深度:苏35与F22相比孰优孰劣 F22技高一筹(下)

2014年02月11日 17:49  新浪军事 微博
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  从最大飞行速度来看,低空速度与Su-27Sk持平,应该是相同的动压强度限制,而高空速度小幅下降了0.1马赫。另有报道表示Su-35BM已经在试飞中不开加力达到了1.2马赫级别的超音速巡航。

  最大机动过载达到了9G,考虑到结构有增强,有较大可能已经消除了Su-27系列的跨音速过载陷阱。

  总的来看,以上是不反映推力矢量作用的常规飞行性能,已经处于现役三代机中较为靠前的位置。如果考虑到推力矢量的作用,Su-35BM的飞行性能确实十分优异。

  F-22的机动能力将是挑战者们永远的梦魇。2013年“红旗”演习中改装了专属头盔瞄准具HEA的皇家空军“台风”式战斗机面对只有平视显示器的F-22依然小输;2006年国内某研究机构在仿真分析后认为,如果仅以机炮战为依据,F-22在缠斗中能够独自对付两架Su-37(老Su-35的推力矢量改进型)而不落下风,原因是F-22每个机动结束之后可以迅速恢复能量紧接下个机动。新型的Su-35BM增强了动力,能否扭转这一局面,让我们拭目以待。

  模拟空战中对决F-22和F-35

  2008年,国际著名分析机构RAND公司针对Su-35在未来可能的冲突中对阵F-22或者F-35战斗机的情况做了一些分析,分为以下几个部分:

  1) 估计中距导弹的实战命中率

  根据AIM-120导弹各个型号的实战表现,RAND按照以下式子估计了其实战命中率:

  命中率=视距外命中数/总发射数

  这一公式引起了很大争议,因为正确的公式应该是:视距外命中数/视距外发射数,换句话说,RAND将视距内发射并命中的AIM-120认为是“视距外发射没有命中”。但是RAND并没有修改这一公式,因为这对结果影响不大:命中率提高,则双方命中率都提高;命中率降低,则双方命中率都降低。此外RAND考虑了实战毁伤因素,并非击中=命中;如果击中两发才摧毁一个目标,则命中率计为50%。这对于Su-30, Su-35这类机体较为坚固的双发重型机目标而言是合理的。

  RAND据此得出了46%的命中率。RAND进一步认为,面对高机动性的战斗机目标,在复杂干扰化境下,这一数字会进一步下降到原先的三分之一亦即15%左右。

  2) 忽视隐身效应

  本着料敌从严的原则,RAND认为在Su-35BM的雷达面前没有飞机能够隐身,且发现距离=锁定距离(通常对于隐身目标而言,锁定距离远小于发现距离,因为不连续回波不能构成跟踪条件)。此外,导弹追踪隐身目标时易于脱锁这一特性也不予考虑,双方的中距弹命中率使用相等的15%。

  3) 超视距对射阶段

  Su-35BM可携带大量外挂超视距导弹,总超视距导弹数量是F-22的两倍,F-35的3倍。由于双方的导弹命中率设定为相同,这一阶段Su-35BM可对F-22取得约2:1的交换比优势,对F-35取得约3:1的交换比优势。这一结果与数学期望相符。然后RAND考虑了两种情况:败退的F-22(或F-35)掉头逃跑,Su-35追击;或者F-22(F-35)继续接近直到近距离空战。

  4) 情形1:追击空战阶段

  F-22有良好的持续超音速飞行能力,无加力飞行速度比Su-35BM的1.2马赫高出很多。因此这一阶段对F-22基本安全。

  而F-35就没有那么好运。当时F-35尚未展示出无加力1.2马赫飞行能力(这一能力在4年后才获测试确认),所以RAND估计F-35只能以0.7马赫脱离,被Su-35BM缩短距离后,以R-73格斗弹尾追击落。同样是依据料敌从严的原则,R-73的射程被设定为30-40公里,也达到了超视距攻击的范围,因此Su-35BM可在较为安全的距离尾追击落F-35。至此,Su-35BM对F-22的总交换比仍为2:1左右的优势,对F-35则超过了3:1。

