深度剖析歼-10B展示的五大超机动性能（下）
上一篇介绍了歼-10B-TVC在航展上表演的两个过失速机动：眼镜蛇 和 榔头机动。这期我们来谈谈另外三个过失速机动：赫伯斯特机动、直升机机动 和 大攻角滚转。（请关注图上标注的文字，对理解本文有帮助）
上期有读者问到F-22是二元矢量，发动机的喷口只能上下偏转，在完成“榔头机动”时，是如何让飞机绕飞行轴做顺（逆）时针旋转？F-22是利用两台发动机的推力大小不同，因为此时是处于失速状态，飞机的可动翼面是失效的，所以它无法靠尾舵来给飞机产生旋转的力矩。
歼-10B是单发，没有双发的推力差，但是可以直接靠喷口向左偏转来产生相同力矩，而且可控性更佳，所以在机体旋转时动作干脆利索。如果是双发的歼-20推力差、加上两个喷口同向偏转，那么旋转的速率会更高，就是说机头指向的改变速度将会更快。
飞机发动机的喷流对飞机有反作用力（推力），上期有位读者把发动机比作水龙头，这个比喻很形象。美国的F-119是将“水龙头”的出水口加两块板，让射出的水上下偏向；俄罗斯的117S是让整个“水龙头”上下扭转；中国的太行-TVC是让“水龙头”的出水口末端能做360°的全向偏转。
下面先介绍“ 赫伯斯特机动 ”，这个动作还有个比较通俗的称号是“ 发夹机动 ”。看下图，飞机做这个动作的整个飞行轨迹，像不像一个大大的“ 发夹 ”。 赫伯斯特机动属于“蹬壁机动”中的一种。
首先什么是“蹬壁”？ 它有点像游泳运动员在比赛过程中，触壁、转身、用力蹬腿的连贯动作。又好比你跑向一堵墙，然后用双手推墙、或蹬踏墙壁，让自己大角度地迅速改变前进方向；所以，将飞行轨迹大于90°折返的机动动作，都统称为“蹬壁机动”
所以说赫伯斯特（发夹）机动只是“蹬壁机动”中的一种，而不能等同。在“蹬壁机动”中还有其他动作，比如米格-29-OVT所做的“旋镖机动”，它类似于杂耍表演里扔出去的十字镖，一路旋转地又回到表演者手中。（具体看下图中的文字标注）
下图是F-22在做“发夹机动”，注意看轨迹顶端F-22的姿态变化，再回看前面苏-35的图。苏-35是直接后空翻180°，当机头向下时机身滚转半圈，这既符合V形二元的技术特点，也符合俄罗斯简单粗暴的风格。
F-22则是有点类似榔头动作，飞机减速并大角度扬起机头，当机身竖立的那一瞬间，利用双发的推力差，让机头绕水平轴旋转120°，再抬机头压机尾，然后慢慢往下飘，所以它也可以看成是榔头机动的变种。
笔者认为F-22这样编排更侧重于可观赏性，实战性不及榔头机动，理由有三：
（1）整套动作显得拖拉，失去“蹬壁机动”所赋予的急速改变飞行轨迹的特点；
（2）F-22的喷口是上下二元偏转，本应该利用向上大角度偏转的优势，让飞机做原地后空翻；却采用并非优势的推力差旋转机身，F-22的双发是比较靠近的，不像苏-35那样双发距离较远，在推力差相同的情况下，力臂较短，旋转的速率相对较慢；
（3）既然是旋转就应该转更大的角度，或是转弯之后加速俯冲，可是F-22却是反其道，抬机头压机尾，让飞机以水平的姿态往下飘落。
这样编排是要向观众展示F-22在失速状态下，飞机仍然是可控的-----你看我可以翩翩慢舞。引来观众一片惊呼“好牛哦”。显然这不是发挥“发夹机动”的战术特点，而是为了更好看。事实上F-22在空战中是完全能做与苏-35相同的“发夹机动”。下图是中俄美三家做“赫伯斯特（发夹）机动”的对比。
从上图可以看到，歼-10B-TVC在急速爬升进入失速状态时，在矢量推力和鸭翼的共同作用下，飞机在做后空翻的同时加滚转（转体），同时压机头、抬机尾，机头迅速指向下方。注意看图中的鸭翼是最大角度向腹部偏转，减小机头向下的阻力。
