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"能量机动理论"在空战以及飞机设计中有何种启示--大讨论

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发表于 2006-2-14 16:16:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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<P align=center><FONT color=#3333cc size=1>  </FONT></P></TD>
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<P align=center><FONT color=#3333cc size=1>   <B>侧卫战机空战缠斗高级技术图解教程 </B>       </FONT></P></TD></TR></TABLE></TD></TR>
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<TD vAlign=top width="100%" height=1><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight1.gif" border=0> <br></FONT>
<P align=center><B><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight2.gif" border=0></FONT></B></P><br>
<P align=center><FONT color=#3333cc size=1></FONT></P>
<BLOCKQUOTE><FONT color=#3333cc size=1>空战是一个复杂、动态的环境。为了取得胜利,<br>你必须在战斗之前彻底的做好准备。<br>了解下列高级空战动作将使你在成为空战英雄道路上取得成功。<br><br><br>急转弯(Break Turn)<br>急转弯是所有空战机动中最基本的。当敌机准备对你射击时,迅速的增加离轴角(AOT),这是个高G动作。以利用最大的瞬间转弯速度转向攻击者。一旦你完成一个急转弯,应该马上作出其他的动作。维持一个急转弯将使你成为一个再好不过的靶子,当急转弯完成后,你与敌机在空间上应该相差不多,一般而言,你的下一个动作应该使你摆脱敌机。<br><br><br>高强势回旋(High Yo Yo)<br>强势回旋是攻击性空战的基础。在角度战斗中如果你占据了敌机机尾具有攻击性的位置,可采取High Yo Yo,但此时只能采取延迟追击,无法将机首指向敌机时。注意少许的滚向外侧,维持延迟追击然后拉高机首。一般来说,一连串小的强势回旋逐渐减少AOT较单一型回旋的效果来的好,一旦在大型的强势回旋中犯错,你将不能对敌机可能突然做出的动作有所反应。而且,强势回旋可使你不必承受过大的过载就能接近敌机。<br><br><br>低强势回旋(Low Yo Yo)<br>低强势回旋与高强势回旋相反,高强势回旋减小且增加AOT且增加敌我间距离,而低强势回旋则增加AOT且减少敌我间的距离。当你拥有一个良好的射击机会,但敌机在你武器最大射程之外,为了接近敌机,你将机头压低至地平线以下以增加速度,不幸的,增加速度几乎总是增加了转弯半径,强迫你进入延迟追击并增加了AOT,因此,一个低强势回旋几乎总是需要接着进行高强势回旋以改正因增加速度所导致的角度问题。低强势回旋通常被用于追击拥有速度优势的敌机,此时敌机企图平飞自你武器的范围内逃离。在这情况下,你可以压低机首,俯冲于敌机之下,增加的速度将增加接近率,但你必须小心不要降得太快,如果你降的太低或加过多的速度,你将无法将机首指向敌机而它将离你更远。<br><br><br>桶滚(Barrel Roll)<br>桶滚这个名字是从战机行进路线而来的,桶滚不仅是飞行特技,也是一种攻守兼备的机动动作。<br><br><br>攻势桶滚(Offensive Barrel Roll)<br>记住:在任何情况下防止飞越敌机,飞越敌机或在敌机前方飞行是致命的错误而它多半要你付出“生命”的代价,飞越敌机是由于无法消除的过高接近率;你太快的接近敌机而无法及时减速,在这种情况下,桶滚是一种解决的方法,如果你无法以拉高机首的方法快速的减低速度,将操纵杆拉到底并完成一个与现在转弯方向相反的副翼滚。当滚至敌机外侧时,机首抬高使速度下降,这样就防止了飞越敌机。<br>防御桶滚(Defensive Bsrrel Rolls)<br>当拥有足够AOT时利用桶滚可以强迫攻击者飞越它以避免你射击,防御桶滚必须小心的选择时机,如果太早使用桶滚将导致敌机继续跟踪你而不受影响;太晚使用则敌机可能已经开始射击。完美的使用时机必需令敌机感到意外且逼迫它在飞越你前没有足够的时间作出反应。<br>剪式飞行(Scissors)<br>无论你问哪位飞行员,他都好会告诉你同样的事:“如果进入剪式飞行,你将面临危险”。<br>剪式飞行是一系列当战机转向对方时的反向旋转,目的在于抢占尾后攻击位置。在空战中如果攻击者发觉即将飞越目标,而防御者在发现这一情况后又过早转向攻击者,那么双方就进入剪式飞行。如果你是攻击者,剪式飞行应是你所想到的最后一着,而作为防御者,剪式飞行意味着你将面临危险,同时也说明攻击者犯了一个错误。<br><br>当剪式飞行时,除了保持高G并转向敌机外不用作任何事。当然,这将很快消耗速度及能量,理论上,在剪式飞行中[胜利者]代表强迫敌机处于自己的前方且拥有足够的能量将机首对准敌机。较常见的是,其中的一架战机失速且坠向地表,如果另一架战机仍留下任何种类的能量,应该做转向且下降并在敌机恢复前攻击敌机。另一种情况是,参战双方可一连串的桶滚取代急转,籍由高度/速度的转换维持一些能量,但这并非理想解答。<br><br>每当战机交会时,双方都冒着碰撞及开火的危险。交会距离分离的太远时将允许你进入机炮射击,而太近的结果通常是相撞。简而言之,剪式飞行是不好的。<br><br>如果你发现你正处于剪式飞行中,你该如何脱离?在只使用机炮的环境中,可以在略过敌机的机尾时时立即执行破S。如果你可以持续的增加并保持速度,你将可以脱离敌机的机炮射程。而敌机使用导弹的环境中实行破S会让热寻导弹锁住你的发动机尾喷口。假使你无法脱离敌机的其武器射程,你就必须赢得剪式飞行,如果你无法借助外侧转弯赢得剪式飞行,你就死定了。<br><br>英麦曼回旋(Immelman Turn)<br>英麦曼回旋十一个高推力,垂直的反转。首先,一架低推力的战机抬高机首,作一百八十度地滚转,上升到一个极高的高度后再做一次反转,最后飞向相反的方向。高推力可以通过垂直爬升扩大机动范围,在垂直爬升中进行副翼滚,然后完成一个一百八十度的滚转。英麦曼回旋使飞机在水平方向产生一个90度的转弯同时在垂直方向上产生位移。<br><br><br>破S(Split S)<br>破S是个一百八十度的下降滚转,反向滚动地向后拉操纵杆,使战机下降,保持持续的拉力直到战机水平并朝向反的方向。<br>破S可快速获得速度,除了下降之外,反转增加了战机的向地表下降的路线,如此增加了加速,在下降时,增加的速度增加了垂直方向的转弯半径,在低高度进行破S或在下降时保持了过高的速度可能使战机无法拉起。<br><br>由于可快速的获取速度,破S在只使用机炮的环境下是个极佳的脱离机动;在导弹环境中破S通常是无效的,这是由于导弹拥有较远的射程。<br><br><br><br>对地攻击(Ground Attack)<br>在对地攻击任务中胜利的定义是击中敌人而不使自己被击中。<br>突击(Surprise)<br>突击敌人总是好事。试着将飞机降至500英尺或是更低,地面雷达系统可以探测到高空的飞机,但对低空飞行的飞机效果则差的多。许多得敌人防空单位必须移动以便你进入射程。如果你自敌人防空部队意想不到的方向接近他们而不被发现,敌人将不得不仓促应战,这使得你有一个机会为释放武器并脱离。<br>雷达也无法穿透固定的物体,如山丘、建筑,试着飞低于山丘之间或一边串建筑之后以逃避敌人雷达。<br><br>保持在敌人武器射程之外(Remanin Outside Enemy Range)<br><br>试着保持在敌人防卫范围之外。例如:如果目标是由稠密的雷达制导的SAM导弹防守,就以低高度接近,因为SAM导弹在对付低空目标时效果不佳;如果主要是由高炮(AAA)防御,保持在超过5000英尺的高空,用为AAA无法达到这样的高度。<br><br>同样的,试着使用远距离攻击武器,如果敌人的最大防御范围是20nm时,就以射程30nm的武器攻击。这使得你安全的保持在敌人的防卫范围之外,明显的,在指定任务中远距离攻击武器不会总是可获得的或适合该任务的,但总是应该优先考虑使用它。<br><br>AAA弱点(AAA Weaknesses)<br>AAA对低空目标是致命的但确有着限制。尽管现代化的AAA系统仍需用肉眼瞄准,因此,如果你从正前方以外的其方向接近老式的AAA,几乎可以保证他们不会击你,更进一步地,如果你飞的越快及躲闪的越多,对AAA而言就越难以计算提前量。 </FONT></BLOCKQUOTE>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight3.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight4.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight5.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight6.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight7.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight8.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight9.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight10.gif" border=0></FONT></P>
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<P><FONT color=#3333cc><FONT size=1><B>           <FONT style="BACKGROUND-COLOR: #aa9955"></FONT><FONT style="BACKGROUND-COLOR: #91836f" color=#ff0066>★&lt;能量机动理论&gt;和它的创始人的故事</FONT> </B><br></FONT></FONT>
<BLOCKQUOTE><FONT color=#3333cc size=1>时代背景:60年代高空高速理论占主流地位;作者-F16的主设计师Harry Hillaker<br>-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br>当我坐在eglin空军基地的军官俱乐部里喝下午茶的时候,我被三个穿着飞行装依靠着吧台,举止滑稽的飞行员弄得很烦.其中的一个身材高大家伙,一头深栗色的卷发,嘴上吊着一支雪茄正在那儿大声地说着什么.他总是习惯性的用手势来加重他的语气,旁若无人.<br>于是我回头对着邀请我来的上校,这儿的项目发展主任调侃道:"那个家伙显然以为他自己是全世界最红的老鸟".<br>"他叫John Boyd,或许能算是这儿最红的飞行员吧,你该和他认识一下."<br>虽然我实在是没兴趣和喜欢炫耀的家伙多接触,但在主人的坚持下我还是走了过去.他显然也对我没什么好感.但在知道了我是工业界来的,而且参与了F111项目后.他很不客气地嘲弄我道:"你们管F111也叫战斗机?"<br>"是战斗轰炸机!"我立即回敬道.<br>"你们也就只懂建造和合同!"他开始有些激动.我想他觉得我对于战斗机肯定是一无所知的,虽然他没那么直截了当的表达他的意思.<br>当时的气氛搞得很僵.但随后,在互相嘲弄一番后,我们慢慢地开始有些互相理解了.多少用词也客气了许多.<br>在当时我并未意识到这次会面对于将来会产生多么深刻的影响.<br>数天后,当我回到办公室时,我接到了一个电话.是Boyd的同事打来的.大致是说Boyd承认我对于战斗机概念设计还是有点想法的,他想知道我是否愿意和他再见一次面.希望我能帮助他改善他的&lt;能量机动理论energy-maneuverability theory&gt;并尝试在确定战斗机设计参数时用上他的理论.<br>可能由于上次不愉快的会面激起了我的好奇心,犹豫再三,我还是答应了.从此就开始了很漫长的极有价值的交往.在接下来的六年中,我们经常在华盛顿碰头,并和Boyd的精英小组成员一道彻夜研讨.他们的那个小组看起来很像是某种"战斗机地下组织".因为他们很抱团,而且活动多少有点"地下"色彩.他们自发地详细剖析空战中的细节片断,并试图以此改善战机参数.在长期的研究之后,我们最后得出了一种轻型战斗机的设计原型,它就是后来的F16战斗机的雏形.<br>Boyd是个韩战老鸟,战后成了尼利斯空军基地的战术教官.在尼利斯的五年中,他每天坚持飞两到三次驾驶F100超级军刀和其他飞机进行对抗演练,并总是非常关注自己和对手的座机在空战过程中的能量状态.他发现在某些特定的情况下他的飞机总是处于优势态势,而有时则正好相反.而那些他处于优势的状态通常就是他的座机能量高于对手的时候.于是根据这个发现,他改进了自己的战斗技能.随后他就和同伴打赌说,在四十秒钟内,他能把任何敢于向他挑战的家伙打下来.事实证明他从没有输过这个赌注.所有人都很惊异于他那难以置信的技巧.给了他一个恰如其分的绰号"四十秒Boyd".<br>Boyd本人却并没有沉迷于此.他清楚的知道是他对于战机优缺点的知识帮助他获胜的,而不是什么超人一等的驾驶技术.他是一个执著追求真理和知识的人,总是试图找出什么是那看似错综复杂的空战中决定胜负的关键,是什么限制(防止)他完成期望做到的动作.<br>为了能更好地理解飞机的能量是如何交换和如何达成均势的,他自己开始了热动力学原理&lt;principles of thermodynamics&gt;的探索.通过研究他发现:当飞机从一个稳定的(直线匀速-阻力等于飞机引擎的推力)飞行状态开始转弯,若推力保持不变,那么飞机要么会减慢速度,要么会降低高度或者是两者同时下降.这说明,此时飞机在损失能量(阻力超过了飞机引擎的推力).通过类似的许多观察,他断定空战取胜的策略就是如何保持能量的问题.取胜的关键就是在空战对抗中的任何一点(时间,空间点)都要恰当地保持自身的能量优势.<br>在随后的理论实践中,他又发展出一种图表(注:即SEP曲线图)来衡量和判断在空战战场上的飞机是否占有优势态势.这种图表当然也可以被用来改善新的飞机设计.他的理论的基础就是"时间-态势fast transients":使用更短的时间改变飞机的速度,高度和方向.这儿"fast"一词不是指速度,而是指短的时间.这意味着为了获取空战优势,你必须比对手用更短的时间完成(OODA(观察-定位/推导-决策-反应Observation-Orientation-Decision-Action)循环.<br>Boyd把所有的空战对抗分成四个基本步骤.1/O观察形势.2/O分析推导当前态势下取胜的条件.3/D决定使用何种手段.4/A赴诸实际操作.这儿的关键就是要在清晰掌握敌机动向的同时隐藏自己的动作意图.这也就是说,在整个对抗过程中都要比对手"快一拍",争取主动权来抑制对手反应,始终使对手处于无法判断局势的混乱之中,诱使他做出过度(或不充分)的反应(注:即操作失误之意),这样就能轻易的击败对手.)<br>与这样的战术思想对应的应该是这样一种战斗机设计概念:在能量控制方面必须有更强的能力;能在任何条件下抓住稍纵即逝的机会;在进攻时要比做急转弯的敌机具有更强的快速改变姿态的能力,而在防御时能用这种能力迫使敌机超前.F16战隼正是具有这种敏捷性的战斗机(机动敏捷性和局势判断的敏捷性).<br>Boyd的理论一开始并没有在空军中流行.许多人不能接受速度不如敏捷性重要的说法,也不喜欢他直率,不拘小节的性格.再加上他不善争论,使得他的理论不受欢迎.在大多数人眼中,他要么是个疯子,要么就是个天才.但Boyd自己喜欢把这种局面看作一种"战术优势".他总是不失时机的巩固自己的优势.对他来说这种"谈话"(争论)就像是一种游戏.他会在争论时和对方凑得很近(nose-to-nose),用那种独特的急促语调来"交谈",并常常盛气凌人地把手指指着对方胸口来加强他的论点.完了还要用诸如"你听到我说的了吗?"或"你明白我的意思了吗?"来再强调一下.但在其他场合,他通常用一种伴随着深思熟虑的审慎语调来说话.如果什么时候他突然降低声音,或几乎沉默时你可得小心:你就要被他抓到漏洞了.如果你还试图支吾着掩盖错误,他就会毫不客气的叫道:"ho,你开始胡说八道了".由于这些习性,他也常被称作"Genghis John".再加上他那斯巴达克式的生活方式,也有人称他为"Ghetto Colonel".<br>他的&lt;能量机动理论energy-maneuverability theory&gt;第一次显示实战效果是在1965年4月的北越上空.那一天,北越的多架MiG-17攻击了四机编队的执行轰炸淡化(?Than Hoa)大桥任务的F-105.两架F-105很快就被击落了.第三架在逃跑时被击中冒烟.而第四架试图掩护那架受伤的F-105时怎么也摆脱不了一架米格的追击.当时情况十分危急.这架飞机的驾驶员刚巧在前一天听过来自尼利斯基地战斗机武器中心的教官的报告,内容是有关对付米格战机的最佳机动策略.当时他对那个"白痴"理论是不以为然的.但现在他却回忆起当时的内容了:其中一条关于防御机动的建议是进入急速滚转.于是他抱着试试看的心态使飞机进入了急速滚转.这个动作使得他的飞机很快减速,而紧追在后的米格却正好超到了他的正前方.他欣喜的发现结果和报告完全一致.于是他抓住机会击落了那架米格.而那个"白痴"教官不是别人正是Boyd.<br>Boyd不断的完善他的理论,并在F15项目上做了有限的运用,增强了F15的性能.自此,他的理论才开始得到一定的认可.随后,空军给了通用动力和诺斯洛普一个小合同"分析验证修改的能量机动理论".要求两个公司把研究结果送交怀特-帕特森基地的空军办公室.作为这个项目研究组领导,我在报告中肯定了能量机动理论并赞扬了Boyd的努力.<br>这个研究还显示有可能设计一种只有17050磅的小飞机但具有两倍于F4D的机动性和作战半径.这个结果引起了上面的高度注意,并被指定为"试验性原型机"的候选者之一.余下的都已成为历史了(YF16最终竞选获胜).<br>Boyd的理论在今天被普遍接受用来衡量任何一种现代的战斗机的机动能力.是他为轻型战斗机播下的种子,并不断耕耘,最终在1972年把理论写进了轻型战斗机的设计任务书.他的建议直接影响了YF-16和YF-17验证机的设计.在F-15,F-16和F/A-18上都能看到他理论的痕迹.<br>在他从空军退役后,他把他的理论推向了一个更高的层次.包含了空战外的所有类型的战斗.他不断修改他的快速反应和机动战斗理论.并把这些写进了一个长达四小时的报告&lt;冲突模式&gt;中.他还在陆军和海军进行演讲,很受欢迎.报告材料流传十分广泛.许多沙漠风暴行动中采用的战术都带有他的理论的烙印.<br>在我们第一次会面的22年后,F16实现了Boyd的理想,他的理论改变了空战局面和现代战斗机的设计.<br>John Boyd于1997年去世. <br></FONT>
<P><FONT color=#3333cc size=1>附录:<br>60年代后期美国人John Boyd和Tom Christie提出“能量机动性”(energy-maneuverability)概念。他们提出一个关键性参数称为“单位重力剩余功率’(简写为SEP)。这参数计算公式为:飞机推力减阻力后乘以对应速度得出剩余功率,用飞机重力除以剩余功率即为“单位重力剩余功率”。从飞机的飞行力学关系可知,纵向加速度和爬升率都直接与SEP成正比。飞机的其他性能参数如稳定盘旋性能、升限等也都与SEP有关。只有瞬时盘旋性能只与最大可用升力系数及翼载荷有关,与SEF无关。所以根据不同高度和M数条件下飞机的SEP即可画出在飞行包线内的SEP曲线。对比不同飞机的SEP曲线即可决定战斗机的作战性能好坏。这方法目前已风行全球。值得一提的是,SEP的绝对值等于同样条件下飞机的爬升率,计算单位也是M/s,但物理概念是不—样的。也有人称SEP为“能量爬升率”。</FONT></P></BLOCKQUOTE></TD></TR></TABLE></P>[/replyview]
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<P align=center><FONT color=#3333cc size=1></FONT></P>
<BLOCKQUOTE><FONT color=#3333cc size=1>空战是一个复杂、动态的环境。为了取得胜利,<br>你必须在战斗之前彻底的做好准备。<br>了解下列高级空战动作将使你在成为空战英雄道路上取得成功。<br><br><br>急转弯(Break Turn)<br>急转弯是所有空战机动中最基本的。当敌机准备对你射击时,迅速的增加离轴角(AOT),这是个高G动作。以利用最大的瞬间转弯速度转向攻击者。一旦你完成一个急转弯,应该马上作出其他的动作。维持一个急转弯将使你成为一个再好不过的靶子,当急转弯完成后,你与敌机在空间上应该相差不多,一般而言,你的下一个动作应该使你摆脱敌机。<br><br><br>高强势回旋(High Yo Yo)<br>强势回旋是攻击性空战的基础。在角度战斗中如果你占据了敌机机尾具有攻击性的位置,可采取High Yo Yo,但此时只能采取延迟追击,无法将机首指向敌机时。注意少许的滚向外侧,维持延迟追击然后拉高机首。一般来说,一连串小的强势回旋逐渐减少AOT较单一型回旋的效果来的好,一旦在大型的强势回旋中犯错,你将不能对敌机可能突然做出的动作有所反应。而且,强势回旋可使你不必承受过大的过载就能接近敌机。<br><br><br>低强势回旋(Low Yo Yo)<br>低强势回旋与高强势回旋相反,高强势回旋减小且增加AOT且增加敌我间距离,而低强势回旋则增加AOT且减少敌我间的距离。当你拥有一个良好的射击机会,但敌机在你武器最大射程之外,为了接近敌机,你将机头压低至地平线以下以增加速度,不幸的,增加速度几乎总是增加了转弯半径,强迫你进入延迟追击并增加了AOT,因此,一个低强势回旋几乎总是需要接着进行高强势回旋以改正因增加速度所导致的角度问题。低强势回旋通常被用于追击拥有速度优势的敌机,此时敌机企图平飞自你武器的范围内逃离。在这情况下,你可以压低机首,俯冲于敌机之下,增加的速度将增加接近率,但你必须小心不要降得太快,如果你降的太低或加过多的速度,你将无法将机首指向敌机而它将离你更远。<br><br><br>桶滚(Barrel Roll)<br>桶滚这个名字是从战机行进路线而来的,桶滚不仅是飞行特技,也是一种攻守兼备的机动动作。<br><br><br>攻势桶滚(Offensive Barrel Roll)<br>记住:在任何情况下防止飞越敌机,飞越敌机或在敌机前方飞行是致命的错误而它多半要你付出“生命”的代价,飞越敌机是由于无法消除的过高接近率;你太快的接近敌机而无法及时减速,在这种情况下,桶滚是一种解决的方法,如果你无法以拉高机首的方法快速的减低速度,将操纵杆拉到底并完成一个与现在转弯方向相反的副翼滚。当滚至敌机外侧时,机首抬高使速度下降,这样就防止了飞越敌机。<br>防御桶滚(Defensive Bsrrel Rolls)<br>当拥有足够AOT时利用桶滚可以强迫攻击者飞越它以避免你射击,防御桶滚必须小心的选择时机,如果太早使用桶滚将导致敌机继续跟踪你而不受影响;太晚使用则敌机可能已经开始射击。完美的使用时机必需令敌机感到意外且逼迫它在飞越你前没有足够的时间作出反应。<br>剪式飞行(Scissors)<br>无论你问哪位飞行员,他都好会告诉你同样的事:“如果进入剪式飞行,你将面临危险”。<br>剪式飞行是一系列当战机转向对方时的反向旋转,目的在于抢占尾后攻击位置。在空战中如果攻击者发觉即将飞越目标,而防御者在发现这一情况后又过早转向攻击者,那么双方就进入剪式飞行。如果你是攻击者,剪式飞行应是你所想到的最后一着,而作为防御者,剪式飞行意味着你将面临危险,同时也说明攻击者犯了一个错误。<br><br>当剪式飞行时,除了保持高G并转向敌机外不用作任何事。当然,这将很快消耗速度及能量,理论上,在剪式飞行中[胜利者]代表强迫敌机处于自己的前方且拥有足够的能量将机首对准敌机。较常见的是,其中的一架战机失速且坠向地表,如果另一架战机仍留下任何种类的能量,应该做转向且下降并在敌机恢复前攻击敌机。另一种情况是,参战双方可一连串的桶滚取代急转,籍由高度/速度的转换维持一些能量,但这并非理想解答。<br><br>每当战机交会时,双方都冒着碰撞及开火的危险。交会距离分离的太远时将允许你进入机炮射击,而太近的结果通常是相撞。简而言之,剪式飞行是不好的。<br><br>如果你发现你正处于剪式飞行中,你该如何脱离?在只使用机炮的环境中,可以在略过敌机的机尾时时立即执行破S。如果你可以持续的增加并保持速度,你将可以脱离敌机的机炮射程。而敌机使用导弹的环境中实行破S会让热寻导弹锁住你的发动机尾喷口。假使你无法脱离敌机的其武器射程,你就必须赢得剪式飞行,如果你无法借助外侧转弯赢得剪式飞行,你就死定了。<br><br>英麦曼回旋(Immelman Turn)<br>英麦曼回旋十一个高推力,垂直的反转。首先,一架低推力的战机抬高机首,作一百八十度地滚转,上升到一个极高的高度后再做一次反转,最后飞向相反的方向。高推力可以通过垂直爬升扩大机动范围,在垂直爬升中进行副翼滚,然后完成一个一百八十度的滚转。英麦曼回旋使飞机在水平方向产生一个90度的转弯同时在垂直方向上产生位移。<br><br><br>破S(Split S)<br>破S是个一百八十度的下降滚转,反向滚动地向后拉操纵杆,使战机下降,保持持续的拉力直到战机水平并朝向反的方向。<br>破S可快速获得速度,除了下降之外,反转增加了战机的向地表下降的路线,如此增加了加速,在下降时,增加的速度增加了垂直方向的转弯半径,在低高度进行破S或在下降时保持了过高的速度可能使战机无法拉起。<br><br>由于可快速的获取速度,破S在只使用机炮的环境下是个极佳的脱离机动;在导弹环境中破S通常是无效的,这是由于导弹拥有较远的射程。<br><br><br><br>对地攻击(Ground Attack)<br>在对地攻击任务中胜利的定义是击中敌人而不使自己被击中。<br>突击(Surprise)<br>突击敌人总是好事。试着将飞机降至500英尺或是更低,地面雷达系统可以探测到高空的飞机,但对低空飞行的飞机效果则差的多。许多得敌人防空单位必须移动以便你进入射程。如果你自敌人防空部队意想不到的方向接近他们而不被发现,敌人将不得不仓促应战,这使得你有一个机会为释放武器并脱离。<br>雷达也无法穿透固定的物体,如山丘、建筑,试着飞低于山丘之间或一边串建筑之后以逃避敌人雷达。<br><br>保持在敌人武器射程之外(Remanin Outside Enemy Range)<br><br>试着保持在敌人防卫范围之外。例如:如果目标是由稠密的雷达制导的SAM导弹防守,就以低高度接近,因为SAM导弹在对付低空目标时效果不佳;如果主要是由高炮(AAA)防御,保持在超过5000英尺的高空,用为AAA无法达到这样的高度。<br><br>同样的,试着使用远距离攻击武器,如果敌人的最大防御范围是20nm时,就以射程30nm的武器攻击。这使得你安全的保持在敌人的防卫范围之外,明显的,在指定任务中远距离攻击武器不会总是可获得的或适合该任务的,但总是应该优先考虑使用它。<br><br>AAA弱点(AAA Weaknesses)<br>AAA对低空目标是致命的但确有着限制。尽管现代化的AAA系统仍需用肉眼瞄准,因此,如果你从正前方以外的其方向接近老式的AAA,几乎可以保证他们不会击你,更进一步地,如果你飞的越快及躲闪的越多,对AAA而言就越难以计算提前量。 </FONT></BLOCKQUOTE>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight3.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight4.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight5.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight6.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight7.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight8.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight9.gif" border=0><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight10.gif" border=0></FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=1><IMG src="http://www.3gofly.com/flanker/tech/img/dogflight11.gif" border=0> <br></FONT>
