王者之翼——F-22 飞行性能优势探析(6)
可以对比一下 F-15。F-15 号称冲刺速度可以达到 M2.5,但那是在净形条件下。在挂弹后,由于干扰阻力增大,该机最大 M 数仅有 M1.78,在接近 M1.7 的时候加速性严重下降。而 F-22 在这方面的表现就要好的多。按照试飞员的说法:“在所有高度上,以军用推力或者更小的推力进行水平加速非常容易,但要是使用全加力,其加速度简直令人惊骇。我希望我可以用数字来说明,不过它们现在仍然是保密的。使用军用推力,在接近音速时随阻力上升,加速性有些下降,但突破音障仍很轻松。猛禽以军用推力跨音速飞行,感觉上和 F-15 开加力差不多。打开全加力,猛禽的加速性变得稳定而强劲。在 M0.97~M1.08 之间,飞机有轻微抖振。之后,直到最大速度,猛禽的加速一直保持平稳连续。试飞时,我们喜欢尽快进入超巡状态,以最大限度地利用我们狭小的超音速空域。我们开加力进入超巡,当达到测试条件时收回油门。现在很多高速试飞已经转移到太平洋导弹靶场(Vandenburg 空军基地和 Point
Mugu 海军航空站之间)进行。我们在这里有更长的直线飞行空间,并可以将音爆对当地居民的影响减至最小。”
爬升能力方面,F-22 也相当不错。传统的战斗机快速爬升时是采用鲁特斯基爬升曲线。它们先以亚音速爬升到对流层顶(约 36,000 英尺),然后再加速到超音速进行爬升。对猛禽而言,就可以省掉这些复杂的曲线,直接从跑道上拉起加速,转入超音速爬升。“这家伙简直就象是为高速飞行而生的。”保罗·梅斯如此评价。
超音速盘旋能力
超音速机动性能是 F-22 的设计重点之一,也是该机与第三代战斗机的“代差”标志之一。除了前述超巡、超音速加速/爬升性能外,超音速状态下的盘旋能力也有明显提高。有资料称,该机在 M1.7 时稳定盘旋过载可达 6.5G。考虑到 F-15 在同等条件下盘旋能力远逊于此,而苏-27 在 M0.9、中空才达到这个水平,不能不说这是一个相当惊人的进步。
能够达到如此之大的超音速盘旋过载,发动机是一个重要原因,而同样重要的还有飞机的超音速升阻比和配平能力。
关于升阻比,不难理解。要拉出足够的过载,机翼就必须产生相应的升力,伴随而来的就是诱导阻力的急剧增大(诱阻系数与机翼迎角平方成正比,与机翼展弦比成反比)。如果诱阻系数太大,诱阻增长极快,那么很快就会抵消发动机的剩余推力,飞机虽仍可能拉出较大过载,但发动机推力已不足以维持稳定飞行,当年的幻影 III 瞬时盘旋性能好而稳定盘旋性能差,正是为此。以现代航空技术水平而言,要设计出具有高升阻比的机翼或者具有良好超音速性能的机翼均非特别困难,但要将两者合而为一却非一日之功。这也是 F-22 足以自傲的一点。