為什麼F-22內油大,航程和作戰半徑卻很小?

海軍貓

圖為美軍F-22雙機編隊

首先回答這個問題之前,我們先來看看F22的誕生背景,F22是為冷戰而專門打造的戰爭利器,它原先的作戰敵人就是蘇聯,但是鑑於蘇聯廣闊的領土面積,F22就算掛滿副油箱也不可能深入蘇聯腹地進行空襲,所以將飛機的隱身能力放在了首位,並且F22的航電系統十分先進,裡面的各種密密麻麻的電子設備塞滿了機身,導致F22的機體密度十分大,此外還要將一部分機內空間用於彈倉的佈置,這樣一來,留給油箱的空間就不多了。

圖為大過載機動下的F-22

查閱有關資料可知,F22內置的燃油為8.2噸,作戰半徑為760公里,與同為重型戰鬥機的蘇27家族相比,相差甚遠,造成這種情況的原因就是蘇聯需要一款航程巨大的飛機來承擔國土防空的重任,這個和前線戰機米格29不同,此外美國由於海外機場眾多,而且美軍有著規模龐大的加油機部隊,所以對戰鬥機航程的要求就沒那麼迫切,更多的是將設計中心放在了軟件上,也就是航電系統和隱身能力上。此外F22是專門為爭奪制空權而生,設計定位就對航程沒有太多的要求。

圖為F119發動機

還有就是F22的發動機,F-119作為一款推力是十分強大的引擎,雖然它能讓F22不開加力就達到音速,但是在正常的巡航狀態下,這款發動機的油耗也比其他發動機大,而且F22是一款能進行超音速巡航的四代機,在超音速狀態下是十分耗油的,所以F22航程自然也就小了。那我們再來看看F22的武器配置,在沒有具體作戰任務時,通常帶4枚AIM-9格鬥彈,在進入空戰後,飛到200英里的高空進行高速巡航,結束後亞音速返航,測試時還會再次飛到200英里的高空重複進行高速巡航,在這種模式下,發動機的耗油量也就隨之上升,最終導致F22的航程減小。所以為什麼F22的腿短也是有原因的。


軍情解析

從紙面數據來看內置燃油8.2噸的F-22作戰半徑卻只有410海里(760公里),看起來確實很小和內油9.6噸,作戰半徑卻高達1350公里的蘇-27相比幾乎差了一倍。但實際上f-22作戰半徑卻並不比蘇-27小。

因為蘇-27高達1350公里的作戰半徑是在僅僅攜帶兩枚R-73近距紅外空空導彈和兩枚R-27中距空空導彈的掛載模式下以最佳巡航高度和低亞音速巡航速度下在高-高-高模式下飛出來。而F-22那410海里的作戰半徑除去310海里(575海里)的高亞音速巡航以外還包含著100海里(185公里)的戰區超巡半徑,並且測試數據時使用的是美軍的一號飛行任務標準(制空作戰任務)低-高-低-高模式下的作戰半徑。

與F-22共同在美軍服役的F-15C戰鬥機在掛載4枚AIM-7麻雀中距空空導彈並攜帶保型油箱的情況下以一號飛行任務標準(起飛爬升到高空,雖然巡航到200海里(370公里)以外再降低高度以0.85馬赫的速度巡航到作戰空域,有五分鐘的作戰加力時間,戰鬥結束後以相同的飛行途徑回到基地)進行測試,飛出來來的作戰半徑比起F-22仍小一些,僅為407海里(753公里)。

還有就是F-15C在掛載4枚中距彈且攜帶保型油箱時以五號標準任務(截擊作戰任務)高-高-高模式下測試出來的數據高達840海里(1550公里)遠遠大於蘇27的1350公里,因此倘若F-22以和蘇-27相同的高-高-高模式進行測試的話,作戰半徑超過1600公里也不是並不可能。


浩漢防務論壇

實際上F-22內部載油量並不大。F-22的內部載油量是8.2噸,F-15C是6噸,Su-27是9.5噸,Su-35S是13噸。而F-35A是8.3噸,F-35C是9.1噸。是的,F-22的內部載油量還沒有F-35AC兩個型號多。