<P><FONT color=#3333cc><FONT size=1><B>           <FONT style="BACKGROUND-COLOR: #aa9955"></FONT><FONT style="BACKGROUND-COLOR: #91836f" color=#ff0066>★&lt;能量机动理论&gt;和它的创始人的故事</FONT> </B><br></FONT></FONT>
<BLOCKQUOTE><FONT color=#3333cc size=1>时代背景:60年代高空高速理论占主流地位;作者-F16的主设计师Harry Hillaker<br>-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br>当我坐在eglin空军基地的军官俱乐部里喝下午茶的时候,我被三个穿着飞行装依靠着吧台,举止滑稽的飞行员弄得很烦.其中的一个身材高大家伙,一头深栗色的卷发,嘴上吊着一支雪茄正在那儿大声地说着什么.他总是习惯性的用手势来加重他的语气,旁若无人.<br>于是我回头对着邀请我来的上校,这儿的项目发展主任调侃道:"那个家伙显然以为他自己是全世界最红的老鸟".<br>"他叫John Boyd,或许能算是这儿最红的飞行员吧,你该和他认识一下."<br>虽然我实在是没兴趣和喜欢炫耀的家伙多接触,但在主人的坚持下我还是走了过去.他显然也对我没什么好感.但在知道了我是工业界来的,而且参与了F111项目后.他很不客气地嘲弄我道:"你们管F111也叫战斗机?"<br>"是战斗轰炸机!"我立即回敬道.<br>"你们也就只懂建造和合同!"他开始有些激动.我想他觉得我对于战斗机肯定是一无所知的,虽然他没那么直截了当的表达他的意思.<br>当时的气氛搞得很僵.但随后,在互相嘲弄一番后,我们慢慢地开始有些互相理解了.多少用词也客气了许多.<br>在当时我并未意识到这次会面对于将来会产生多么深刻的影响.<br>数天后,当我回到办公室时,我接到了一个电话.是Boyd的同事打来的.大致是说Boyd承认我对于战斗机概念设计还是有点想法的,他想知道我是否愿意和他再见一次面.希望我能帮助他改善他的&lt;能量机动理论energy-maneuverability theory&gt;并尝试在确定战斗机设计参数时用上他的理论.<br>可能由于上次不愉快的会面激起了我的好奇心,犹豫再三,我还是答应了.从此就开始了很漫长的极有价值的交往.在接下来的六年中,我们经常在华盛顿碰头,并和Boyd的精英小组成员一道彻夜研讨.他们的那个小组看起来很像是某种"战斗机地下组织".因为他们很抱团,而且活动多少有点"地下"色彩.他们自发地详细剖析空战中的细节片断,并试图以此改善战机参数.在长期的研究之后,我们最后得出了一种轻型战斗机的设计原型,它就是后来的F16战斗机的雏形.<br>Boyd是个韩战老鸟,战后成了尼利斯空军基地的战术教官.在尼利斯的五年中,他每天坚持飞两到三次驾驶F100超级军刀和其他飞机进行对抗演练,并总是非常关注自己和对手的座机在空战过程中的能量状态.他发现在某些特定的情况下他的飞机总是处于优势态势,而有时则正好相反.而那些他处于优势的状态通常就是他的座机能量高于对手的时候.于是根据这个发现,他改进了自己的战斗技能.随后他就和同伴打赌说,在四十秒钟内,他能把任何敢于向他挑战的家伙打下来.事实证明他从没有输过这个赌注.所有人都很惊异于他那难以置信的技巧.给了他一个恰如其分的绰号"四十秒Boyd".<br>Boyd本人却并没有沉迷于此.他清楚的知道是他对于战机优缺点的知识帮助他获胜的,而不是什么超人一等的驾驶技术.他是一个执著追求真理和知识的人,总是试图找出什么是那看似错综复杂的空战中决定胜负的关键,是什么限制(防止)他完成期望做到的动作.<br>为了能更好地理解飞机的能量是如何交换和如何达成均势的,他自己开始了热动力学原理&lt;principles of thermodynamics&gt;的探索.通过研究他发现:当飞机从一个稳定的(直线匀速-阻力等于飞机引擎的推力)飞行状态开始转弯,若推力保持不变,那么飞机要么会减慢速度,要么会降低高度或者是两者同时下降.这说明,此时飞机在损失能量(阻力超过了飞机引擎的推力).通过类似的许多观察,他断定空战取胜的策略就是如何保持能量的问题.取胜的关键就是在空战对抗中的任何一点(时间,空间点)都要恰当地保持自身的能量优势.<br>在随后的理论实践中,他又发展出一种图表(注:即SEP曲线图)来衡量和判断在空战战场上的飞机是否占有优势态势.这种图表当然也可以被用来改善新的飞机设计.他的理论的基础就是"时间-态势fast transients":使用更短的时间改变飞机的速度,高度和方向.这儿"fast"一词不是指速度,而是指短的时间.这意味着为了获取空战优势,你必须比对手用更短的时间完成(OODA(观察-定位/推导-决策-反应Observation-Orientation-Decision-Action)循环.<br>Boyd把所有的空战对抗分成四个基本步骤.1/O观察形势.2/O分析推导当前态势下取胜的条件.3/D决定使用何种手段.4/A赴诸实际操作.这儿的关键就是要在清晰掌握敌机动向的同时隐藏自己的动作意图.这也就是说,在整个对抗过程中都要比对手"快一拍",争取主动权来抑制对手反应,始终使对手处于无法判断局势的混乱之中,诱使他做出过度(或不充分)的反应(注:即操作失误之意),这样就能轻易的击败对手.)<br>与这样的战术思想对应的应该是这样一种战斗机设计概念:在能量控制方面必须有更强的能力;能在任何条件下抓住稍纵即逝的机会;在进攻时要比做急转弯的敌机具有更强的快速改变姿态的能力,而在防御时能用这种能力迫使敌机超前.F16战隼正是具有这种敏捷性的战斗机(机动敏捷性和局势判断的敏捷性).<br>Boyd的理论一开始并没有在空军中流行.许多人不能接受速度不如敏捷性重要的说法,也不喜欢他直率,不拘小节的性格.再加上他不善争论,使得他的理论不受欢迎.在大多数人眼中,他要么是个疯子,要么就是个天才.但Boyd自己喜欢把这种局面看作一种"战术优势".他总是不失时机的巩固自己的优势.对他来说这种"谈话"(争论)就像是一种游戏.他会在争论时和对方凑得很近(nose-to-nose),用那种独特的急促语调来"交谈",并常常盛气凌人地把手指指着对方胸口来加强他的论点.完了还要用诸如"你听到我说的了吗?"或"你明白我的意思了吗?"来再强调一下.但在其他场合,他通常用一种伴随着深思熟虑的审慎语调来说话.如果什么时候他突然降低声音,或几乎沉默时你可得小心:你就要被他抓到漏洞了.如果你还试图支吾着掩盖错误,他就会毫不客气的叫道:"ho,你开始胡说八道了".由于这些习性,他也常被称作"Genghis John".再加上他那斯巴达克式的生活方式,也有人称他为"Ghetto Colonel".<br>他的&lt;能量机动理论energy-maneuverability theory&gt;第一次显示实战效果是在1965年4月的北越上空.那一天,北越的多架MiG-17攻击了四机编队的执行轰炸淡化(?Than Hoa)大桥任务的F-105.两架F-105很快就被击落了.第三架在逃跑时被击中冒烟.而第四架试图掩护那架受伤的F-105时怎么也摆脱不了一架米格的追击.当时情况十分危急.这架飞机的驾驶员刚巧在前一天听过来自尼利斯基地战斗机武器中心的教官的报告,内容是有关对付米格战机的最佳机动策略.当时他对那个"白痴"理论是不以为然的.但现在他却回忆起当时的内容了:其中一条关于防御机动的建议是进入急速滚转.于是他抱着试试看的心态使飞机进入了急速滚转.这个动作使得他的飞机很快减速,而紧追在后的米格却正好超到了他的正前方.他欣喜的发现结果和报告完全一致.于是他抓住机会击落了那架米格.而那个"白痴"教官不是别人正是Boyd.<br>Boyd不断的完善他的理论,并在F15项目上做了有限的运用,增强了F15的性能.自此,他的理论才开始得到一定的认可.随后,空军给了通用动力和诺斯洛普一个小合同"分析验证修改的能量机动理论".要求两个公司把研究结果送交怀特-帕特森基地的空军办公室.作为这个项目研究组领导,我在报告中肯定了能量机动理论并赞扬了Boyd的努力.<br>这个研究还显示有可能设计一种只有17050磅的小飞机但具有两倍于F4D的机动性和作战半径.这个结果引起了上面的高度注意,并被指定为"试验性原型机"的候选者之一.余下的都已成为历史了(YF16最终竞选获胜).<br>Boyd的理论在今天被普遍接受用来衡量任何一种现代的战斗机的机动能力.是他为轻型战斗机播下的种子,并不断耕耘,最终在1972年把理论写进了轻型战斗机的设计任务书.他的建议直接影响了YF-16和YF-17验证机的设计.在F-15,F-16和F/A-18上都能看到他理论的痕迹.<br>在他从空军退役后,他把他的理论推向了一个更高的层次.包含了空战外的所有类型的战斗.他不断修改他的快速反应和机动战斗理论.并把这些写进了一个长达四小时的报告&lt;冲突模式&gt;中.他还在陆军和海军进行演讲,很受欢迎.报告材料流传十分广泛.许多沙漠风暴行动中采用的战术都带有他的理论的烙印.<br>在我们第一次会面的22年后,F16实现了Boyd的理想,他的理论改变了空战局面和现代战斗机的设计.<br>John Boyd于1997年去世. <br></FONT>
<P><FONT color=#3333cc size=1>附录:<br>60年代后期美国人John Boyd和Tom Christie提出“能量机动性”(energy-maneuverability)概念。他们提出一个关键性参数称为“单位重力剩余功率’(简写为SEP)。这参数计算公式为:飞机推力减阻力后乘以对应速度得出剩余功率,用飞机重力除以剩余功率即为“单位重力剩余功率”。从飞机的飞行力学关系可知,纵向加速度和爬升率都直接与SEP成正比。飞机的其他性能参数如稳定盘旋性能、升限等也都与SEP有关。只有瞬时盘旋性能只与最大可用升力系数及翼载荷有关,与SEF无关。所以根据不同高度和M数条件下飞机的SEP即可画出在飞行包线内的SEP曲线。对比不同飞机的SEP曲线即可决定战斗机的作战性能好坏。这方法目前已风行全球。值得一提的是,SEP的绝对值等于同样条件下飞机的爬升率,计算单位也是M/s,但物理概念是不—样的。也有人称SEP为“能量爬升率”。</FONT></P></BLOCKQUOTE></TD></TR></TABLE></P>[/replyview]
[此贴子已经被作者于2006-2-17 18:04:42编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:33:00 | 显示全部楼层
<><FONT size=2>                         <FONT style=\"BACKGROUND-COLOR: #888877\" color=#42e61a>能量机动理论解读(一)</FONT></FONT></P>
<P><FONT size=2><FONT color=#f73809>       <IMG src=\"http://www.roygrinnell.com/images/plane60m.jpg\" border=0></FONT><FONT color=#000000> <IMG src=\"http://roygrinnell.com/images/plane21m.jpg\" border=0> </FONT></FONT></P>
<P><FONT size=2><FONT color=#f73809>上个世纪60年代初,破解空战规律的桂冠终于戴在一个名不见经传的美国空军少校头上。约翰·伯伊德研究的“能量机动理论”,从此改写了空战历史。这一理论的影响是如此深远,发展到后来已经不仅仅是一种空战战术理论,而是更直接影响到战斗机的设计思想,可以说是自然科学理论解决作战难题的成功之作,它给我们留下的启示是深刻的。 <br><br>首先,作战理论的根基仍然是放之四海皆准的自然科学体系,因而自然科学理论对创新战略战术有内在的逻辑力量和独辟蹊径的奇特“魔力”。在伯伊德之前,没有人从能量的角度来考虑空战问题。分析的因素都是飞机的位置、飞机的速度等,这些都是几何量。可以说是用“几何空战”的观点来描述空战战术的。一直以来飞行员也是这么思考的。比如战斗机在水平面的转弯机动和在垂直面的俯冲、拉起,这其中就有动能和势能的转换,但飞行员们从来都没有从能量转换的角度来探讨其中的玄机。伯伊德便开创了空战理论的新时代:能量空战VS几何空战。其显著标志就是伯伊德在其名著《空中进攻研究》里成功地用“能量空战 ”的观点解决了“滚转剪刀空战战术”的正确运用问题。可见,只要能找到恰当的“切入点”,自然科学理论便可以直接用来破解作战理论的难点和困惑。 <br><br>其次,战场指挥官能够切中要害地运用自然科学理论巧妙地化解战略、战术中的未解之谜吗?不可否认,作战指挥军官的知识结构中自然科学理论相对要浅显和薄弱一些,毕竟血与火的战场上是短兵相接的惨烈搏杀。作战指挥军官需要的是牢固地掌握生死攸关的战斗法则。但作战指挥军官只要舍得下苦功夫,做有心人,还是可以达到“运用之妙,存乎一心”的最高境界。美国空军原打算送伯伊德去研究生院攻读MBA,但他为了实现自己多年来创新空战理论的夙愿,执意进入了乔治亚理工学院学习工业工程,这是一门新兴的交叉学科,涉及到多个不同的领域。伯伊德因而学到了必要的数学、物理、系统论等自然科学理论,并且在深入理解热力学第二定律和熵的概念时,终于碰撞出了灵感的火花:战斗机在空战中上下翻飞正像热力学中系统能量的增加和减少,在空中格斗中,不是飞机发动机的功率和飞机的速度使你战胜了敌机,是能量!可用的能量!伯伊德创新空战战术的思路终于清晰起来! <br><br>最后,需要指出的是,在伯伊德创立能量空战新理论的上个世纪五六十年代,边缘科学还刚刚兴起,自然科学与军事理论的沟通还缺少相应的桥梁和渠道。光阴似箭,一晃时代步伐已跨入军事变革浪潮汹涌澎湃的21世纪,军事转型的理论创新任务已迫在眉睫地摆在各国军队面前。各类自然科学与社会科学交叉的边缘科学也空前繁荣,如老三论,新三论等等,不胜枚举。如何在传统的貌似缜密的军事理论体系中打开新的突破口,使其适应层出不穷的新概念武器系统,看来自然科学理论是一把利剑。现在研究最热门的当属非线性作战问题了。研究者趋之若鹜,真知灼见却凤毛麟角,根源在哪里?要害就是对非线性理论的一知半解。无源之水、无本之木,又怎能企望汇集江海、枝繁叶茂呢?痛定思痛,美军不仅加强了对非线性理论的系统研究,而且又把耗散结构理论、混沌理论等最新科学理论引进来,以期用最新的自然科学成果轰开非线性作战这座军事理论城堡的大门。看来全面调整作战指挥军官的知识结构,加大和加深自然科学理论对其的熏陶,影响其思维模式,创新其作战理念,是我们迎接新军事变革的当务之急。</FONT> </FONT></P>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 16:38:09编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:49:00 | 显示全部楼层
<>                   <FONT style=\"BACKGROUND-COLOR: #888877\" color=#42e61a size=2>能量机动理论解读(二)</FONT></P>
<P><FONT style=\"BACKGROUND-COLOR: #888877\" color=#42e61a size=2>下面是F-16与MIG-29应用能量机动在空战中战斗力的比较图</FONT></P>
<DIV align=center><IMG src=\"http://www.simhq.com/_air/images/air_012a_1.jpg\"></DIV>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:53:00 | 显示全部楼层
<FONT color=#ff0033 size=3>图2</FONT>
<DIV align=center><IMG src=\"http://www.simhq.com/_air/images/air_012a_3.jpg\"></DIV>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 16:53:26编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:55:00 | 显示全部楼层
<><IMG src=\"http://roygrinnell.com/images/plane24m.jpg\" border=0></P>
<P><FONT face=新宋体 color=#ee11c2 size=3>能量机动解读(三)</FONT></P>
<P><a href=\"http://www.simhq.com/_air/air_004a.html\" target=\"_blank\" ><FONT color=#2b2bd5 size=2>http://www.simhq.com/_air/air_004a.html</FONT></A><FONT color=#2b2bd5 size=2> <br></FONT><a href=\"http://www.simhq.com/_air/air_005a.html\" target=\"_blank\" ><FONT color=#2b2bd5 size=2>http://www.simhq.com/_air/air_005a.html</FONT></A><FONT color=#2b2bd5 size=2> <br>(BFM概論) <br><br></FONT><a href=\"http://www.simhq.com/_air/air_006a.html\" target=\"_blank\" ><FONT color=#2b2bd5 size=2>http://www.simhq.com/_air/air_006a.html</FONT></A><FONT color=#2b2bd5 size=2> <br>(SAM閃避) <br><br></FONT><a href=\"http://www.simhq.com/_air/air_007a.html\" target=\"_blank\" ><FONT color=#2b2bd5 size=2>http://www.simhq.com/_air/air_007a.html</FONT></A><FONT color=#2b2bd5 size=2> <br>(SA) <br><br></FONT><a href=\"http://www.simhq.com/_air/air_011a.html\" target=\"_blank\" ><FONT color=#2b2bd5 size=2>http://www.simhq.com/_air/air_011a.html</FONT></A><FONT color=#2b2bd5 size=2> <br>(EM diagrams)</FONT></P>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 17:06:27编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:57:00 | 显示全部楼层
<a href=\"http://www.3gofly.com/flanker/tech/dog.htm\" target=\"_blank\" ><FONT face=新宋体 color=#61b34d size=2>http://www.3gofly.com/flanker/tech/dog.htm</FONT></A><FONT face=新宋体 color=#61b34d size=2> <BR><BR>有關現代空戰的一些基本概念與John Boyd的能量機動性”(energy-maneuverability)概念簡介 <BR><BR><BR>單位重量剩餘功率(SEP): <BR><BR>60年代後期, John Boyd和Tom Christie提出“能量機動性”(energy-maneuverability)概念。他們提出一個關鍵參數:”單位重力剩余功率(SEP)”。 <BR><BR>計算公式: <BR>1. (戰機推力 - 飛行阻力)* 對應速度 = 剩餘功率 <BR>2. 剩餘功率/戰機重量 = 單位重量剩餘功率 <BR><BR>根據飛行力學,戰機直線加速度和爬升率都直接和SEP成正比。其他性能參数如持續迴轉性能、升限等也都和SEP有關。唯有瞬間迴轉性能只和最大可用升力系數及翼負荷有關,而與其無觀。 <BR><BR>所以根據不同高度和馬赫數條件下戰機的SEP即可畫出戰機在飛行包絡線下的SEP曲線。比較不同戰機的SEP曲線即可判定戰機的作戰性能之良窳。此方法目前已風行全球。 <BR><BR>SEP的絕對值等於同樣條件下的爬升率,計算單位也是M/s,但兩者的物理概念並不—樣。有人稱SEP作“能量爬升率”。<BR></FONT>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 16:59:00 | 显示全部楼层
<><FONT face=隶书 color=#a93cc4 size=2>能量机动解读(四)</FONT></P>
<P><FONT face=隶书 color=#a93cc4 size=2>(英國JOUST計畫研究結論, 六大攸關空戰勝負關鍵指標) <br>1. 能量機動性: <br>無論遠射近纏, 戰機單位重量剩餘功率(SEP)都是極度重要的關鍵性能指標, 悠關著戰機直線加速性能, 飛彈有效射程, 以及閃避敵襲飛彈能力 <br><br>SEP計算公式: <br>a. (戰機推力 - 飛行阻力)* 對應速度 = 剩餘功率 <br>b. 剩餘功率/戰機重量 = 單位重量剩餘功率 <br><br>#唯有瞬間迴轉性能只和最大可用升力系數及翼負荷有關, 和SEP無關 <br><br>理想的空優戰機希望能在空戰中先視(射控感測SA與Datalink作戰, 匿蹤, 飛行員素質與戰術應用), 首射(射控, 匿蹤, 戰機能量機動性, 武器性能), 快轉(瞬間迴轉性能, 升力/翼負荷)速逃(戰機能量機動性 + 電戰) <br><br>所以簡而言之, 理想的空優戰機, 在飛行性能方面:推力要盡可能的大(特別是軍用推力), 升力/阻力比得盡可能的高, 翼負荷須盡可能的小 <br><br><br>2. 能量利用效率: <br>空戰勝負關鍵重要指標二:能量利用效率~能在轉彎等機動飛行中損失動能較少的戰機設計(其實也就是追求飛行阻力低), 擁有較佳的勝算 <br><br><br>3. 持續戰力:包括攜帶空戰武裝的質與量, 戰機燃料分率, 以及不開後燃器下的巡航性能等 <br><br><br>4. 戰機匿蹤/雷達低可視度性能 + 電戰軟殺能力 <br><br><br>5. 各偵測器/Datalink上傳資料去蕪存菁, 全面整合之能力(SA之要義) <br><br><br>6. 敵我空戰武裝性能比較</FONT></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:11:00 | 显示全部楼层
<><FONT face=黑体 color=#4db38a size=2>能量机动对现代空战的意义</FONT></P>
<P><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211161453324.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#4db38a size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211161453324.jpg\" border=0></FONT></A><br></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>           序    言</FONT></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>    茫茫碧空,硝烟弥漫,铁翼翻飞。曼弗雷得·冯·里希特霍芬、埃里希·哈特曼、理查德·邦……这些传奇人物是如何一次又一次取得空战胜利的?空战有规律可循吗?如果有,又是什么?自第一架飞机被击落以来,这些问题就一直困扰着飞行员们。百年来,少数经验丰富的飞行员先后总结出一些规律性的东西,最经典的如空战致胜4要素——高度、速度、火力、机动。但这就是空战的本质和全部了吗?没人知道。空战依然在继续,空战中的“意外”依然在不断发生……<br>    有心人一直在关注着,研究着,直到 20世纪60年代初,破解空战规律的桂冠终于戴在一个名不见经传的美国空军少校头上。他,约翰·伯伊德,一位技术高超的战斗机飞行员,在一群志同道合的朋友帮助下研究出来的“能量机动理论”,就此改写了空战历史。这一理论的影响是如此深远,发展到后来已经不仅仅是一种空战战术理论,更直接影响到战斗机的设计思想。自F-15、F-16之后,能量机动理论在新一代飞机设计过程中得到广泛应用。</FONT></P>
<P><br><FONT color=#4db38a size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211161547708.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#4db38a size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211161547708.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>          战斗机飞行员伯伊德</FONT></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>    1952年4月.亚利桑那威廉姆斯空军基地。<br>    这个昵称“威利”的空军基地是美国战斗机飞行员的培训基地。通过初级飞行训练的飞行员被送到这里接受飞行战斗机的训练.飞行训练的机种是F-80。训练结束后.如果教官认为你适合空战.就会被送去进行飞F- 86的战斗训练;否则就会被送去进行飞F-84的战斗训练。<br>    这一天,52-F班的新飞行员们聚集在“威利”大讲堂里.举行开学典礼。一位上校站在他们前面,正在训话。上校挑衅地瞪着大家,说:“如果按我的路子来,我要杀掉你们这群小兔崽子的一半,然后另外一半可以离开这里去当战斗机飞行员。”下面的人一个个目瞪口呆。在他们回过神来之前,这个上校又缓缓说道:”当然该死的国会不允许我这么做。”<br>    在这群被上校当头棒喝的“小兔崽子”当中,就有着我们这个故事的主人公约翰·伯伊德。<br>    约翰·伯伊德1927年出生在宾夕法尼亚的一个湖边小镇,在那里度过了他清贫的童年。中学时,伯伊德便表现出了对飞行的爱好,经常在上课时偷偷地在下面画飞机。中学毕业后,虽然二战已经进入尾声,伯伊德仍然报名参加了陆军航空队。不过陆军航空队却以“能力不足”为由,分配他做地勤。伯伊德做了2年的地勤,其中包括战后占领日本的一段时间。退役后,伯伊德进入爱荷华大学学习经济学。在大学里,他仍然恋恋不忘飞行的梦想,加入了新成立的美国空军的军官预备团,并成为里面的活跃分子。大学毕业后,伯伊德终於如愿以偿地加入了空军,开始实现自己当飞行员的梦想。<br>    然而上校却给了他一个下马威。虽然他说国会不允许他杀掉“这群小兔崽子的一半”,但在训练中52-F班的事故率和死亡率相当高。伯伊德经受住了考验,并且在训练中逐渐显出了出众的飞行能力。”威利”的课程结束后,伯伊德被送往内利斯空军基地接受飞行F—86的训练。<br>    如果说“威利”的训练是残酷的话,那么内利斯简直就是炼狱了。这是一个真正的空战角斗士学校!被送到这里来的人不仅要有好的飞行技<br>术,而且要被教官认为具有“浸入骨髓的进攻精神”。从内利斯出去的人被直接送到朝鲜战场。如果他们没有接受足够的训练.很可能第一次空战就会被老练的米格飞行员击落。空战是残酷无情的,战斗机飞行员不是文质彬彬的绅士,他们是拿着匕首,随时准备给你背后一刀的刺客。那些以为空战是罗曼蒂克式芭蕾的人将很快结束他们的战斗生涯.只有充分发挥主动进攻精神的人才会获得胜利。<br>    这就是内利斯的气氛。飞行员们在这里进行着各种模拟格斗的训练。训练是如此接近实战,一年大概有几十名飞行员死于事故。这一年的年底.伯伊德在这里结束了80小时的应用战术训练课程。<br>    1953年3月,伯伊德来到了朝鲜战场。和上一次一样,他又来迟了。在他通过战场训练之后,只执行了有限次数的战斗任务,战争就结束了。伯伊德战绩的官方记录是击伤一架米格15.并没有击落记录。不过后来他告诉周围的人他曾偷偷进入中国境内击落一架米格15。当时美国不允许飞机飞过鸭绿江.但有不少飞行员偷偷越境,只是回去后不敢声张,否则会被遣送回国。<br>    虽然时间有限,伯伊德仍然显示出他是中队里最优秀的飞行员。在基地的食堂里.他特别喜欢同飞行员们谈论空战战术的问题,还时不时地提出一些自己的想法。不少飞行员对他的想法很感兴趣,要他写下来。伯伊德就开始作笔记,画图片。这些东西成为他以后工作的基础。在战争结束时他已经被提拔为中队的助理指挥官。1954年4月伯伊德被送往内利斯的高级飞行学校学习。<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116197130.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#4db38a size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116197130.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>             成为一名教官</FONT></P>
