11.17 失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

在上一章的介紹中,我們得知YF-23的氣動設計是有效的,並且突出了隱形和超巡的能力,弱化了航程和機動能力

,可以說諾格對ATF計劃有著自己不同的理解。

所以YF-23是為什麼輸掉的呢?我們不妨看看YF-23的粉絲詆譭的F-22的性能大概是如何的。

F-22的性能

我們在生活中通常對自身喜歡的事物大加讚揚,並且詆譭能和他相同並論的事物,就好比邀請朋友去自己喜歡的餐廳吃飯,吃完以後,當你在那裡喋喋不休的誇著這家餐廳時,朋友卻說:“我以前在。。。也吃過這個,那家也很好吃。”你就會很不開心。

當然在現實生活中,我們不會向朋友詆譭那家餐廳,當然在網上這就不一定了,我們大多數人都很喜歡貶一個捧一個,這和現在F-22和YF-23又是何其的相似,但這樣的思路其實是錯誤的。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

F-22

(PS:包括作者在內,不過目前我的文章是比較客觀的,當然很多情況下難免)

F-22的氣動設計雖然遵循傳統,採用了各方面都兼顧到的中庸設計,但是氣動設計得到的結果是優秀的,事實證明F-22同時擅長隱形,超巡,機動能力和航程。

我們舉機動能力和超巡這兩個例子來窺探一下F-22的性能,其實也就這兩個方面的數據相對來說是比較可靠比較多的。

  1. 機動性

F-22的機動性十分優良,不論是低/亞音速機動能力還是超音速機動能力,能量機動,角度機動和過失速機動,F-22都十分擅長。

(PS:角度機動在這裡單指瞬盤,不過其實瞬盤也和能量機動有關,畢竟和SEP掛鉤,不過在這裡的能量機動指穩盤,爬升,橫滾,加速的綜合指標。)

  • 能量機動

能量機動的核心無非就是升阻比和推重比,那麼我們必須要知道F-22的空重。其實在飛行手冊披露之前我們很難得知F-22的真實空重數據。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

F-22

但是目前有三組數據流傳流傳,分別是:官網上的19.7t,郵件中的F-22EMD(測試機)的空重是36000lbs(磅),YF-22的空重是14.034t。

其中第一組數據我認為是不可靠的,因為洛克希德一直有在官網放衛星的做法,這類的數據一定程度上不是真實的可靠的。

第二組數據其實是有人通過電子郵件向洛克希德詢問過F-22的空重,得到的回覆是F-22EMD的空重是16.33t。

(PS:這個人就是ZWZ就是我之前引用過的《F-35A飛行性能探析》的作者)

第三組數據就是YF-22的,我不知道這個數據的來源,我找不到YF-23和YF-22的具體數據(要不然也不會寫的這麼辛苦了),所以這個數據的真實性可能存在疑點。(不過這個數據貌似是比較可靠的)

所以這三組數據中,我決定採用第二組也就是F-22EMD的空重為16.33t。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

F-22

我們使用16.33t來計算的話,F-119的加力推力大概是17.7t左右,那麼F-22的空機推重比達到了驚人的2.198,不過空機推重比實際上是沒有意義的,所以我們可以攜帶部分載油來對比。

我們不知道F-119的耗油率,所以我們通過蘇-27的發動機來進行替換,蘇-27攜帶3t燃油可以加力飛行3.7分鐘,如果F-22攜帶3t重的燃油,它的推重比依然可以達到1.81,而且F-119相比於AL-31F毫無疑問更省油。這意味著此情況下的F-22的加力留空時間要大於3.7分鐘。

即使是攜帶武器的情況下,F-22的推重比依然可以達到1.6以上,這是一點問題也沒有的,但是這還沒有考慮其他可能存在的減重措施。

我們再來看一下F-22的升阻比,遺憾的是作者並不清楚任何實際的數據,目前為止的所有數據都存在疑點。

我們唯一可以知道的是,1988年洛克希德重新設計了YF-22的圖紙,增強了其亞音速機動能力,比如:減小其後掠角,增大展弦比等設計。

我只能通過推測得到F-22的能量機動性優異的結論,畢竟有部分航展視頻作為補充,通過預測得到這個結論也是合理的。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

