爱华网http://www.sina.com.cn 2007年02月09日 07:17 兵器知识
歼10 PK 幻影2000
附表1 歼10幻影2000基本性能对比
附表2 歼10幻影2000航电武器性能对比假想声明：本文为《兵器知识》杂志供《新浪军事》独家稿件。未经许可，请勿转载。
图文／张鹏翼
气动特性
在20世纪50-70年代，战斗机普遍追求高空高速性能。其中无尾三角翼是采用较多的一种气动布局，例如美国的F一102、F一106，法国的“幻影”Ⅲ等。这种气动布局的优点是：零升阻力小，尤其是在超音速条件下；翼载荷低；结构重量轻。缺点是纵向操纵性能差，起降性能差。
随着电传操纵系统的应用，出现了放宽静稳定度的无尾布局飞机，例如法国的“幻影”2000。这种飞机既有良好的高速性能，又具有较高的机动性。
另一方面，为了克服无尾布局的缺点.开始尝试使用鸭式布局。最开始是在远离主翼的位置上增加鸭翼，例如XB-70。后来又出现了近距耦合的固定鸭翼，例如Saab一37。最后发展出全动近耦鸭翼.例如以色列的“狮”(LAVI)、法国的“阵风”以及中国歼一10战斗机。
鸭式布局有很多优点，升力高，操纵性好.大迎角性能好，短距起降性能优异.克服了无尾布局的缺点。
从理论上说.全动近耦鸭式布局相比无尾三角翼在气动特性上具有较大优势.那么在实际的空战中这些优势能否得到体现呢?我们可以进行一些具体的对比。
性能对比
我们假想以歼一10战斗机对阵无尾三角翼战斗机“幻影”2000。歼一10的性能为笔者根据“狮”、“阵风”以及“鹰狮”等战斗机的性能推断而来。所带武器也为假设性能相近的武器。两种飞机的基本性能如附表1。
基于这样的基本性能，我们可以对两机的理论机动性能进行分析。 由于歼一10在推重比上占有较大优势.所以在爬升性能和稳定盘旋性能上优于“幻影”2000。
由于翼载荷较低，“幻影”2000的瞬间盘旋角速度很高，但歼一10的可用升力系数大于“幻影”2000，因此两机在瞬间盘旋性能上相近。
因为外挂布局的特点(在翼下贴近机身处可携带四枚“米卡”导弹，)，“幻影”2000的转动惯量较小，因此具有优越的滚转性能，在携带导弹的情况下滚转角速度仍然可以达到270度／秒。
由于静不稳定度较大，以及鸭翼的操纵作用，歼一10在俯仰操纵性和大迎角性能上占有优势。在 超音速机动性能上也占有优势(超音速机动性能主要取决于超音速条件下控制面的操纵效率)。假设其航电和武器性能如附表2。
因为本文主要探讨的是气动特性对于空战的影响，因此对航电的设定进行了简化，假设双方具有相等的技术水平，也没有考虑预警机、地面雷达引导和友机数据链等系统支援。
歼10幻影2000战机超视距空战假想(组图)
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超视距空战发射导弹及规避导弹
规避导弹极限距离及向近战转换 超视距空战
假设双方单机，均从5000米高度，以马赫0.9进入，对头飞行。在进入100千米距离以内，都能有效地发现对方，由此进入超视距空战阶段。
目前主动雷达制导的中距空空导弹.有效射程都在50千米以内，而雷达的截获距离一般为发现距离的70%。在60—70千米的距离上可截获目标.也接近了发射导弹的距离，因此超视距空战主要也是从这个距离上开始。
一般认为“米卡”在最大射程上处于劣势，我们假设AIM一120A的最大有效射程为50千米，而“米卡”为40千米。
由于“幻影”2000在导弹射程上处于劣势，必须采取措施来弥补这一劣势。通常的做法是采取战术转弯.同时施放干扰，以破坏敌方雷达的跟踪，尽量延缓敌方发射导弹的时机。进行转弯的时机是刚进入敌机导弹的最大有效射程时.也就是两机相距约50千米时。
在进行转弯时，转弯角一般不应超过40度。因为机载雷达的偏转角最大为60度，如果转弯角度过大，敌机就脱离了本机雷达的最大扫描范围，而敌机雷达可以继续有效地跟踪本机，本机将处于非常不利的地位。
