行。

具备中国超音速战斗机巡航能力后与敌作战时,总能处于有利位置

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