歼-10B的整套“发夹机动”就像一个剑客、急停转身出剑，一气呵成、没有半点花哨的动作。歼-10B是全向矢量推力加鸭翼，要做苏-35那样的分解动作很简单，先由喷口偏转完成后空翻，再由鸭翼和后襟翼的差动负责滚转，这样可能观众看得更明白，但比起航展上的表演就慢了一拍。
像F-22这样飞就更容易，机体旋转对全向矢量推力的歼-10B来说，做起来更得心应手；翻转之后是加力往下俯冲。所以相比之下，歼-10B的动作编排者，并不太在意观众是否能看的明白，潜在敌人的情报人员能感到压力才是考虑的重点。
下面这个示意图能大致表达“发夹机动”的其中一个战术意图。它可以用于摆脱来袭的导弹，并从被动中迅速转入进攻态势。它要求飞机在折角处停留的时间尽可能短，而不是在那里轻歌曼舞。
下面介绍第四个过失速机动“直升机机动”。为什么叫“直升机机动”？我们都知道直升机可以在悬停的状态下，机身像指针那样绕机体的重力轴，做顺（逆）时针旋转360°。矢量推力的飞机在失速状态下也可以完成类似的动作。
由于该动作从观众的角度看，像一片落叶水平旋转着慢慢往下落，所以又称“落叶飘”。但是树叶飘落是不可控的，而直升机的旋转是可控的，所以“直升机机动”更专业。不过“落叶飘”的名称更通俗、也更顺口，所以军迷们还是更喜欢称呼它为“落叶飘”。
下图是观众从地面仰视歼-10B做“落叶飘”的十幅连拍图拼接而成。图中歼-10B几乎旋转了一圈。网上有另一段视频，歼-10B连续旋转了近两圈。这是因为做“落叶飘”的飞机不是像直升机那样悬停，而是伴随着下降高度。
在航展上如果表演的高度太高，由于逆光看不清动作；在大约300米高度如果连续旋转两圈，飞机就太低了，改出时就有危险。能展示其可控性就够了，关键还看谁“飘”得更精彩。
下图是俄罗斯的米格-29-OVT做“落叶飘”的全过程，又称作“风车机动”（下图），意思相同：机身像风车的叶片，绕重力轴做水平旋转。米格-29-OVT先是大仰角拉起，然后在横滚
1.5圈的同时，矢量推力给出一个逆时针且终止滚转的力，飞机就改成水平旋转。
下图看得比较清楚： 右边的红框是米格-29-OVT做落叶飘，与左边的F-22的落叶飘示意图相似。如果慢速播放F-22的飞行表演视频，可以看出
两者的区别：F-22的机体不是水平姿态，而是机头下偏，下降的速度相对较快，飞行轨迹像一截弹簧，呈小半径的螺旋式下降。这是因为F-22的喷口只能上下二元偏转，旋转是靠之前的惯性加一点双尾翼的偏转力。如果的机身保持水平状态，尾翼就完全失效，所以需要较大的下滑角。
从下面拼图可以看到，歼-10B在做落叶飘动作时，机身几乎是处于水平状态，垂尾舵没有偏转；而且彩烟是垂直向上，说明此时的歼-10B是处于无半径的旋转下降，所以也可称作“磨盘机动”。
歼-10B不需要像米格-29-OVT那样，借助斜向横滚产生旋转惯性，在后空翻360°之后，依靠向左偏转的矢量推力，直接转入落叶飘。所以整套动作的转接明晰、可控性很高，显得从容不迫，这是全向矢量推力的独特优势。
上图1---→6是截屏的顺序（应该还有7、8两幅才是完整的300°落叶飘全过程）。表演机拉彩烟不仅仅是为了增加观赏性，也是让潜敌方在分析各个过失速机动动作时看出门道、起到一定的震慑作用。下图看得更清楚：
（1）此时机体水平、彩烟垂直向上飘，说明是无半径的旋转下降。
（2）发动机喷口向左偏转，左边的彩烟浓、右边的彩烟稀，说明是绕重心轴旋转；是左边机翼后退、右边机翼前进、而不是小半径螺旋式下落（两翼的线速度不同）。