<P><FONT color=#4db38a size=2>    内利斯.一个处於内华达沙漠地区的偏僻小镇,但对于美国的战斗机飞行员来说,它却是一个神圣的地方。首先,飞行员要在这里的空军基地通过魔鬼训练之后才能上战场;另外.还有一个高级飞行学校,是培训战斗机飞行教官的;而最引人注目的战斗机武器学校则是专门培训讲授空战高级技巧的教官的。<br>    伯伊德从高级飞行学校毕业后,进入战斗机武器学校学习。战斗机武器学校建立的目的就是培养出世界上顶尖的战斗机飞行员,然后再把他们送回原来所在的中队.去提高其他飞行员的空战技巧。战斗机武器学校毫无疑问是一个战斗机飞行员所能进入的最困难的学校。不但只有各个中队最优秀的飞行员才会被邀请到这里.而且并不是每个人都能从这里毕业。战斗机武器学校不仅仅是美国空军的空战最高学府,更是一个研究空战战术的圣殿。(后来美国海军模仿这里办了自己的战斗机武器学校,并称之为TOP GUN。由於电影《TOP GUN》的缘故,大多数公众只知道海军的那所学校。)<br>    当时学校的飞行课程是6.5小时的理论学习、11小时的战术应用、20小时的空对地训练、30小时的空对空训练、12.5小时的核武器投掷训练。另外.室内课程有29小时对敌攻击、<br>20小时空战、27小时战斗机武器系统、24小时如何训练年轻飞行员提高空战技能。所有这些课程在3个月内完成。我们现在已经找不到当年伯伊德的成绩记录,只知道他毕业后被留在战斗机武器学校担任空战训练的教官。<br>  在担任教官期间,伯伊德将自己的空战技巧展现得淋漓尽致。他曾经跟人打赌.任何在他尾部的飞机如果在20秒之内没有被他反咬住,他就输给那人20美元。大多数人都赢不了这 20美元,但因为20秒太短了.少数人确实可以挺过去。后来伯伊德就将条件改为40秒和40美元,结果就再也没有人能赢这个赌局了。消息传开之后,很多人都来向他挑战,包括海军和海军陆战队的飞行员,但没有一个人能赢走这40美元。其中只有一个海军陆战队的飞行员比较接近这个目标。伯伊德因此被人称为“40秒钟伯伊德”、“教皇约翰”、“成吉斯约翰”。<br>    到1959年,伯伊德在内利斯已经待了5个半年头了,这比通常的两三年任期要长得多。伯伊德先是希望去飞当时的新型战斗机F一104,不知为什么没能成行。他就决定回到大学去学工程。因为在研究空战战术的过程中,他发现迫切需要提高数学基础。不过在走之前,他想先完成一个心愿:把自己的空战格斗战术写下来。伯伊德在内利斯的最后几个月,就一直在写被他称为“空中进攻研究”的空战格斗战术训练手册。其实严格地说这个手册不是他写的.而是由他口述、再由秘书打出来的。因为伯伊德擅长说而不擅长写。他总是一边说一边调整自己的思路,力争以最好的方式表达出来。所以整个写作过程拖得很长.不过最后总算是完成了。<br>    这个手册可以说是第一部系统讲授空战战术的教材。在这之前,空战的一些经验通常是飞行员口耳相传.而具体战术的运用只能是飞行员自己在实践中去体会。在这个手册里,伯伊德介绍了一个飞行员首先要知道敌机的位置,其次要知道敌机的速度 (矢量)。知道了敌机的速度就会明白敌机能够做什么,然后自己又该做什么。伯伊德在手册里将每个机动动作分解开来,详细地解释了飞行员能完成什么样的机动,怎样对抗这样的机动,以及怎样对抗这样的对抗。总之.一个战斗机飞行员该知道的东西都在里面了。<br>    这个手册立刻成了空军战斗机武器学校的标准教材。由於书中有一章专门讲述如何躲避空空导弹.美国空军将此书列为机密资料,为此限制了这本书的传播。这使得伯伊德大为光火。不过在当时这本书早已在私底下到处流传。基本上每一个到战斗机武器学校受训的学生都会想办法带一本回去。许多其他国家的飞行员也能通过在美国受训的机会或是其他渠道搞一本回去。后来美国空军不得不将那最敏感的一章去掉,作为解密版本的《空中进攻研究》。<br>    《空中进攻研究》虽然获得了很大的成功,然而伯伊德本人却并不满意。他总觉得这本书还可以用更好的方式表达出来。也许在那些具体的战术后面,还有一些更本质的东西没有发掘出来。“总有一天我会搞明白是怎么回事。”伯伊德对他的朋友说。</FONT></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:14:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162212813.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162212813.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162252343.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162252343.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162344333.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162344333.jpg\" border=0></FONT></A><br><FONT color=#6ba25e size=2>        几何空战Vs能量空战</FONT></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    美国空军通常对军官有一个进修计划:空军学院技术援助(AFIT)。空军军官可以申请这个项目的奖学金,作为重返学校的学费。当时伯伊德已经有了一个本科经济学学位,通常情况下空军会把这种人送到研究生院,继续学习经济学或是MBA。但是伯伊德对这些都没有兴趣,他进修的目的就是要多学一点数学和物理,以便对空战战术作出进一步的探讨。所以他想再读一个本科.学习数学或工程。由于AFIT没有对跨学科的项目进行过资助,便拒绝了他的申请。<br>    后来事情有了转机。AFIT突然打电话给伯伊德,说AFIT的名额还没有用完,可以同意他的申请。有多余的名额是一个原因,更重要的原因恐怕是当时苏联第一个把人送入了太空,从而给美国以巨大的压力。美国空军觉得他们需要更多的工程人才。<br>    1960年秋,伯伊德进入了乔治亚理工学院学习工业工程。工业工程是一个交叉学科,涉及好几个不同的领域。伯伊德可以学到必要的数学,物理等知识,因此他对这个选择很满意。<br>    然而学习并不是一帆风顺的。在学习热力学这门课程时,伯伊德对热力学第二定律和熵这个概念,始终觉得无法理解。教授在课堂上讲道,熵是一种”不可用”的能量。这对伯伊德来说,确实太悬乎了一点。你怎么可能拥有一种能量、又不能用呢?<br>    和伯伊德一起学习热力学的有一个航空工程系的小伙子。他对伯伊德的战斗机飞行员经历十分敬仰,经常缠着伯伊德给他讲朝鲜和空军的故事。对于小伙子来说.伯伊德是一个不折不扣的战斗英雄.现在伯伊德学习上有了困难.自己当然要伸手相援了。他耐心地向伯伊德解释:“热机从热库中吸收的热量不可能全部用来做功,总要向外释放一部分热量,这一部分就是‘不可用’的能量……”<br>    “真该死!我对飞机很明白.怎么就不能明白这些呢?”<br>    “那好吧,我们就用飞机来思考吧。飞机也具有能量.有动能有势能.可以增加也可以减少.当你把10份能量放入飞机但飞机只能做8份能量的功时.这说明飞机的熵增加了……”<br>    小伙子继续滔滔不绝地解释着他的热力学原理,但这时伯伊德已没有在听了。他忽然明白找到了自己一直苦思不得其解的东西.他的头发都要竖起来了。战斗机在空战中上下翻飞正像热力学中系统能量的增加和减少,在空中格斗中,不是飞机发动机的功率和飞机的速度使你战胜了敌人,是能量!可用的能量!<br>    他草草结束了和小伙子的学习讨论,来到图书馆继续思考这个问题。他疯狂地在纸上写写画画.思路一点点清晰起来。<br>    在他写《空中进攻研究》时.他分析的因素是飞机的位置、飞机的速度和速度方向,这些都是几何量。在该几何量的基础上建立的空战战术,可以说是用”几何空战”的观点建立的战术。一直以来飞行员们都是这么思考的。比如飞行员们说T&amp;B(Turn and Burn)战术,指的是在水平面的转弯机动:B&amp;Z(Boom amd Zoom)战术.指的是在垂直面的俯冲和拉起。这其中就有动能和势能的转换,但飞行员从来没有从能量的角度来思考过这个问题。怎样的机动你才拥有最多的“可用”的能量?怎样的能量转换才是最有效的?从这两个问题出发来重新审视以前所有的空战战术,并加以改进和发展。这种从能量的角度建立的空战战术就是本文的关键词——“能量空战”。<br>    伯伊德利用“能量空战”的观点,进一步改进了《空中进攻研究》里的战术。这里举一个最好的例子“滚转剪刀”。“滚转剪刀”是这样一种机动:进攻方高速或是从高往低冲过防守方;防守方拉起,降低自己的速度以及速度向前的分量,诱使进攻方冲过头;接着防守方滚转使自己的座舱对着敌机,然后对着敌机拉机头;如果进攻方在冲过头之后也对着防守方拉机头,双方的飞行路线就会形成类似双螺旋的形状。<br>    在”滚转剪刀”中.在高处的飞机通常具有位置优势.但随着双方高度的转换,优势也转换了。实战中进入”滚转剪刀”后.往往是由飞机的性能和飞行员的技术来决定谁胜谁负。<br>    根据”能量空战”的观点而改进<br>的“滚转剪刀”.如上图所示。在这里,防守方的飞行员明白应该优化能量的使用.因此在时刻3,防守机拉起后不是对着敌机拉机头,而是垂直爬升;但是进攻方的飞行员不明白这一点,仍然对着防守方拉机头;防守方在拉起过程中缓慢滚转使得自己在飞机改平时机头指向敌机(时刻4,从上往下看)。这时防守方已经赢得了一定的角度优势和一定的转弯空间了。再经过一两次这样的“滚转剪刀”机动后就可以为自己赢得足够的角度优势和转弯空间,得到射击机会。(待续)</FONT></P>
<P><br><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162441938.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162441938.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116252744.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116252744.jpg\" border=0></FONT></A><br></P>
<P><br><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162633947.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#6ba25e size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162633947.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    知识点</FONT></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    破解高性能战斗机——SEP图分析①<br>    如何来衡量一架战斗机的能量机动性呢?那就是我们要说的SEP概念了。这题目看起采有点吓人,但事实上并不尽然。你只要记住,在能量机动理论中有一个关键参数,就是SEP,即“单位重力剩余功率”。</FONT></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    [SEP的计算]<br>    事实上我并不喜欢公式,不过在适当的时候适当地利用公式,确实有助于说明问题,就像下面这个:</FONT></P>
<P><br><FONT color=#6ba25e size=2>    SEP=(发动机可用推力-平飞需用推力)/飞机重量*飞行速度</FONT></P>
<P><br><FONT color=#6ba25e size=2>    很简单,是不是?这就是一架战斗机平飞时的SEP计算公式。一架战斗机要具有良好的能量机动性,就要在尽可能大的范围内增大SEP。式中,发动机的可用推力与平飞阻力的差值就是“剩余推力”,它和飞机重量的单位都是牛顿,所以SEP的单位是米/秒。另外这个公式和计算飞机最大爬升率(Vy)的公式一样,所以人们有时又把SEP叫作“能量爬升率”。<br>    好了,看到这个公式,你应该想到提高战斗机SEP的途径了吧?</FONT></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    @提高实际推重比:实际推重比是发动机可用推力和飞机重量的比值,一般发动机的可用推力总比它在试验台架上同样工作状态的推力要小,所以设计战斗机的时候除了要考虑选用理论推力大的发动机,还要注意优化进气道、尾喷管的设计和保证发动机能适应各种飞行状态,这样就能减少推力损失,提高飞机的实际推重比。<br>    所以,一架具有高(理论)推重比的战斗机是不是能在很大的飞行包线内都有高的SEP,从实际推重比的角度还要看它的进气道、尾喷管设计和发动机的适应性能。</FONT></P>
<P><FONT color=#6ba25e size=2>    @降低平飞阻力:这主要靠优化飞机的气动布局来实现。强调降低平飞阻力可能会让人觉得轻小型战斗机具有天生的优势,但计算时实际起作用的是平飞阻力和飞机重量的比值,所以实际上轻小型机并不一定能在SEP方面对重、大型机占优势。这一点在《能量机动传奇》中也有提及,伯伊德在建立能量机动理论时就考虑到要屏蔽飞机大小的影响。<br>    提高实际推重比和降低平飞阻力在飞机设计中要综合考虑,这方面最典型的教训是英国的F-4K/M。它们换装了推力更大的罗·罗RB--168“斯贝”发动机(很眼熟吧,就是FBC--1“飞豹”战斗轰炸机的<br>动力),但飞行性能却下降了。究其原因,是因为“斯贝”的尾喷管与飞机的后机身不匹配,使飞机阻力大大增加了。</FONT></P>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 17:14:44编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:15:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162754650.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162754650.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162811605.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162811605.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#3333cc size=2>    [SEP线图分析]</FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=2>    @随高度分布的速度线图:<br>    下图是一架超音速战斗机的SEP(图中的Ps)随高度分布的速度线图。<br>    从图中我们可以看到:</FONT></P>
<P><FONT color=#3333cc size=2>    ①在任何高度—速度下,该战斗机平飞时具有的SEP:其中高度H=0千米曲线的最高点对应的SEP就是海平面最大爬升率,这是理论上衡量战斗机机动性的一个重要数据。从图上看该机海平面最大爬升率接近240米/秒,其他一些飞机的数据是:米格-21,220米/秒;F-5E,175米/秒;米格-23,230米/秒;F-4,251米/秒;“幻影”-2000,284米/秒;F/A-22, 350—360米/秒。比较战斗机同样状态下的SEP应该注意保证条件一致——飞机重量的取值应该是同一个标准,比如都是机内带一半燃油,或者都再加上2枚格斗导弹。<br>    作为能量机动理论设计的产物和第3代战斗机的代表,F-16海平面最大爬升率约305米/秒,高H=1千米时是283米/秒,但在H=10千米时降到100米/秒,H=17千米时只有12米/秒。<br>    ②在某高度要保持一定的SEP时,该战斗机对应的速度范围:在图上画出对应一定SEP值并平行于马赫数M轴的直线,找到它和高度曲线的交点,然后确定交点对应的马赫数M,就得到了该机保持不低于这个SEP所需要的速度范围。从图中看,马赫数0.6一M1.0这段对该战斗机在中低空时保持SEP是比较有利的。<br>    所以,在空战格斗中要保持能量,就必须注意保持合适的速度。一架具有高 SEP特性的战斗机保持一定SEP的速度范围也大,这样它在格斗中就更容易占优势。</FONT></P>
<P><br><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116292201.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121116292201.jpg\" border=0></FONT></A><br></P>
<P><br><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162925845.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162925845.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162954575.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#3333cc size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211162954575.jpg\" border=0></FONT></A></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:18:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211223955344.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211223955344.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#669985 size=2>            能量机动理论</FONT></P>
<P><FONT color=#669985 size=2>  1962年夏伯伊德从乔治亚理工学院毕业.之后很快就被提升为少校,并被分配到空军系统司令部的埃格林基地。如果说内利斯是空军最偏僻的基地的话,埃格林就是紧随其后的第二名。这里是美国空军用来测试武器弹药、研究炸弹投掷战术的地方。伯伊德来到这个地方后,在不长的一段时间就换了好几个工作,因为每一个老板都不喜欢他——这个讨厌的家伙总是在你面前大声谈论他的“理论”,还把胳膊在你面前挥来挥去。在这里.伯伊德不再是那个“40秒钟伯伊德”了,他被人们称为“疯子少校”。<br>  不管他从事什么工作,回到家后总是拿出纸笔。继续推导那个“剩余功率”理论。这时伯伊德已将“可用的能量”称为“剩余功率”。他经常花好几个星期的时间去验证他推出的一个公式,最后却发现是错的。他确实需要一台计算机,以便快速验证他的理论。<br>  那个时候.美国空军也刚开始使用计算机。在埃格林基地.只有极少数的人有权使用。伯伊德以他独特的风格径直来到基地计算机房,对管理员说;”我需要几百小时的机时,或许更多。”管理员问他:“伯伊德少校,你是从事什么工作的呢?“伯伊德笑道:“嗯……我在这儿干过好几个工作……但是我有一个非常重要的任务。如果空军知道我在干什么的话,他们会让我把所有的时间都用来做这个,因为我将彻底改变人们对飞行的观念……”管理员将伯伊德踢出了办公室。<br>    伯伊德就这样一筹莫展地过了好些日子。他的理论可能还没有出生就夭折了。<br>    一个星期五的晚上,基地的军官俱乐部。伯伊德又像往常一样,在那儿大谈他的“剩余功率”理论。这一回,他遇到了知音。一个文职军官点头说道,”有点道理。”於是伯伊德就向他详细解释自己正在推导的公式。这个公式可以把他的理论定量化,可以具体说明一架飞机在各种不同的高度、速度和过载下的性能。文职又点头说道:“我觉得你是对的。”伯伊德不禁感慨道:”所有的人都告诉我以前有人做过相同的事情或者说这个根本不重要。他们都觉得我是个疯子。”文职咂了一口啤酒,轻轻地说:“我从来没有听说过。”这回伯伊德忍不住问道:”你在这儿干什么?”文职说他叫汤姆·克里斯蒂,具体的工作是计算飞机在不同的高度和速度下投掷炸弹的弹道.这当中要加入风向和温度的修正.从而为轰炸机提供轰炸的参数。对于他来说.势能和动能的转换是很熟的。炸弹、子弹、飞机,在这一点上是一样的。而且他告诉伯伊德用计算机计算出来的飞机和武器的一些性能数据。伯伊德的眼睛睁大了:他把自己的公式写在餐巾纸上,坚持要克里斯蒂拿回去看一看。<br>    克里斯蒂动心了:他知道他的工作以前美国陆军航空队也做过,空军只是让他作一些修正,然后就说这是一个新的轰炸表格。这背后实际上隐藏了美国空军要和陆军彻底切断历史瓜葛的动机。对于有着数学硕士学位的他来说.这个工作确实没有什么挑战性。虽然他对空战格斗毫无了解,但他知道,伯伊德的理论正是他一直寻求的有”挑战性”的工作,於是他对伯伊德说道:“我们一起试试看。”<br>    后来克里斯蒂就去找他的老板.说自己有一些新的想法,需要提供一个尝试的机会。他故意把这个新想法说得很含混,不过他的老板也没有深究。克里斯蒂的工作一直受到战略空军司令部的将军们的关注,如果他有什么新想法要试一试,那就试吧。<br>    伯伊德终於得到了机会。他和克里斯蒂把公式和数据一股脑地敲入计算机.然后激动地等着结果出来。当伯伊德看到那些结果时,高兴地对克里斯蒂说:“我听到.了那美妙的音乐。”<br>    经过反复推导和计算,伯伊德终于到达了他原来可望而不可及的彼岸。他正式把他的理论称为”能量机动理论”。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224141906.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224141906.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#669985 size=2>    从最基本的观点来看.伯伊德的这个理论主要是回答这么一个问题:飞机在一个给定的高度、速度和过载下.究竟能够多快地获得能量,或者能够多快地失去能量?而且这个答案必须能够应用到所有的飞机上去.这样就能比较空战中双方的飞机,在各种条件下,到底谁能够更快地获得能量,或是能够更快地失去能量?这个能量必须和飞机的重量无关才有意义。因而伯伊德认为,这里所说的能量实际上是<br>单位能量.即飞机的总能量除以飞机的重量。<br>    伯伊德和克里斯蒂通过努力,终于发现飞机增加或是减少单位能量的速率可以用这个公式来表示:<br>    SEP=(T-D)·V/W<br>    其中T是发动机的推力,D是飞机的阻力,W是飞机的重量,V是飞机的速率。这个公式的量纲是速率,而其物理意义表达的是能量改变的速率。能量改变的速率是功率,在空战中有意义的是”有用的”“单位”能量,因而这个公式计算的结果就被称为单位剩余功率(Specific Excess Power),通常记为SEP,或是Ps。这就是能量机动理论的核心。<br>    知道这个公式之后,我们可以运用“能量空战”的观点进一步将空战战术分为两大类:角度战术和能量战术。<br>    角度战术就是用最快的速度取得对敌机位置的绝对优势(一般指机头指向敌机尾部)。为了达到这一点,通常都要损失能量。在适合采用角度战术的情况下。往往是能够更快减少自己能量的一方先获得位置优势。因此角度战术也可以称为负能量战术。利用上面的公式.我们可以设计出一些尽快减速的机动动作。<br>    越战期间的一个战例可以生动地说明角度战术的运用。1965年上半年伯伊德去了越南,告诉F-105的飞行员:“如果你不能加速甩掉后面的米格机,那就进行左右高速横滚,用最快的速度减速。”F-105的飞行员们都将信将疑,因为他们认为F-105并不适合作这样的机动。几天后就有飞行员用这个机动救了自己的性命,大家才对伯伊德心服口服。<br>    这背后的原因正是能量机动原理。F-105虽然速度快.但并不适合机动,也就是说高过载时SEP值低。这时候如果你采用正确的战术动作,就会使得你的能量减少得更快,从而出敌不意地取得位置优势。<br>    而能量战术则不同。这种战术强调首先建立相对敌机的能量优势.然后再把这种能量优势转化为位置优势。上期所讲的“滚转剪刀”就是一种常用的将能量优势转化为位置优势的战术。在你拥有足够的能量优势后,强迫敌机进入“滚转剪刀”,通常一两次滚转后你就能获得射击机会。这里的关键是在进入“滚转剪刀”之前要获得相对敌机的能量优势。一种常用的做法是诱使敌人使用更高的过载.从而更快地损失能量,当然在这时你不能让敌人有太多的位置优势。可以想像的是.如果你的飞机有着比敌机更高的SEP,事情就好办得多。<br>    究竟采用哪种战术,需要战时的随机应变及平时的良好训练。在实战中这两种战术通常是交替使用的。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121122445907.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121122445907.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224416218.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#669985 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224416218.jpg\" border=0></FONT></A></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:19:00 | 显示全部楼层