因为这个限制，“幻影”2000的战术机动将围绕两机对头的轴线进行.形成一个蛇形机动。如图2所示。
在进行一到两次转弯之后。两机距离缩短到40千米以内，此时“幻影”2000可以发射“米卡”导弹。而歼一10在此前已经发射了AIM一120A导弹。
主动雷达制导的空空导弹自主截获目标的距离约为20千米，在发射之后到自动截获目标之前这段时间.是超视距空战的关键阶段。
在预计敌方导弹接近到一定距离后，必须采取规避动作，例如转弯或者爬升。因此空空导弹的可攻击范围是有限的，在偏离其发射方向一定距离之后.导弹由于能量的消耗将无法追上目标.如图3所示。
还是由于雷达扫描角度的限制.战斗机进行规避的时候，转弯角度一般不应大于50度，否则本机雷达将丢失目标，无法对导弹提供中继制导。
本机的火控系统将根据本机的速度和高度以及来袭导弹的距离，计算出战斗机必须进行转弯的时机。如果超出这个时间，本机必须用大于50度的角度进行转弯才能规避敌方导弹，这样的结果也就是本机无法对发射的导弹进行制导,等于自动放弃了进攻机会。
当导弹和本机的距离小到一定程度时，本机必须进行180度的转弯才能规避导弹的攻击，这个距离称为“极限距离”.火控系统会给出告警。
除了转弯之外，还可以同时采取上升机动，以消耗导弹的能量。
由此可以看出.超视距空战中决定胜负的因素，就硬件而言，主要包括：雷达的探测和截获距离：干扰和抗干扰的能力；导弹的射程、攻击范围和命中率：本机的敏捷性，例如进行蛇形机动时，需要飞机不断进行滚转以变化盘旋方向：本机的加速性能和 超音速机动性能。
如图4所示，如果本机具有较高的速度，则容易飞越导弹的攻击范围。虽然第三代战斗机都有超音速飞行能力.但平时一般在亚音速飞行。超视距空战中，从发现到交战，时问只有几十秒.而从亚音速加速到超音速的时间也是几十秒。因此，具有超音速巡航能力对超视距空战有极为重要的意义。除此之外，还需要战斗机在超音速状态下具有较好的机动性能，这是目前的第三代战斗机所缺乏的。
歼-10与幻影2000在超视距空战中优劣对比(图)
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歼-10与幻影2000在超视距空战中优劣对比
歼-10与幻影2000在近距空战性能对比 除了这些硬件，火控软件的支持也十分重要。超视距空战需要把握几个关键时机，如发射导弹的时机.发射之后进行规避的时机，以及机动动作的选择.进入到极限距离的警告等。飞行员自己无法做出准确的判断，必须借助于火控系统。所以火控系统良好的信息提示对于超视距空战非常重要。
歼一10与“幻影”2000在超视距空战中的优劣如附表3所体现。
我们可以看出，歼一10由于推重比的优势，以及鸭翼的操纵能力，在机动性能上占有较大优势。再配合导弹在射程上的优势，可以做到先敌发射，在空战中占有主动。
由于“米卡”导弹重量较轻.所以机动性能较好，在导弹截获目标的前提之下，命中率较高。但是总体来说它在超视距空战中处于被动的地位。
我们也可以看出，单机对单机的超视距空战，在双方武器技术相当的情况下，都有可能命中对方。那么在导弹发射到进入自主导引阶段之前.到底是选择跟踪敌机还是选择脱离.实际是对飞行员神经的考验，空战的结果也具有很大偶然性。所以，超视距空战有赖于机群的配合和系统的支援，例如预警机和地面雷达对目标的指示，机群之间的配合。
在本文设想的空战中.假设双方都采取了规避动作，在双方都剧烈机动的情况下，很可能丢失对目标的跟踪，导致中距空空导弹脱靶。那么在双方重新转入对头飞行之后.空战将会转入近距格斗阶段。
近距空战主要取决于如下因素：战斗机的机动性能；火控系统的反应速度，例如装备头盔瞄准具的飞行员可以较为迅速地锁定目标；近距空空导弹的性能。
歼一10和“幻影”2000在近距空战上的性能对比如附表4。可以看出，“魔术”2导弹和“怪蛇"--3导弹在性能上相当，鸭式战斗机在机动性上占有较大优势。
