超机动与矢量推力技术
• 印度苏 30MKI装 备的AL31FP矢 量推力发
动机
在具备超机动能力的飞机上,我们发现除了发动机矢量推力对飞机 运动的贡献外,方向舵不再是可有可无的东西,传统飞机的方向舵 是用来消除侧滑的,一般不单独使用,而超机动飞机的方向舵则可 以直接实现方向操控,这种模式已经彻底打破了传统操纵理念,没 有空气动力就不能机动的概念已经不存在了,可以说,对于具备超 机动能力的飞机,只要你想得到,任何机动都可以完成。
超机动与矢量推力技术
• 上世纪80年代,随 着F-117的出现,人 类进入了隐身空战 时代,其在沙漠风 暴和科索沃战中的 出色表现,引发了 人们对未来战机技 术发展的思考。有 了隐身技术和超视 距攻击技术,飞机 的机动性是否成了 花拳绣腿? • 然而,四代机的出 现结束了所有人的 争论,无论是美国 还是俄罗斯,军事 大国不约而同地在 下一代战机的技术 研发中,采用了超 机动飞控技术,即 所谓的飞发一体化 控制技术。战机的 机动性再次成为人 们关注的焦点。
超 机 动
有了矢量推力还不是完成超机动充分条件,作为可控的机动飞行, 控制飞机的平衡是必要条件。如果机头指向改变使飞机失去了平 衡,飞机的动态就会失去控制,而要实现超机动过程中飞机的平 衡,就必须具备“飞发一体化”控制技术。所谓“飞发一体化” 控制,是通过电传操纵系统,将飞控系统、反馈和发动机矢量喷 口实现有机的交联,这种一体化控制是以飞机运动轨迹的控制为 目标,通过控制率软件来实现的。由于发动机矢量喷口对飞机姿 态控制的权限很大,如何通过舵面的合理驱动来控制飞机的平衡, 其软件设计是极为复杂的。而且由于矢量推力不仅具有方向性, 还有推力值的变化,而不同推力值所产生的机头指向运动是不同 的,其平衡控制就更为复杂。
在近距格斗中超机动具有 绝对的优势
可以说面对四代机,传统飞机在格斗中没有任何取胜的 可能。因为在具备超机动能力后,加之配备有效攻击范 围 15km的近距导弹,一旦目标出现,即可利用超机动实 现“瞬即攻击”,在这样的空战中“几何空战”和“能 量空战”理论将失去任何意义。
• 在超视距攻击中,只要有目标信息,战机可以利用超机动迅速实现全向攻 击,这一过程短得可以用秒来计算。超机动在规避导弹攻击时也可发挥奇 效,对于预测目标前置位置的主动攻击弹而言,超机动所形成的运动速度 和矢量的瞬间变化,将使导弹瞬间处于“迷惑”状态,给解算带来巨大的 困难,从而达到死里逃生中处于世界领先地位, 从苏-37开始,俄罗斯人就开始矢量推力控制技术的探 索,到米格-29-OVT,该技术已日臻成熟。而美国人从 X-29开始矢量推力技术研究,但早期他们采用的是喷流 舵面技术,其矢量控制的效果明显比矢量喷口差,即使 美国最先进的F-22也只采用了俯仰矢量喷口。
常规机动飞行的基本原理
要解释飞机机动性产生的 机理,就首先要区分传 统飞机与现代战机。在 四代机出现之前,飞机 的机动运动是空气动力 作用的结果,飞机的机 动能量主要来源于升力, 这是飞行的基本原理, 只是到了四代机出现以 后,才出现了矢量推力 驱动的机动飞行,这种 机动是直接力运动,与 传统的空气动力机动是 截然不同的两种运动。 我们首先来讨论空气动力 机动。许多从事航空理论 和飞行技术研究的人,对 于这一简单道理的认识也 是模糊的,有些人认为飞 机的机动运动是由操作舵 面直接驱动的。其实,舵 面运动只是改变了飞机的 姿态,而由姿态变化引起 的升力变化,才是驱使飞 机完成机动的真正动力, 而飞机的滚转运动只是改 变升力的空间方向,从而 使飞机完成任意矢量方向 的曲线运动。
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超机动除了技术优势外,还将形成巨大的战场心理优势。对于没有四代机 的一方,其技术弱势将对空战的结果产生压倒性的影响。这会给弱势一方 形成巨大的心理压力,而这种心理压力对于敌方将使致命的!
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超 机 动
• 超机动的原理与常规机动完全不同,尽管从本质上将矢量推力 也是空气动力,但它与常规机动的向心力不同,矢量推力是直 接力,通过直接改变机头指向实现改变轨迹的目的。因此,超 机动更加迅速也更加直接。以俯仰轨迹变化为例,矢量喷口下 偏,使飞机绕重心形成下俯运动,机头指向就直接发生变化了。 正是因为矢量喷口的这种特性,在速度较小的情况下甚至零速 度下,飞机可以做几乎无半径的机头指向运动。