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中国的歼10战机相当于美国的F16战斗机 。
歼一1O和F一16性能对比:
空战机动性的对比F一16在设计之初主要突出空战格斗,也就是互相"咬尾"的空战模式,为此采用了中等展弦比 、中等后掠角的机翼。这种机翼在亚跨音速条件下具有较低的诱导阻力 ,适合稳定盘旋机动,但是超音速阻力较大,不利于超音速飞行。F一16采用的边条翼布局可以非常明显地增大机翼的升力 ,提高失速迎角,在一定程度上降低诱导阻力。机翼采用了前缘机动襟翼,也是为了降低诱导阻力 ,提高盘旋性能 。
推重比为8的F100一PW一100发动机.使F-16全机空战推重比达到1.15,结合上述的气动设计特点,使F-16的稳定盘旋性能十分优秀 ,爬升率也很大。但是F一16基本放弃了超音速性能,进气道采用了不可调的皮托管式。这种进气道重量轻,在亚音速条件TStl发动机结合得非常好 ,但是超音速条件下推力损失很大 。所以F一16虽然号称最大马赫数达到2.0,但是实际上它的超音速性能是比较差的。
歼一10和F一16在设计上的共同点是,都利用了漩涡空气动力学的研究成果,相对于第二代战斗机明显提高了机动性。但是二者在飞行性能上的侧重点明显不同 ,歼一10要求具有很好的超音速性能,突出亚音速瞬间盘旋性能,同时具有较好的亚音速稳定盘旋性能 。而F一16则放弃了超音速性能 ,主要突出亚音速稳定盘旋性能,有比较好的瞬间盘旋性能。它们在设计重点上的差别,体现了不同时代空战需求的不同。应该说 ,歼一10的研制年代在后,更能符合现代空战的需要 。
超音速盘旋性能主要取决于超音速条件下的剩余推力和飞机操纵性能。在超音速时,飞机的升力中心后移 ,使平尾配平困难,飞机操纵性能下降。歼一10的机翼形状和可调进气道更适合超音速飞行,因此可以确定其超音速加速性优于F一16 。
歼一10的静不稳定度应该大干F一16 ,而且鸭式布局在超音速时升力中心后移较少,因此超音速条件下的稳定盘旋能力应该优于F一16。
在现代空战中,超视距空战和离轴发射成为主要作战方式,因此歼-10的机动性比F-16更为全面 ,也更适合现代空战的需要。
多任务能力的对比F一16最初完全作为一种廉价格斗机来设计的,并没有考虑多任务的能力。但是通过实践使用发现,第三代战斗机的机动性好、航程远、载弹量大 ,完全可以作为多任务战斗机来使用 。因此F-16通过改进强化了对地攻击能力。一方面在航电系统上进行修改,以适应对地攻击的需要;一方面加强结构.提高了最大起飞重量。但是付出的代价是飞机重量增加很多,第50批次的F一16C比早期的F一16A重了约1吨 。飞机空重的增加会引起各方面性能的下降。通过增大发动机推力可以弥补一部分性能的损失 ,但是瞬间盘旋性能的下降是不能通过增大发动机推力来弥补的.除非增大机翼面积--这就涉及到全机外形的重大调整。在飞机设计过程中.飞机的重量和气动外形、起飞推重比是经过优化以后达到的最佳结果 。大幅度增加飞机重量,必然会破坏这种优化的效果。F一16在设计之初没有考虑多任务作战的需要,因此在后续改进中大幅度增加重量 ,也是出于无奈。
F一16C这种轻型战斗机要满足多任务作战需要,空机重量应该超过8吨,起飞重量应该在12~13吨左右 。歼一10在设计之初应该就选择了这样的重量标准 ,而F一16是通过不断改进而来,说明歼一10的设计起点高于F一16。但是限于航电水平和对地攻击武器的种类,歼一10目前在对地攻击能力上还不如F一16C。不过我国空军目前装备的歼轰一7和苏一30MKK战斗机都具有很强的攻击能力,歼一10更适合执行空战任务.所以强化歼一10对地攻击能力还不是很迫切的需要 。
航电系统的对比歼一10和F一16C在航电系统的结构上应该属于同一代产品 ,但是F一16的航电系统结构相对比较简单,采用的是单层次总线系统,有两条互为余度的数据总线 ,所有功能组件都与这两条总线相连,火控计算机作为总线控制计算机.惯导计算机作为备份的总线控制计算机。而歼一10的航电系统结构可能与F/A一18类似,采用双任务计算机控制两组双通道总线的结构。
