超音速巡航.doc

超音速巡航这个词汇，相信读者不会陌生。随着新一代重型隐身战斗机的研制和装备，超音速巡航伴随着F-22，“歼二十”频繁出现在各种媒体报道和军刊文章中。本文就从超音速巡航这个角度入手，谈谈在强调超巡能力的背景下，战斗机、航空发动机的设计和发展。 ? ????超音速巡航≠不开加力超音速 ? ????超音速巡航有很多版本的定义，例如“不开加力就能超音速飞行”，“不开加力保持M1.5飞行的能力”，“经济航速出现在超音速飞行状态下”等等。其实，巡航一词最早来源于水面舰只，意思是以最经济的速度航行。飞机出现后，没有创造自己的专有名词，而是沿用了舰船的很多名词。虽然飞机的飞行时间和速度、飞行状态（空间包线）变化已经不是舰船所能比拟的，但是巡航的概念依然与舰船比较相似。以F-22为代表的新一代超音速巡航战斗机问世后，引入了一个新的概念——“supercruise”。其实supercruise如果直译的话，意思是“超级巡航”，并没有特别强调与音速的关系，而是体现出与常规巡航相比更强的作战能力。由于“超级巡航”最具有战术价值的意义在于能够以超过音速的一定速度进行较长时间的飞行，所以人们越来越多的将其翻译为“超音速巡航”。 ? ???? ? ????英国的“闪电”战斗机是目前所知的第一个实现不开加力超音速飞行的战斗机，但是显然与真正的超巡作战飞机还是有着本质的不同。 ? ????如果超巡的概念是“不开加力就能超音速飞行”，那世界上第一个实现超巡能力的飞机大概就是英国的“闪电”战斗机了，而且此后的F-15、苏-27甚至我国的“猎鹰”高级教练机都有在某些状态下不开加力超音速的能力。因此，这个概念不能反映超巡的本质意义。笔者看来，超巡的最低门槛应该是：飞机能够在不开加力的情况下，以超过1.3马赫（跨音速段一般为0.8马赫-1.3马赫，飞机外部气流部分超过音速）的速度，进行较长时间飞行。 ? ????超巡的战术价值 ? ????一般常规的使用单纯涡喷或者涡扇发动机的战斗机必须要开加力才能达到超音速，而且持续时间不能太久，一般不超过30分钟，否则会导致发动机过热烧坏发动机或者机内燃料耗尽。不过也有一个例外，那就是米格-25/31系列战斗机，米格-25内油高达15.3吨，能够单纯依赖内油开加力以超音速飞行1635公里，超过了米格-29亚音速最大内油航程1300公里。如果挂载副油箱，米格-25的超音速航程达到了惊人的2130公里。单从超音速飞行时间和航程来看，米格-25/31比F-22其实还要更胜一筹。不过F-22的超巡是建立在发动机以最大军用推力的基础上的，因而耗油率比米格-25这种单纯“堆油量”的飞机低得多，因而飞机需要设计过大的空间去容纳燃油。新一代战机由超巡带来的战术价值如下： ? ????1.可以用更快的速度飞抵战区或者接敌；常规三代机只能以0.6-0.8马赫的速度抵达战区，在发生应急事件的情况下将失去最佳时机，以至延误战机。而具有超音速巡航能力的飞机，可以将去航或者接敌时间降低三分之一甚至更多，无疑大大增加了作战体系的反应能力。这一点对于国土防空截击作战以及争夺制空权格外重要。尤其是对于国土、领海广袤的国家，不可能密集地部署军事基地，这就对军用飞机的快速到达能力提出了很高要求，因此超音速巡航的意义更大。 ? ????2.可以扩大本机机载武器杀伤包线，缩小敌机对本机杀伤包线；对于三代机来说，除非在接敌之前开加力加速，不然基本是处于亚音速状态下。而具有超音速巡航能力的四代机则可以长时间保持在超音速巡航状态下发射武器，此时武器的初速度更大，能在更短的时间内和更大的范围内攻击目标。而且在目标保持高速，尤其是超音速飞行态势下，空空导弹需要更多的能量和更大的过载才能命中目标，超巡无疑降低了敌方导弹的命中概率和有效射程。 ?? ????3.压缩敌方反应时间；超巡与隐身能力相结合，对于敌方防空武器系统具有极大的突防效果。一方面飞机RCS的大幅度下降导致敌方防空传感器出现大量探测“漏洞”，大大降低了敌方雷达的有效探测距离。另外一方面，超巡飞机在通过敌方雷达有效探测距离时，所需时间大大缩短，导致敌方即便发现了目标也没有足够的时间组织防空导弹发射或者召唤战斗机拦截。 ? ????4.有利于红外隐身；超巡的这个战术价值是比较容易被人忽视的一点。一般三代机在进行中距拦射之前，都需要开加力进行加速，也需要保持加力状态进入近距格斗，以增加和补充高过载条件下的飞机动能。而航空发动机的加力状态红外特征比军推条件下明显很多，例如F-14机头下的红外传感器能在140公里发现开加力的目标，而不加力的则只有40-50公里。在作战中开加力也更容易被红外格斗弹在更远的距离上锁定和跟踪。对于三代格斗弹来讲，对于开加力的目标较为容易实现迎头锁定，而对于非加力状态目标，大部分三代格斗导弹就只能在侧向或者