<><FONT color=#5566aa size=2>能量机动理论可以说是一种全新的飞行理论。不过在此之前.人们其实早就在用”能量”的方法研究飞行了。最简单的例子是所谓的“最速降线”。如下图所示,<br>飞机从从A点飞到B点最快的路线并不是连接两点的直线,而是类似图中所画的曲线。这是因为一开始用较陡的斜率下降可以使飞机更快地达到大速度,即使飞行路线长一些,也可以用更短的时间飞完。1954年爱德华兹空军基地的鲁托斯基曾用能量的方法发展了一种最优化理论,可以求出最快到达指定高度的飞行路线,该路线被称为“鲁托斯基曲线”。类似的研究最优飞行路线的数学论文还有几篇。伯伊德和克里斯蒂借鉴了这些工作,但是从一个完全不同的出发点将它们进一步发展到包括大过载机动飞行的领域.从而可以为空战战术和战斗机设计提供理论基础。<br>    整个工作的最后一步是试飞验证。伯伊德和克里斯蒂利用埃格林空军基地的F-100,F-105和F-4作了一系列的试飞。试飞的结果完全验证了能量机动理论的正确。<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224533559.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224533559.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224740650.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224740650.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>     Trade-Off分析</FONT></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    现在伯伊德可以放心地用能量机动理论分析飞机的性能了。由上所述,角度战术可以用合适的机动来完成,而SEP值高的飞机则在能量战术上明显占优。事实上,飞机的加速、爬升和稳定盘旋等性能和SEP直接相关,因而在某个给定高度、速度和过载的点,SEP越高,说明飞机在此点的机动性能越好。伯伊德一开始的动机是给每一种美国战斗机都绘出完整的SEP包线图(后来被称为E-M图),以便完整地理解美国战斗机在整个飞行包线上的性能。不过他很快意识到还可以给苏联的战斗机做同样的工作,这样就可以详细比较美苏战斗机性能的优劣了。<br>    要计算SEP值,需要得到飞机的重量、推力、升力系数和升力极曲线(飞机在不同迎角下由升力系数和阻力系数绘成的曲线,因而通过升力系数和升力极曲线可以求出各种迎角下的阻力系数)的准确数据。这些数据是高度机密的资料,都保存在莱特·帕特空军基地的飞行力学实验室里。这回伯伊德得到了埃格林基地一位将军的帮助。他给伯伊德取得这些机密资料出示了证明。伯伊德驾驶着一架T-33径直来到了莱特·帕特空军基地。<br>    这个以莱特兄弟命名的空军基地有着美国空军从事基础研究的两个实验室——推进实验室和飞行力学实验室。基地里不少人都是有着各种博士、硕士头衔的科学家或是工程师。他们对一个战斗机飞行员跑来要这么学术性的资料觉得很好笑.不过还是把数据给他了。伯伊德把数据拿回埃格林后立即开始计算。很快他就发现结果有点问题。莱特·帕特那帮家伙没有把正确的数据给他!<br>    伯伊德这回是真的愤怒了。他跑到那个帮助他的将军那儿告了一大状!将军也觉得很奇怪,毕竟莱特·帕特和埃格林属於同一个空军。他看着愤怒的伯伊德,似乎明白了什么,说:“约翰,你该注意一下外交辞令。”不过他还是安慰伯伊德.他将解决这个问题。伯伊德从来不懂外交辞令,不过他最终还是拿到了正确的数据。<br>    令人惊讶的结果出来了。伯伊德的计算表明,当时美制战斗机在大多数区域的机动性能都比苏制战斗机差。<br>    伯伊德看着这些E-M图.意识到可以利用能量机动理论来改进战斗机的设计,从而得到机动性能优异的战斗机。只要把设计稍微修改一下,然后比较修改前后的 SEP值。如果SEP值提高了.就保留这个修改。如果降低了.就抛弃。然后重复这个过程——永远保持提高的修改.抛弃降低的修改——直到最后再也不能提高为止。这是一个不断试错的过程,伯伊德将其称为Trade-off分析(Trade off;交换或取舍的意思,特别指放弃某种好处去获得另一种更理想的好处。)。<br>    因此,Trade-off分析使得能量机动理论不仅可以用来优化空战战术.也可以用来优化战斗机的设计。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/200412112249281.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/200412112249281.jpg\" border=0></FONT></A><br><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224943274.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041211224943274.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>(采用小展弦比大后掠三角翼的“幻影”2000是第3代战斗机当中的</FONT></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>另类。由于放宽静稳定度和电传操纵等先进技术的应用,使三角翼</FONT></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>的固有缺点得以改善。)<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2>    现用“翼载荷”为例来简单说明这一点。翼载荷指的是飞机的重量除以机翼的面积.是飞机设计时的一个重要参数。由基本升力公式和物理知识可知.在其他条件一致的前提下.进行相同过载机动时翼载荷和升力系数成正比,即:翼载荷越低,达到相同过载的升力系数也越低.而低的升力系数意味着低的诱导阻力系数,这也意味着更高的SEP值。从这个角度来讲,翼载荷越低,SEP值越高。但是,为了达到低翼载我们不得不加大机翼面积,这又会增加飞机的摩擦阻力和飞机的重量,因此翼载荷越低,SEP值又越低。<br>    这时就要应用Trade-off的分析方法,为飞机选取合适的翼载荷参数。<br>    一般来说空战格斗发生在亚音速区域,因而追求高机动的战斗机就要寻求低的翼载荷。但这并不是故事的全部,我们将又一次看到Trade-off方法的运用。<br>    达到低翼载最有效的办法是使用三角翼,因为可以用较低的结构重量得到较大的翼面积。但是三角翼的展弦比[注1]普遍较小,因而诱导阻力[注2]较大,在升力系数很大时尤其严重.结果造成采用三角翼的飞机在高过载机动飞行时SEP值过低。如果为了降低诱导阻力而采用展弦比较大的其他形状.那么机翼不仅会增大翼载荷,还会增大超音速时的波阻,使得超音速性能下降。<br>    通过又一次运用Trade-off的方法,我们可以找到一种相对最优的机翼平面形状,以尽量平衡各方面的性能要求。事实上,一种简单的作法就是保留三角翼的基本架构.但是将三角翼前缘的后掠角适当减小以增大展弦比,同时切掉容易引起翼端气流分离的尖尖的角,这就是所谓的切尖三角翼。后来的F-1 5和F-16的机翼基本平面形状都是切尖三角翼,正是能量机动理论Trade-off分析的结果。当然,在伯伊德发展Trade-off方法的时候,F-15和 F-16连影子都还没有。<br>    现在伯伊德已经有了一个比较完善的能量机动理论了。他开始在各个基地对各种军衔的人作报告。听众们的反应由惊讶、怀疑或是不屑,到最后都不得不信服。伯伊德的福音终於传开了。他和克里斯蒂一起获得了美国空军1964年的科学成就奖。1966年秋美国空军将他召进五角大楼,让他重新审查麻烦不断的F-X计划。伯伊德推翻了当时所有的F-X方案,定下了后来F-15的基调。由於这项工作,伯伊德甚至被某些人称为“F-15之父”。<br>    然而,好戏还在后头呢。(待续)</FONT></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:21:00 | 显示全部楼层
<><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>名词解释</FONT></P>
<P><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>    [注1]展弦比:展弦比即飞机机翼的翼展和机翼平均弦长的比值。所谓“弦长”是指在机翼平行于机身纵向对称平面(它把飞机分成对称的左右两半)的剖面上,前缘最凸点到后缘最凸点的直线距离。展弦比等于飞机翼展的平方除以机翼面积,比如我国J-8II战斗机翼展9.342米,机翼面积42.2平方米,所以它的展弦比就是: 9.342*9.342/42.2≈2.1。<br>    展弦比的大小对飞机飞行性能有明显的影响。展弦比增大时,机翼的诱导阻力会降低,从而可以提高飞机的机动性和增加亚音速航程,但波阻就会增加,以致会影响飞机的超音速飞行性能,所以亚音速飞机一般选用大展弦比机翼;而超音速战斗机展弦比一般选择2.0~4.0。<br>    展弦比还影响机翼产生的升力,如果机翼面积相同,那么只要飞机没有接近失速状态,在相同条件下展弦比大的机翼产生的升力也大,因而能减小飞机的起飞和降落滑跑距离和提高机动性。<br>    强调提高亚、跨音速机动性的第3代战斗机展弦比一般都选得比较大,但法国“幻影”2000只有2.03,因为它的主要作战任务是防空截击(其次才是争夺制空权),要求飞机在爬升到预定的拦截高度后能高速接近敌机。不过通过采用高新技术进行良好的综合设计,“幻影”2000在具有优异高空高速性能的同时较好地兼顾了亚、跨音速机动性。这是我国在20世纪 80年代的评估中认为它比F-16更好的最重要原因之一。<br>    随着空气动力学、新概念操纵技术 (创新的控制舵面、推力矢量技术等)和飞机飞行控制系统技术的进一步发展,小展弦比机翼很可能会成为新型的有人或无人战斗机首选的设计。</FONT></P>
<P><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>    [注2]诱导阻力:机翼的升力就是它上下表面的压力差。有升力时,机翼下表面受到的空气压力比上表面要大,所以下表面的气流会绕过冀尖流向上表面,这样就形成了翼尖旋涡,并发展成翼尖涡流。<br>    翼尖涡流在向后流动时受到机翼向下的压力,会向下偏转,即所谓的“下洗”。由于升力的方向是跟气流的流动方向垂直的,所以下洗涡流产生的升力指向机翼的后上方,对机翼会有一个向后“拉”的作用,这样就形成了诱导阻力。由此可见,诱导阻力是由于升力“诱导”产生的,如果没有升力,诱导阻力也等于零(实际上是正比关系)。<br>    在进行机动或低速飞行时,诱导阻力通常是阻力的主要组成部分。所以减小诱导阻力可以提高飞机的机动性和亚音速飞行时的航程,但减小诱导阻力的设计有可能导致零升阻力增大。如果遇见这样的技术矛盾时,如何解决要看飞机的主要设计要求是什么。通常注重空战机动性和亚音速航程的战斗机主要考虑减小诱导阻力,比如F-16;而注重拦截能力和高速飞行的战斗机更注重减小零升阻力(主要是激波阻力),比如米格-21。 </FONT></P>
<P><br><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121122537783.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121122537783.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>    知识点</FONT></P>
<P><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>    破解高性能战机--SEP图分析(续一)<br>    过载决定的高度-速度包线图<br>    @1g过载线图<br>    飞机的机动过载包括纵向过载、侧向过载和法向过载,其中法向过载(ny)近似等于飞机升力和重量的比值。由于在使飞机改变航迹所有的力中升力最大,所以 ny是衡量飞机机动性最重要的指标之一。 ny越大,说明飞机可以更大程度地弯曲航迹,机动性也就越好。<br>    上期提到的SEP线图对应的平飞状态相当于法向过载1g(ny=1)的情况。我们可以把它转化成对应的SEP,高度-速度包线图。比如要确定在什么样的高度-速度范围内具有100米/秒的SEP,可以首先在原线图中做SEP(Ps)=100米/秒、平行于M数轴的直线。在右图中这条线与H=O、 2、5、8、11千米这些高度曲线有交点。我们找出每条高度曲线上交点对应的速度范围,然后以M数为横轴、高度为纵轴,就可以画出该战斗机对应ny=1、SEP=100米/秒的高度-速度包线。<br>  从附图中我们可以看到:<br>  ①战斗机的平飞包线:图中Ps=O米/秒曲线的左侧部分对应该机在各个高度由发动机最小推力限制的最小平飞速度,最高点对应该机的理论静升限和这个升限上的平飞速度。右上方高空最大速度的竖直限制线是由气动加热限制的最大飞行速度,如果超过这个速度,飞机的铝合金蒙皮就会因为不能承受空气摩擦产生的高温发生永久变形,甚至熔化;中低空最大速度曲线由飞机结构能承受的空气动压力大小决定,这是因为中低空空气密度大,如果速度太快,单位时间内飞机受到的冲击力非常大,飞机结构可能会因此产生永久变形甚至破坏。<br>  ②战斗机可以保持某个SEP的高度-速度包线:图中每条SEP曲线的内部就是至少能保持该SEP的高度-速度范围。图中H&lt;=2千米时该战斗机能在一个较小的速度范围内保持不小于200米/秒的SEP;在H&lt;5千米时的亚、跨音速范围内能保持不小于150米/秒;H&gt;10千米时,在超音速条件下不小于100米/砂。</FONT></P>
<P><FONT face=仿宋_GB2312 color=#573cc4 size=2>  对比不同战斗机在ny=1时的SEP高度-速度包线图,就可以看出这时它们各自占有能量优势的飞行包线。比如反前面F-16的数据和上图对比,可以判断出该战斗机在中、低空时SEP特性不如F-16,但在高空有优势,所以它比F一16更容易胜任高空拦截任务。<br>   图中右侧的最大速度限制也是一些 SEP高度-速度包线的右边界。比如SEP=50米/秒,它的最右端与受气动加热限制的高空最大速度线相交,说明在该交点对应的高度-速度下飞机还能用这个速度爬升;而SEP=100米/秒曲线(右侧)则脱离了中低空最大速度曲线而向左凸出,这表明在此高度范围,该机在中低空最大速度时的SEP小于100米/秒。</FONT></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:23:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213163445246.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213163445246.jpg\" border=0></FONT></A><br></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>              “战机黑手党”</FONT></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>    伯伊德来到五角大楼几个月后忽然被赋予了一项特殊任务:去说服一个叫皮埃尔·斯普雷的文职闭上嘴巴。不要在那儿再散布一些对空军不利的言论。<br>    皮埃尔·斯普雷,一个少白头的年轻人,在美国国防部的系统分析办公室工作。这个办公室直接向国防部长办公室汇报。斯普雷的工作就是分析美国空军应该有怎样的结构和预算才能应付在欧洲发生的战争。空军当时的作战条例基于二战的经验,强调战略轰炸和纵深遮断。而斯普雷认为战略轰炸和纵深遮断并不能阻止苏联的钢铁洪流进入欧洲,只有近距离空中支援以及为了不受干扰执行近距空中支援所必需的空中优势才是真正的关键。空军的将军们对这种离经叛道的理论都要气疯了。对于美国空军来说,战略轰炸是神圣不可侵犯的条例,这是美国空军1947年从陆军中独立出来的基础。强调近距支援将使得空军又成为陆军的附庸,这对空军来说是不可忍受的。斯普雷?他不过是个白痴文职。他懂什么!<br>    斯普雷可不是个白痴。他15岁就进入耶鲁大学学习,同时拿了法国文学和机械工程两个学位,之后又进入康奈尔学习数学统计,22岁时就负责格鲁门公司的统计咨询部门。由于对飞机设计和军事有兴趣,他来到了国防部,成为国防部长麦可纳马拉的”神奇小子”智囊团的一员。这是个极聪明的家伙,可不好对付。<br>    空军想到了伯伊德。或许只有伯伊德才能拔掉这个眼中钉。于是两人见面了。斯普雷对二战和朝鲜战争有极深的研究。他开始滔滔不绝地谈论其中各种空地和空空的战斗。伯伊德很快发现自己和斯普雷有着共同的兴趣。两个人开始热烈地讨论起来,其间还发生了争论,只不过不是关于空军战略轰炸的条例。斯普雷赞叹美国二战时的头号王牌理查德·邦的飞行技艺,伯伊德说邦只不过是个一招鲜的家伙;斯普雷说空军需要空中优势战斗机去保护近距支援的攻击机,伯伊德表示同意,但强调空优任务必须是不可预测的……两人热烈地讨论了好几个小时。伯伊德对斯普雷的数学和统计知识十分敬仰,觉得斯普雷可以帮他进一步改进能量机动理论;而斯普雷则对伯伊德关于空战和战斗机的各种设想兴奋不已……<br>    这次会面使两人成了知己。两人经常在一起讨论能量机动、E-M图和各种战斗机的设想。他们俩组成了以后几年对美国空军造成巨大冲击的小组--“战机黑手党”的核心。<br>    虽然一些人把伯伊德誉为”F-15之父”,伯伊德本人却不喜欢这个称号。他心目中的F-15是一个更小更轻更灵活的版本,尽管他的版本从未被空军接受过。他一直在用能量机动理论研究更轻更小的设计。空军对他的研究相当恼火,命令他停止。伯伊德不得不在表面上服从这个命令。<br>    斯普雷站了出来。官僚的命令吓不倒他。在伯伊德的帮助下,斯普雷继续轻型战斗机方案的研究。他们将能量机动trade-off理论应用到F-X上,发现如果降低最大马赫数2.5的指标.减小雷达天线尺寸,去掉一些不必要的结构强度要求,就可以得到一架飞行性能除最大速度外全面超过F-15的飞机,而且价格要低得多。当时诺斯罗普公司有自己的P-530轻型战斗机计划,而通用动力公司提交的F-X方案重量较轻,斯普雷就让这两家公司验证他们的trade-off数据。两家公司很快就验证了他们的结果。<br>    斯普雷将他们的分析研究在1969年6月写成了一份报告——“F-XX和 VF-XX高性能低成本战斗机可行性方案”。在这份报告里斯普雷通过分析越南战争和1967年阿以6日战争,强调了导弹时代机动性的重要性,反对最大马赫数超过2;指出好的全向视界是十分必要的,质疑雷达探测的可靠性和空空导弹的价值。斯普雷明确提出F-XX是一种轻型的高推重比的战斗机,可以通过减少机内燃油、结构重量、航电、最大速度指标和发动机数目来达到。<br>    斯普雷和伯伊德利用通用动力的 FX-404方案和诺斯罗普的N-700方案 (P-530的发展型)具体去实现这些想法。斯普雷还在1970年美国航空航宇学会 (AIAA)主办的一次研讨会上公开宣读了他的报告。他把F-XX读作“FX平方”,锋芒直指空军的F-X计划。<br>    其实,早在伯伊德进入国防部工作之前,五角大楼里已经有一帮人在研究空中优势战斗机了。其中的代表人物是查克·迈尔斯。他认为空军需要一种专门的空优战斗机,而不是所谓的多用途战斗机。和伯伊德、斯普雷两人从能量机动理论研究空优的角度略有不同,迈尔斯强调数量优势。他明确提出数量优势是取得空中优势的前提条件之一,因而主张发展一种轻型的低成本的专用空优战斗机。迈尔斯在朋友的帮助下到处报告他的战斗机概念。在那个强调打核大战的年代,没有多少人听得进去他的报告。不过确实有一个关键人物听进去了,他就是计划和业务办公室的助理主任阿甘少将。迈尔斯说服阿甘少将召集二战和朝鲜战争的王牌组成一个专门小组研究空中优势的定义以及如何获得空优。这个专门小组在1964年成功地发表了关于空优的论文。<br>    迈尔斯的论文毫无疑问为伯伊德和斯普雷提供了弹药。但是美国空军始终把他们的努力看作是对F-15的一种威胁,因此决不会容忍“F-XX”从纸面上的研究转化为一种实际行动。“F-XX”看来就要胎死腹中了。</FONT></P>
<P><br><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316383254.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316383254.jpg\" border=0></FONT></A><FONT color=#5e79a2 size=2>  </FONT></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>在经过了F-86的辉煌之后,F-100、F- 104战斗机一直无法令空军满意,最后不得不选择“被盐水浸泡的飞机”——专为海军研制的“鬼怪”。从此空军对下一代战机的研制极为关注,而伯伊德等人的观点并不为其所接受。为避免前功尽弃,“战机黑手党”们只好小心行事,“曲线”前进,另寻突破口,瑞奇奥尼上校就是他们的选择之一。</FONT></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>    半地下活动</FONT></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>    这时候,最后一位火枪手出场了。<br>    他是一位上校、前战斗机飞行员和试飞员,拥有航空工程的学士学位和应用数学的硕士学位,在麻省理工学院航空工程系完成了除论文之外的博士课程,后来在空军大学讲授宇航(这恐怕是空军大学最难的一门课程)。1969年他来到五角大楼,负责发展规划办公室的工作。<br>    他叫埃弗雷斯特·瑞奇奥尼,朋友们都叫他瑞奇。他是一个典型的意大利后裔,敏感而又天真,喜怒哀乐总是写在脸上。<br>    瑞奇奥尼来到五角大楼不久,伯伊德、斯普雷、迈尔斯等人都给他作过报告。他们惊讶地发现得到了一位非常赞同自己观点的听众。事实上,瑞奇奥尼一直以来就主张一种轻型、高推重比的战斗机,在很多方面跟伯伊德和斯普雷的观点一致。<br>    当时,伯伊德对F-15的前景相当担心。他几乎可以肯定F-15的性能不会像预计的那么好,那些高科技玩艺儿的可靠性也不让人放心。伯伊德认为空军需要一个备份的计划,以免F-15项目失败后空军落得个无机可用的下场.但是空军的将军们并不会认为需要一个备份的飞机,国会也不会同意空军同时采购两种空优战斗机。所以他们如果对轻型战斗机有什么计划的话,就必须保密。<br>    伯伊德敏锐地感觉到如果空军F— 15的那些高科技设备遇到麻烦,那么海军F-14也极有可能。那么海军是不是也在考虑F-14的备份机种呢?<br>    这个想法启发了瑞奇奥尼。他知道该怎么说服他的老板同意他进行一种轻<br>型战斗机的研究。1970年3月他拟定了一份备忘录,言之有据地论述了海军正在研究一种高性能轻型战斗机的可能性 (多年以后海军否认他们当时正在作这项研究),指出如果F-14项目失败,海军将用这种轻型战斗机替代F-14,但这将严重威胁F-15计划,最后还煞有介事地说他和伯伊德中校正在密切追踪更准确的信息。<br>    没有什么比知道海军正在他的6点钟方向更能刺激一个空军将军了。如果你跟他说俄国人正在研制一种轻型战斗机,他可能无动于衷。但是你跟他说海军正在干这件事,他马上就坐不住了。空军不能再要一种被盐水浸泡的飞机了!将军在瑞奇奥尼的备忘录上批了几句话:”继续,我早就想要这种飞机了,我们可以抢先一步做做看。”<br>    瑞奇奥尼认为这几句含混的话是给他们的轻型战斗机计划开了绿灯。但是伯伊德仍然十分谨慎。他不能让空军觉得他们的计划会威胁F-15。由于瑞奇奥尼所在的办公室有权与企业签订研究合同,于是他就和伯伊德、斯普雷一起提交了一份研究计划申请书。他们给申请书取了一个十分玄乎的名字:“高级能量机动理论trade-off的整合验证研究”。这个名字听起来深奥神秘而又学术味十足,让人不会对已在进行中的F-15计划造成任何影响。后来,空军批了14.9万美元作为经费。<br>    该计划的真实目的是继续伯伊德和斯普雷之前的研究。瑞奇奥尼将10万美元分给诺斯罗普,4.9万美元分给通用动力,让他们具体分析3种轻型战斗机设计--基于高推力的F100发动机的单引擎方案、基于中推力的GE1发动机的单引擎方案、基于GE1的双引擎方案。<br>    此后,通用动力和诺斯罗普工程师们一个星期至少飞到华盛顿一次,和他们讨论各种设计方案。因为这项工作还处于半地下状态,他们都是在下班后来到工程师们所在的旅馆进行通宵讨论。由于通用动力和诺斯罗普之间有竞争,所以两家公司之间还有一定的保密。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316412126.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316412126.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5e79a2 size=2>   当年YF-16的竞争对于——诺斯罗普研制的YF-17。该机虽然在空军LWF计划中败北,却在海军VFAX计划中以F/A-18的名称复活,并击败F-16,一雪前耻。<br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164149547.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164149547.jpg\" border=0></FONT></A><br><FONT color=#5e79a2 size=2>    瑞奇奥尼对伯伊德和斯普雷说:“我们应该把我们看作一个团队。”由于他的意大利裔背景,他把这个团队叫作“战机黑手党”。当时瑞奇奥尼是上校,伯伊德是中校,而斯普雷是文职,瑞奇奥尼就自命为“战机黑手党”的教父。伯伊德并不在乎这个,他只关心轻型战斗机的研究,虽然这个研究的核心正是他的能量机动理论。<br>    瑞奇奥尼天真和爱出风头的性格使他不能一直保持沉默。他总是把“战机黑手党”的一些想法写成备忘录。后来他根据这些写了一份报告,具体讨论了简单战斗机和复杂战斗机的优劣,估算了简单战斗机和复杂战斗机的成本、完好率和每天实际可用的飞机数量,指出在相同的花费下,简单战斗机实际上有更高的总战斗力。在这份报告里,瑞奇奥尼将轻型战斗机叫作”隼”,因此后来人们又把这份报告称为“隼报告”。<br>    瑞奇奥尼和“战机黑手党”受到了越来越多的注意,瑞奇奥尼甚至还时不时暗示“战机黑手党”研究的真实目的。这让伯伊德觉得十分危险。终于有一天,在一个圣诞节聚会上,当时的空军副参谋长责问瑞奇奥尼对F-15的看法。这位“教父”滔滔不绝地谈论了一通轻型战斗机的优点。副参谋长当时脸色就变了。<br>     几天后,瑞奇奥尼就接到通知,他将被调到韩国。<br>    瑞奇奥尼可以说是”战机黑手党”中牺牲最惨重的一位。不过在那时,五角大楼里的政治气氛也慢慢出现了有利于“战机黑手党”的转变。在20世纪60年代麦可纳马拉担任国防部长期间,美军的采购是整体采购体系。在这种体系下,一种作战飞机甚至在尚未完成样机首飞并且没有其他竞争对手的情况下就进入到生产阶段。这导致了后来出现了很多备受争议的飞机,比如C-5运输机和F-111战斗机(两者都遇到了成本高昂、进度拖延等问题)。<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164313800.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5e79a2 size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164313800.jpg\" border=0></FONT></A></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:24:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316478436.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316478436.jpg\" border=0></FONT></A><br></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>               轻型战机</FONT></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    新总统尼克松的国防部长赖德当政后,决定采用新的采购政策——武器装备必须经过原型验证之后再决定是否进行生产,原型装备不一定投入批量生产,副部长派克尔德具体负责原型装备的规划。他决定在三军中挑选一些项目试验原型验证这种新方法。空军中他选中了“轻型战斗机”。<br>    1971年1月16日,一份需求建议书被发往相关厂商,波音、诺斯罗普、通用动力、LTV和洛克希德都作出了回应。由于通用动力和诺斯罗普与”战机黑手党”进行过大量先期工作,他们的方案具有明显优势,最后被选中进行原型机开发,并分别被命名为YF-16和YF-17。<br>    空军的将军们对此颇紧张了一阵子,不过当他们看了轻型战斗机的载油量后就放心了,这只不过是个短腿的飞机!空军的任务是在敌人的天空作战,短腿的飞机是没有资格加入我们行列的。既然不会对“远航程”的F-15构成威胁,空军将军们自然对轻型战斗机计划不再阻挠了。到时候只要以航程太短为理由拒绝接受就可以了。<br>    伯伊德对此胸有成竹。事实上,决定航程的是载油系数而不是绝对的载油量。小小的蜂鸟可以连续飞行几百千米,而形体比蜂鸟大很多倍的鸟可能飞个几千米就得停下来,正是因为蜂鸟有着高得多的“载油系数”。