而且F-22的750km的作戰半徑其中包含185km的超音速巡航段,如果是亞音速巡航作戰半徑的話,能達到1100km的水平。

作戰半徑的計算是一個非常複雜的過程,同樣的飛機同樣的內油,掛載固定的情況下,不同的飛行方式就能造成很大的區別。

當然了無論如何F-22的作戰半徑都不讓人滿意。這個主要是因為一開始研發上走了彎路。當年的美國空軍對於F-22的要求是非常非常高的,在任何速度下要擁有碾壓F-15C的常規機動性(F-15C的常規機動性相比Su-27S都有一定優勢,Su-27S的優勢僅僅是過失速機動能力)

並且還要求F-22具備強大的過失速機動能力,時至今日F-22都還是過失速機動能力最強的戰鬥機,大概要等到Su-57服役才能超過它。、

這還不算完,美國人還要求F-22在正常起飛重量下燃油係數要達到0.4。同時還要滿足低成本的要求,美國人對F-22的單價要求是不超過F-15C的160%。

這麼高的要求直接限制了F-22的體積,因為飛機造的大成本就控制不了。結果後來的情況是,F-22的體積限制住了,但是單價還是水漲船高,並且還是個小短腿。最初計劃的12噸內油因為各式各樣的原因慢慢砍成了8.2噸內油。

關於五代機的體形對比。

有人可能會說,YF-22試飛之後,2000年之前F-22還沒服役的時候就已經出現作戰半徑過小的問題,為啥美國人不改進?

關於這點,要從戰鬥機的研發體系說起,戰鬥機的研發分為這麼幾個階段:1,概念方案。這個階段會得出飛機的總體設計和一些關鍵性能指標。2,試驗機定型階段。這個階段會將飛機的總體設計凍結,完善一些細節,在此之後飛機的外形不會有大的變化。3,試驗機階段。這個階段將進行各種實驗並完善細節設計。4。定型階段,這個階段將開始飛機的量產型定型,生產規格的制定。5,列裝階段。編寫各種服役相關的手冊,目前J-20就處於這個階段。而1990年之後,YF-22已經試飛並加裝了各種機載設備,如果要提高載油量,那麼幾乎需要把之前所有的設計推到重來,這必然造成研發成本的膨脹超支。


貞觀防務

因為F-22“魚與熊掌不可兼得”啊!

下面詳細說一說原因。

作為美軍最新一代主力制空戰鬥機,雙發的F-22身材較“壯”,內油8.2噸左右,這一數據在戰鬥機裡的確夠大,除Su-27、MiG-25這些大傢伙,還沒有能超過它的(殲-20的數據仍然保密,不過筆者猜測,殲-20的內油會比F-22大)。



但有這樣多的內油,F-22的作戰半徑又怎樣呢,不至於說“很小”,可也只是一般。

目前的官方數據,F-22在典型掛載、執行空優任務時,作戰半徑約800公里,居然和同門師兄F-15差不多,要知道F-15的內油才5噸半,差距咋這麼大呢?

並非“猛禽”不夠努力,關鍵在於發動機。

追求超音速巡航的F-22,裝有兩臺F119小涵道比渦扇發動機,相比其他戰機的大涵道比發動機,F119的確優秀,尤其超音速時,不開加力,仍然有很高的推力,讓F-22有了令人羨慕的超巡能力;然而另一方面,它在亞音速時的燃油經濟性就不怎麼樣,油耗比一般發動機都高。

而考查作戰半徑時,比的不是速度、而是航程,F-22正可謂“有勁使不出”,超巡吧太費油、飛不遠,慢慢飛吧,油耗也不好看,最後成績能好才怪。

當然,作戰半徑這鍋,也不能發動機一個全背,還要從氣動上找原因。



看F-22的外形就知道,這是一款強調隱身、機動性,仗著發動機強悍而不太在乎亞音速阻力的戰鬥機;戰鬥機的氣動,不可能樣樣牛,只能取捨妥協,又要超音速時彪悍有力,又要亞音速時飛得夠遠,魚和熊掌都想要,哪有這樣的好事?