从体系结构来看 ,歼一10的航申系统比F-16更为复杂,数字化程度也更高,更方便进行升级。F一16最新型号的单个航电设备要比歼一10先进 。例如F一16 Block60已经采用APG一80有源相控阵雷达。但是从F一16的航电体系结构来看 ,即使采用了相控阵雷达,也只是雷达探测性能有所改善,不可能达到APG一77的"综合射频"系统的水准。而歼一10航电系统的改进.除了改进单个航电设备的性能以外 ,可以向火一飞一推一体化控制系统发展,提高飞机的作战性能 。
改进潜力的对比F一16是从空战飞机逐步改进为具有超视距作战能力和对地攻击能力的多用途战斗机。而现在,它在美国空军中的地位主要是执行对地攻击任务,兼顾空战 ,作为F一15战斗机的补充。F一16通过多次改进,增重较多,虽然也相应地增大了发动机推力 ,但是瞬间盘旋性能下降很多 。限于F一16的气动特性.在它所擅长的范围内已经发挥得比较完善,若再要提高机动性能,只能对全局做重大调整 ,这样做的现实意义不大。因此,F一16今后的改进主要体现在航电和武器系统上。
而歼一10在研制时限于当时的技术条件.有许多设计在工程化之后还没有达到最佳效果.因此在机动性能上仍有明显的提升空间 。例如,歼一10在复合材料的使用上留有余地 ,通过增加复合材料用量可以明显降低飞机重量。歼一10如果采用推力更大的发动机,能大幅提高爬升性能和稳定盘旋性能。歼一10的飞控系统将限制迎角定得比较保守,而大后掠角三角翼的失速迎角一般都比较大(35度~40度) ,通过对飞控系统的改进,或者增加矢量推力,可以放宽飞行迎角的限制,发挥歼一10的升力特性 。
歼一10的航电和火控系统在设计时应该考虑了现代战斗机航电和武器系统不断升级的需要 ,在软件上作了充分考虑。在更改了航电设备的硬件,或者增加了某种武器之后,相应的控制软件能够比较方便地升级 ,而不需要像过去的战斗机那样,每做一次修改都要出一个改型。这得益于最近二十年来信息技术上的飞速发展.晚诞生的飞机在信息化水平上的优势远远超过前代飞机。例如,二十世纪八十年代的先进战斗机 ,其控制计算机的运算速度是每秒几十万次的水平,而现在普通CPU都已经达到几亿次的运算速度 。运算速度相差这么大,设计者在设计航电系统的控制软件时所考虑的复杂性就完全不同 ,设计出来的软件的完备程度也完全不同。
通过对发动机 、结构和航电系统的改进,歼一10的对空作战能力可以接近号称三代半的"台风"和"阵风"战斗机,超出一般的第三代战斗机。
F一16研制于三十年前.在当时采用了许多先进的航空技术 ,例如放宽静稳定度、随控布局、电传飞控 、边条翼布局等,开创了战斗机的一个新时代 。但是,时代总是发展的,例如空战观念的巨大变革 ,信息化技术的飞速发展,这在F一16研制的年代不可能都预见得到。因此,后研制的歼一10在设计观念上有许多地方要比F一16先进 ,虽然歼一10目前在某些单个设备的功能上还比不上F一16,但它最后所能达到的整体性能要明显高于F一16。歼一10的研制,达到甚至超过了它研制期间我国航空技术的水平 ,是一种非常优秀的战斗机 。
二战前期到中期,德国空军凭借大量优秀的BF109制空战斗机、精确打击的斯图卡俯冲轰炸机、层出不穷王牌飞行员 、先进的空战战术、辉煌的战绩毫无疑问成为当时世界上实力最强、作战战斗力最强的空军,但是二战后期随着德国精锐飞行员的损失 ,盟军新式战斗机P-51 、B系列轰炸机不仅在数量上、质量上、战术克制方面都对德国空军开始压制,德国空军逐渐式微。
破而后立的德国空军拥有大量性能优异的新式作战飞机
(1)破而后立,10年时间重建德国空军
一战后的凡尔赛条约 ,要求德国空军解散,德国空军的1.6万架飞机都被销毁,直到1926年,所以二战时的德国空军基本上是从1926年巴黎协定后重建的。得益于充足的技术积累给德国空军带来了质的飞跃 ,德国从1926年到1936年生产了大量新式作战飞机,到1939年德国已经拥有3750架新式作战飞机,这与其他仍以老旧战斗机为主的法国 、英国、苏联空军相比 ,拥有巨大优势 。
(2)为闪电战服务的战术空军