<br>    伯伊德对斯普雷说:“他们说航程太短就让他们去说吧,让他们把注意力集中在这上面,等最后发现不是这样他们就没什么话可说了。”</FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164912329.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164912329.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    经过一年多的发展和几个月的对比试飞后,YF-16被宣布获得胜利。当时的国防部长宣布美国空军和北约几个国家的空军都将采购YF-16的正式生产型。空军的将军们终于祭出”短腿”这个法宝,作为击落轻型战斗机的最后努力。这时候,伯伊德宣布了YF-16的载油系数和真实航程。让将军们惊讶万分的是YF-16的航程甚至大于F-15的航程。如果说YF-16是一种“短腿”飞机,那么F-15只能是一种“更短腿”的飞机。 YF-16终于变成F-16,进入了生产线,并最终生产了4000多架。<br>    如果说F-15是第一种在设计中用到了能量机动理论的战斗机,那么F-16就是第一种利用能量机动理论设计的战斗机。这里简单分析一下能量机动理论在F-16的设计中的应用。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165035683.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165035683.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    @前机身和进气道<br>    由于不追求马赫数2以上的高速,在典型空优任务区域中最简单的正激波进气道已经可以满足需求,不过在设计中仍然比较了3种进气道——正激波、固定斜激波和可调斜激波进气道。结果发现为满足F100发动机的进气要求,斜激波进气道的截获面积过大,带来的重量和阻力代价使SEP值明显降低。虽然可调斜激波进气道在马赫数1.6以上的 SEP值高于正激波进气道,但考虑典型作战空域的要求,简单的正激波进气道是最佳选择。<br>    斯普雷曾建议采用机腹进气方式。后来在和机身两侧进气、翼下进气的对比研究中发现,机腹进气的总压恢复和湍流影响均优于两侧进气和翼下进气,而且随着迎角和侧滑角的增大优势越来越明显。事实上,F-16的进气道在30度迎角内总压恢复系数几乎没有什么变化,侧滑角的影响也很小。F-16因此成了第一种采用机腹进气的战斗机。<br>    机腹进气的另一个好处是当地的附面层较薄,这一点在大迎角下尤其明显。因而F-16的附面层隔离板的高度较低,所带来的阻力也较小。<br>    最后,F-16的前机身可以为进气道进行预压缩,这在一定程度上改善了超音速时的总压恢复,提高了超音速性能。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165152470.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165152470.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    @边条翼和翼身融合<br>    F-16的机身和机翼、边条之间过渡平滑,巧妙地将机身、机翼和边条融为一体。<br>    在飞行中,机翼和机身都产生一定的阻力,如果采用传统的机翼和机身的连接方式,产生的阻力大于机翼和机身单独产生的阻力之和,多出来的一部分阻力称为干扰阻力,这是由于流经机翼和机身的气流互相干扰产生的。合适地连接机翼和机身可以尽量消除干扰阻力的影响,在一定条件下甚至可以改善流场,使得总阻力小于机翼和机身单独产生的阻力之和。<br>    边条翼不仅使得翼身融合设计更加容易,而且也更容易满足面积律的要<br>求。但重要的是边条翼可以产生涡升力,加上翼身融合设计中机身也可产生部分升力,这等于大大降低了飞机的翼载荷。在某些飞行条件下,F-16的实际等效“翼载荷”相当于1.9千帕。这个数字大大低于按通常方法计算的3.1千帕,已接近二战时期战斗机的水平了。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165238390.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165238390.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    @单发和后机身<br>    “战机黑手党”认为单发战斗机的 SEP值将优于总推力相同的双发战斗机。这主要是由于单发战斗机的后机身流场相对来说更简洁、阻力更小的缘故。事实上,飞机的后机身流场十分复杂,有时产生的阻力甚至占总阻力的40%。为了尽量避开后机身复杂流场的不利影响,减少干扰阻力,F-16的垂尾被一个基座垫得很高。<br>    另外,F-16还采用了放宽静稳定度和电传操纵等新技术,进一步提高了升力,减少了阻力,也是符合能量机动原理的,这里就不一一分析了。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165349661.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165349661.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>               尴尬的尾声</FONT></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    尘埃还未落定。F-16刚刚被决定投入大批量生产,空军立即就往上面添加了许多伯伊德极力反对的东西(电子设备和挂架等),结果F-16相对YF-16重量大大增加了。为维持YF-16的机动性能,伯伊德建议将翼面积由280平方英尺增加到320平方英尺,但是空军只同意增加到300平方英尺。伯伊德愤怒地据理力争,但这回他终于败下阵来了。<br>    YF-16优异的机动性能对F-15是一种威胁,而任何威胁F-15的东西都是空军的敌人。空军必须保证F-16的性能不能超过F-15。在这一点上.当年威风八面的“40秒钟伯伊德”是无能为力的,除非他自己也是一位将军。然而,在美国空军这个巨大的官僚体系中,像伯伊德这样一个真正的战士,是永远没有机会升到将军职位的。<br>    1975年,48岁的伯伊德以上校军衔从空军退役。(待续)<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316552536.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316552536.jpg\" border=0></FONT></A></P>
<P><FONT color=#5566aa size=2>    知识点:破解高性能战机<br>    ——SEP图分析(续2)<br>    <br>    @5g过载线图:<br>    图的作法没什么两样,但由于诱导阻力的存在,使得飞机机动飞行的SEP表现各异。下面是同一战斗机在ny=5时SEP的高度-速度包线图。<br>    从图中我们可以看到:<br>    ①该战斗机受发动机推力限制的、能进行ny≥5的持续机动(如稳定盘旋)包线,即图中Ps=O米/秒曲线包括的范围。曲线本身表示恰好可以保持5g的稳定盘旋 (不减速,不掉高度),而在曲线内部,该战斗机能在进行5g盘旋时加速或爬升,或者能用更大的过载进行稳定盘旋。<br>    从图中可以看到,该机在H&lt;8000米的亚、跨音速范围能进行不小于5g的稳定盘旋,在5000米以下一定的亚音速范围内还能同时保持SEP≥100米/秒。把这张图和其他战斗机同样的图对比,就能知道它们各自机动占优势的区域。<br>    这里的机动包线只考虑了发动机的推力限制,实际上它还要综合考虑翼载荷、相应高度-速度下的最大可用升力系数 (越大越好)和结构强度的限制。不过通常发动机推力限制的机动包线范围越大,战斗机的实际机动包线也越大,也就越容易在空战格斗中占据优势。<br>    ②该机在中低空速度太低、或高空时不能进行5g持续机动。<br>    该战斗机5g、1g过载线图最大的区别是5g线图在中低空低速和高空时出现了 SEP&lt;O的情况,原因是在这种状态下做5g机动动作时,阻力已远远大于发动机的可用推力。也就是说,在这种状态下进行5g机动时必然会减速(减速到一定程度后还会掉高度)。<br>    所以在图中SEP&lt;0米/秒的区域,5g盘旋不能持续,只能是减速盘旋(瞬时盘旋),但从图中我们只能看到在一定高度-速度下,该机要做5g持续盘旋所欠缺的 SEP,并不能确定在这个高度—速度该机能不能进行ny=5的减速盘旋。这要由它的翼载荷、相应高度-速度下的最大可用升力系数和结构强度共同决定。因此,SEP线图不能用来分析战斗机的瞬时盘旋性能,这是它的一个局限。<br>    ③减小诱导阻力能有效提高战斗机的能量特性。<br>    诱导阻力在总阻力中所占的比例和飞行速度有关。如果飞机平飞,那么速度比较小时诱导阻力是主要的,但这个比例随着速度的增大而减小,在跨、超音速范围比例可能下降到5%以下。<br>    但是在机动飞行时情况就不一样了。因为诱导阻力和ny的平方成正比,也就是说,在同样的高度-速度下,当ny=5时,诱导阻力将增加到1g时的25倍!所以在大过载机动时诱导阻力是最主要的。如果能尽量减小它,就能很有效地改善战斗机的SEP特性。通常要完成同样的机动动作,如果能把诱导阻力降低7%,就能把对发动机可用推力的要求降低约5%。<br>    诱导阻力对能量的影响在一定程度上可以用来分析F-14和F-15模拟格斗对抗的结果:F-14的推重比明显不如F-15,但它采用了能根据飞行状态自动连续调节的变后掠翼布局,在格斗机动时能明显减小诱导阻力,所以它与F-15在SEP上差距不会有想像的那么大(尤其是在低速和格斗机动时)。这样,空战格斗中其他影响因素就更加容易体现出来了。模拟的结果是F- 14胜20次,负1次,双方平手4次。<br>    除了以上两种线图,根据能量机动理论还可以绘制出纵向过载(nx)的能量机动图(反映飞机在各高度-速度下的加速性能)、能量机动效率图(反映飞机在各高度-速度下消耗单位燃油量可以获得的能量增量)等,把这些图综合起来,就能在很大的程度上准确评判一架战斗机各个方面的机动性能。<br>    SEP图的解读大致就是这么一回事,并不复杂,是不是?希望能对诸位理解能量机动理论有所帮助。<br></FONT></P>
<P><br><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br></FONT><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165554326.jpg\" target=\"_blank\" ><FONT color=#5566aa size=2><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165554326.jpg\" border=0></FONT></A></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:25:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316478436.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316478436.jpg\" border=0></A><br></P>
<P>               轻型战机</P>
<P>    新总统尼克松的国防部长赖德当政后,决定采用新的采购政策——武器装备必须经过原型验证之后再决定是否进行生产,原型装备不一定投入批量生产,副部长派克尔德具体负责原型装备的规划。他决定在三军中挑选一些项目试验原型验证这种新方法。空军中他选中了“轻型战斗机”。<br>    1971年1月16日,一份需求建议书被发往相关厂商,波音、诺斯罗普、通用动力、LTV和洛克希德都作出了回应。由于通用动力和诺斯罗普与”战机黑手党”进行过大量先期工作,他们的方案具有明显优势,最后被选中进行原型机开发,并分别被命名为YF-16和YF-17。<br>    空军的将军们对此颇紧张了一阵子,不过当他们看了轻型战斗机的载油量后就放心了,这只不过是个短腿的飞机!空军的任务是在敌人的天空作战,短腿的飞机是没有资格加入我们行列的。既然不会对“远航程”的F-15构成威胁,空军将军们自然对轻型战斗机计划不再阻挠了。到时候只要以航程太短为理由拒绝接受就可以了。<br>    伯伊德对此胸有成竹。事实上,决定航程的是载油系数而不是绝对的载油量。小小的蜂鸟可以连续飞行几百千米,而形体比蜂鸟大很多倍的鸟可能飞个几千米就得停下来,正是因为蜂鸟有着高得多的“载油系数”。<br>    伯伊德对斯普雷说:“他们说航程太短就让他们去说吧,让他们把注意力集中在这上面,等最后发现不是这样他们就没什么话可说了。”</P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164912329.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213164912329.jpg\" border=0></A></P>
<P>    经过一年多的发展和几个月的对比试飞后,YF-16被宣布获得胜利。当时的国防部长宣布美国空军和北约几个国家的空军都将采购YF-16的正式生产型。空军的将军们终于祭出”短腿”这个法宝,作为击落轻型战斗机的最后努力。这时候,伯伊德宣布了YF-16的载油系数和真实航程。让将军们惊讶万分的是YF-16的航程甚至大于F-15的航程。如果说YF-16是一种“短腿”飞机,那么F-15只能是一种“更短腿”的飞机。 YF-16终于变成F-16,进入了生产线,并最终生产了4000多架。<br>    如果说F-15是第一种在设计中用到了能量机动理论的战斗机,那么F-16就是第一种利用能量机动理论设计的战斗机。这里简单分析一下能量机动理论在F-16的设计中的应用。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165035683.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165035683.jpg\" border=0></A></P>
<P>    @前机身和进气道<br>    由于不追求马赫数2以上的高速,在典型空优任务区域中最简单的正激波进气道已经可以满足需求,不过在设计中仍然比较了3种进气道——正激波、固定斜激波和可调斜激波进气道。结果发现为满足F100发动机的进气要求,斜激波进气道的截获面积过大,带来的重量和阻力代价使SEP值明显降低。虽然可调斜激波进气道在马赫数1.6以上的 SEP值高于正激波进气道,但考虑典型作战空域的要求,简单的正激波进气道是最佳选择。<br>    斯普雷曾建议采用机腹进气方式。后来在和机身两侧进气、翼下进气的对比研究中发现,机腹进气的总压恢复和湍流影响均优于两侧进气和翼下进气,而且随着迎角和侧滑角的增大优势越来越明显。事实上,F-16的进气道在30度迎角内总压恢复系数几乎没有什么变化,侧滑角的影响也很小。F-16因此成了第一种采用机腹进气的战斗机。<br>    机腹进气的另一个好处是当地的附面层较薄,这一点在大迎角下尤其明显。因而F-16的附面层隔离板的高度较低,所带来的阻力也较小。<br>    最后,F-16的前机身可以为进气道进行预压缩,这在一定程度上改善了超音速时的总压恢复,提高了超音速性能。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165152470.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165152470.jpg\" border=0></A></P>
<P>    @边条翼和翼身融合<br>    F-16的机身和机翼、边条之间过渡平滑,巧妙地将机身、机翼和边条融为一体。<br>    在飞行中,机翼和机身都产生一定的阻力,如果采用传统的机翼和机身的连接方式,产生的阻力大于机翼和机身单独产生的阻力之和,多出来的一部分阻力称为干扰阻力,这是由于流经机翼和机身的气流互相干扰产生的。合适地连接机翼和机身可以尽量消除干扰阻力的影响,在一定条件下甚至可以改善流场,使得总阻力小于机翼和机身单独产生的阻力之和。<br>    边条翼不仅使得翼身融合设计更加容易,而且也更容易满足面积律的要<br>求。但重要的是边条翼可以产生涡升力,加上翼身融合设计中机身也可产生部分升力,这等于大大降低了飞机的翼载荷。在某些飞行条件下,F-16的实际等效“翼载荷”相当于1.9千帕。这个数字大大低于按通常方法计算的3.1千帕,已接近二战时期战斗机的水平了。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165238390.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165238390.jpg\" border=0></A></P>
<P>    @单发和后机身<br>    “战机黑手党”认为单发战斗机的 SEP值将优于总推力相同的双发战斗机。这主要是由于单发战斗机的后机身流场相对来说更简洁、阻力更小的缘故。事实上,飞机的后机身流场十分复杂,有时产生的阻力甚至占总阻力的40%。为了尽量避开后机身复杂流场的不利影响,减少干扰阻力,F-16的垂尾被一个基座垫得很高。<br>    另外,F-16还采用了放宽静稳定度和电传操纵等新技术,进一步提高了升力,减少了阻力,也是符合能量机动原理的,这里就不一一分析了。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165349661.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165349661.jpg\" border=0></A></P>
<P>               尴尬的尾声</P>
<P>    尘埃还未落定。F-16刚刚被决定投入大批量生产,空军立即就往上面添加了许多伯伊德极力反对的东西(电子设备和挂架等),结果F-16相对YF-16重量大大增加了。为维持YF-16的机动性能,伯伊德建议将翼面积由280平方英尺增加到320平方英尺,但是空军只同意增加到300平方英尺。伯伊德愤怒地据理力争,但这回他终于败下阵来了。<br>    YF-16优异的机动性能对F-15是一种威胁,而任何威胁F-15的东西都是空军的敌人。空军必须保证F-16的性能不能超过F-15。在这一点上.当年威风八面的“40秒钟伯伊德”是无能为力的,除非他自己也是一位将军。然而,在美国空军这个巨大的官僚体系中,像伯伊德这样一个真正的战士,是永远没有机会升到将军职位的。<br>    1975年,48岁的伯伊德以上校军衔从空军退役。(待续)<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316552536.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121316552536.jpg\" border=0></A></P>
<P>    知识点:破解高性能战机<br>    ——SEP图分析(续2)<br>    <br>    @5g过载线图:<br>    图的作法没什么两样,但由于诱导阻力的存在,使得飞机机动飞行的SEP表现各异。下面是同一战斗机在ny=5时SEP的高度-速度包线图。<br>    从图中我们可以看到:<br>    ①该战斗机受发动机推力限制的、能进行ny≥5的持续机动(如稳定盘旋)包线,即图中Ps=O米/秒曲线包括的范围。曲线本身表示恰好可以保持5g的稳定盘旋 (不减速,不掉高度),而在曲线内部,该战斗机能在进行5g盘旋时加速或爬升,或者能用更大的过载进行稳定盘旋。<br>    从图中可以看到,该机在H&lt;8000米的亚、跨音速范围能进行不小于5g的稳定盘旋,在5000米以下一定的亚音速范围内还能同时保持SEP≥100米/秒。把这张图和其他战斗机同样的图对比,就能知道它们各自机动占优势的区域。<br>    这里的机动包线只考虑了发动机的推力限制,实际上它还要综合考虑翼载荷、相应高度-速度下的最大可用升力系数 (越大越好)和结构强度的限制。不过通常发动机推力限制的机动包线范围越大,战斗机的实际机动包线也越大,也就越容易在空战格斗中占据优势。<br>    ②该机在中低空速度太低、或高空时不能进行5g持续机动。<br>    该战斗机5g、1g过载线图最大的区别是5g线图在中低空低速和高空时出现了 SEP&lt;O的情况,原因是在这种状态下做5g机动动作时,阻力已远远大于发动机的可用推力。也就是说,在这种状态下进行5g机动时必然会减速(减速到一定程度后还会掉高度)。<br>    所以在图中SEP&lt;0米/秒的区域,5g盘旋不能持续,只能是减速盘旋(瞬时盘旋),但从图中我们只能看到在一定高度-速度下,该机要做5g持续盘旋所欠缺的 SEP,并不能确定在这个高度—速度该机能不能进行ny=5的减速盘旋。这要由它的翼载荷、相应高度-速度下的最大可用升力系数和结构强度共同决定。因此,SEP线图不能用来分析战斗机的瞬时盘旋性能,这是它的一个局限。<br>    ③减小诱导阻力能有效提高战斗机的能量特性。<br>    诱导阻力在总阻力中所占的比例和飞行速度有关。如果飞机平飞,那么速度比较小时诱导阻力是主要的,但这个比例随着速度的增大而减小,在跨、超音速范围比例可能下降到5%以下。<br>    但是在机动飞行时情况就不一样了。因为诱导阻力和ny的平方成正比,也就是说,在同样的高度-速度下,当ny=5时,诱导阻力将增加到1g时的25倍!所以在大过载机动时诱导阻力是最主要的。如果能尽量减小它,就能很有效地改善战斗机的SEP特性。通常要完成同样的机动动作,如果能把诱导阻力降低7%,就能把对发动机可用推力的要求降低约5%。<br>    诱导阻力对能量的影响在一定程度上可以用来分析F-14和F-15模拟格斗对抗的结果:F-14的推重比明显不如F-15,但它采用了能根据飞行状态自动连续调节的变后掠翼布局,在格斗机动时能明显减小诱导阻力,所以它与F-15在SEP上差距不会有想像的那么大(尤其是在低速和格斗机动时)。这样,空战格斗中其他影响因素就更加容易体现出来了。模拟的结果是F- 14胜20次,负1次,双方平手4次。<br>    除了以上两种线图,根据能量机动理论还可以绘制出纵向过载(nx)的能量机动图(反映飞机在各高度-速度下的加速性能)、能量机动效率图(反映飞机在各高度-速度下消耗单位燃油量可以获得的能量增量)等,把这些图综合起来,就能在很大的程度上准确评判一架战斗机各个方面的机动性能。<br>    SEP图的解读大致就是这么一回事,并不复杂,是不是?希望能对诸位理解能量机动理论有所帮助。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165554326.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041213165554326.jpg\" border=0></A></P>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 17:25:41编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:26:00 | 显示全部楼层
<><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215105914108.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215105914108.jpg\" border=0></A><br></P>
<P>    “没有一磅重量用于对地攻击!”这句话大概很多人都听说过,也知道这是在麦·道F-15战斗机发展过程中一个著名的口号。在很多文章里面都提到美国空军由于在越南饱受教训,转而重视机动性,发展出以F-15为代表的一批第三代战斗机。然而,事实却并非如此。如果30余年前没有几个关键性人物以及以他们为代表的一个秘密团体的出现,那么我们今天看到的F-15将是一架美国版的米格-25。</P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511015824.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511015824.jpg\" border=0></A></P>
<P>(F-104是在听取了朝鲜战场飞行员的意见后研制的,后来由于载弹量小、航程短,不符合空军要求而很快退役了。)</P>
<P>    从二战到越南</P>
<P>    二战结束后,美国政府和军方对战争的态度有了极大转变。它们认为未来的战争必将是一场核大战,因此所有的军事资源、军事理论都为此大幅度调整。在这场大变革中,战术空军司令部成为“重灾区”之一。在核战争中战略空军是打击主力,战术空军也就沦入给人“打下手”的境地。<br>    战斗机设计重点也发生巨大转变,转而强调核武器投射能力和防空截击能力。根据五角大楼将军们的想法.在想定的核战争条件下,夺取制空权的不是战斗机,而是轰炸机——用核弹将对手的一切毁于地面。传统的空战机动变得陈旧过时,取而代之的是拦截。战斗机要求具备超音速能力、先进的传感器、导弹武器以及必要条件下的超音速机动空战能力。<br>    这种想法并不是第一次出现。早在二战期间就有人认为,随着战斗机速度的提高和可用过载的增大,使得先进战斗机进行空战机动变得不可能。但是直到F-15出现,战斗机的亚音速可用过载仍未达到人体所能承受的极限(早期F—15的极限过载是 7.33g)。然而接下来的不列颠空战证明,空战机动的技巧在空战中仍然是极其必要的。”空战无用论”随之销声匿迹。<br>    无独有偶,就在美国军方再度提出类似观点之后不久,又一次检验机会出现了,那就是1950年爆发的朝鲜战争。美国空军在朝鲜空战中表现尚可,但也吃了米格—15不少苦头。飞行员除了对米格-15的垂直性能表示欣赏外,对自己战斗机重型化、多用途化导致机动性下降的现状颇为不满。然而这场空战的教训却被美国军方有意忽略了。军方认为,朝鲜战争只是战争规则的一个例外,今后也不会再有一场战争具有和朝鲜战争类似的特征和规模。然而此后数十年,几乎所有战争都是和朝鲜战争同类的有限规模、夺取有限胜利的局部战争,尤其是令美国人刻骨铭心的越南战争。事实上,朝鲜空战真正的遗产就只有一个,那就是洛克希德F—104“星”战斗机。这是真正应飞行员的要求设计的空中优势战斗机,尽管它的“高空高速”特征往往让人将它和同期的美国战斗轰炸机混为一谈,当然这种飞机并不讨美国空军喜欢,因此很快退役。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511329302.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511329302.jpg\" border=0></A></P>
<P>(越南战场主力之一--F-105“雷公”战斗轰炸机。百系列战斗机多半是按照多用途概念设计的战斗轰炸机,在面对小巧的米格机是总有点力不从心。)</P>
<P>    10余年后,随着美国全面介入越南战争,空军开始尝到昔日错误判断的苦果。这又是一场局部战争.加上政治上的限制,使得美国空军被迫在一个与想定条件完全不同的环境里作战。空军不得不用重型战斗轰炸机和老式的北越米格战斗机进行空中格斗,原来的拦截和核武器投射能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候,故障频频(飞行员的说法是,如果没有意外,导弹应该都是坏的),而且越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮,以致多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况。敌我识别也是一大问题。多起误伤事件之后,为了避免再次击落己方返航机或国际无武装飞机,美军又加上“目视识别”原则,从而使得第二代战斗机的优势几乎荡然无存。更要命的是,美国空军自朝鲜战争后不久就取消了空战训练课程。飞行员普遍没有进行空战训练,结果可想而知。<br>    作为补救措施,美国空军开始给战斗机加装航炮吊舱以备应急。但这种吊舱射击精度不好,对机动性影响也大。后来空军又在新的F—4E上采用了内置式固定航炮.这一下取得了一定效果。在F-4E总计21个战果中,有 7架是被航炮击落的,但这些飞机毕竟不是专用的空战战斗机。一线部队迫切需要一种真正的用于夺取空中优势的战斗机。这种飞机在哪里呢?<br><br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511517873.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511517873.jpg\" border=0></A><br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511544271.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511544271.jpg\" border=0></A></P>