其實,只要想超巡,想要超音速機動,就要面對航程和作戰半徑的問題,我國的先進戰機殲-20也一樣。



不過作為後起之秀,殲-20的總體設計更加全面,機身比“猛禽”更長,不僅內油更多,氣動外形也更適合亞音速巡航,作戰半徑壓倒“猛禽”幾無懸念。

真是“既生瑜,何生亮”!

F-22這“油多腿短”的名聲,也只有獨自一人去承受了。


炎黃軍武

首先需要明確的是F-22航程和作戰半徑都不小。這種以訛傳訛的說法應該是源於早先美軍關於F-22作戰半徑的戰術要求。這個作戰半徑要從F-22設計之初說起來了,F-22主要是針對蘇聯在歐洲戰場上使用的,面對遼闊的蘇聯領土,美軍對F-22的戰術測試時要求作戰半徑為410英里(760公里),就是掛保型油箱、帶四枚AIM-7格鬥彈戰鬥巡航時(無具體任務)遇戰鬥任務,200英里高空高速巡航,再亞音速飛抵戰術空域進行空戰,然後再亞音速返回,最後200英里再做高空高速巡航。完成整個測試任務,飛行半徑大約是410英里。這種極端的模式下巡航加作戰是十分耗油的,如果換成高空經濟巡航模式,無疑航程將大為提升,理論上1500公里作戰半徑是毫無問題的。

要知道以航程巨大著稱的蘇系T-50航程為2175英里,而F-22為1840英里,可見兩者相差並不大。但考慮到F-22和T-50在隱身性能等方面的巨大差距,俄羅斯只能在T-50的空優性能上做文章了,不過在隱身條件不對等的情況下,戰機性能還是要大打折扣的。所以F-22的性能優異首先是建立在其強大的隱身性能下的,你都發現不了F-22,如何與其空戰呢?事實上對於F-22航程和作戰半徑我們還是需要客觀認真的看待。任何小看輕視F-22的想法都是不理性的。作為完全為美空軍設計的空優戰機,F-22的作戰性能是十分強大的。

事實上,隨著F-22進駐日本橫田和沖繩基地,F-22早已開到我們家門口了,要知道這30多架F-22相當於整個美國空軍F-22的1/6。在這點上千萬不能相信什麼F-22作戰半徑小、航程短的謠言,要時刻保持對F-22的警惕。


墜母的世界

一個是測試方法不同,還有一個是美軍的忽悠。比如駱馬曾經官方網站上公佈過娘娘的空重達到了19.7噸,這個數據在世界軍迷圈裡是存疑的,大家一致比較認可的推論是16.5噸左右,作為佐證,一方面是t50的空重僅為17噸,另一方面是肥電的空重僅為13.4噸(娘娘是禁止出口的,保密程度比滿世界兜售的肥電高很多),最後,駱馬最近已經把空重數據從官網上撤銷了。


sxfreesky

由於各國的軍標不一樣,參照基準參數也不盡一樣。飛機的氣動外形以及裝機的航髮油耗大小都影響到飛機的航程與作戰半徑。因此細化的比較飛機航程與作戰半徑不是普通軍迷所能涉及的。但是,寬泛而通俗的比較還是能觀一其貌的。一個運動物體當速度超過200公里/小時以上,其動力90%以上都是來克服空氣阻力,因為空氣阻力是速度的n次方。這就很好的解釋為什麼f22內油大,航程與作戰半徑卻很小的原因,一是飛行空氣阻力大,氣動外形有飛機的長徑比偏小,採用的梯形翼與碩大的梯形垂尾,二是發動機圓形噴口轉方形2元矢量噴口,動量損失12%。因此,f22的這弊端,與3代機比較也是比較差的,也能說是第一個吃螃蟹所要付出的代價吧,但有一點,美國在氣動設計方面,5常中還是比較渣的。


清風雲淡霞滿天

你只考慮了油價,卻沒考慮到地球上的化石能源遲早會枯竭!狂堆發動機的油老虎設計沒有出路!殲20的減重和減風阻設計才是正道……通過更優化的設計用稍弱的發動機就實現了同樣的動力性能,還更省油,更符合聯合國的節能減排倡導!


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