
解读未来空战与航空装备的发展(1).doc
11页解读未来空战与航空装备的发展(一)解读未来空战与航空装备的发展(一)徐邦年要来谈未来空战,就要研究过去的作战,我们可以以马岛战争和海湾战争为例马岛战争是 1982 年英国为了争夺马维纳斯群岛而向阿根廷发动的一次战争在马岛战争中,经过统计发现用中远距离空空导弹(攻击距离超过 15至 20 公里的空中发射打击空中目标的导弹)打下来的飞机占 10%,用近距离空空导弹(攻击距离小于 15 公里的空空导弹)打下的飞机占 80%,用航炮打下来的飞机占 10%,我们从中可以得出一个结论:未来空战中打击空中目标所使用的武器很可能主要是空空导弹到了 1991 年的海湾战争,当时在空中打下的飞机有 38 架,其中有 26 架飞机是由中远距离空空导弹打下来的,这样可以算出,超视距空战(空战距离超过 15 公里的空战)所占比例是 68.4%,有 10架飞机由近距离空空导弹(亦称为空中格斗弹)打下来的,这说明使用空空导弹进行的近距离格斗占到了 26.6%,还有两架飞机是用航炮打下来的,占到 5%统计表明这次战争中,超视距空战占的比例上升了,已经成为空战的主要形式由此可以判断,未来空战将出现哪些新的变化呢?我认为未来空战可能会有三个阶段。
未来的空战很可能在飞行员用肉眼还没有发现目标就开始了,这个时候用雷达可以发现空中目标,双方进入到空战第一个阶段,即以中远距离空空导弹为主要攻击武器的超视距空战如果在第一阶段中,中远距离空空导弹打光了,可能要进入第二个阶段,以近距离空空导弹为主要攻击武器的近距离空中格斗若是近距离空空导弹也打光了,就可能进入第三个阶段,以航炮为主要攻击武器的近距离空中格斗具体到某一次空战不一定三个阶段都具备,但是从整个战争的过程来看,三个阶段都会存在,而且是以超视距空战为空战的主要形式那么超视距空战怎么打呢?目前看,主要是比较谁的武器先进性和发挥情况,武器先进和武器性能发挥得好的一方可以先发现目标、先发射导弹进行攻击现在导弹技术性能已经大大提高,有些空空导弹的机动过载可以达到 50个,一旦瞄准了目标飞机并且发射了导弹后,对方除了使用干扰以外,极少能够用自身的机动动作来摆脱因此超视距空战的主要战法就是“先敌发现、先敌攻击” ,哪一方能够先发现敌人,先发射导弹,就可能取得空战胜利这就需要比雷达和导弹技术的先进以及飞行员主观能动性的发挥近距离空中格斗的战法比较多除了传统的机动动作外,现在各国都在研究新空战战法比如,俄罗斯的飞行员首先在 1989 年巴黎航空展览会上驾驶苏-27 飞机完成了眼镜蛇机动:飞行员一拉杆,机头翘起来,翘起来以后,飞机平飘最后又恢复到平飞状态,从而完成整个动作。
有的人说这个动作没有什么战术价值,因为飞机拉起来 2 秒钟,平飘 4 秒钟,放下去 2 秒钟,导弹攻击操作很麻烦须要时间很长,面飞机动作时间很短来不及发射导弹,敌人已经跑掉了也有的说这个动作非常有战术价值,因为假如敌机在上方,我机在下方,我就可以把飞机拉起来用机头对准目标,发射导弹把敌人打下来那么倒底眼镜蛇机动有没有战术价值呢?这要全面分析和研究俄罗斯方面后来进行了一次空战表演为了做好这次空战表演俄罗斯在苏-27 飞机的基础上又研制了新的飞机即苏-35,它比苏-27 多了一对小翼,这样它就一共有了 3 对机翼,所以这种外形叫做三翼面外形,这个小翼叫做鸭式小翼有了这个鸭式小翼,就使得主机翼的升力大大提高,飞机转弯就转得快、机动性能就比较好苏-35 战斗机更加有意思的地方是挂点多达 14 个,能带 14 枚导弹或者是 14 枚炸弹,可以同时发射 6 枚导弹,开展多目标攻击,可以同时攻击六个空中目标另外这架飞机在尾部装了一个后视雷达,可以看后方 60 公里,同时跟踪 8 个目标,这是传统飞机没有的苏苏-35 飞机飞机为了要证明眼镜蛇机动的空战意义,俄罗斯于 1993 年在迪拜的航空展览会上进行了一次空战表演,开始的态势是前面的飞机是苏-35,后面是苏-30。
