转载请注明出处 英雄光 2019-4-29
在上一章节我们简单论述了F-22的气动外形的作用,列举了几个简单的例子后,我们得出初步的结论,F-22的气动布局是全局兼顾的,任何方面都没有明显短板。
那么现在,我们来简单的论述一下,F-22的机动能力如何?
以前我在介绍J20时简单的介绍过,机动能力分为两种,一种是亚音速机动能力,一种是超音速机动能力。一般来说,我们对于格斗能力的分析都是亚音速状态下,所以本文着重分析F-22的亚音速机动能力。
对F-22的分析在上世纪90年代的国内是一个较为热门的话题,即使是现在也有论文研究其机动能力与航迹轨迹仿真。
我站在前人的肩膀上总结和这些年来的信息归纳出一个较为真实的结果。
首先是亚音速机动能力。在亚音速阶段,我们通过能量机动(爬升,加速,稳盘等),角度机动(瞬盘)和过失速机动能力衡量F-22的能力。
既然涉及到能量机动,那我们就要知道SEP值是如何构成的,就免不了和推重比打交道,那么我们又要推算一下F-22的大致空重是多少。
之前我以前的文章中我给出过SEP的推导公式,这次还以上次为标准,定常飞行状态下,且攻角接近于0
在上述条件下,直接与推重比,升阻比有关系,推重比,升阻比越高,SEP值越高
威龙在天——较为详细可靠的歼20报告(三)
作为一架五代机,在官方披露飞行手册之前,我们很难知道F-22的真实空重,关于其空重目前有三个说法。
第一,官网上的19.7t,不过个人认为这个数值过高,加上官网其他数据同已知出入结果较大,所以洛克希德官网应该对F-22的真实数据有所隐藏。
第二个,目前也是比较认可的说法,曾经有人询问过洛克希德公司F-22的空重是多少,得到的答复是F-22EMD(测试机)的空重是36000lbs(磅),也就是16.33t。
第三个,则是YF-22其重量是14.034t,F-22与其差距不大,增重较小,不会超过15t。
对于这三个数据,我个人认为16.33t是较为正确的,因为F-35相较于同种用途的四代机空重虽有提升,但不至于过大。(F35a aa1使用空重已知13314,对比F-16的空重)
再加上,F-22EMD的消息来源较为可信。而且,相比较的话,F-22比同种用途的F-15重大概4t是大致正确的。
所以我们取16.33t的使用空重为一个基准值,生产型是增重还是减重,我们不得而知,为了减小可能存在的误差,我们将其空重设定为16.5t。
那么我们只需要对比F-119的推力,大致是17.7t,那么F-22的空机推重比达到了惊人的2.145。
对于这个数值我们要有一个清晰的认识,这个值简直是惊为天人,虽然这可能是使用空重下的推重比。
即使是携带3t的燃油,至少足够2.5分钟加力飞行,推重比都到了1.81,而3t的燃油即使是以SU27sk的耗油率,都足以加力飞行3.7分钟,对于F-119更小耗油的发动机来说,足以在同样的留空时间下,携带质量更少的油。
再加上可能存在的低估(发动机升级之类的),这就是意味着F-22携带2.5分钟加力燃油情况下的推重比,可能超达到了1.95左右。
这是一个惊为天人的数值!
那么F-22的亚音速阻力如何呢?在上一章我们提到过,在1988年,洛克希德重新改造了F-22的图纸,减小后掠角,增大展弦比,改进了亚音速性能。以及F-22较低的翼载改善了最大可用升力系数。
但具体数值我们无法得知,此前有论文声称其最大升力系数达到了2.4!,但其后文章中又提到亚音速最佳升阻比只有9,好吧这个数值有待考证,因为实在是太惊人了,我提出一定的质疑,所以在此我们无法得出较为准确的亚音速升阻比。
但是我们可以确定,F-22的SEP值极高,因为推重比实在惊人,而且,虽然无法确定亚音速升阻比,但是这个值一定是较高的,因为现实世界的F-22已经展现了让人瞠目结舌的能量机动能力。
角度机动同样需要考证其最大升力系数,我们无法得到F-22的最大升力系数,所以瞬盘大小无从得知,只能通过现实的机动来分析。
F-22的过失速机动能力极为的优良,这不仅因为其平尾的力臂最长,配平效率最高。而且,还与产生的低头力矩较小有关。
我们知道F-22机翼在机身中部偏后,且面积较大,所以过失速状态下机翼阻力作用点距离中心位置较近,所以不会产生过大的低头力矩。
再加上F-22有TVC更是在俯仰配平能力上加分。
这些设计都使得F-22具有非常优秀的过失速机动能力。
上述我们通过一些分析得知,F-22的亚音速机动能力整体来说极为的优秀,但是由于最大升力系数数值的问题,对于能量机动和角度机动,我们无法有一个较清楚的认识,因为我们无法得到升力系数,升阻比的大致数据,一点参考都没有,直接估计显然也是不切合实际的。
那么在现实生活中,我们在许多航展视频中也能对F-22的机动能力有一个较清楚的认识。这我就不再举例了,今日头条上都有许多的视频,展现了包括盘旋一周,短距起降,瞬盘等机动能力。
空军工程大学防空反导学院曾经有人模拟了F-22的三种机动模式,得出结论:F-22A再近距空战中的机动能力确实优于世界各国同类型飞机。
所以,尽管在定量分析中,我们对于其亚音速阻力,最大升力系数等数值不确定,但是经过事实的佐证,我们可以得到结论:F-22的亚音速机动能力极为优秀,足以让其在与任何飞机的格斗中不落下风。