<P>     F-X与“战斗机黑手党”</P>
<P>    1965年4月29日美国空军开始进行一项战斗机研究,即后来著名的实验战斗机计划F-X,由空军系统司令部专门负责。6月16日空军系统司令部指定航空系统分部开始进行F-X相关预研工作。12月,空军系统司令部正式发布该方案。共有8家可能参与投标的厂商收到了相关文件。有意思的是,这个方案仍然没能吸取越南空战的教训,还沿用自20世纪50年代以来的“截击/轰炸机”设计概念,结果变成一种“超级百系列战斗机”(百系列战斗机系指美国空军招标研制的一系列型号为F-1XX的战斗机,港台称为”世纪战机”,多数是截击型或战斗轰炸型)。按照该方案,F-X起飞重量大约27吨,加力推重比仅有0.75,最大马赫数要求达到2.7。这种飞机显然不是一线部队所需要的真正的空中优势战斗机。<br>    就在空军系统司令部研究“F-X初步概念方案”的同时,空军内还有另一群人在悄悄进行着研究。那就是由阿瑟·c·阿甘空军少将组织的一个研究团队,其成员基本上都是50年代以前战斗机学校毕业的飞行员。他们的研究方向是未来空军战斗机的发展。尽管它是非官方组织,但却具有相当高的声望。他们后来被称为“战斗机黑手党”。在“战斗机黑手党”中,有4个关键性人物:查尔斯·麦尔斯,前试飞员,私人顾问;约翰·伯伊德少校(后官至上校),曾任战术教官,熟悉空战战术,并创立了“能量机动理论”,对第三代及其以后的战斗机发展影响深远;埃文斯特·瑞齐奥尼上校,空军中“空中优势战斗机”的一贯支持者;组织者阿瑟·C·阿甘少将,空军参谋部计划总监,参加过二战的老飞行员。“战斗机黑手党”根据他们的调查,正在撰写一份关于现代战斗机设计的报告。在这份报告中提出的设计概念与当时主流的设计概念完全不同:战斗机不担负截击,不执行轰炸,唯一的任务就是与敌机空战,夺取绝对制空权。为此,朝鲜战争之前对战斗机的一些要求又再度提出,包括良好的视界、优越的机动性能、可靠的近距武器(包括航炮),这些都是近距空战所必需的条件。根据当时航空科技水平的进步,报告中还增加了对超视距空战的要求。<br>    不难看出,“战斗机黑手党”提出的战斗机概念和空军系统司令部提出的F-X概念完全背道而驰。在F-X研制过程中,两种设计思想不可避免地正面冲突。初看起来,“战斗机黑手党”势力单薄。它只是一个半地下的非正式组织,而所面对的却是五角大楼的高层军官和传统思维的惯性。不过,他们并非全然无助。越南空战的状况,使得当时空军内部不少人意识到了当前的飞机设计思想出了问题,因此对“战斗机黑手党”的活动至少是不加干涉的。而且不少“战斗机黑手党”的成员身处要害部门,能够在职权范围内对F—X研制方向施加影响。</P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511831104.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511831104.jpg\" border=0></A></P>
<P>(F-X设计之初的主要假想敌是曾经被神话的苏联米格-25“狐蝠”防空截击机。可以看出,后来的F-15模仿米格-25的痕迹非常明显。)<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/200412151194313.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/200412151194313.jpg\" border=0></A></P>
<P><br>    1965年5月阿甘少将带着完成的研究报告去说服空军参谋长约翰·P·麦克唐纳将军,使他对“战斗机黑手党”提出的未来空中优势战斗机表示支持。1966年10月,约翰·伯伊德调到空军装备发展参谋战术分部供职。该部门负责空军装备计划的发展和演进,同时也为重大装备项目提供意见。事实上,伯伊德调到该部门并非偶然。因为空军自忖F-X方案难以通过国会答辩.而伯伊德却宣称他的能量机动理论可以计算并改进战斗机的优缺点,于是在这个并不讨人喜欢的家伙即将调往海外基地时被留了下来,准备为F-X计划服务,这样一来无意中为”战斗机黑手党”影响F-X方案提供了极其便利的条件。因此,当伯伊德一接触到F-X初步方案时,即明确提出反对意见,由此展开了”战斗机黑手党”与国防部和空军高层官员的拉锯战。在双方争执不下时,来自苏联方面的情报帮了“战斗机黑手党”大忙。当时已经知道苏联在研制一种神秘的3倍音速战斗机 (即米格-25),1967年7月该机在多蒙德多沃机场公开亮相.当时被西方称作“米格—23”。由于错误估计了苏联航空技术水平,米格—25成了一种极具威胁的战斗机,重量轻,推重比大,机动性好,速度快。按照当时的估计,西方战斗机简直无一能与之匹敌。在这一威胁面前,“战斗机黑手党”关于现代战斗机的设计思想基本被空军高层接纳,但作为妥协,F-X也不完全是“战斗机黑手党”理想的“纯”战斗机,而是保留了高速拦截能力。因此.当1967年11月第二次招标需求发布时,F-X概念已经与一年半前完全不同。首次发布的F-X概念实际上是一种”战术支援飞机”,而现在的F-X则是高性能的制空战斗机,具有优异的机动性能,能够在空战中摧毁敌空军威胁(主要是针对被神化了的米格一25),夺取并保持制空权。<br>    不过,无论何时当一种理论被另一种理论取代时,其早期的结果一般都是走向原先理论的反面,甚至是极端对立。F-X也不例外。在瑞特·帕特森空军基地的F-X系统计划办公室,工作人员打出了一条横幅--“没有一磅重量用于对地攻击!”</P>
[此贴子已经被作者于2006-2-14 17:26:36编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-14 17:27:00 | 显示全部楼层
<>雏鹰问世</P>
<P>    1966年4月,美国空军要求麦克唐纳·道格拉斯、北美·洛克韦尔和费尔柴尔德·共和3家公司参与F-X计划竞争。<br>    在F-X计划进行期间.NASA作为技术发展研究的先行者,也在进行相关战斗机构型研究。研究工作主要在兰利研究中心进行。当时它一共提出了4个方案,包括LFAX-4(可变翼方案)、LFAX-8(LFAX-4的固定翼方案)、LFAX-9(双发上单翼方案)和 LFAX-10(和苏联米格—25外形相似的方案)。1967年,兰利中心发布了它们的研究成果,即LFAX-8。</P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111324549.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111324549.jpg\" border=0></A></P>
<P>    1968年,美国国防部正式要求 NASA参与F-15发展计划。促使国防部作出这个决定的关键人物是约翰·佛斯特博士,当时他正担任国防部研究工程局总监。佛斯特认为,首先 NASA提出的飞机方案使得F-15采用的先进技术更加具体化,可以作为厂家方案的技术上限;其次,NASA及其解决问题的专业意见有助于最大限度地减小F-15发展过程中的风险和问题。此后.NASA的4个方案被进一步深入研究。合作期间,各厂商设计团队相继访问NASA,针对其各个构型的优点、缺点以及技术成熟程度进行不断改进。最终,LFAX-4方案被格鲁门公司采用,成为海军F-14“雄猫”战斗机的基础。而LFAX-8方案则给麦·道公司设计团队留下了深刻印象。他们的设计方案选择了以LFAX- 8为基础。事实上,这个方案已经具有后来F-15的部分特征了。这些特征包括:缩短动力组件长度以减轻重量;发动机安装位置前移以便平衡;采用水平调节斜板的发动机进气道,以便在大迎角下获得良好的进气性能;平尾安装在远远向后伸出的尾撑上,以获得更好的安定性和控制能力;发动机间距和整流罩经过优化设计,以减小亚音速巡航阻力。不过.麦·道设计团队也对该方案进行了修改。由于空军更加强调高亚音速机动性,麦·道的方案中机翼采用了前缘锥形扭转设计。而为了安装大型雷达天线 (NASA的方案中机头整流罩太小),麦·道决定采用大型机头整流罩。尽管NASA为此警告说,这种整流罩会增大飞机超音速阻力。<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111249573.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111249573.jpg\" border=0></A></P>
<P>    需要说明的是,最早F-X并未确定采用哪种机翼构型。但在1968年下半年伯伊德与其上级参加国会答辩时,海军已经正式确定研制可变翼的 F-14。伯伊德意识到如果F-X同样是可变翼,国会必然会以节省开支为由要求空军采购海军的F-14。于是他在来不及和上司商议的情况下,在回答议员询问时抢先回答说,F-X将是一种固定翼战斗机。一句话挽救了F-X,也确定了该机的机翼构型。<br>    同年9月30日,经过长期争论之后空军终于发布了详细的F-X方案需求(RFP)。RFP指出,新型战斗机应该具有低翼载、高推重比(1:1),在马赫数0.9附近具有良好的机动性能;装备脉冲多普勒雷达,具有下视下射能力;足够的转场航程,无须空中加油即可自行部署到欧洲基地;最大马赫数要求达到2.5(不过,这一要求只在理论上达到过,后由于代价高昂且极复杂,F-X/F-15在挂弹后最大马赫数被限制在1.78);单座构型(主要是为了节省相应的附加结构和系统重量)相对双座机,预计可以减重约 2.27吨;360度环视视界;最大空战起飞重量不超过18.144吨;良好的可维护性(每飞行小时维护人时为 11.3)。另外还有一些和疲劳寿命、可视性、自启动能力等相关的要求。这一方案需求递交给几家竞争公司——波音、费尔柴尔德·共和、通用动力、格鲁曼、洛克希德、麦克唐纳·道格拉斯、北美·洛克韦尔、诺斯罗普等。<br>    10月24日,空军将F-X定名为 F-15。事实上,早在上个月航空系统分部工程总监R·F·塞姆勒就要求为新战斗机指定一个编号。按顺序来说,新战斗机应该被命名为F-13。但在此之前海军已经拒绝了这一编号,选择F-14作为其VFX的编号。这一次空军同样拒绝了“13”,而选择了F- 15。<br>    到12月30日,空军F-15系统计划办公室(SPO)已经收到麦克唐纳·道格拉斯、北美·洛克韦尔和费尔柴尔德·共和3家公司的投标方案,标价均为1540万美元。每个竞标者都被要求在1969年6月30日前确定最佳设计方案和技术方案,并在之后的两个月内确定造价。<br>    这3种方案并没有显著不同,只是北美和费尔柴尔德的方案均采用单垂尾设计。其中后者得到来自长岛的国会议员的大力支持,因为该方案如果中标将在长岛生产。经过详尽的评估之后,1969年12月23日美国空军系统司令部(AFSC)宣布,麦克唐纳·道格拉斯所提出的设计方案(公司代号199B)在F-15计划竞争中获胜,成为该计划主承包商。同一天F—15被正式命名为”鹰”。<br>    1970年1月1日F-15发展合同 (合同号F33657-70-C-0300)正式生效。麦·道开始进入全尺寸研制阶段。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111655669.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111655669.jpg\" border=0></A><br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511175278.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511175278.jpg\" border=0></A></P>
<P>初始合同要求生产20架用于工程发展,其中包括10架试验型F-15A(生产序列号71-0280/0289)和2架TF- 15A(后改称F-15B)双座教练型(71— 0290/0291),还有8架全尺寸发展型 (FSD)飞机,全部是F-15A(72-0113/ 0120)。由于麦·道曾经研制过”鬼怪”战斗机,使F-15早期研制工作于其中获益良多。乔治·格拉夫被任命为设计小组负责人,负责工程研制工作。项目经理唐·马文则负责处理组织工作的实际问题,并确保项目进度。<br>    1971年4月8日F-15评审工作最终完成。次年6月26日第一架原型机 YF-15A出厂(71-0280,代号F-1。需要说明的是,在官方文件中F-15没有原型机,首批出厂的就是预生产型,但在某些非正式场合,这批用于试飞的预生产型有时也被称作YF— 15.以区别于后来的生产型,下同)。整个项目进展速度快得令人吃惊。当然,这一切很大程度上要归功于早期的大量预研工作。该机随后被分解,由c—5运输机运往爱德华兹空军基地。<br>    1972年7月27日,麦·道公司首席试飞员欧文·L·保罗斯驾驶YF-15的F—1号机从爱德华兹空军基地起飞,开始这只“雏鹰”的首次飞行。此次飞行持续时间50分钟,最大飞行高度3658米,最大空速250节。一周内,该机试飞4次,累计飞行时间4小时48分,飞行马赫数最大达到1.5,最大飞行高度13716米。此后,9架单座原型机(F-2/10)和2架双座原型机 (TF-1/2)相继试飞(详见附表1)。自此,F-15长达30余年的辉煌历史拉开了序幕。<br></P>
<P><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111857984.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215111857984.jpg\" border=0></A><br>    需要指出的是.在F-15的试飞过程中,遥控模型扮演了相当重要的角色。事情起因是1971年4月负责研究发展的空军部长助理格兰特·汉森签发一份备忘录,其中提到空军当年由于失速和尾旋损失不少飞机,原因是相关的研究没有跟上。此后NASA德莱登研究中心开始研究以缩比模型进行相关试飞的可行性。10月,3/8比例的F-15遥控研究机(RPRV)项目正式批准。RPRV是铝、木、玻璃纤维混合结构,重1.099吨,价格仅25万美元,远低于一架原型机的价格(680万美元),且试飞风险和效果都要优于有人驾驶飞机。<br>    1973年10月12日,第一架F-15 RPRV由NASA所属的NB-52投下,进行首次试飞。这一次RPRV由直升机在空中回收,以后改为由飞行员遥控,以滑橇进行水平着陆。至1975年底, RPRV共进行了27次试飞。试飞迎角范围从20°~53°(由于风险太大,这在全尺寸原型机试飞中几乎是难以完成的),这使得NASA的工程师得以对F-15的大迎角飞行特性的数学模型进行检测。试飞结果显示,F-15具有较好的抗尾旋能力。当然,在人为故意操纵的情况下,RPRV可以进入尾旋状态,从而使研究人员可进一步获取F-15尾旋特性。后来试验范围进一步扩大,试飞迎角为70°~88°!<br>    至1981年6月中旬RPRV共完成 53次试飞。在后期试飞中RPRV进行了很多改装,以试验改装措施对于提高飞机抗尾旋能力的效果。尽管最终这些措施未应用到F-15.但RPRV项目获取的高质量尾旋数据对于后来美国战斗机研制却是极其宝贵的财富。<br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511202240.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511202240.jpg\" border=0></A><br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215112029619.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/20041215112029619.jpg\" border=0></A><br></P>
<P>    设计特点</P>
<P>    由于“战斗机黑手党”的介入以及用能量机动理论作设计指导,使得 F-15有了正确的设计方向,也为后来优良的机动性打下坚实的基础。为了进一步了解F-15的设计特点,本文对能量机动性和相应飞机设计参数之间的关系作一简单介绍。<br>    盘旋能力是战斗机的一个重要机动性指标。那么拥有什么样的盘旋能力才能在空战中占据优势呢?能量机动理论对此的描述是,在假定其他影响因素(包括飞机稳定性、操纵品质、武器、飞行员技术等)相同的情况下,两架以同样速度飞行的飞机通常以进行最小半径盘旋时不损失高度的一方具有优势;或者说,在不损失高度和速度(亦即能量)的前提下,盘旋半径小的一方通常具有优势。<br>    在稳定盘旋中,机翼所提供的升力不仅要平衡飞机自身的重力,还需要提供盘旋所需的向心力。需要特别指出的是,这里的”平衡”不仅包括大小,还包括方向。升力与飞机自身重力之比,就是我们所谓的“过载”,以重力加速度g表示。和我们通常想像的不同,在稳定盘旋条件下,过载唯一决定于飞机的坡度。例如,当飞机坡度为60°和78.5°时,对应的过载分别是2g和5g。而根据物理知识,在给定了过载以后飞机的盘旋半径和速度平方成正比。换句话说,在过载一定的前提下,两架不同的飞机同速飞行时具有相同的盘旋半径。当然,这个说法不完全正确,因为过载和盘旋半径还要受到机翼最大可用升力系数和平飞时翼载的限制。在给定的高度和速度条件下,机翼最大可用升力系数决定了盘旋中所能产生的最大升力,翼载则决定了最大升力中用于提供向心力的比例有多大。正是因为如此,不同飞机的盘旋能力也是千差万别的。<br>    此外,还有两个参数也限制了飞机的盘旋能力。首先,在给定的高度和速度条件下,飞机阻力随机翼升力系数的增大而迅速增大(其增大速度和幅度取决于机翼设计和马赫数),因此即使机翼产生的升力足够,而发动机可用推力不足以平衡由此产生的巨大阻力的话,飞机就会掉高度,这在空战中是相当不利的。因此要进行大过载稳定盘旋,发动机推力必须足够大。此外,还有一个往往被忽略的因素就是飞机的配平能力。机翼的高升力会产生巨大的俯仰力矩,如果纵向配平能力不足,飞机就会失控。<br>    以上这些被约翰·伯伊德等人以理论形式描述出来,这就是“能量机动性”。其中有一个关键性参数,即单位重量剩余功率(SEP)。其计算公式为:(飞机推力-阻力)x速度/飞机重量,其绝对值恰好等于相应高度的飞机爬升率。从飞机的飞行力学关系可知,飞机加速性能和爬升性能都与 SEP成正比。飞机的其他性能参数,如稳定盘旋性能、升限等也都与SEP有关,只有瞬时盘旋性能与最大可用升力系数及翼载荷有关,与SEP无关。了解了这些,就不难明白F-15低翼载、高推重比的由来以及这种设计所产生的作用。<br>    也许有人已经注意到,上面所提到的基本上都和稳定盘旋性能相关,而瞬时机动性却几乎只字不提。这是因为在F-15设计的年代,由于武器射击条件的限制,飞机设计强调的是稳定机动能力。而瞬时机动性成为飞机设计重点以及相关的角度空战战术的提出,则是20世纪80年代的事了。(待续)<br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511216746.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2004-12/2004121511216746.jpg\" border=0></A></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:35:00 | 显示全部楼层
<><STRONG>                                         <FONT color=#ff3300 size=5>附一</FONT>                     <FONT face=仿宋_GB2312 color=#f70968 size=3>  空中拦截战术指导</FONT><br></STRONG>杀手之路——空中战斗、截击基本战术 </P>
<p>
<P>序言 </P>
<p>
<P><br>    当—架飞机幽灵似的试图接近邻国边境时,对方的战斗机在接到地面指挥中心的命令后迅速升空拦截,双方在空中辗转腾挪,鹫击鹰搏,攻防快速转换中,一方断然出击,火光闪处敌机也化为齑粉,数秒中胜负立现。而空中截击,就是空战的号角和前奏。 </P>
<p>
<P><br>对每一位飞行员来说,空中截击是他必须掌握的最基本的战术。飞行员使用这种战术,可以迅速接近目标,并且判断出眼前这架飞机的真实身份。如果是敌机,可以把握时机将其击落。成功的空中截击战术。要求飞行员通过从地面指挥中心获取信息以及判断机载雷达的信息,对战场形势有一个动态的立体把握。如果不能做到这样,那目标就有可能从你的眼皮底下消失掉。更糟糕的是,如果你进行了错误的战术机动,那么“猎手”就有可能转变为“猎物”。 </P>
<p>
<P><br>空中格斗基本战术 </P>
<p>
<P><br>                             </P>
<p>
<P><br>空中拦截基本战术 </P>
<p>
<P><br>无论是在战争中,还是在和平时期,如果出现下列三种情况中的任一种,就有可能用到空中截击战术。第一种情况就是,当飞行员驾机在某一空域进行警戒,突然有目标准备闯入该空域,在接到命令后就需要对敌方目标或者未知目标进行拦截。冷战期间,欧洲的天空经常上演这样的经典截击战术,所以在很长时间内,欧洲的飞行员都把他们巡逻的空域称作“红色警戒区域”。这要求飞行员随时做好起飞准备,在接到命令之后马上就能升空投入战斗。第二种情况就是飞行员驾机在某些特定空域执行战斗空中巡逻(CAP),这种情况下,最容易用到空中截击战术。比如在第一次海湾战争期间,联军在沙特阿拉伯和伊拉克边境的战斗巡逻任务就非常频繁,一方面可以保证沙特王国边境城镇免遭伊拉克飞机滋扰,另一方面还可以保护联军空投的地面设备,以及沙特南部边境上空的联军信息搜集平台和其他非作战空中平台。包括早期机载预譬和控制系统(AWACS),“铆钉”大型电子侦察机。以及空中加油机等。而第三种情况就是准备执行空中打击任务时,当飞行员驾机掠过对方空域时,在这段时间内,你必须随时做好空中截击准备,也可能会成为被截击的目标。 </P>
<p>
<P><br>目标的识别——空中截击的前奏 </P>
<p>
<P><br>    无论是出现上述任一情况,还是因其他原因而进行的空中截击,第一步就是利用现有地面雷达,或者是空中预警机以及机载雷达对目标进行侦察和探测。另外,区域外的大型侦察机以及侦察卫星也可能会提供一些关于目标的信息。而在发现了目标之后,接下来该做什么,则主要取决于你和目标之间的距离和“交战中的优势规则”(ROE)。冷战期间,北约要求飞行员在警戒区域巡逻时,要对目标进行目视辨别,而这样给予飞行员的反应时间就非常少。如果对方采用电子设备对目标进行超视距识别,那他的战斗准备时间就更长,更全面。 </P>
<p>
<P><br>    如果是区域外的大型侦察机或者是预警机率先侦察到了目标,它会在第一时间内将目标所处位置等信息传输给飞行员。过去,进行这样的信息传输主要依靠两种飞机上装备的无线电通讯系统,而现在则主要通过数据链实现信息的实时传输,它可以将目标的各种信息以图像的形式传输给飞行员。这是一个巨大的进步,因为视觉信息比那些无线电数据来得更直观,飞行员更容易作出判断。F-14“雄猫”战斗机,米格-31战斗机和改进后的F-15E战斗机安装了这种数据链,从而具有了从其他飞机上接收图片信息的能力,在F/A-22战斗机上这类系统又发展到了一个新的高度,它的驾驶舱内的几个大型彩色液晶显示器可以同时显示从各个渠道得来的信息。尽管如此,F/A-22战斗机的飞行员也必须掌握无线电通讯和信号拦截技能,以防止它的数据链出现故障时,影响信息传输。 </P>
<p>
<P><br>    假如你是一个飞行员,并且使用语言通讯系统和其他飞机进行信息传递,你听到的关于敌机位置的报告,通常都是以你所熟悉的一个点为参照,敌机所处的相对位置;或者以你的座机为参照,敌机所处的相对位置。例如,侦察机通过无线电通讯系统向你发出了这样的信息:强盗, 180、35、低。它的完整意思就是说在低空180度方向上,有一架敌机,它和你的距离为35英里(约56千米)。在接到这样的信息后,你的任务不是等待命令,对目标发动攻击。你应该驾机转向南飞,并用机载雷达搜索目标,因为侦察机发给你的信息是不完整的,你不能以此准确判断出目标的位置。而用机载雷达对目标进行探测和定位,才是空中截击任务的开始。另外,通过机载雷达获得的信息。你应该对敌机位置有一个形象的认识,并确定它相对于你的飞行路线。完成上述这些工作之后,你就应该根据你的战术策略,僚机位置,天气情况。太阳位置,当地地形、以及机载燃油量等诸多因素,来综合考虑和估计对方可能采用的战术策略。而当你驾机高速接近目标时,留给你的思考时间其实非常少。 </P>
<p>
<P><br>一旦你通过机载雷达探测到了目标,并且确定了敌机相对于你所处的位置,你就要向地面指挥中心或者是区域外侦察机汇报它的位置。例如,你向地面雷达中心报告了30、右、10、低。你的意思就是目标在你航线的右侧30度方向,在你所处的水平面下10度方向。当你将这些数据报告给地面指挥中心后,地面中心的指挥人员会继续向你提供关于目标的量新的信息。还有可能纠正你在目标挥测过程中出现的错误。假如你刚才对目标位置的判断是正确的。你会收到地面人员发出的“Judy”信号,意思就是可以进行拦截。其实这个信号是暗示你如果有新的威胁出现,或者是拦截失败。你可以对目标进行跟踪监视,并不断报告目标的具体位置。其实一个好的地面雷达操作员就像是编队中的一架僚机,并且知道危机关头应该做什么。在确定了目标位置之后,你要与你的僚机互相通报信息,包括自己得到的雷达图像,以保证你俩探测到的是同一目标。 </P>
<p>
<P><br>截击基本战术 </P>
<p>
<P><br>    在准确测定了目标的位置之后,要进行成功的拦截,你还必须做到以下几方面。首先你和僚机应该组成灵活的编队,比如说你在前飞,而僚机平行飞行在你的后方45度方向。作为长机,为了最大限度地利用战场有利形势,你应该及早行动,提高成功的几率。另外,太阳的角度也是战场上一个重要的考虑因素。你总是喜欢以阳光为屏障躲避对方的探测,也就是说在战斗时,你习惯背对太阳占据有利攻击位置。一战时期,由于机载武器还仅限于机枪。而如何在空战中占据有利的攻击位置,可谓直接影响战争的胜负。所以当时的飞行员都喜欢背对太阳,对敌人发动攻击。因此,无论是驾驶性能落后的早期战斗机的飞行员,还是驾驶现代性能先进的战斗机的飞行员,他们都很喜欢这种战术。除了上述因素,在执行截击任务时。你还必须考虑到天气的因素,任何飞行员都不希望在飞行中突然钻进厚厚的云层,也不希望飞行中留下凝结尾迹(飞机在晴冷潮湿的空气中飞行时,尾部所形成的一条类似云的带状物)。同时,如果你已经能判断出敌人的雷达性能并不好,那你就可以创造条件逼迫对方克服地形的干扰来寻找你,那样你也不容易被发现。 </P>
<p>
<P><br>在准确判断出敌机的位置,并完成了上述准备后,你首要的任务就是在最短的时间内快速接近目标敌机,通过较好地利用“天线对冲偏角”(CATA),使你和敌机处于碰撞航向(就是两机相向飞行)和对冲状态。当你的战斗机和敌机进入碰撞航向时,如果此时你用雷达照射敌机,那么你的雷达照射方向和你的机身方向就可以形成“天线对冲偏角”。过去,飞行员经过训练,必须自己掌握如何计算“天线对冲偏角”,而现在先进的机载雷达就可以帮你完成这些。在这种情况下,你可以一直接近目标敌机,然后在你的导弹射程内。对其进行超视距攻击。同时,你要时刻注意你的雷达告警接收机,以确定你没有遭到对方锁定。 </P>
<p>
<P><br>A“转向机动”截击战术 </P>
<p>
<P><br>    按照上面所说的步骤如果你已经进入了对方的目视判别区域,那么你就要考虑改变自己的飞行方向。这时候你应该首先改出碰撞航向,使自己和敌机处于航向相反的平行飞行状态  为自己预留充裕的转向空间。这将保证你顺利转向并使自己处于敌机的“六点钟位置” (也就是敌机的正后方)。当然如果掌握不好,你也可能因此闯入敌机的编队,并且使你处于非常不利的位置,使对方僚机具有对你发起进攻的机会,而你却不能攻击对方编队中僚机。因为你现在处于一个尴尬的位置,你看不到对方的僚机。而对方的僚机可以看到你。因此,你必须再进行一次转向机动。 </P>
<p>