（3）两边的前襟翼向下偏转（增加升力），而机翼后缘的副翼两边是差动的
------左边是平的、右边向下偏转。这样机体在旋转的过程中，机翼就像直升机的一对桨叶那样旋转，提供一定的升力，使飞机保持水平下降。（4）此时垂直尾舵无气动效应，所以无偏转。
在转入落叶飘之前，歼-10B实际上是做了个类似“法论机动”的动作，它也是一个“过失速机动”。下图是苏-35的“法论机动”，是在过失速的状态下完成一个极小半径的后空翻360°，然后继续向前飞行。
下面是歼-10B在即将进入落叶飘之前的几幅截图，图中标注的1~6是视频中截图顺序。歼-10B做了个极小半径的后滚翻300°，如果不是矢量推力促使飞机进入落叶飘，而是加大推力继续沿着红色虚线飞行，就是完整的“法论机动”，也称作“超级眼镜蛇”。笔者觉得称作“直体后空翻一周”更形象，回想一下体操或跳水的动作。
下图是米格-29-OVT做的“双筋斗机动”，飞行轨迹是一个小抛物线。如果仔细分析，它是飞机以45°攻角爬升并减速，在进入过失速状态时，发动机喷口向上偏转，使飞机做“后空翻两周”的动作。由于此时飞机仍有向前的惯性，空翻第一周是最高点，所以呈现出抛物线的飞行轨迹。
由于做“双筋斗机动”的飞行速度比超级眼镜蛇更高，具备全向矢量 + 鸭翼的歼-10B要完成“双筋斗”是易如反掌，而且，此时的鸭翼还能起到保持飞机在原有的垂直面的作用。
歼-10B-TVC的鸭翼 + 全向矢量推力的特殊布局，使得它的机头指向有更复杂的变化，比如航展上表演的第5个“过失速机动”------大攻角滚转。
下图是F/A-18E做的“大攻角滚转”机动。图片有些模糊，其动作特点是（1）飞机的整体飞行轨迹是保持在一个水平方向；（2）机尾一直处于这个水平线上；（3）机身纵轴线与水平线始终保持一个大的攻角；（4）机体绕水平轴做旋转。
如果还不太明白，就看下面这幅示意图：把整个轨迹左右压缩，就成了一个“圆椎体”，机体的中轴线是圆锥体的斜边，机头的轨迹就是圆椎体底部的圆圈。所以“大攻角滚转”机动又称作“锥子机动”。
由于“锥子机动”的飞行轨迹几乎没变化（水平飞行），只是在滚转时机头保持一个攻角，而且飞机是在不减速的情况下完成整个动作，所以歼-10B表演的这个动作的时候，很多观众都当作是普通的滚转。网上至今未见到有人将这个动作用连拍记录下来。
下图是米格-29-OVT做的一个类似的动作，只是它一是更低的飞行速度、二是机尾没有保持在原来的飞行，所以称作“低速滚筒机动”（锥子切尖）。
三代机也能做“滚筒”，但区别在于三代机的滚筒，机体的纵轴线与前进方向是平行的，而不是保持一个夹角，只要有足够的速度就不会进入失速状态（见拼图下）。我军海航的苏-30就在东海防空识别区，用“滚筒机动”吓唬过美国的P-3侦察机。
也许有读者会问，航展上很多飞机都没有矢量推力，不是也一样能将机身纵轴线保持与飞行方向呈一个夹角，比如低空慢速通场。
“慢速通场”的机体是保持在一个垂直面，此时向斜下方喷射的推力可以分解成两个分力------（1）垂直向下的分力给飞机一个垂直向上的反作用力，它与翼面提供的升力共同作用抵消重力；（2）水平分力、推着飞机克服空气阻力向前飞行。
“锥子机动”是机体与飞行轴成一个攻角、在不停地滚转，所以飞机的动态是在做三维运动。如果没有矢量推力，或是矢量喷口不够灵活，由于机体的纵轴线是在做滚转，它与重力轴不是保持在一个垂直面上，飞机就偏航，机尾就无法保持在原飞行的水平线上，上图的米格-29-OVT就是如此。
