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主流民航幹線客機(渦扇發動機)的巡航速度在850公里/小時左右、支線客機(包括渦槳發動機支線客機)的巡航速度要略低一些,大概在650公里/左右;目前世界主流三代軍用戰鬥機的經濟巡航速度均低於音速,基本上都是高亞音速巡航,也就是900公里/小時左右,一旦需要可以打開發動機加力實現超音速飛行;而第四代戰鬥機可以實現超音速巡航,其配備的高性能渦扇發動機可以在不開加力的情況下實現超音速飛行,巡航速度可以達到1200公里/小時以上。
在平流層巡航的民航客機 F-18戰鬥機突破音障
民航客機領域最強大的兩大巨頭是美國的波音公司和歐洲的空中客車公司。以波音公司最新的波音-787“夢幻”客機為例,其裝備2臺通用公司的GEnX大涵道比渦扇發動機,巡航速度為0.85馬赫(音速的0.85倍),也就是約850公里/小時,巡航模式下最大航程超過15000公里。
波音-787“夢幻”客機
俄羅斯Su-30戰鬥機是三代戰鬥機的典型代表之一,其裝備了2臺AL-31F渦扇發動機,雖然最大飛行速度超過2.2馬赫,而其不能實現超音速巡航,巡航速度一遍在900公里/小時左右,最大航程可達到3600公里;而
美國的F-22戰鬥機是世界上第一款實現超音速巡航的四代戰鬥機,裝備2臺F-119渦扇發動機,最大速度超過2.2馬赫,公開資料顯示其巡航速度可以達到1.1馬赫(約1200公里/小時)。Su-35戰鬥機首架量產型試飛
F-22戰鬥機突破音障進行超音速巡航
其實對於巡航速度,民航客機最看重的是經濟性和環保,而戰鬥機是考慮機動性,經濟性往往不是首要因素。民航客機航線固定、飛行平穩,注重巡航速度的要求;戰鬥機作戰要求多變、巡航速度的重要性不如民航客機高,當然在滿足機動性和作戰指標要求的前提下,巡航速度越高自然越好!
威吶解析
世界上絕大多數噴氣式客機,其實和絕大多數戰鬥機的巡航速度差別不太大。這是因為能超巡的戰鬥機並不多。目前世界上所有現役客機,都是亞音速客機。波音747算是飛得比較快的客機,最大速度不超過0.92馬赫,經濟巡航速度約0.855馬赫。飛得比戰鬥機還快的客機也有,比如協和和圖144,這兩型客機以2馬赫巡航,在巡航段,絕大多數戰鬥機都追不上。要想攔截這兩型客機,惟一的辦法是提前佔位。
圖一:蘇聯圖144客機,不用懷疑,這貨飛起來絕大多數戰鬥機都追不上。
戰鬥機超巡需要付出很大的代價,需要有優秀的發動機,需要有優秀的氣動佈局。F-22是世界上第一種有真正意義上超巡能力的戰鬥機,據稱能以高達1.7馬赫的速度超巡。其它擁有真正超巡能力的一隻手數得過來,包括蘇57和殲20。
米格25和米格31,以及英國的閃電,擁有的是偽超巡能力。通過加大發動機推力,維持半小時左右的超音速飛行能力。代價就是燃油消耗極快,對發動機壽命也有很大影響。為了拉一次風,報廢兩臺發動機這種事,蘇聯沒少幹。
圖二:圖144並不是照抄協和,蘇聯不至於弱到抄歐洲的飛機。
美軍現役的F-15、F-16,俄羅斯現役的蘇27和米格29,法國的幻影2000和陣風,都沒有超巡能力,它們的巡航速度和老式的米格21沒有本質區別,跟波音747這種非常接近音速的客機也沒有本質區別。這些標稱為2馬赫的戰鬥機,實際上只是短時間內的衝刺速度,打開加力2馬赫飛行猶如嗑藥,藥效維持三五分鐘,然後就變成亞音速飛機。
在實戰中也是如此,以美軍的F-15和F-16編隊縱深打擊為例,一般起飛後轉入中高空,以高亞音速飛行,從而儘量節省油料。低空高速飛行非常耗油,只有在接近目標或是對目標發起突擊時才這麼幹。F-15遇到敵機後,就會打開加力提升速度,爬升高度,維持能量優勢,這時一般會打開5分鐘左右的最大加力,視情是否突破音速。
圖三:渦槳客機要比噴氣式客機慢一截。
至於渦槳客機,速度要慢一些,跟C-130之類的軍用運輸機差不多。C-130並不會因為塗了美軍的軍徽,就能超音速巡航。渦槳飛機先天就跟超音速飛行不太搭邊,要比噴氣式客機慢一截。典型的ATR72,巡航速度只有區區510千米/小時。
厲兵
不同型號的民航客機,巡航速度不一樣,一般都在每小時900~1000公里。
那麼戰鬥機呢,說到這,朋友們知道麼,看起來龐大笨拙的民航客機,巡航速度卻勝過輕巧靈活的戰鬥機,如果不開加力,戰鬥機都追不上民航客機,是不是很意外?
之所以會這樣,一句話,民航客機和戰鬥機的任務不一樣,設計的側重點也不同。
民航客機,既然是商業化的運營,經濟性就是最重要的指標,怎樣能飛得又遠又省燃料,就怎樣來,為此民航客機都採用高升力、適合亞音速巡航的流體翼型,這種設計的巡航能力很強,機動性就很差了,戰鬥機則側重機動性、飛行速度,機翼十分的單薄,巡航效率就比較差。
另外還有一個原因,空氣動力學上講,越大的飛機巡航起來越沾光,同樣的動力水平,大飛機就是要比小飛機飛得快。
飛行時,阻力近似與機體尺寸成二次方關係,推力卻近似與尺寸成三次方關係,尺寸大一倍的飛機,阻力變成原來的四倍,推力卻接近變成原來的八倍,力氣更足,自然可以飛的更快。
所以可以見到,和推重比動輒1.0以上、發動機推力比自身重量還高的戰鬥機相比,民航客機的推重比只有0.3、甚至0.2這麼低,但巡航速度照樣比戰鬥機高,除非戰鬥機開加力、用油耗超高的加力燃燒方式飛行,才能在速度上扳回一城。
但是開加力飛行,非常耗油,支持不了多遠就沒油啦。
而巡航速度則是“最經濟”的航速,攜帶同樣多的燃油,戰鬥機在巡航速度下可以飛的最遠。
常見的戰鬥機,巡航速度各不相同,重型機的巡航速度高一些、輕型機低一些,具體數據會隨大氣條件和戰機的翼型、掛載、飛行高度而變,大概的數據,蘇-27不到每小時780公里,F-16大約每小時650公里,三角翼的殲-10則接近時速750公里,米格-25更接近每小時900公里。
敲黑板,上面說的都是巡航速度,而不是戰鬥機不開加力時的最大速度。
巡航速度可以讓戰鬥機最省油、飛的最遠,如果不差油錢、只追求快,加油門到最大推力,甚至開加力,現代戰鬥機的最大速度一般都在每小時2000公里以上。
但是這樣的衝刺,無法持久,和民航客機的一口氣巡航到目的地是沒法比的。
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