<P><br>    当你获得转向空间之后,你要紧盯着雷达,寻求转向机动的时机。在准备转向机动时,你要逐渐增大和敌机的航向偏差,并迅速停止减速。当敌机处于你的机鼻方向时,你就开始进行转向机动,飞机的转弯倾斜角度和过载的大小,主要取决于你和目标之间的距离,一般来说过载达到3g,倾斜角处于30-60度之间都是正常的,飞机也不会出现危险。如果你和敌机之间的距离过远或者过近时,你就应当考虑进行前进式转向机动或者是后退式转向机动。 </P>
<p>
<P><br>    当你和你的僚机完成转向机动逼近目标敌机,并完成对目标敌机的判别之后,你可以向你的僚机发出“Bandit”或者是“Blow through Friendly”等信号,让僚机做好攻击准备。接下来你就可以发出“Fox”信号,意思就是发射导弹进行攻击(Fox1代表雷达制导导弹,而Fox2则代表红外制导导弹)。如果你们的动作干脆利索,成功击落对方,你和你的僚机就可以重整编队返航了。但是,如果你没有击中目标,你将发现你已经陷入近距缠斗,因为你现在和敌机的距离非常近,那将是一场你不愿意看到,又不得不进行的战斗。而近距缠斗,好像是空中截击的必然结果。 </P>
<p>
<P><br>    而一旦进入近距离缠斗,那么空战形势就会瞬息万变,同时对飞机的机动性能要求非常高,攻守双方角色转变频繁。在“沙漠风暴”行动中,在沙特边界就上演了一场从空中截击到近距缠斗的战斗。沙特空军的一架F-15战斗机在南部边界执行空中巡逻任务,两架伊拉克空军的“幻影”-F1战斗机飞到该区域,准备对联军的地面设施进行轰炸,F-15接到地面指示后对两架“幻影”战斗机进行拦截,在发射导弹没有击中目标的情况下,凭借自己出色的机动性能,F-15成功击落了其中的一架“幻影”战斗机。 </P>
<p>
<P><br>  飞行员在平时的截击训练中,经常被教导要时刻注意雷达提供的各项信息。其实,由于种种原因,判断雷达提供的信息是很困难的。首先,雷达不可能会提供关于目标背后的信息,所以由于敌机的机动性能等因素,你就很难迅速判断目标的下一个动作。其次,雷达提供的都是事先指定的区域的信息。所以除非你和目标是对冲飞行即雷达一直锁定着目标,否则目标点总会在显示器上消失的。 </P>
<p>
<P><br>B“射手眼”截击战术 </P>
<p>
<P><br>    刚才在上文提到的转向机动,通常也被称作“尾前再攻击”,是空中截击时最常用的战术动作,而“射手眼”(Shootet-Eye)也是一种很常用的战术,该战术的实质就是一架飞机充当编队的“眼睛”,负责对目标的探测和准确定位,并向编队中其他飞机传递信息。在先进的电子目标识别装置和各种各样的红外制导武器出现之前,“射手眼”这种战术是非常流行的。这种截击战术对战斗机的编队要求非常严格,在安排编队中各机位置时,一架战斗机(充当“眼球”)前出编队数千米,而跟在后面的战斗机(充当“射手”)则必须与前面的战斗机保持稳定的距离和航向一致,同时保证自己的后半球空域不受到任何干扰,使两机都具有充足的转向空间。 </P>
<p>
<P><br>    在这样的截击编队中,后面的战斗机不用进行转向机动就可以和敌机处于碰撞航向,而“眼球”的任务就是确定潜在的目标是否是敌机。如果“眼球”探测到目标就是一架敌机并将信息传给后面的“射手”,“射手”就会发射导弹攻击目标,并一直用机载雷达对目标进行锁定跟踪。而同时,“眼球”则可进可退,它可以前飞攻击其他敌机,也可以转向协助“射手”对目标进行攻击。采用这种编队时,“眼球”的工作是最复杂的,并且最容易遭受攻击,因此担负这项工作的都是僚机。 </P>
<p>
<P><br>而另一种经常使用的截击战术就是垂直机动.也就是通常所说的“急跃升”。人们在考虑飞机的机动时,有一种惯性思维就是考虑水平机动多,而容易忽视飞机的垂直机动。而进行必要的合时宜的垂直机动,则可以让飞行员受益匪浅。无论你是在低空还是在高空飞行,当对手没有认真检查就贸然闯进你所在的空域时,你就会获得很好的战斗机会。当相向飞行的两机垂直高度差在3000-6000米之间时,是采用这种战术的最好条件。当你确定了敌机的位置,在实施该战术时,同传统的转向机动一样,要求你必须把握好实施机动的时机。对于所有执行截击任务的战斗机飞行员来说,首选的垂直机动应该是从高空向低空机动,这样可以有助于保持自身能量并使飞机获得较大的速度。如果你必须进行从低空到高空的垂直机动,那你就得把发动机开到最大加力状态。如果你的截击目标是米格-25R或者SR-71这样的高速侦察机。那就必须进行急跃升机动。其实在这类的截击战术中,运气和技术以及时机是一样重要的。 </P>
<p>
<P><br>尾声 </P>
<p>
<P><br>    在拦截高空高速目标时,最有效的拦截方法也就是前面所说的“尾前再攻击”战术。而要实施该战术,就必须要求有空中预警机或者是地面拦截雷达。对方的飞行速度超过你,就意味着你必须在更大的距离上就开始实施拦截战术,而不是想着采用其他拦截战术或者方法。在准备攻击之前,你也许必须完成一系列的机动动作。以准确跟踪目标,比如机身倾斜60度然后抬高机鼻进行转弯。但是,当你为发射导弹而接近了飞机最小速度时,你必须逐渐下压机头以保持速度,并在发射导弹之后迅速加大发动机推力,主要是为完成任务后撤离作战空域做准备。不过,如果你很不幸,没有击中目标,那你加速几乎是没用的,你就必须调整状态,进行再次攻击。 </P>
<p>
<P><br>    相比较来说,急跃升截击战术是最容易防御和破解的,只要对方稍微改变飞行方向,就会轻易甩掉你,所以这也是SR-71“黑鸟”侦察机从未被击落过的主要原因。因为它的速度非常快,当发现有战斗机拦截时,它可以迅速改变飞行方向,并甩掉拦截机,至于你想从后面追赶它,恐怕是难上加难。 </P>
<p>
<P><br>  同其他的作战战术一样,要掌握空中截击技巧,必须进行大量的训练。而你要想在战场上成为“空中王牌”,你就更应该熟练掌握空中截击战术,因为它就是空战的前奏。帮助你捕捉电光火石之间的空战机会,让你踏上“杀手之路”。 </P>
<p>
<P><br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2005-3/200532995550354.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2005-3/200532995550354.jpg\" border=0></A><br><br><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/skins/default/filetype/jpg.gif\" border=0>此主题相关图片如下:<br><a href=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2005-3/200532995630569.jpg\" target=\"_blank\" ><IMG src=\"http://bbs.3gofly.com/UploadFile/2005-3/200532995630569.jpg\" border=0></A></P>
[此贴子已经被作者于2006-2-15 0:36:44编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:41:00 | 显示全部楼层
<STRONG>几种空战战术<BR></STRONG>
<><STRONG>节选《空战战术的过去,现在和将来》中的几种空战战术:</STRONG></P>
<P><STRONG>一、双机双向夹击<BR></STRONG>  攻击方的双机编队迎头发现目标后即在适当距离左右分开。僚机从目标左侧进入,在目视发现前即实施超视距攻击。而长机则从目标右侧进入,高度略高,到目视发现距离发射格斗导弹攻击。当然两者的攻击方法也可以互换。如在尾后发现目标,双机也立即左右分开,当对方攻击其中一架时,另一架可以转头攻击对方,反之亦然,成互相掩护态势。 <BR></P>
<P>  <B>二、徉动夹击</B> <BR>  这是一种诱饵战术,适于双机或四机编队。当该编队在远距离发现目标后,在适当距离长机或长机组向目标机容易发现的正前方徉动。而僚机或僚机组稍迟一些向目标侧后转过去。当长机快速通过目标前方(以正侧方对着目标,即航向差90度,对方导弹在正侧方攻击快速目标一般较难),僚机组已稍稍对着目标的腹部(如它在转弯攻击长机)或尾后,并立即用导弹攻击。长机通过目标前方后,立即转过头来夹击目标。</P>
<P><BR> </P>
<P>  <B>三、磨盘式攻击 <BR></B>  对于有多目标攻击能力的飞机可以使用这种战术,在远距离迎头自左到右或自右到左同时向多目标连续发射中距导弹,然后立即急盘旋下降以防止或甩掉对方在差不多同一时间发射的导弹,并相机再次上升攻击。<BR><BR>  另附:在现代空战中,迎头攻击的概率高达45%左右,尾后攻击约45%,侧方攻击约10%。另外用计算机模拟空战表明,在正前方偏10度左右攻击(用红外制导格斗导弹,离轴40度)命中概率高达71%,若偏20度,为52.2%,而正侧方攻击命中概率19.3%,尾后左右45度攻击,命中概率只有12.5%。由此可见,最有利的进攻方向是目标正前方偏+/-20度左右。因此今后的空战不一定从目标后方进入。<BR></P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:41:00 | 显示全部楼层
-<STRONG>高级空战战术</STRONG>
<p>空战是一个复杂、动态的环境。为了取得胜利,<br>你必须在战斗之前彻底的做好准备。<br>了解下列高级空战动作将使你在成为空战英雄道路上取得成功。<br><B>急转弯(Break Turn) </B><br>    急转弯是所有空战机动中最基本的。当敌机准备对你射击时,迅速的增加离轴角(AOT),这是个高G动作。以利用最大的瞬间转弯速度转向攻击者。一旦你完成一个急转弯,应该马上作出其他的动作。维持一个急转弯将使你成为一个再好不过的靶子,当急转弯完成后,你与敌机在空间上应该相差不多,一般而言,你的下一个动作应该使你摆脱敌机。 <br><B>高强势回旋(High Yo Yo) </B><br>    强势回旋是攻击性空战的基础。在角度战斗中如果你占据了敌机机尾具有攻击性的位置,可采取High Yo Yo,但此时只能采取延迟追击,无法将机首指向敌机时。注意少许的滚向外侧,维持延迟追击然后拉高机首。一般来说,一连串小的强势回旋逐渐减少AOT较单一型回旋的效果来的好,一旦在大型的强势回旋中犯错,你将不能对敌机可能突然做出的动作有所反应。而且,强势回旋可使你不必承受过大的过载就能接近敌机。 <br><B>低强势回旋(Low Yo Yo) </B><br>    低强势回旋与高强势回旋相反,高强势回旋减小且增加AOT且增加敌我间距离,而低强势回旋则增加AOT且减少敌我间的距离。当你拥有一个良好的射击机会,但敌机在你武器最大射程之外,为了接近敌机,你将机头压低至地平线以下以增加速度,不幸的,增加速度几乎总是增加了转弯半径,强迫你进入延迟追击并增加了AOT,因此,一个低强势回旋几乎总是需要接着进行高强势回旋以改正因增加速度所导致的角度问题。低强势回旋通常被用于追击拥有速度优势的敌机,此时敌机企图平飞自你武器的范围内逃离。在这情况下,你可以压低机首,俯冲于敌机之下,增加的速度将增加接近率,但你必须小心不要降得太快,如果你降的太低或加过多的速度,你将无法将机首指向敌机而它将离你更远。 <br><B>桶滚(Barrel Roll) </B><br>    桶滚这个名字是从战机行进路线而来的,桶滚不仅是飞行特技,也是一种攻守兼备的机动动作。 <br><B>攻势桶滚(Offensive Barrel Roll) </B><br>记住:在任何情况下防止飞越敌机,飞越敌机或在敌机前方飞行是致命的错误而它多半要你付出“生命”的代价,飞越敌机是由于无法消除的过高接近率;你太快的接近敌机而无法及时减速,在这种情况下,桶滚是一种解决的方法,如果你无法以拉高机首的方法快速的减低速度,将操纵杆拉到底并完成一个与现在转弯方向相反的副翼滚。当滚至敌机外侧时,机首抬高使速度下降,这样就防止了飞越敌机。 <br><B>防御桶滚(Defensive Bsrrel Rolls) <br></B>    当拥有足够AOT时利用桶滚可以强迫攻击者飞越它以避免你射击,防御桶滚必须小心的选择时机,如果太早使用桶滚将导致敌机继续跟踪你而不受影响;太晚使用则敌机可能已经开始射击。完美的使用时机必需令敌机感到意外且逼迫它在飞越你前没有足够的时间作出反应。 <br><B>剪式飞行(Scissors) </B><br>    无论你问哪位飞行员,他都好会告诉你同样的事:“如果进入剪式飞行,你将面临危险”。 <br>    剪式飞行是一系列当战机转向对方时的反向旋转,目的在于抢占尾后攻击位置。在空战中如果攻击者发觉即将飞越目标,而防御者在发现这一情况后又过早转向攻击者,那么双方就进入剪式飞行。如果你是攻击者,剪式飞行应是你所想到的最后一着,而作为防御者,剪式飞行意味着你将面临危险,同时也说明攻击者犯了一个错误。<br>    当剪式飞行时,除了保持高G并转向敌机外不用作任何事。当然,这将很快消耗速度及能量,理论上,在剪式飞行中[胜利者]代表强迫敌机处于自己的前方且拥有足够的能量将机首对准敌机。较常见的是,其中的一架战机失速且坠向地表,如果另一架战机仍留下任何种类的能量,应该做转向且下降并在敌机恢复前攻击敌机。另一种情况是,参战双方可一连串的桶滚取代急转,籍由高度/速度的转换维持一些能量,但这并非理想解答。<br>    每当战机交会时,双方都冒着碰撞及开火的危险。交会距离分离的太远时将允许你进入机炮射击,而太近的结果通常是相撞。简而言之,剪式飞行是不好的。<br>   如果你发现你正处于剪式飞行中,你该如何脱离?在只使用机炮的环境中,可以在略过敌机的机尾时时立即执行破S。如果你可以持续的增加并保持速度,你将可以脱离敌机的机炮射程。而敌机使用导弹的环境中实行破S会让热寻导弹锁住你的发动机尾喷口。假使你无法脱离敌机的其武器射程,你就必须赢得剪式飞行,如果你无法借助外侧转弯赢得剪式飞行,你就死定了。<br><B>英麦曼回旋(Immelman Turn) </B><br>   英麦曼回旋十一个高推力,垂直的反转。首先,一架低推力的战机抬高机首,作一百八十度地滚转,上升到一个极高的高度后再做一次反转,最后飞向相反的方向。高推力可以通过垂直爬升扩大机动范围,在垂直爬升中进行副翼滚,然后完成一个一百八十度的滚转。英麦曼回旋使飞机在水平方向产生一个90度的转弯同时在垂直方向上产生位移。 <br><B>破S(Split S) </B><br>   破S是个一百八十度的下降滚转,反向滚动地向后拉操纵杆,使战机下降,保持持续的拉力直到战机水平并朝向反的方向。 <br>   破S可快速获得速度,除了下降之外,反转增加了战机的向地表下降的路线,如此增加了加速,在下降时,增加的速度增加了垂直方向的转弯半径,在低高度进行破S或在下降时保持了过高的速度可能使战机无法拉起。<br>     由于可快速的获取速度,破S在只使用机炮的环境下是个极佳的脱离机动;在导弹环境中破S通常是无效的,这是由于导弹拥有较远的射程。<br><B>对地攻击(Ground Attack) </B><br>在对地攻击任务中胜利的定义是击中敌人而不使自己被击中。 <br><B>突击(Surprise) </B><br>    突击敌人总是好事。试着将飞机降至500英尺或是更低,地面雷达系统可以探测到高空的飞机,但对低空飞行的飞机效果则差的多。许多得敌人防空单位必须移动以便你进入射程。如果你自敌人防空部队意想不到的方向接近他们而不被发现,敌人将不得不仓促应战,这使得你有一个机会为释放武器并脱离。 <br>雷达也无法穿透固定的物体,如山丘、建筑,试着飞低于山丘之间或一边串建筑之后以逃避敌人雷达。<br><B>保持在敌人武器射程之外(Remanin Outside Enemy Range)</B><br>   试着保持在敌人防卫范围之外。例如:如果目标是由稠密的雷达制导的SAM导弹防守,就以低高度接近,因为SAM导弹在对付低空目标时效果不佳;如果主要是由高炮(AAA)防御,保持在超过5000英尺的高空,用为AAA无法达到这样的高度。<br>   同样的,试着使用远距离攻击武器,如果敌人的最大防御范围是20nm时,就以射程30nm的武器攻击。这使得你安全的保持在敌人的防卫范围之外,明显的,在指定任务中远距离攻击武器不会总是可获得的或适合该任务的,但总是应该优先考虑使用它。<br><B>AAA弱点(AAA Weaknesses) </B><br>   AAA对低空目标是致命的但确有着限制。尽管现代化的AAA系统仍需用肉眼瞄准,因此,如果你从正前方以外的其方向接近老式的AAA,几乎可以保证他们不会击你,更进一步地,如果你飞的越快及躲闪的越多,对AAA而言就越难以计算提前量。
[此贴子已经被作者于2006-2-15 0:41:05编辑过]
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:50:00 | 显示全部楼层
<STRONG>世界各国战机超视距空战能力比较<BR></STRONG>
<BR>
<>下列数据,第一个为雷达型号,第二个为此雷达对战斗机大小(RCS=5平方)的探测距离,所以比大多数网上的“雷达最大探测距离”要小,网上数据大多取对大目标(RCS=100平方)的值,这点请注意。第三个乃本机RCS值。</P><BR>
<P>先说说RCS值与对方雷达探测距离的关系,如果一部雷达对战斗机大小目标的探测距离为100公里,那当我的飞机RCS=3平方的时候对方在多远可以发现我呢?答案是88公里左右,也就是原先探测距离的88%,当RCS=1时对方对你的探测距离下降为67%,RCS=0.75时为62%,RCS=0.25时为47%,RCS小于0.005(美国隐形系列战机RCS估计上限)时小于18%。</P><BR>
<P>下面就是各国战机的雷达探测距离与本身的RCS的数值,RCS值各方面数据出入较大,取中间值,国产战机RCS仅为估计值,供参考。</P><BR>
<P><B>美国</B></P><BR>
<P>F-4  AN/AWG-10      38公里     RCS=20    (单位均为平方米,下略)</P><BR>
<P>F-14A  AN/AWG-9     200公里     RCS=12</P><BR>
<P>F-14D AN/APG-71     170公里     RCS=12</P><BR>
<P>F-15A/C  AN/APG-63     110公里     RCS=10-15</P><BR>
<P>F-15E  AN/APG-70     150公里     RCS同上</P><BR>
<P>F-16A  AN/APG-66     55公里     RCS=2-3</P><BR>
<P>F-16C  AN/APG-68     80公里     RCS同上</P><BR>
<P>F-16C  AN/APG-66V2/3     70公里     RCS同上</P><BR>
<P>F-18C  AN/APG-65     70公里     RCS=3</P><BR>
<P>F-18E  AN/APG-73     85公里     RCS=1</P><BR>
<P>F-20  AN/APG-67    70公里     RCS=3</P><BR>
<P>F-22  AN/APG-77     230公里     RCS=0.001</P><BR>
<P>F-35  AN/APG-81     150公里     RCS=0.005</P><BR>
<P><B>西欧</B></P><BR>
<P>狂风F3  猎狐犬     100公里     RCS=8</P><BR>
<P>海鹞  蓝雌狐     110公里     RCS=3-8  (蓝雌狐就是EF-2000上CAPTOR雷达的原型)</P><BR>
<P>阵风  RBE2     150公里     RCS=0.1-0.5</P><BR>
<P>鹰狮  PS-05A     90公里     RCS=1-2</P><BR>
<P>台风  CAPTOR     200公里     RCS=0.5-1</P><BR>
<P>幻影F1  Cyrano4     45公里     RCS=10左右</P><BR>
<P>幻影2000C  RDM     85公里     RCS=3-5</P><BR>
<P>幻影2000-5  RDY     120公里     RCS同上</P><BR>
<P><B>苏联/俄罗斯</B></P><BR>
<P>MIG-21  RP21-22     9-15公里     RCS=3     (雷达看得还没眼睛远…………)</P><BR>
<P>MIG-23  高空云雀     35公里     RCS=10左右</P><BR>
<P>MIG-23ML Sapfir23ML     40公里    RCS同上</P><BR>
<P>MIG-25  Sapfir25     60公里     RCS=15</P><BR>
<P>MIG-29  NO19     70公里     RCS=3-5</P><BR>
<P>MIG-29SMT  NO19ME     130公里     RCS同上</P><BR>
<P>MIG-31  Zaslon     120公里     RCS=15</P><BR>
<P>MIG-35  RP35     130公里     RCS=5-10</P><BR>
<P>SU-27 NO-01     110公里     RCS=12-15</P><BR>
<P>SU-35  NO-11     150公里     RCS=15-20</P><BR>
<P><B>中国</B></P><BR>
<P>FC-1  EL/M-2032     45公里     RCS=3</P><BR>
<P>J-10  未知     65-90公里     RCS=1-3</P><BR>
<P>J-8II  未知     30-70公里     RCS=8-10</P><BR>
<P><B>中国台湾</B></P><BR>
<P>F-CK-1  金龙53     70公里     RCS=3    (金龙53就是AN/APG-67)</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:51:00 | 显示全部楼层
<>要注意的是上面的距离为最大搜索(也就是发现目标)的距离,要追踪(获取目标数据提供给导弹)的距离还要近,一般来说机械扫描的多谱勒雷达的追踪距离为搜索距离的7成左右,相控阵雷达会好一些,也就是说如果雷达能在100公里发现目标的话,要追踪锁定和发射导弹的距离不大于70公里。</P>
<P>从上面的数据可以看出,二代机的超视距(BVR)空战能力极为有限,发现战斗机的距离为30-50公里,实施追踪的距离大约是25-30公里,之后发射半主动雷达导弹,飞机还得一直照射目标直到目标摧毁为止,如果目标做机动摆脱了导弹再转回来,两者的距离也足以进入格斗空战了。以那时候的半主动弹性能,命中目标不比买彩票中奖容易多少。基于这种只比摆设好一点的BVR空战能力,世界各国三代机又放弃了双高性能而重新重视中低空机动性了。</P>
<P>一般来说,同级别的雷达,西方的比俄罗斯的要好一点。同样性能的雷达中,相控阵的比机械扫描的好,主动相控阵又比被动的好。当然,性能是不能忽视的,日本F-2那种对战机探测距离为80公里,而且还经常丢失目标的主动相控阵谁敢要?</P>
<P>三代轻机的发现战斗机距离为50-100公里左右,后期看得远一点。如果大家是轻对轻,相互发现的距离也许在50公里甚至更近,在30-40公里开打,现实中大多数BVR也是发生在这个距离左右。在这个距离,主动弹比半主动弹有着无可比拟的优势,因为主动弹导引头大约能抓15-20公里内的目标,如果双方迎头的话导弹自己飞10公里不到就可以抓到目标,打主动弹的飞机射完之后就可以拍屁股走人,但如果是用半主动弹就很悲哀了,跟着导弹往前冲,自己的导弹还没打到人(对方撤退,距离拉远)人家的导弹就到了,避的话自己的导弹肯定脱靶,不避的话自己的小命比较危险。这就是主动弹与半主动动弹的差别。</P>
<P>一般来说,西方三代半有着三代重机的雷达探测距离(100-200公里),比三代轻机更小的RCS,加上更好的电子对抗设备,所以他们面对三代机时有着比较明显的优势。他们能使对方雷达发现他们的距离降低一半左右,三代轻机大约在30-40公里处发现,20-30公里处跟踪,现阶段的主动弹大约30公里内就是不可逃逸区(不能靠做机动摆脱),你到30公里的时候如果还不能还击,对方一定会把中距弹打出来而你会很麻烦。三代重机能在70公里左右发现三代半,基本上能发挥中距弹的有效射程,但问题是对方能在200公里开外就发现三代重机,占尽先机可以从容应对(譬如包抄、侧击、低空接近等),反正就是不让三代重机发现自己而且自己可以先发起攻击。提升雷达性能容易,降低RCS难,这也是为什么我觉得三代重机会比三代轻机更早被淘汰。</P>
<P>如果是四代对三代,那差距就更大。不说环境意识超巡超机动上的优势,光匿踪性四代的RCS就小至可以降低对方探测距离为原先的10%-15%,SU-35能发现F-22的距离为20公里,R77的导引头能锁定F-22的距离为1公里,足以让SU-35使用者感觉到绝望的数字。还有,预警机也不能反隐形,现阶段预警机能发现战斗机大小目标的距离为150-260公里,当预警机能发现F-22时,F-22的AIM-120也足以够得着预警机有余。假设中国现在能有F-22(不管是偷来的抢来的还是骗来的),打E2T是一打一个准。</P>
<P>从上面的表里可以看到法国的雷达探测距离比较远,这也是法国战机一贯的风格,不强调机动性而强调中距拦截能力,和俄罗斯强调机动性是刚好相反。而中国现阶段BVR最有发展潜力的就是J-10,J-8机体老旧升级潜力小,不管出到H还是G其固有毛病还是很难改得掉,FC-1机头小雷达性能有限,J-11是三代重机,就那RCS未打就先输三成。</P>
<P>当然,影响BVR空战的因素还有很多,譬如环境意识(知道你的对手并且不让你的对手知道你)、座舱人机工程水平(要按多少个按钮才能把导弹打出去)、电子对抗设备水平(机动摆脱无效后最后的救命稻草)、导弹水平等等等等,这些都是要综合且具体的看各种飞机的具体水平,并不是光看雷达和RCS就可以的。但不论如何,BVR空战对飞机的机动性与升限等的要求其实并不多,譬如什么J-8II很适合打超视距之类的话根本就是扯蛋,J-8II能打超视距,是因为他干别的只会干得更差。</P>
<P>中距弹不算流星的话,大体都在同一水平,最大过载30多G,有效射程(迎头)60公里左右,不可逃逸区大约在30公里以下。相对来说,法国的米卡弱一点点,但技术水平都在同一层次。流星的有效射程在100公里左右,末端动能号称是现今主动弹的4倍,估计其不可逃逸区在50公里甚至以上。而F-22打出的AIM-120的有效射程要比现今主动弹远3成到5成,拜其超巡能力之赐。</P>
<P>流星简介:“流星”采用90年代发展的可调节火箭/冲压发动机推进,能自动调节燃料消耗,增大射程、提高了飞行速度,有两个进气道类似飞机机腹进气道的排列方式安装于机体一侧,进气道上各有一个弹翼,弹体尾部有四个尾翼。射程150公里,不可逃逸区为20~80公里(恐怖)</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:53:00 | 显示全部楼层
<>【飞行员在机炮格斗中操控飞机必需要掌握的几套动作】</P><BR>
<P>序言:</P><BR>
<P>尽管手册上关于机动方面有不少的篇幅介绍,不过我还是根据我自己的体会,通俗的给新鸟讲一讲在与AI较量时实际运用的机动方法。我这里不谈B&amp;Z的打法,主要谈一谈与敌机缠斗的方法和基本动作要领以及原理。但愿能给新鸟一定的启发。若有不到之处还请老鸟批评指正。谢谢!</P><BR>
<P>1.垂直筋斗</P><BR>
<P>      这是与敌机交会时必需要做的动作之一,也是用的比较普遍的机动动作之一。在与敌机首次照面准备格斗时,基本上都是在头对头的情况下发生的,这时双方均想巧妙的避开对方的迎头射击,尽快的机动到对方的后半球。这种时候可用的机动动作有:垂直筋斗,左右水平滚转,45度筋斗加反扣和半个筋斗加倒扣。这要根据你说驾驶的机种的机动能力来确定你要做的动作。一般笨重的飞机比如SU33不易做其他动作,而是要用垂直筋斗机动比较容易保持能能量。              </P><BR>
<P>      这个动作的要领是,油门不易开到最大,特别是在准备筋斗时,更要全收油门,开减速板和襟翼。这样做的目的是为了达到最小的半径来切入敌机的后半球。在做这个动作时,要注意你的拉杆的杆量,不易过大,否则容易使飞机时速。难以再操控飞机进行下一个动作。筋斗过后还要根据敌机的动向来调整你的切入角度,以保持你的飞机切入敌机的飞行轨迹之中。否则容易造成对头的局面。</P><BR>
<P>2.左右水平滚转(俗称:剪刀)</P><BR>
<P>   这个动作是无奈的情况所用的机动动作,此动作消耗能量。此动作的目的是为了对付已经在你后半球,并近距离咬住你的敌机时,用此法摆脱敌机比较管用。这个动作的要领是,首先要注意敌机的运动方向,这是关系到你的第一把剪刀究竟应该剪向何方。当目视锁定看见敌机运动到你的5点或者7点的位置时,此时让飞机保持与地平线90度的角度再拉杆开始机动。一直机动到敌机在你的头顶上,再让飞机向另一侧保持90度拉杆,使得敌机又一次的在你的头顶之上,就这样反覆地这套动作,一直到摆脱咬尾。那么什么时候才算是摆脱了敌机的咬尾呢?那就是当敌机的机头几乎已经与你对头的情况下,你就算完成了“剪刀”任务了。不过要注意的接下来的动作。</P><BR>