近距空战中双方的目的都是占据发射导弹的有利位置，而避免本机进入敌机的导弹攻击范围。围绕这一目的，双方将采取复杂的机动，因此在本文中不可能一一探讨，只介绍近距空战的基本模式。
根据双方进入空战的角度不同，可以将双方分为均势、优势和劣势。如本机机头指向敌机，而敌机机头未指向本机，则本机为优势状态；如敌机机头指向本机.而本机机头未指向敌机，则本机为劣势状态：如双方机头都指向对方，则双方为均势状态。
在超视距空战中，双方都尽力将机头指向对方，以确保中距空空导弹的发射和机载雷达对目标的锁定。这样，最后可能双方形成对头飞行进入近距格斗的局面.因此假设两机进入近距空战的局面为均势状态。
歼10幻影2000战机近距空战假想(组图)
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歼10幻影2000战机近距空战假想
歼10幻影2000战机近距空战摆脱战术
米卡导弹在中近距空战转换进的性能优势 根据攻击方式的不同，近距空战又可分为前半球攻击和后半球攻击。如果瞄准敌机前半球发射导弹，则为前半球攻击。
假设两机对头飞行，交错后向同一侧转弯，那么转弯半径小的一方可以构成前半球攻击的条件。如图6所示。
在这种模式的空战中，两机的瞬间盘旋角速度相当，但是由于鸭式战斗机的大迎角性能优越，俯仰操纵性好，可以利用大迎角飞行状态迅速减速，从而获得较小的盘旋半径。
如果双方都没有攻击机会，则空战将发展成下一种态势，如图7。
在这种状态下，盘旋半径小的歼一10会进入敌机后方，从而形成尾追攻击。
被敌机尾追后，本机可以采取机动措施进行摆脱。如图8所示的“斜斤斗”机动。通过这种机动，爬升性能更好的战斗机可以摆脱敌机的尾
追.反过来占据有利位置。但是由于歼一10的爬升性能优于“幻影”2000.后者很难通过这种动作摆脱敌机。
通过水平机动也可以摆脱敌机的尾追，如图9。这一机动能否奏效主要取决于两机的最大转弯角速度对比。如果一方不能立即获得发射导弹的条件，则空战将转为互相咬尾的过程。在咬尾的机动中，具有较好的稳定盘旋能力和较大剩余推力的战斗机将处于优势。
实际空战中将会综合采用水平机动和垂直机动，抢占有利位置，夺取空战的胜利。
通过上面的分析可以看出，在几种基本的空战模式中，由于歼一10具有较好的大迎角飞行性能，且推重比明显高于“幻影”2000，剩余推力大，稳定盘旋和爬升性能都优于对手，因此歼一10在近距空战中占明显优势。
不过.如果考虑“幻影”2000携带的“米卡”导弹具有较好的机动性，则空战态势将有较大改变。因为“米卡”的重量很轻.与近距格斗导弹接近，而且采用了矢量推力控制方式，具有很强的机动性能.可以作为近距格斗导弹来使用。除了红外型“米卡”用作近距格斗导弹之外，雷达制导的“米卡”也可在近距离上发射。
一般的近距格斗导弹，最佳发射距离在3～8千米范围内，而中距导弹一般在十几千米以外(如果距离太近导弹尚未加速。机动性不高)，“米卡”导弹正好可以弥补这一射程差。设想两机在超视距空战中均未能击中目标，继续形成对头飞行的态势。此时两机一般相距10～20千米。在这种情况下，“米卡”导弹可以发挥其射程优势，迎头进行攻击。而红外制导的近距导弹不仅射程较近，而且一般不能从机头正前方进行攻击。因此，在空战由中距向近距转换的过程中，“米卡”导弹具有很大优势。
通过上面的分析可以看出，歼一10具有优越的气动特性，机动性优于“幻影”2000战斗机，但实际空战中，影响胜负的因素很多，包括导弹、雷达和电子设备、火控软件的性能等，以及系统的支援和机群战术的配合。还取决于飞行员的判断能力和操纵水平。因此，空战绝不仅仅是少数性能数据的对比，而是一个复杂的系统对抗的过程。只有装备性能和使用的最佳结合，才能获得空战的胜利。
图文：中国空军歼10战机高速爬升
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中国空军歼10战机高速爬升