空战开始后不久,苏-35 战斗机突然做动作,结果苏-30 战斗机从主动状态变成了被动状态,跑到了苏-35 的前面,苏-35 飞机进行反击,苏-30 也不甘示弱想迅速绕到苏-35 飞机的后方,这样两架飞机在空中你追我赶地在空中转了两圈,正当苏-30 战斗机想加速前进,绕到苏-35 飞机的后方的时候,苏-35 战斗机又做了一个动作,经过两次机动动作就把苏-30 战斗机“打”下来了这两次机动动作是不一样的,第一次机动动作是传统的眼镜蛇机动;第二次机动动作是在大坡度盘旋的情况下,快速将机头拉起对准了目标,这个动作是飞机盘旋状态下做眼镜蛇机动,这个动作被称作为“钩子” 钩子后来俄罗斯继续开展研究,他们用苏-37 飞机在 1994 年做了一个“360 度圆周运动” ,只花了 8 秒钟时间就在垂直平面内完成了 360 度的旋转运动有点像传统的筋斗,但是传统的筋斗上升到几千米的高度才转下来,时间在 1 分多钟以上,可苏-37 飞机做 360 度圆周运动只花了 8 秒钟,上升只有 100 多米,飞机的旋转角速度更大,这样飞机的机动性就大大地提高了,可以使敌方飞机迅速处于被动状态这个所谓的 360 度圆周运动震动了航空界。
这个苏-37 飞机的外形与苏-35 的一样,但为了做好这个动作,苏-37 飞机的发动机却是矢量推力发动机(即发动机的尾喷口是可以转动的因而推力方向也是可以改变的)“360 度圆周运动”美国的飞机也在不断研究改进,如 F16 战斗机,是上世纪 70 年代装备部队的第三代战斗机,它加了一个边条,使得主翼的升力大大提高,它的作用和苏-35 战斗机的鸭式小翼类似,可以增大主机翼的升力,但它的效率比鸭式小翼差一些,因而提高的机动性也要少一些为了运用 F-16 飞机验证研究眼镜蛇机动,还在飞机上装了一个安全伞,以便飞机进入意外状态时可以顺利改出;为了做好动作又改进了发动机,在发动机上安装了可旋转的尾喷口,可以自由地改变发动机推力的方向,使发动机成为了矢量推力发动机用这个改装后的F-16 飞机完成了对眼镜蛇机动的研究这也说明未来空战可能会运用到前面所说的“眼镜蛇机动” 、 “钩子” 、 “360 度圆周运动”等等这一类机动动作,当然还需要什么条件、如何运用、何时何地何种状态下运用还是值得进一步研究的另外,美国与德国还联合研制了一架 X-31 飞机,这个飞机上有一个鸭式小翼,还有一个特殊的尾喷口是一个安装了三个舵面的特殊喷口,这三个舵面叫做燃气舵,可以上下左右转动,这样发动机的喷气流方向也可以改变,因此它的发动机既可以改变推力的大小,又可以改变推力的方向。
这也是一种矢量推力发动机美国和德国为什么要联合研制这样的飞机呢?因为德国一名叫做赫布斯特的飞行员在上个世纪 80 年代就提出:未来的空战要运用所谓的超机动动作我们曾经说过传统的飞机在大迎角飞行时有可能失去控制而进入螺旋(或叫尾旋),而这个飞行员却提出在大迎角飞行时,利用一些技术也可以控制飞机让它做机动动作,能以很大的角速度转弯,这时转弯的角速度可达每秒钟 70 度,大大超过了传统飞机的机动到了 1994 年,美国和德国就用 X-31验证了赫布斯特的作战思想:完成了这个机动动作,证明飞机可以以很大的角度上升,上升到顶点时突然转弯,机头迅速对准目标并发射导弹,角速度达到每秒钟 70 度这种机动后来被称为“赫布斯特机动” 将来的近距离空战很可能就要用到“眼镜蛇机动” 、 “钩子” 、 “赫布斯特机动” 、 “360 度圆周运动”等等这样的机动动作X-31在在 X-31 上完成的上完成的““赫布斯特赫布斯特””机动示意图机动示意图 总之,未来空战将可能有三个阶段,并且会以超视距空战为主,在超视距空战中的主要战法是先敌发现先敌攻击;在近距离空战中除了传统的空战战术动作外,还可能运用一些特殊的超机动动作如“眼镜蛇机动” 、 “钩子” 、 “赫布斯特机动” 、 “360 度圆周运动”等等。