所以这也是最考验矢量喷口灵活性、以及飞控精准控制能力的其中一个过失速机动；这也正是歼-10首席试飞员雷强说，“
能够完成这5个动作的飞机，才被认为具备了过失速机动能力”的原因。换句话说，这5个动作如果做得不标准，那么“过失速机动能力”就是不合格的；反之，能够高水平的完成的，可以说具备优异的“过失速机动能力”。通过这两期的分析，我们可以说歼-10B-TVC是高质量的完成了5个过失速机动，不少地方比苏-35、F-22表现得更好，这也是我们通过航展表演要告诉潜在敌人的。我们不仅仅是拥有自主研发的矢量推力技术，而且是成熟可靠的。正如杨伟所说的“只要有需求、我们可以毫不犹豫地装在其他飞机上”。优异之处表现在：
（1）不但高标准完成“眼镜蛇机动”，第二次做眼镜蛇的时候还向上“跃”了一下，充分展示飞机在失速状态下的可控性、以及发动机对复杂进气流的高度适应性。
（2）在做“榔头机动”的时候，机体旋转得很快，以至于观众都没反应过来，就已经改成俯冲了；之后的媒体和多数的军迷也普遍没关注到这个动作。
（3）在做“发夹机动”的时候，动作干净利索，在蹬壁折返时速度很快，没有花哨的动作，很有实战意义。
（4）从滚转进入做“落叶飘”的时候，转换自如顺畅，而且机体保持水平状态、无半径旋转。
（5）在做“锥子机动”的时候，飞行轨迹保持在水平线上，成夹角的机头“画圆圈”完成得很快，以至于观众都当成是普通的滚转。
如果没做这个动作，杨伟和雷强是不会在接受记者采访时着重强调。只能说一是动作完成得太快，二是我们军迷对这个动作不熟悉、没留意，下次再有机会观看水平横滚，可得睁大眼睛，看机头的轨迹是直线、还是画圈圈。前者是普通滚转，后者是“锥子机动”。
过失速机动能力肯定是对空战性能提升有较大帮助，否则中美俄不会纷纷投入研究，更不会是四代机的标配。有人会说F-35就没有矢量推力，不也一样是四代机？
笔者认为F-35是不合格的（或勉强达标）的四代机，它在美国航母上主要是充当战斗攻击机的作用，空战的任务更多是交给F/A-18E。美国的盟友因为没有F-22，才把F-35当宝贝。当然F-35的隐身和先进航电系统对三代机是有很大优势的，这点我们不能忽视。
我们的另一款四代机肯定不会像F-35那样只是“勉强及格”，即使出于成本考虑，空战性能至少是能对抗F-22，力压F-35，所以一定具备矢量推力技术。过失速机动能力在空战中主要表现在以下三个方面：
（1）对飞机姿态的自由控制。即使是在过失速的情况下，飞机仍然是可控的，这样飞行员就可以根据空战要求更加自如地飞行，而不是受其所限转圈圈；
（2）飞行轨迹可以在三维方向上做大角度折返，迅速从防守转为进攻，而无矢量推力的一方
就要绕圈圈，无法迅速占领攻击位置；
（3）即使是飞行轨迹不做大的改变，机头指向的变化也是迅速而多样的，这样就能更快抢到到
进攻的先机，而没有矢量推力的一方就只有一味的被动防守，被击落的概率自然就高得多。
这里需要说明的是：歼-10B在航展上表演的 5个动作，只是比较典型的过失速机动，它能全面衡量不同条件下的过失速控制能力。但不是它所能做的全部过失速机动，类似的动作还有很多。而且在空战中并非要完整做完一个动作，是根据实战的需求随时改出、或随时连接其他的动作。。。。
下一篇我们将探讨歼-20具备矢量推力技术的证据、已经它与歼-10B的矢量喷口有什么不同。
题图 92JM
作者 92JM
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