F-22

  • 角度機動

F-22的瞬盤是很優異的,不過我也沒有具體的最大升力係數的數值來進行佐證,因為根本就沒有飛行手冊。

這個我們也只能通過航展視頻來略窺一二,不過我觀察到目前的確有不少F-22展示瞬盤角速度的視頻。

  • 過失速機動

其實大部分過失速機動在空戰中都是不存在實戰能力的,這是因為過失速機動會造成劇烈的能量損失。

但是F-22的大攻角性能依然很強,F-22在60度攻角的情況下依然可以做到30度/秒的滾轉,這說明F-22的氣動裝置在如此高的攻角下依然沒有失效。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

這個餓哦沒記錯的話應該是F-22的低空低速大迎角通場

(PS:即便在本篇文章中作者已經儘量去科學的分析,本次的性能評估依然帶有很大的未知性和不確定性,比如上述採用的F-22EMD的空重,不僅沒有與F-22真正的使用型號分開,而且也不知道是使用空重還是基本空重,這可能會使F-22的空重數據相差近1t,所以本篇文章對於F-22的機動性能預估僅僅是預估,只有部分參考作用)

(PS:前6架F-22全部為EMD,為的就是測試F-22的飛行包線,它們與後面的使用型號有不小的區別)

2. 超巡

超巡的難點主要是三點:1. 超音速波阻;2. 超音速配平阻力;3. 發動機涵道比儘量較小。

而F-22在這三點上都做得很好,尤其是配平阻力和發動機。首先我們來看超音速波阻,我雖然沒有具體的值但是卻可以通過氣動分析來看,根據超音速面積率來看,截面積沿機身縱軸分佈曲線要越是光滑和平緩,越有利於減小翼身組合體的超音速零升波阻。

上面那句話簡單的來講,就是曲線越平滑越好。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

F-22模型的1.7Ma下的截面積平均值沿縱值分佈曲線

通過上圖我們可以觀察到F-22模型的超音速面積率曲線基本是平緩的。

一般來說想要儘可能的減小超音速配平阻力,應該是採用遠距鴨翼,因為一般情況下遠距鴨翼的力臂比平尾更長。

但F-22通過TVC進行超音速配平,這樣極大的減小了超音速配平阻力,所以結果就是F-22的超音速升阻比反過來超過了遠距鴨翼+三角翼這樣的最佳配置。

發動機也很好理解,發動機的推力曲線是隨著飛行高度和飛行速度向下延伸的,這種情況下,涵道比大的發動機在亞音速下有更大推力,涵道比小的發動機在超音速下推力衰減要小於涵道比大的發動機,所以會更有優勢。

失落的黑寡婦——YF-23與F-22的終極對決(二)

渦噴的推力曲線,當然這是個例子,CF是耗油率

F-119就是典型的小涵道比發動機,通過上面三個例子我們可以看出F-22是擅長超巡的。

通過這兩個方面的性能預估,我們可以看出來F-22的總體性能是十分優良的。

失敗的原因

那麼YF-23為什麼失敗呢?肯定不是美國空軍有眼無珠寧願選擇了“垃圾的”F-22而不是YF-23等這類沒有經過思考就知道是錯誤的原因。畢竟通過分析我們也知道F-22的性能也是十分強大的。

我認為F-22勝利的原因是均衡,也就是F-22做到了各方面的全面高水準。由於蘇聯/俄羅斯存在大量的四代機,所以近距交戰下,飛機的機動性是十分重要的,畢竟超視距不能夠解決所有問題。

(PS:包括F-35,F-35在超視距日益發達的今天依然保持了很高水準的亞音速機動能力)

相比於劍走偏鋒的YF-23,美國空軍更喜歡更多樣化更全面的F-22,這並不是保守,而是更全面的戰機能夠應對更多的突發情況,也能夠執行更多樣化的任務,這是很重要的。

我認為正是F-22更全面這一點擊敗了YF-23。

本文引用:

  • 《撥雲見“閃”---美國F-35A機動與近距空戰能力》


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