第四代战斗机对比第三代战斗机,在火力、隐身、航电和航程上有差别之外,还有什么其他不一样的地方呢?

:在干嘛哪a




谢谢,在战时作用也不同,四代机战时可以作为指挥平台,引导其它战机完成对地,对空,对海作战任务,同时具备踹门的作用,先行摧毁敌方雷达和防空系统。




四代机的性能提升是全方位的。我来补充一下四代机在气动性能上的优异设计带来的巨大收益。

超音速机动性

三代机非常重视跨音速机动,也就是0.9-1.2马赫速度区间的机动,比如F-16在低空0.6-1.2马赫区间可以做到7G的过载,0.8马赫-1.0马赫区间能做9G过载(飞行员甚至拉出过10个G也没事),但是由于超音速时激波阻力替代其他因素成为最大阻力来源,三代机的气动外形此时无法适应,表现为超音速下的升阻比大大降低,通常只有1.5-3;同时为了进行对超音速升力和重力进行配平,可动翼面偏转较大,用于机动的可偏转角度余量很小。因此三代机普遍无法再超音速下进行大过载机动。

而四代机由于按照严格的“面积率”修型,使得不同位置的截面积大体相等,大大减小了超音速下的激波阻力,从而将超音速升阻比大大提升。采用面积率规则的四代机典型特征就是有一个“蜂腰”,即机腹从机翼根部位置开始收窄,到了尾喷管附近再加宽,以抵消机翼截面积变化引起的总体截面积变化。这种特征在歼20和F22上都非常明显:

在这样的优化下,歼20的升阻比不小于5.4,F22升阻比达到了6。这就为四代机的超音速巡航提供了前提条件。F-22可以超音速巡航大家都知道了,按照歼-20的升阻比来推算,即使使用AL-31F发动机,也是可以超音速巡航的:

AL-31F 发动机推力曲线图。在15KM,高空以1.5M飞行时,AL-31F可以产生40KN左右的推力,而歼20按照超音速升阻比5.4算的话只需要5.5吨推力,所以两台AL-31F完全可以支持歼20做超音速巡航。这就是四代机在气动优化上产生的巨大收益。

此外在超音速下,飞机的升力中心将大幅后移,将产生一个较大的低头力矩,此时为了保证配平,必须偏转可动翼面,比如向下偏转平尾,或向上偏转鸭翼。这将导致超音速状态下可以用于进行过载机动的可偏转角大大减少,也是三代机做不了大过载机动的原因。下图是F-22的飞行包线:

可以看到F-22的5G过载飞行包线包住的面积是F-15的好几倍,不过F-35肥电就显得比较而可怜(谁让你肥)。F-22在1.5马赫下可以做6.5G的过载机动,这个机动能力绝对是傲视群雄的,意味着它即便不靠隐身,也能在超音速下像老鹰捉小鸡一样吊打除F-14以外的任何一款三代机;

米格-29和F-16的飞行包线。可以看到在1.8马赫的时候就只有3G的过载。而大多数三代机在超音速区间也就是4个G的过载。

而且四代机超音速机动性强还有个好处就是可以大大压缩三代机发射的中距弹的不可逃逸区,反过来,凭借超音速下的高机动性,则可以大大增加自己发射的中距弹的不可逃逸区。根据中距弹的公式,如果敌机以0.9M进行飞行,做8G过载的话,就需要30G过载导弹才能保证击中;而当目标在1.4M下以6G飞行的情况下,这种导弹的不可逃逸区几乎为0,也就是没有办法击中。现今最先进的主动中距弹是可以达到50G的过载,应对1.5马赫下6G机动的目标,不可逃逸区仅是1.5马赫下3.5G机动目标的1/3。换句话说如果一款主动弹打Mig-29可以保证30公里内命中,打F-22就只有10公里内才能命中。

至于歼20,虽然飞行包线是绝密信息,不可能对外公布。但引用飞行员的话说:“一旦进入超音速就是它的天下了”,对它的超音速机动性也能略知一二。

攻角

由于矢量发动机和脱体涡流的有效利用,四代机通常比三代机有更大的攻角。

涡流分为两种,一种是翼尖涡流,一种是脱体涡流。翼尖涡流是一种有害涡流,会产生负升力;而脱体涡流由于机翼上下翼面的压差,导致流体的横向流动,与流体相对机翼的纵向移动在脱离机翼后所合成的螺旋状流动。脱体涡沿展向流过主翼面上表面时,会不断吸收机翼边界的能量,从而使翼面上的气动压力很低,也就是说总压系数具有很大的负值。这个负压产生了向上吸的效果,实际上给机翼产生了正的升力。脱体涡流还有个好处就是在飞机攻角增大时,延缓附面层的分离,使得飞机的失速攻角增大。这在实战中的好处不言而喻。

有涡流发生器的机翼可以延缓附面层脱离

F-35和F-16最大攻角的对比,F-35可达55°,F-16 30°

虽然三代机开始各国就普遍在飞机上增加了涡流发生器,但是相比四代机还是过于初级。

JF-17 枭龙战机,可以看到边条翼可以拉出两条涡流;

下面是歼20的涡流发生器的设计:

可见歼20共有8条脱体涡流,分别在进气口前缘、鸭翼前缘,边条与主翼根部,主翼前缘

F22最多有6条脱体涡流,在进气口前缘,边条翼和主翼根部,主翼前缘

这些涡流对升力的增加和延缓附面层的破裂使得四代机的失速性能和升力系数都远远大于三代机。




第四代战斗机在设计之初就非常重视针对第三代战斗机上出现的问题。它的作战理念就是“先敌发现、先敌开火、先敌摧毁”的作战思想。

四代机首先采用了带矢量喷口的大推力发动机和应用发动机一体化的设计,使它拥有了超凡的机动性能和敏感性。

第四代战斗机普遍采用了多余度数字或电传飞行控制系统。过去令人眼花缭乱的仪表板块被大小不同的方形屏幕所取代,这些屏幕除了显示被取代的仪表信息以外,还可以整合不同来源的讯息,利用重合或者是切换的方式提供。

它拥有先进的机载设备和火控雷达系统,以及综合航空电子设备,提高了系统的可靠性,保证在战斗机驾驶员操纵过度情况下的飞行安全。

此外,第四代战斗机的座舱罩大幅改进,采用泡型舱罩或者类似的设计,能让飞行员更有效地掌握周围遭遇的状况。




隐身、超音速巡航、超机动、超视距打击。

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页面更新:2024-02-05

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