有限的10年时间,有限的国力和资源调配,在德国确定了闪电战的立体作战战术思想后 ,空军的作战目的就是夺取制空权,然后用轰炸机配合装甲部队快速突击,所以二战中德国空军是为陆军服务的 ,其主力战机就是战斗+俯冲轰炸机。
(3)前中期主力制空战斗机BF109,只有英国的喷火能与之抗衡,拥有出色的爬升能力 ,德国飞行员围绕这一性能优势,开发出了一系列战术,螺旋爬升、哈特曼翻滚
二战德国主力战机,累计生产了33000架 ,单发的BF109(ME109)主力制空机型,最拥有当时最先进的空气动力外形,可收放起落架 ,下单翼,也是二战期间综合性能最优秀的轻型战斗机。在二战期间,德国空军总战果有一半以上是由BF109取得的 ,也是产生空战王牌最多的战斗机,世界三大王牌飞行员均是飞行BF109的 。
图1 空战中的BF109
(4)精准投弹的俯冲轰炸机JU-87?拥有超强的对地攻击能力堪称闪电战最佳伴侣
容克87型又称斯图卡,最容易辨认的特征就是双弯曲的鸥翼型机翼以及其独有低沉的尖啸声 ,凭借精确的轰炸能力以及强大的对地轰炸能力,二战期间累计生产了5700架。在二战初期德国的闪电战中发挥了巨大作用,此外他还有一个独有的发生装置 ,能发出尖啸声,给予地面士兵心理上的恫吓。
图2 JU-87俯冲轰炸机精准投弹
飞行员素质水平高,王牌飞行员层出不穷
(1)充足的飞行员储备
在飞行员训练方面,德国人在第一次世界大战末期就开始为自己的空军东山再起埋下伏笔 ,在德国国内各部门安插了一批军事航空部门的指挥官,另外成了很多滑翔机俱乐部,培训大批飞行人员 ,1926年抓住巴黎协定取消对民用航空的限制,培养了大批空地勤人员,还利用与苏联的合作 ,在苏联偷偷培养了大批飞行员。
(2)介入西班牙内战中获得宝贵的实战经验
在飞行员方面,德国在1937年西班牙内战中派出空军部队,锻炼了飞行员 ,取得了夺取制空权、军事运输 、轰炸、空战战斗等多方面的实战经验,这些拥有作战经验的飞行员使得德军在战争初期就拥有了巨大的优势 。
(3)充足的训练时间
德国的飞行学校根据西班牙内战中获得的宝贵经验有培养了许多优秀飞行员,早期德国飞行员要完成450小时以上的飞行训练 ,而且要跟着最优秀的王牌飞行员做僚机实地学习后才能才加实战。
而美英的平均水平是300小时以上,美国最高达到400小时,苏联的飞行员平均训练水平只有20-50小时,所以德国飞行员在东线打出了惊人的空战记录。
二战前中期德国空军战术理念领先
(1)战斗机双机编队
德国空军在西班牙内战中获得的经验 ,采用双机编队作为最小的战斗单位,有长机和僚机组成,两架飞机前后相隔200码 ,僚机在后,长机就可以集中精力搜索不用顾忌屁股,战斗中 ,僚机负责掩护长机身后,两个双机编队又可以组成相互支持的四机编队,这种战法很快就被其他国家效仿 。
图3 德国双机编队
(2)空战偷袭战术
战斗以小编队方式进行 ,先敌发现后的偷袭战成了最有效率的打法,德国王牌飞行员大都使用偷袭战术。德国军队擅长利用太阳,利用云层 ,利用6点钟方向盲区偷袭敌机。
最经典的攻击方式是,抢先发现敌机后,加速到敌机与太阳之间,利用太阳 ,以较高的高度逼近到相当近的位置,然后垂直俯冲至敌机6点钟方向,然后迅速拉起突然进攻敌机 。
图4 空战中的德国空军战斗机
(3)俯冲轰炸机采用旋转木马对地攻击
德国空军闪电战时 ,采用每组20-25架飞机的地毯式轰炸,斯图卡俯冲轰炸机采取近乎垂直的攻击方法,轮流俯冲至重要目标上方精确投出重磅炸弹 ,然后盘旋至次要目标投下轻型炸弹或者用机枪扫射,采用旋转木马式的进攻有时会持续1个小时。
图5 旋转木马式进攻
这一系列优秀的战术使得前中期的德国空军拥有巨大的空中优势和强大的对地火力
二战时期德国飞机和引擎技术非常先进,一直都处于领先地位
(1)德国拥有先进的风洞群 ,尤其是其中独一无二的超声速风洞,这些独特的风洞,使得德国科学家有机会去测试后掠翼、前掠翼 、飞翼和三角翼 ,这些研究成果最终由德国著名后掠翼专家布斯曼教授转化成为了后掠翼飞机Me262。
图6 Me262喷气式战斗机
在飞机控制和稳定性方面,德国人通过大型串联式布局,使他们的战机拥有了很高的滚转率,大大增加了飞机操控的稳定性 。
