浅谈“眼镜蛇”动作的进攻性
浅谈“眼镜蛇”动作的进攻性
自从1989苏27完成“布加乔夫-眼镜蛇”超机动飞行动作以来，人们一直在争论这种超机动飞行动作到底有没有实际使用价值。而苏37完成了新的“库尔彼特”斤斗(原地小斤斗)后，这种争论又进入到一个新高潮。 战争的教训之一——机动性和飞行速度 飞机机动性的好坏是以飞机在空战中所能获得的转弯角速度的大小和加速与减速的能力来评价的。至于飞机的操纵性好坏，则是以在各种飞行条件下，飞机能否快速进入所需姿态和获得必需的发动机推力的能力来评价的。
历史资料表明，在大规模战争和军事冲突期间或战争结束后的一段时间里设计出来的战斗机，总是有最好的机动性和操纵性，这是因为在这些时候，飞行员对飞机操稳性能的要求最强烈，而飞机设计师们也最能听得进飞行员的意见。可是在和平时期，战争的经验却被搁置一边，人们的第一位目标又是去追求高的飞行速度和新颖的武器。F15和F16就是在这种思想下被改来改去，把它们本来的机动性改坏了。
第二次世界大战期间，战斗机的飞行速度都比较低，但它们都具有很高的转弯角速度，当时经常发生集团性空战。朝鲜战争期间，战斗机变得具有很快的飞行速度和很高的飞行高度，这是因为当时人们认为空战时间将会十分短暂，而枪炮仍是当时战斗机的唯一作战武器，为了能使自己的飞机进入对方飞机尾后，这要求要有很熟练的驾驶技巧。战争教训之二——导弹与机炮
空空导弹出现后，空战特点发生了显著变化，战斗机具备了可从远距离摧毁对方目标的能力。越南战争期间，空空导弹还不具有机动能力，而战斗机的机动能力还十分有限。在实施攻击时，战斗机飞行员总是沿直线快速飞行，然后在目视距离以外发射导弹，飞行员总是避免转弯，因为一转弯就会掉速度，进而使机动性变坏。
F4“鬼怪”式是越南战争期间美国的主力战斗机，但战争开始时它只带导弹，所以并不适用于近距空战。可是对方飞机却总与F4展开近距空战，最后迫使F4不得不装上机炮，并采取各种措施，以改善其机动性和操纵性。
高机动导弹出现后再次使空战战术发生了实质性改变，因为采用这种高机动导弹后，攻击的飞机就没有必要一定要机动到对方飞机的后半球。可是使用无线电电子对抗手段后，这种雷达和红外线制导的导弹的效能大大降低。这样，机炮武器作为近距空战的紧迫性又提上了议事日程。在叙利亚和以色列的冲突中，在贝卡河谷双方各投入近150架第二代和第三代战斗机，这些飞机既装有远程和中程空空导弹，同时也装有机炮。
现代战争中的一个重要任务是如何把快速反应部队运送到冲突地区。在这个任务中，首先要消除飞行走廊和空降地区空域的潜在威胁，并为快速反应部队提供空中保护。这些任务都要靠既装有导弹(远、中、近程)，又装有射击武器的战斗机来完成。这样，战斗机不但要深入对方防线纵深作战，而且还要进行近距机动空战。这就给飞机设计师们提出了一个难题，要求他们设计出的飞机在各种空战条件下都十分有效，而且飞机的航程，甚至超音速飞行航程都要很大。 近距空战关键之一---大迎角可操纵性
在进行近距空战时，战斗机一般都保持大迎角飞行姿态，以便获得最高的作战效率。新一代战斗机的使用迎角范围较前一代战斗机扩大了1～2倍。因此，现在的问题是如何解决大迎角条件下飞机的操纵性，避免飞机进入失速和尾旋。
为了保证能赢得近距空战，飞机的机动性和操纵性还应保证自己的机载武器较对方更快地瞄准目标。
在采用了“发射后不管”的空空导弹后，上述快速瞄准能力的优越性依然存在，以便能为了在对方发射导弹之前就将其击毁。对于采用多次性进攻武器(导弹和枪炮)的战斗机来说，机头对瞄准的方法总是不变的，要求飞机在一定大角速度下，在最快的时间内完成机动动作。另外，飞机还应有良好的加速性能，这样，飞机可以迅速获得机动飞行所需的速度，或者在战斗中迅速脱离将遭到攻击的态势。
解决这一问题的另一途径是提高导弹的机动能力，使它能杀伤大进入角范围内的目标。这样，解决机动性的问题似乎又从飞机转到导弹。但是，现有导弹对非零进入角范围目标的杀伤能力还是很有限的，在机动飞行中，这种杀伤范围还会进一步缩小。为了扩大导弹的杀伤大进入角范围的目标，导弹的成本会激剧增高。 当代飞机在低速飞行中具有很大的转弯角速度和很小的转弯半径，已经缩短了击毁对方目标所需的时间，所以飞机的机动性和操纵性还是头等重要的，它击毁对方目标最灵活，花费最少且又最可靠，而导弹的机动性只能作为具有良好操纵性的高机动飞机的一种补充。 与其他性能的矛盾
超音速战斗机的主要空战范围在马赫数0.4～1，高度在10000米以下。西方机动性最好的飞机F16只能在很窄的速度、高度范围内才能实现9g过载的稳定飞行，即0米高度时的马赫数0.76～0.97，而在1600米高度时马赫数只能达到0.9多一点，在其余速度和高度范围内，F16只能在非稳定飞行状态下实现9g的机动，即在机动过程中，飞机要丧失高度或减小速度，也就是说，飞机要丧失能量。现还处于设计中的降低机动飞行中的能量损失的方法，是把飞机的零升阻力和诱导阻力的增量降到最小，即尽量提高战斗机的升阻比。