  5) 情形2:近距空战阶段

  以下假设F-22(或F-35)继续接近至近距离,使用AIM-9X对决Su-35BM。RAND考虑得很细致,认为在近距离机动空战开始之前,会有一轮格斗导弹的“迎头对射”。由于R-73的迎头射程远远大于AIM-9X(40公vs10公里),导致这一轮Su-35BM依然可以维持2:1~3:1的交换比优势。

  进入格斗之后,F-22彰显出了机动能力的后劲优势:虽然F-22和Su-35BM都有推力矢量构成的过失速指向能力,但是F-22推力矢量偏转角可达20度,高于Su-35BM的15度。此外跨音速阻力很小,推重比大,能量补充明显快于Su-35BM,一段时间之后当Su-35BM因丧失机动能力还在能量恢复中时,F-22可紧接下一个机动。大量Su-35BM在这一阶段损失。虽然Su-35BM使用3元推力矢量,在偏航轴和俯仰轴都可偏转,但是其偏航轴的偏转角仅有8度,指向最频繁的方式依然是靠俯仰轴完成,但因为偏转角度的关系,其俯仰轴响应速度依然落后于F-22。在双方的导弹耗尽之后,展开机炮混战,推力矢量构成的过失速机动性已无法继续起作用(机炮要求的精确指向难以用过失速机动能力达成),此时决定空战胜负的是穏盘,横滚,加速,爬升这些常规机动性,换句话说是“硬功夫”的较量,而Su-35BM,台风,阵风这些“三代半”战机虽然表现得也算不错,但F-22毕竟棋高一着。

  F-35没有推力矢量,但是其气动外形可让其稳定在50-70度的高攻角机动。和眼镜蛇等机动不同的是,眼镜蛇不可在高攻角维持,会被气动力迅速“弹回”低攻角,使得导弹往往来不及锁定,而F-35可在盘旋机动中稳定在50-70度攻角。配合离轴能力90度的AIM-9X导弹,可攻击偏离航线140-160度的目标,对哪怕身后的敌机都会构成很大威胁。此时AIM-9X射程较短的缺陷也被补偿:因为大家的盘旋半径都是几百米的数量级,所以所有飞机都会处于一个半径几百米的球形空间中,相距最远不会超过这个球的直径,因此即便是离轴发射的AIM-9X导弹,其射程也足够攻击目标。虽然F-35这一阶段的表现不如F-22,但自己被击落前往往能保证已经击落1~2架敌机。

  经过这一阶段,F-22将交换比逆转为2.7:1的优势。而F-35小小的扳回一城,最终交换比为1:2.4。

  对结果的讨论

  在RAND模拟中,最大程度决定空战结果的,实际上是导弹的数量和射程,以及飞机的巡航速度。飞机自身的机动性起的作用其实不大,除了面对F-22等级的对手。

  RAND模拟中本着料敌从严的原则,没有考虑如下细节:

  隐身目标的被锁定距离远远小于被发现距离;

  隐身目标容易让导弹脱锁;

  F-22的超音速巡航可有效提高导弹射程和命中率;

  隐身目标的较低红外特性使得格斗弹难以迎头攻击之;

  还有很重要的一点:即使是射程较远的格斗弹,如R-73,其尾追射程会大幅缩水。依照其操作手册,载机0.9马赫发射,针对低空以0.9马赫直线脱离无机动的目标,其有效射程仅有2公里多一点。如果目标速度高于0.9马赫,或者载机速度低于0.9马赫,射程会进一步缩水到1.5公里以下。在三代机时代,美式战机(F-14/15/16)依靠较强的机体蒙皮承受较大的动压,在低空普遍可以达到1.2马赫的最大速度,侧卫系列也可达1.14马赫(含SU-35BM),支点系列也可达1.06马赫(发动机限制),且都能很快加速到1马赫左右。换句话说,考虑中世纪风格的“骑士对决”情形:两架战斗机对头交错之后,如果其中一方加速直线逃逸,另一方以自损能量的方式急转掉头之后(自己速度已经掉到0.9马赫之下),会发现目标早已逃出射程。就算把导弹发射出去,载机会发现不久之后,自己会追上自己发射的导弹(稠密大气使得导弹迅速减速)。因此这实际上是避免近距离格斗的最好方法,也是RAND没有模拟出的。相信在未来的空战中依然以超视距攻击为主。(作者署名:当头板砖 新浪军事特此鸣谢)

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