(2)引擎技术先进
德国人在他们增压活塞发动机上广泛使用了动力助推系统 ,通过将甲醇或者氧化亚氮注入增压器使飞机飞行速度提升了20-30MPH。
图7 喷水加力系统
在喷气式发动机领域,德国人一开始落后于英国,后来德国转变思路 ,发明出了便轴流式喷气发动机,更有利于飞行减阻和降低燃油消耗率,引领了后世引擎发展方向。德国人还发明出了二战世界上最强大的战斗机Me262 ,ME262可以做到领先同代飞机100MPH 。
(3)机载武器
德国人将各种口径的枪炮广泛用作固定式机载武器,在战争最后阶段,德国人还将30mm的加农炮配备在战斗机上 ,Me262战斗机还装备过威力强大的空对空火箭,这种武器只要命中一发,敌机就要完蛋。
图8 空对空火箭
二战前中期风光无限德国空军隐藏着致命弱点
(1)重点发展战术空军 ,导致没有资源发展战略空军
一旦闪电战出现受阻或者前线战斗出现焦灼进入持久战时,就需要战略空军去空袭敌人的大后方,来破坏敌军的后勤保障,破坏敌人的战争潜力 ,而严重偏科的德国空军,没有时间,没有足够资源再去打造一只昂贵 ,却可能带不来直接战果的战略空军了。
(2)要命的缺点,德国空军普遍短腿
在不列颠空战中,BF109飞过英吉利海峡后根本就呆不了多长时间 ,就得往回飞,根本没有足够的航程给轰炸机护航,而双发的BF110虽然续航长 ,速度快,火力猛,但是盘旋、翻滚确实渣渣 ,在空战中被英国空军打成shi,然后老老实实回家当夜间战斗机了。
(3)发动机高空性能缺陷
德国由于缺乏废气增压技术,导致他们的战斗机在高空作战中有?心脏病?发动机在高空性能下降严重,而美国的轰炸机全在高空 ,特别是面对装有墨林发动机的P51时,P51高空作战轻松自如,性能不占优势 ,同时P-51的作战续航和装甲又强于德国战斗机,德国战斗机完全占不到上风 。
图9 续航能力、高空作战能力优异的P-51
(4)技术优势无法转化为战斗力
面临P-51的威胁,虽然德国成功研发了威力更强的战斗机Me262 ,飞行性能也远超P-51,但是1943年才投入生产,1944年尚未定型 ,一直在乱改的Me262,始终无法形成有效战斗力,生产了1400架只有50架可以作战,面对茫茫的盟军战机 ,Me262航程短的弱点又被抓注,在起飞和降落过程中,盟军飞机就将他们击落,很多优秀的王牌飞行员因此陨落。
(5)飞行员水平严重两级分化
德国飞行员不实行轮换制 ,优秀飞行员一直飞到死,而新的飞行员得不到锻炼机会,这样导致优秀飞行员越来越少 ,菜鸟比例越来越大,总体水平逐渐下降,到了后期就是菜鸟训练菜鸟 ,飞20小时就要上天飞行。
(6)油料缺乏
由于油料缺乏和盟军的轰炸,许多新手飞行员根本就无法得到正常的训练,到了后期德国飞行员在空战中根本就没有什么优势 。
后期盟军飞机在数量上 、质量上、战术上都压制德国空军 ,被P-51?清场?的帝国空军
美国杜立特将军带来的P-51清场战术彻底清了德国空军的场
杜立特将军就是第一个轰炸东京的美国将军,他来了他的著名战术清场战术,就是不在把战斗机束缚在轰炸机身旁 ,而是利用P51变态的航程,让P-51提前到达德国上空,如果德国战斗机起飞应战,他们就陷入和P51的缠斗 ,等到他们燃尽了燃油,美国的轰炸机就到了,然后美国人的炸弹就莆田盖地的落下来。
图10 疯狂投弹的美国轰炸机
如果德国人不提前起飞 ,等到轰炸机来的时候在起飞,那么他们将面对高空俯冲下来的P51雨点式的攻击,被敌军咬住了不能乱跑 ,因为要攻击轰炸机,好不容易咬住敌机,也不能追 ,因为要攻击轰炸机,所以德国人很无奈,在1个星期的憋屈战斗中 ,德国的王牌飞行员和超级王牌飞行员就损失殆尽了,至此,德国人的空军再也组织不起来有规模的拦截活动了,至此德国的天空彻底向盟军敞开 ,就这样德国人失去了制空权
总的来说,技术先进、高质量 、高战术素养、作战半径短、高空作战能力缺陷,小油瓶认为这五个词最能体现二战德国空军的特点。
但不可否认 ,在二战前中期德国空军仍然是世界上战斗力最强悍 、战绩最辉煌的一只空军 。
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