<P>     由于你在做“剪刀”时,丢失了大量的能量,为了迅速补充能量,此时应该利用敌机与你对头飞过,还未掉头再次咬你的有限的时机,改平并加速来补充能量。当平飞有了具备做筋斗能力的速度时,再可以做下一个机动。</P><BR>
<P>3.减速摆脱</P><BR>
<P>当敌机高速追逐并近距离咬住你的六点时,在没有其他更好的摆脱方法时,用减速摆脱敌机也是一种可取得方法。这种方法见效快,往往会让对手措手不及。做这个动作的前提是:在高速的情况下,敌机超近距离咬尾。做这个动作的要领是:由于此时敌机离你非常近,所以首先要注意用适当的小动作来避免敌机的射击,第一个动作应该是全收油门稍稍拉高,拉高的目的是为了保持高度能量。拉高的时候切记动作死板,最好带些轻微的横滚晃动动作,这样敌机很难瞄准射击。当看见敌机已经消失在你的机肚低下时,你就可以推杆,很快敌机就会出现在你的前半球。</P><BR>
<P>4.45度筋斗加反扣</P><BR>
<P>这个动作的目的是为以更小的半径以及类似于“伊梅尔曼”的动作最快的切入敌机的后半球。动作要领是:盯住敌机的运动方向,尽量朝敌机的尾部方向45度角拉起,微微收油门,待飞机的速度降之较低将要时速的时候,往该方向踩满舵并压杆。这样飞机就无需在空中划一个较大弧度就能切入敌机的后半球。</P><BR>
<P>5.随机翻滚(也就是桶滚)</P><BR>
<P>当敌机在你的距离较近的后半球时,这个动作的优点就是不易掉能量而又能摆脱敌机点追踪。要领是盯住敌机的前提下左或者右(根据你的机动方向而定)压杆伴随拉杆。这个动作是近距离格斗最普遍用到的动作,效果非常好。</P><BR>
<P>6.半个筋斗加倒扣</P><BR>
<P>这个动作的特点也是为了加快180度转向的速度,尽快咬住敌机。要领是。拉高以后往一侧压杆同轴滚转180度,然后拉杆,飞机很快就会掉头转向敌机。如果当时你说驾驶的飞机有一定高度的话,可以直接往一侧压杆同轴滚转180度,然后拉杆,完成这个倒扣的动作。</P><BR>
<P>7.左右滚转高悠悠</P><BR>
<P>这个动作对付不停地跟你水平滚转的敌机非常有用。一般的玩家以及游戏里的AI经常会在被你咬住后半球的时候用此法来摆脱你的追踪。水平左右滚转是最最消耗能量的机动动作。经常会有玩家在遇上这样的情况下,拼命的拉杆以求用最小的半径来尽快让敌机进入你的瞄准器。这样当敌机的机动能力超过你所驾驶的飞机时,你的这个动作无疑是在帮助敌机,白白消耗最大的能量。正确的动作应该是用“高悠悠”来对付。要领是:盯住敌机,除了以及在进行的左右滚转追逐动作以外,应该伴随往天空一侧压杆,除了在跟着敌机作水平滚转的同时。飞机会慢慢增加高度,待飞机达到一定高度和速度接近失速时,就可以往地面的一侧来压杆。从外部视野可以看到敌机是在一个水平位置在划弧度,而你的飞机是在一个三维的空间划了一个45度角的弧度,这样的一套转弯动作伴随着拉高,俯冲的动作,飞机不但抄了近路,而且还利用爬高俯冲来保持较好能量。</P><BR>
<P>8.领先追逐(抄近路)</P><BR>
<P>这个动作就是提前预见敌机运动方向,并提前做一个动作。看上去好像敌机此时出在你的左右或者身后,但是你却提前切入了敌机将要运动的方向,很快敌机就会出现在你的前方。动作要领:稍稍减速和根据实际情况往敌机必定要飞过的线路转弯。</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:54:00 | 显示全部楼层
空气动力特性
<p>
<>一、升阻比与有利迎角: <BR>1.升阻比(K): <BR><BR>同一迎角的升力与阻力之比,叫升阻比。升阻比是表示飞机的空气动力性能的参数。 <BR><BR>K=y/x=(1/2Cyρv2s)/(1/2Cxρv2s)=Cy/Cx <BR><BR>从式中看出:升阻比就是升力系数与阻力系数之比,随迎角的改变而改变。 <BR><BR>2.有利迎角: <BR><BR>随着迎角的变化,升力和阻力的变化情况有所不同。能获得最大升阻比的迎角,叫 有利迎角。 <BR><BR>在小于有利迎角的范围内,随着迎角的增大,升阻比逐渐增加;超过有利迎角后, 迎角再增大,升阻比反而减小。 <BR><BR>二、失速 <BR><BR>超过临界迎角后,产生严重的分离,升力急剧下降而不能保持正常飞行的现象,叫失速。 <BR><BR>1.失速的征候 <BR><BR>(1)飞机抖动并左右摇晃:这是因为机翼上表面气流强烈分离而产生大量涡流,引起升力时大时小,和左、右翼的升力变化不均造成的。 <BR><BR>(2)杆舵抖动、操纵变轻:飞机超过临界迎角时,机翼上表面的气流强烈分离,产生了大量涡流,影响到各个舵面,所以杆舵发生抖动;涡流区内的压力较小,所以杆舵变轻。 <BR><BR>(3)飞机下降、机头下沉:超过临界迎角后,会使气流分离,升力下降;另外,由于阻力增大,速度减小,也使升力降低。当升力不能维持飞机的重力时。就会使飞机下降;促使机头下沉。 <BR><BR>2.失速的处理 <BR><BR>判明失速后,应立即推杆减小迎角,恢复升力。待飞机获得速度后,即可转入正常飞行。 <BR><BR>三、空气动力性能曲线: <BR><BR>1.性质角(θ) <BR><BR>总空气动力(R)与升力(Y)间的夹角,叫性质角。 <BR><BR>从图中看出:性质角越小,升阻比越大;反之,性质角越大;升阻比越小。性质角是由升阻比的决定的。反映升力与阻力的比值。所以把它叫做性质角。 <BR><BR>2.空气动力特性曲线: <BR><BR>飞机的升力系数和阻力系数随迎角变化的关系,在座标中用一条曲线面出来,这条 曲线就是空气动力特性曲线(又称极曲线)。(图1—1—15A) <BR><BR>  <BR><BR>曲线的纵座标代表升力系数,横座标代表阻力系数。曲线上的每一点代表一个迎角。从曲线可看到各迎角的升力系数、阻力系数和性质角。另外,还可看到几个特殊迎角。 <BR><BR>·曲线与横主座标的交点(-4°)是零升力迎角。 <BR><BR>·曲线最高点(16°),升力系数最大,对应临界迎角。 <BR><BR>·由座标原点(O)向曲线作切线,切点(8°)的性质角最小,升阻比最大,这个迎角 即是有利迎角。 <BR><BR>四、双翼的空气动力特点: <BR><BR>1.升力 <BR><BR>气流流过机翼时,由于下翼处在上翼的下面,其气流流速会受上翼下表面流速减慢 的影响而变慢,以致使下翼的升力减小。 <BR><BR>2.阻力 <BR><BR>由于双翼机的上下翼之间相隔很近,上下翼的翼尖涡流相互影响,而使总的翼尖涡 流增加,从而使诱导阻力增大。 <BR><BR>超轻型飞机的速度很小,欲获得足够的升力,就需要面积较大的机翼。为了使结构 重量较轻,有些超轻型飞机采用双翼的结构形式。如“蜜蜂”3型超轻型飞机。</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:54:00 | 显示全部楼层
<STRONG>飞行物理学常识<BR></STRONG>飞行归因于作用在飞机上的几个力。第一个是飞机的重量,即将飞机拉向地面的重力。第二个是引擎产生的推力,它通过空气推动飞机,飞机向前运动引起空气在机翼上方运动,反过来又产生可抵销重力的升力。最后一个作用在飞机上的是阻力,它是与飞行相反方向产生的力。<BR><BR>多个力可同时从不同方向作用于同一架飞机上,单个的力称作分力,多个力作用总的效果称为净力或合力。<BR><BR><BR><BR>推力<BR><BR>产生推力是飞机引擎工作的基本目的。这个力使飞机能够克服惯性(阻止物体改变运动状态趋势的性质)。推力使飞机向前运动,然后使机翼产生升力。飞机的推力/重量比是飞机的普通度量标准,即飞机的最大推力与飞机的总重量之比。推力/重量比大于1表示飞机可以克服重力。<BR><BR>推力/重量比大于1:1表明飞机可以克服地球引力,而竖直向上飞行的F—15E双涡轮喷气引擎(PW—200型引擎)每个可产生23450磅的推力。<BR><BR>引擎产生的推力驱动飞机向前运动,使得空气在机翼上下表面运动,从而产生压力,将机翼向上推。推力也可改变飞机的速度。<BR><BR><BR><BR>上升<BR><BR><BR>当机翼在空气中运动,并将空气上下一分为二时,飞机就会升起来。一半空气流过机翼上部,另一半空气从机翼下部通过。流过机翼附近的空气在碰撞点被一分为二(见下图),并分别从机翼上下外表面流过。<BR><BR>机翼上表面的弯曲度比较大,因此机翼上表面比下表面长(参见图),流过机翼上表面的空气的表面面积要比流过下表面的面积大。从机翼上部流过的空气行程长,因此它的流动速度比从机翼下部流过的气流要快。机翼上表面上的较快的气流对机翼上部的压力要比下表面上的气流对机翼下表面的压力要小,这样就产生了压力差,即机翼上表面与下表面之间的压力不平衡,这个压力将机翼向上报,使得飞机上升。<BR><BR><BR><BR>攻角<BR><BR><BR>机翼产生的升力大小随机翼碰撞空气的角度变化而变化,这个角称为攻角(AoA角),不要将攻角与空间方位角或机头与水平的倾角相混淆。F15战机的攻角以单位数度量,而空间方位角以度数度量。<BR><BR>攻角大小不是一成不变,而随具体情况变化而变化。有时攻角保持14个单位,可使飞机的巡航范围最大,在转弯时主要关注能量的节省,16—22个单位有是最佳的。加速时最好选择8—10个单位攻角。如果攻角太大,座舱中音频声音会响起来,警告你失速即将发生。观察平视显示器左侧指示航速正下方的符号和数字来检查攻角大小,它是以单位表示的飞机的攻角。“主平视显示器中的符号”。<BR><BR><BR><BR>阻力<BR><BR>阻力是阻止飞机沿飞行方向运动的力。任何一个物体在流体(空气也是一种流体)中运动都会要产生摩擦力。在飞机向前运动,空气对机翼摩擦时,以及空气推向飞机表面引起压力积聚时,都会产生阻力。<BR><BR>产生的阻力是升力向后的分力。机翼产生的升力越大,阻力也就越大。在飞机的速度达到1马赫时,声波阻力也会产生。机翼前部产生的压力比后部大,这样就产生了向后的阻力。寄生阻力包括风力和各种非升力引起的阻力。<BR><BR>不管碰到哪些阻力,飞机的综合飞行特性决定于升力系数和阻力系数叠加。不同的攻角产生不同的升力和阻力。每一架飞机都有一个理想的攻角、推力和阻力组合,在不同航速下,产生的阻力种类也不同。<BR><BR><BR><BR>航速<BR><BR>飞机在大气中飞行时,空气从飞机表面上流过,气流将产生压力。在较高的高空上,空气比较稀薄,从飞机表面上流过的空气较少。通过测量气流的压力,F—15上的皮托管与计算机连机可计算航速。<BR><BR>由于大气的密度不同,计算出的在某一高度上以不变推力和攻角飞行的飞机的航速同另一架以相同椎力和攻角在不同高度上飞行的飞机航速有差别。因此,飞机有指示航速(根据当前空气密度和高度计算出的视航速)和实际航速(根据空气密度和高度变化修正的航速)。<BR><BR>例如,假设你在一架实际航速为350节在5000英尺高度上飞行的飞机中,第二架飞机以同样的实际航速在30000英尺高度上飞行。由于第二架飞机在更高的高度上(空气比较稀薄)飞行,两架飞机上的皮托管测出的指示航速不同。上面那架飞机测出的指示航速比下面那架飞机要小。如果你和另一个飞行员都想同时到达某一个地方,你们二人需要一个与高度无关而能够比较的读数,这个修正过的读数就是实际航速。<BR><BR>通过实际航速的比较,你和另一个飞行员可计算出,一架飞机飞行是否比另一架快。尽管指示航速不同,如果实际航速相同,那么你们可以同时到达目的地。<BR><BR><BR><BR>攻角和航速<BR><BR>虽然推力是决定航速的动力,但攻角对航速影响也很大。如果你想在某一标高上飞行,重要的要记住,通过调节油门来改变攻角,使飞机飞行高度固定。低速时(即起飞或降落时),攻角对航速影响最明显。<BR><BR>通常先用飞行摇杆选择攻角,再调节油门,一直到飞起来(在游戏中,当前指示航速以指示航速节(KIAS)或以节为单位的指示航速显示在平视显示器中,以及飞行状态指示页面的多用途显示器中)。<BR><BR><BR><BR>高度<BR><BR>飞机升空后,飞机到达某一高度。象表示航速一样,高度也有几种表示方法。指示高度(气压表测出的高度)和雷达高度是游戏中最重要的两种高度度量方法。在前上方控制器中,你可让雷达高度显示或不显示。<BR><BR>气压计高度给出了海拔高度(ASL)。雷达高度指示距飞行地面的高度(AGL)。高度增高,由于大气压低,引擎工作效率降低。随高度升高,大气变得稀薄。飞机的临界高度是飞机能够保持引擎正常功率飞行的高度。飞机以正常的效率飞行受到高度限制。在25000英尺高度上,飞机喷气引擎的功率只有海平面的一半。<BR><BR><BR><BR>G力<BR><BR>升力和飞机重量关系可以用“G”术语来叙述。1G等于在海平面上某一物体的重力。在海平面上飞行的飞机受到地球吸引的1G力的作用。<BR><BR>在快速转弯或突然加速时,最容易感到G力,它可以是正的9也可以是负的。在转弯将你推向椅子时,G力是正值,而拉作用时,G力是负值。在高G表演中,你的心脏应该工作得快些,将血压向远离拉的方向。<BR><BR>经很好训练的飞行员在有限时时间内约可承受9—10G的正G力,除可能引起隧道幻觉或头晕外,没有别的感觉。血向躯干下部和腿部集中,而不向脑部集中。视觉开始发生“视灰”,最后发生“视黑”。在飞机被拉起很大的负G力时,会产生类似的所谓的“视红”条件,即血集中到躯干的上部,眼部血管膨胀,这将引起你的视野变红。通常,在以3G或3G以上加速度飞行几秒钟后就会发生以上现象。<BR><BR>F15E StrikeEagle具有比一般飞行员能承的G力要大得多的高级飞机外壳。在游戏中准确地模拟了“视红”和“视黑”效果。因此,你应该借助于平视显示器注意当前的G值水平。如果你超过可用的G值极限,那么音频警告就会响起来。<BR><BR>  <BR><BR>飞行包线<BR><BR><BR>飞机升空是飞机的航速、高度和攻角作用的结果。这三个因素共同使飞机飞行,在谈论飞机做机动动作时,也应该同时考虑这三个因素。用飞机.的飞行包线图来描述它的极限。F15 <BR>StrikeEagle的飞行包线如图所示。<BR><BR>竖轴为飞行高度,水平轴为以马赫数表示的航速。图中画出的曲线是1G时的包线极限范围。它是F—15E战机操作极限的简单描述。当武器装备不同时,由于飞机的重量和阻力不同,飞行包线也有所变化。<BR><BR><BR><BR>绝对极限<BR><BR><B>攻角</B>。攻角是飞行包线中最重要的考虑因素之一。无论飞机有什么样的高度、负载和航速,但攻角是一个极限因素。通常,F15E战机安全飞行的攻角极限是30个单位。最大升力对应的攻角是17个单位。如果攻角太陡,即倾角太大,座舱中900赫兹的声音会响起来。<BR><BR>在飞行包线中,上升的实线表示亚声速航速时可用最大升力。在曲线的上部,飞机会产生抖动和其它气流的扰动。<BR><BR>在游戏中,当前攻角读数在乎视显示器左侧指示航速正下方显示出来。<BR><BR>航速。曲线右部分表示了在不同高度下F—15E战机的最大航速。高度越高,由于空气稀薄,产生的阻力小,所以航速越高。超过包线航速边缘,飞机可能发生结构损坏。<BR><BR>F15E战机的航速极限约为800节,马赫极限为2.5。随着武器和燃料装载量的不同,这个极限值稍有变化。<BR><BR>马赫数。曲线右上部位表示最大马赫速度极限。值得注意的是,飞机在图形右部阴影区域中只能飞行有限的时间。飞机在长于这个时间极限内仍保持2.5马赫航速飞行,就会引起结构过热。<BR><BR>推力。曲线平顶部分表示飞机在某一水平飞行航线上最大推力所能获得的最大航速。在爬高时会降低航速,如果攻角太大,飞机的高度又要损失,又问到飞行包线中。<BR><BR>G力。飞机能经受几个G力作用几十秒钟,虽然,部分与装载的武器和燃料量多少有关。该实例中的包线是1G力给出的飞行包线。如果经受更大的G力作用,包线形状会变化。飞机可经受的最大G值和当前G值读数均显示在平视显示器中 <BR>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:55:00 | 显示全部楼层
平飞、上升、下滑的相互转换
<p>   平飞、上升、下滑之间的转换,都是飞行状态(飞机的姿势及运动轨迹)沿飞机对称 <BR>而方向上的变化。因此,问题的中心是研究飞机垂直运动方向和平行运动方向上的力和 <BR>力矩的变化关系。
<p>
<p>
<>垂直飞机运动方向上飞机姿态的变化,主要是由操纵驾驶杆引起的;平行飞机运动 <BR>方向上力和速度的变化,主要是由加减油门使拉力改变引起的。垂直和平行飞机运动方 <BR>向上的力和力矩的变化,是互相联系而又互相影响的。</P>
<p>
<P>所以,平飞、上升、下滑间的转换,是油门和驾驶杆配合使用的过程。</P>
<p>
<P><B>一、拉(推)力力矩</B></P>
<p>
<P>当螺旋桨的轴线不通过飞机重心时,它产生的推(拉)力对重心形成一个俯仰力距。 <BR>称为推(拉)力力矩(M拉力)。</P>
<p>
<P>例如:蜜蜂三号飞机的推力作用线在重心的上方。因而,对重心形成一个下俯力 <BR>矩。</P>
<p>
<P>M推=P·C</P>
<p>
<P>式中“C”为重心至推力作用线的垂直距离。</P>
<p>
<P>影响拉(推)力力矩的主要因素是拉(推)力的大小,加油门时,拉(推)力力矩增大,使 <BR>飞机的下俯力矩增大;收油门时,拉(推)力力矩减小,使飞机的下俯力矩减小。在平 <BR>飞、上升、下滑的转换过程中,拉(推)力矩对飞机的俯仰力矩平衡影响比较明显,加 <BR>减油门时需注意到这个特点。</P>
<P> </P>
<P>此外,还应注意螺旋桨滑流对尾翼的影响。处在滑流区内的水平尾翼由于滑流作用 <BR>气流速度和方向改变,产生俯仰力矩。如蜜蜂3C,推力有4°下拉,滑流使水平尾翼 <BR>迎角变小,升力减小。上仰力矩变小。推力越大上仰力矩越小。</P>
<p>
<P><B>二、上升转平飞:</B></P>
<p>
<P>飞机在上升时向前顶杆,同时适当收小油门,使飞机转入平飞。</P>
<p>
<P>顶杆减小迎角使升力降低,Y&lt;G1,飞行轨迹向下弯曲。上升角减小直至零。(如图 <BR>1—2—13)</P>
<P> </P>
<P>随爬升角减小,重力分量G2也随之减小,P&gt;G2+X速度增加,则升力又有所增 <BR>加。适当收油门当y=G时,飞行态度即可保持不变。</P>
<p>
<P>迎角的减小,使飞机的阻力也随之减小。平飞时所需功率比上升时小,为保持平飞 <BR>的速度不致过大,故应适当收小油门,以减小拉力。当P=X后,平飞速度即可保持不变。</P>
<p>
<P><B>三、飞平转下滑:</B></P>
<p>
<P>飞机在平飞时收小油门,同时向前推杆,使飞机从平飞转入下滑。</P>
<p>
<P>收小油门减小拉力。当P&lt;X时,则速度减小,推杆使机翼迎角减小,升力减小。 <BR>Y&lt;G时,则飞机的运动轨迹逐渐向下弯曲、形成下滑角(如图1—3—14所示)。重力的 <BR>分力G2使下滑速度增加阻力和升力随之加大。保持适当的油门和杆位置,可使飞机进 <BR>入稳定的下滑状态。</P>
<P> </P>
<P><B>四、下滑转平飞</B></P>
<p>
<P>飞机在下滑时向前适当推油门,向后拉杆,使飞机转入平飞。(图1—3—15)</P>
<p>
<P>拉杆产生的俯仰操纵力矩使飞机迎角增大,升力增大。当Y&gt;G1时,推油门使飞 <BR>机速度增大,从而飞机的运动轨迹逐渐向上弯曲,下滑角变小,直到为零。当油门和杆 <BR>在适当位置时飞机保持平飞。</P>
<P> </P>
<P><B>五、平飞转上升:</B></P>
<p>
<P>飞机在平飞时适量向前推油门,并向后拉杆,使飞机进入爬升姿态。</P>
<p>
<P>向后拉杆产生的俯仰操纵力矩增大迎角。推油门增大推力使飞行速度增加。升力加 <BR>大,Y>G飞机的运动轨迹逐渐向上弯曲,形成上升角。(图3—1—16)</P>
<p>
<P>此时,飞机重力的分力G2,引起飞机的速度和升力减小。因此,为保持稳定的上 <BR>升轨迹油门应适当加大。</P>
<P> </P>
<P><B>六、拉杆后俯仰力矩的变化关系:</B></P>
<p>
<P>飞行员向后拉杆,升降舵向上偏转一个角度。于是水平尾翼产生向下的附加升力(ΔY尾),对飞机重心形成操纵力矩(图1—3—17),使机头上仰,迎角增大。由于迎角增大,产生向上的附加升力(ΔY飞机),对重心形成安定力矩,其方向与操纵力矩相反。</P>
<P> </P>
<P>迎角逐渐增大安定力矩也逐渐增大。当安定力矩与操纵力矩平衡时,飞机即停止转动、保持较大迎角飞行。此时,力矩的关系为:</P>
<p>
<P>操纵力矩=安定力矩</P>
<p>
<P>飞机向上作曲线运动时,水平尾翼向下运动,产生的向上的相对速度(ΔV)。使水平尾翼迎角增大(Δα尾),产生了附加升力(ΔY尾)。形成了阻止飞机旋转的力矩(即阻转力矩)。因此,操纵力矩除克服安定力矩外还要克服阻转力矩,</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:56:00 | 显示全部楼层
<>本文有些地方描述的不正确:(借此机会我也复习复习飞行动力学知识)</P>
<P>飞行动力学涉及到四种力,而不是三个,即推力、阻力、升力和重力。</P>
<P>推力:本文中“推力/重量比大于1表示飞机可以克服重力”的描述不正确,克服重力的是升力,而不是推力。推重比小于1的飞机一样可以垂直向上飞,飞行动力学中的推重比只衡量飞机的加速性,F剩余(F推-f 阻)/M=a,初中就学过的牛二。</P>
<P>升力:本文只描述了凹凸、平凸和双凸不对称这几种有正弧度机翼截面翼型的升力原理,这几种翼型的特性是产生的升力大阻力小,缺点是升力中心不固定,飞机的安定性差。(Su-27为双凸不对称)。现代绝大多数战斗机都采用的是机翼上下弧度一样的双凸对称翼型,其优点是升力中心固定,飞机的安定性好,缺点是同样面积(比有正弧度翼型)产生的升力小同时阻力大。(F-15为这种翼型)。升力随速度的增加而增加,增加的大小有规律,升力的增加是速度增加的平方倍数,即速度增加2倍,升力增加4倍,速度增加4倍,升力增加16倍。如Su-27(空机)最小平飞速度为200公里/小时,即此时的其升力等于其重量,在它的速度增加了3倍,到600公里/小时,它已经可以产生9倍于其重量的升力,可以做9G的动作了。</P>
<P>阻力:飞行动力学中的阻力被分为废阻力和升致阻力。</P>
<P>废阻力包括:</P>
<P>摩擦阻力:飞机表面积产生</P>
<P>形状阻力:飞机前投影面积产生</P>
<P>干扰阻力:形状改变产生(如翼根、挂架)</P>
<P>压差阻力:机身前后压力差产生</P>
<P>激波阻力:突破音障时产生</P>
<P>以上阻力的特性是随速度的增加而增加。</P>
<P>升致阻力包括诱导阻力和一切随升力产生而产生的阻力。</P>
<P>其特性是随升力的增加而增加,随速度的增加而减少。</P>
<P>废阻力和升致阻力两种阻力的比值最小时的速度,一般被定为飞机的最佳巡航速度。</P>
<P><STRONG>气流</STRONG> </P>
<p>
<P>一、名词解释 <BR>1.气流 <BR><BR>流动的空气称为气流。如风。 <BR><BR>2.空气动力 <BR><BR>空气流过物体或物体在空气中运动时,空气对物体的作用力称为空气动力。如风吹 动红旗飘摆,跑步时风迎面吹来。 <BR><BR>3.流线 <BR><BR>表示空气微团流动路线的线称为流线。 <BR><BR>4.流管 <BR><BR>两条相邻流线组成的空间称为流管。 <BR><BR>5.流线谱 <BR><BR>流体流过物体时整个流线组成的图象称为流线谱。根据流线谱可从理论上对空气动力作定性的分析。图1—1—1所示为垂直平板,斜置平板和流线体的流线谱。 <BR><BR>6.静压 <BR><BR>静压是压能,是势能的一种。它是空气垂直作用于物体单位表面积上的压力,用压强表示,在静止的气流中其大小为空气的大气压。 <BR><BR>7.动压 <BR><BR>动压是单位体积空气包含的动能,由于流速产生的附加压力。不作用在物体表面。 可用下式表示。 <BR><BR>g=1/2ρv2 <BR><BR>式中: g—动压;ρ—空气密度;v—气流速度。 <BR><BR>8.全压 <BR><BR>气流的静压与动压之和称为全压。 <BR><BR>二、气流特性 <BR><BR>1.可逆性原理 <BR><BR>物体在静止的空气中运动或气流流过静止的物体,如果两者相对速度相等,物体上 所受的空气动力完全相等。 <BR><BR>一般在研究,分析和实验时,采用气流流过物体的方法较为直观和简单。根据此原 理只要相对速度相等,它的结果与物体在空气中运动时所受的空气动力就一样。 <BR><BR>2.连续性定理 <BR><BR>这是描述流速与气流截面关系的定理。气流稳定地流过直径变化的管子时,图 1—1—2,每秒流入多少空气,也流出等量的空气。所以管径粗处的气流速度较小,而管径细处较大。可用下式表示。 <BR><BR>S1V1=S2V2=常数 <BR><BR>式中: <BR><BR>S—管子截面积;V—流速。 <BR><BR>3.伯努利定理 <BR><BR>是能量不灭定理在空气动力学中的应用,它描述空气动压、静压和总压之间的关系。 <BR><BR>1/2ρv12+p1=1/2ρv22+p2=p0(常数) <BR><BR>式中: <BR><BR>1/2ρv2—动压;p—静压;p0—总压。 <BR><BR>流体在截面较大处(Ⅰ)仍流速较小,动压较小,静压较大,而 在截面较小处(Ⅱ)流速较大,动压较大,静压较小。</P>
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 楼主| 发表于 2006-2-15 00:56:00 | 显示全部楼层
<STRONG>飞机的安定性</STRONG>
<p>
<>飞行中,飞机的平衡是暂时、相对的,各种扰动会使飞机偏离原来的平衡状态。当 飞机偏离平衡状态后,能自动恢复原来平衡状态的性能,就是飞机的安定性。</P>
<p>
<P>一、飞机的纵向安定性</P>
<p>
<P>飞行中,当飞机受到扰动而偏离原来的纵向平衡状态后,飞机自动恢复原来纵向平 衡状态的性能,叫飞机的纵向安定性。飞机的纵向安定性是靠水平尾翼的安定力矩获得 的。</P>
<p>
<P>当飞机受到扰动抬头时,水平尾翼的迎角增大,并产生向上的附加升力(ΔY尾),它 对飞机重心形成使机头下俯的安定力矩,飞机低头可恢复原来的迎角飞行。从而纵向平 衡得到恢复(如图1—2—11所示)。</P>
<p>
<P>如果扰动使飞机的迎角减小时,水平尾翼则产生向下的附加升力,它对飞机重心形 成使机头上仰的安定力矩,使飞机恢复原来的纵向平衡状态。</P>
<p>
<P> </P>
<p>
<P>二、飞机的方向安定性</P>
<p>
<P>当飞机受扰动而方向平衡改变后,飞机自动恢复原来方向平衡状态的性能,叫飞机的方向安定性。飞机的方向安定性是靠垂直尾翼产生的方向安定力矩获得的。飞行中,如飞机受到扰动而瞬间运动方向发生改变,产生测滑,相对气流作用于垂直层翼而产生向另一侧的附加侧力(ΔZ尾),它对飞机重心形成方向安定力矩,使机头向回转。从而,飞机的方向平衡又得到了恢复。如图1—2—12所示。</P>
<p>
<P> </P>
<p>
<P>三、飞机的侧向安定性</P>
<p>
<P>飞行中,当飞机受到扰动其侧向平衡改变后,飞机自动依复原来侧向平衡状态的性能,叫飞机的侧向安定性。上反角:机翼前缘与水平面的夹角,叫机翼上反角(图1—2—13)。飞机的侧向安定性是靠“上反角”产生的安定力矩获得的。</P>
<p>
<P>飞行中,如飞机受扰动产生坡度时,随飞机对称面倾斜的升力与飞机重力形成的力使飞机产生侧滑。相对气流从带坡度的一侧吹来,作用于机翼下表面。由于机翼上反角的原因,下翼的迎角增大,升力较大。另一翼的迎角减小,升力较小。两翼升力差就产生了飞机的横向安定力矩,它使飞机的坡度及侧滑得以消失,飞机的侧向平衡即得到恢复。如图1—2—14。</P>
<p>
<P> </P>
<p>
<P>四、飞机的横侧安定性</P>
<p>
<P>飞机的横侧安定性又称盘旋安定性。飞机的侧向稳定和方向稳定紧密联系互相影响。因而二者必须适当配合。横向平衡受到破坏出现侧滑,方向平衡也随之破坏。若横向安定性过强而方向安定性过弱时,横向恢复力矩过大,而造成飞机绕纵轴左右摇摆,而当侧向稳定性过弱或方向稳定性过强,平衡受到破坏后,侧向恢复力矩较小,不能减小坡度而进入螺旋。</P>
<p>
<P>飞机的安定性与操纵性是有矛盾的,安定性过强影响操纵性。因此不同的飞机有不同的要求,如旅客机要求安定性较好,战斗机则要求操纵性较好。飞机虽然有自动恢复原来平衡状态的安定性,但平衡的恢复总要有一个过程和一段时间。如果只等着飞机自身自动恢复平衡状态,就会延误时机。飞机原来的飞行状态(速度、高度、方向等)就要改变,影响飞行任务的完成,所以,当飞机的平衡状态受扰动改变后,除依靠飞机的安定性外,飞行员还要积极、能动地及时操纵飞机,使之迅速恢复平衡状态。</P>
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