在俄罗斯战斗机中，“苏”式飞机具有最小的零升阻力，而在同样过载条件下稳定机动飞行中，又具有最大的升阻比。“苏”式飞行的稳定机动飞行能力大大超过了任何竞争对手。苏27、苏37和苏30MK可在更大的速度和高度范围内完成同样过载值的稳定机动飞行，并大大超过了F16。
苏37(苏30MK)的超音速机动能力现在还没有任何飞机能与它相比，它所具有的优异的大迎角稳定特性和操纵特性，其他飞机也望尘莫及。它的阻力小，推重比大，保证它能快速加速，并迅速恢复能量。 超机动的空战优势
西方的一些观察家，自1989年以来一再否定了“眼镜蛇”和“钟”型机动飞行动作的战术作用，认为这些动作在空战中无用，而且还说“只要需要，西方任何一种战斗机都可以完成这种飞行动作”。可是至今未见有真正完成这些机动的报道。
在1996年，苏37飞机又飞出了一系列新的超机动动作。这些机动动作在近距空战中的作用，已从对空中目标进行瞄准试验的结果中得到了证实。为了实现对空中目标的瞄准，飞机不仅要有复杂的操纵系统，还要有可改变推力矢量的发动机，这是为了能在低速飞行中、在大迎角状态下获得足够的操纵力矩，因为在这种条件下，空气动力操纵面的效率几乎已降到零。新型超机动飞行动作之一是迅速改变飞行轨迹，而保持能量损失最小(即沿飞行轨迹的速度降为最小)，而另一新型超机动飞行动作是，使飞机的纵最快地指向目标，并在足够长的时间内保持这一姿态，使导弹能够完成截获与发射，同样也使机炮能够完成瞄准与射击。
一种超机动动作是以迅速获得并保持最大升力系数迎角的办法，来完成水平、垂直和倾斜平面内的加速转弯。现代布局飞机的最大升力系数迎角为35°～40°，但从稳定性和操纵性条件来考虑，现代批生产飞机的最大许用迎角仅为25°。这里需要指出的是，当迎角增大速率达到30°～40°/秒时，会产生动升力，其大小会相当于稳定升力值的15%～20%。目前出现的一系列超机动飞行动作，如“眼镜蛇”、“犭蒙”、“短钩拳”和“法轮”等，其实质都是靠能量(其迎角增大速率达到60°～70°/秒)使飞机绕横轴转向瞄准所需方向，并随后保持这一姿态。作这类机动动作时，飞机的飞行方向不变，但却进入了超大迎角(大于90°)状态。这时，飞机的速度虽有下降，不过却获得了抑制敌方使用杀伤性武器的可能性而得到了补偿。
由留里卡--土星航空装备设计局总设计师切普金领导研制的发动机推力矢量偏转技术，能保证飞机在作完超机动动作后，回复到“正常”的亚临界迎角状态，并增大飞行速度，回到传统的驾驶方式。当然也可不回复到传统的迎角状态，而是在超机动动作下，对另一个目标进行武器攻击。飞机优异的稳定性和操纵性，使飞行员在作低空飞行时，在心理上也具有绝对优势。因为在这种条件下，对方飞机极有可能失速和丧失操纵能力而触地。对方战斗机飞行员由于缺乏信心，他就不可能全力去注意各种飞行状态限制，和充分发挥自己飞机的机动潜力。“苏”式飞机的飞行员则与此相反，他们完全可以无拘无束地展开战斗，这是因为具有超机动能力的飞机是不会失速的。
在“人超机动飞机”环节中，飞行员是对过载最敏感的一环。为此，苏37飞机采取了一些适应大过载状态下的操纵条件，如飞行员座椅靠背角度可变、力油门杆，以及行程较短的侧置驾驶杆。
自1989年苏27飞机在法国巴黎的布尔热机场作了精彩的表演后，研制战斗机的世界各领先公司就开始了提高它们飞机的机动性的工作。F16的设计师们尽管作了各种努力，但仍不能改进F16的气动力特性和操纵性。法国达索公司当时就宣称，它们已着手获得超机动能力的工作，将把“阵风”飞机的性能提高到苏27的水平，可是至今却未取得任何实质性效果。它到底能飞哪些机动动作，对此人们也不得而知。不过，当今能完全实现超机动飞行，并消除了各种驾驶限制的飞机，只有苏霍伊设计局设计的飞机。
潜力还没有完全开发
飞机的超机动动作，能使许多现有的导弹丧失攻击能力。如使飞机进入临界飞行状态，那怕只保持很短一段时间，这对空战来说都十分重要，如借助能量减速，使飞机的飞行速度降到零，并在这种状态下保持10秒钟，就可使多卜勒雷达跟踪失效。英国的“鹞”式垂直起落机就具有这种能力，因此在英国与阿根廷的冲突中，它在阿根廷飞机面前具有绝对优势，且未损失一架。战斗航空兵的首要任务是夺取空中优势，为此，必须摧毁对方的飞机，而空战则是实现这一任务的重要方法之一。 在观看了1997年莫斯科航展上苏37飞机的表演后，有的飞行员说“苏37飞机，即使把发动机喷口固定，它也是当今世界最好的战斗机之一，现又加上推力矢量控制技术，它必将大大增强战斗航空兵完成作战使命的可能性，也加大了掌握非传统机动飞行动作的可能。关于这一点，当今的战斗机飞行员恐怕还难以认识到”。 | 
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2003-2-26 16:55:43
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