解读未来空战与航空装备的发展(二)解读未来空战与航空装备的发展(二)未来的空战要用到“赫布斯特机动” 、 “眼镜蛇机动” 、 “钩子”等超机动动作,就要求飞机发动机要有新的改进如三个舵面的燃气舵,还有 F-22 用到的二元喷口等现在的发动机就更先进了,美国在 F-16 战斗机上加装了圆柱体型的轴对称喷口,可以上下左右自由转动,范围为 30 度左右,转动的角速度每秒钟 30 度在珠海航空展览上展出的俄罗斯飞机、发动机,也是一个轴对称尾喷口,转动非常独特,是目前最先进的矢量推进发动机美国在 F-16飞机上的发动机也改成了具有轴对称尾喷口的矢量推力发动机飞机也有新的改进如美国的 F-35 战斗机采用了机身融合技术,使机身和机翼融合在一起,过渡得非常平滑,雷达照射时,隐身效果非常好最有意思的是发动机部分,它前后左右都有一个喷口,采用了矢量推力技术,尾喷口可以向下旋转,使飞机可以垂直起降,起飞、着陆非常稳定美国海军准备用它作为舰载飞机它也可以像传统的飞机一样起飞和着陆,而且价格也比较便宜,5 千万美元一架,而美国的 F-22 飞机属于重型战斗机,大概要 1.2 亿美元一架这样美国空军也准备购买它,与 F-22 搭配使用。
导弹方面新的改进例如美国的中远距离导弹 AIM-120,近距离格斗弹AIM-9X,俄罗斯的近距离格斗弹 Ρ-73这三种导弹的共同特点是装了可以转动的尾喷口,使导弹的发射方式发生革命性的变化这三种导弹发射以后可以控制尾喷口转动,使导弹发射 3 秒钟后自动转弯攻击后方目标,这种方式叫做越肩式发射还有一种直接发射方式,飞行时操作导弹转向后方,让导弹直接向后发射攻击后方的目标现在的导弹可以全方位攻击目标,而传统导弹只能打前面左右 90 度方向以内的目标P--73 导弹导弹隐身技术方面的改进用于减少目标的各种被探测特征量的技术,叫做隐身技术目前主要采用雷达隐身技术和红外隐身技术两种雷达隐身大概有几种方法:外形隐身、采用非金属材料、涂敷吸波材料、等离子技术和自适应性阻抗加载技术外形隐身,就是从外形上使得雷达波形成乱反射(散射) ,使雷达所接收的雷达反射波大大减少,美国的 F-117、F-22 采用了这种方法第二种隐身办法是在飞机上用透光率很好非金属材料,雷达波照射时就透过去了,也可以达到隐身效果现在非金属材料如玻璃钢、复合材料等它们的强度和刚度都已经接近或超过金属材料,目前飞机上用到的非金属材料大概只占 10%左右,将来的飞机用非金属材料可能达到 70%~80%。
第三种隐身方法是在飞机上使用吸波材料,即在飞机表面上涂敷吸波材料可以吸收许多雷达波,减少雷达反射波第四种方法是用等离子隐身技术,即飞机上装一个等离子发生器,使得飞机表面上产生薄薄的一层可以吸收雷达波或者是改变雷达波的频率等离子体,以此达到隐身目的还有一种办法是自适应性阻抗加载技术即利用纯导体表面刻槽留缝并接腔体,改变目标表面的电流分布,使其产生与雷达回波频率,振幅相等但相位相反的附加辐射波,该附加雷达波在雷达接收天线方向上与雷达回波相抵消,从而减小雷达反射波在阻抗加载技术中,如能自动地根据目标接收到的雷达波的方向、频率来调整自身产生的电磁波,这便是自适应阻抗加载技术,目前后面两种方法还不是很成熟,因为离子发生器本身不能隐身,降低了等离子隐身技术的作用自适应性阻抗加载技术的主要问题是要知道对方的频率才可以抵消雷达波达到隐身的目的,但是如何知道对方的频率却是一个很大的难题红外隐身主要是使飞机上面能够发热的一些设备,比如发动机、无线电等设备降低发热量目前战斗机上的发动机,都有所谓的加力燃烧室,有的也叫二次燃烧室将来的发动机可以把这种燃烧室取消掉,这样热量就减少了还有一种可能是把发动机进气道和尾喷口都做成 S 形,或者在尾喷口进行隐身设计,有人曾经提出在尾喷口里面装一个空调,让发动机喷出来的气流温度降低,发出来的红外线就可以减少等等。
还有就是减少无线电发射机等设备发出的热量除了隐身技术,反隐身技术也在发展,最典型的代。












