同樣具備隱身能力的第四代戰鬥機之間的空戰更加突然和劇烈,交戰雙方有可能在沒有充分准備的情况下就進入激烈的格鬥空戰,迅速調整飛機姿態利用全向導彈進行迎頭攻擊將决定勝負。爲了能够在應用全向導彈的現代化空戰中獲得更大戰術優勢,第四代戰鬥機必須擁有亞、跨音速條件下的高機動性和一定的過失速機動性能,還要滿足在M1.2-1.8速度範圍內進行劇烈機動的超音速機動性能。戰鬥機同時滿足超音速和亞音速機動性能要求,必然會在整體設計上産生一些矛盾,因此必須依靠氣動控制和推力矢量技術的綜合運用。美俄兩國近年來雖然研制、改進了多種具備推力矢量的戰鬥機型號,但是目前真正能够將推力矢量和氣動控制綜合到一起的仍然只有F一22。因此,F一22的機動性能指標已成爲判斷第四代戰鬥機機動性要求的標准。F一22在設計上將整個速度範圍內的機動性和敏捷性綜合在一起,這一方面得益于高性能動力裝置和良好的氣動外形設計,同時也是綜合采用氣動和矢量推力技術在飛行控制上的巨大收益。
F一22的氣動布局是以强化超音速飛行性能爲主進行設計的,通過高推重比和低翼載荷來滿足亞、跨音速機動性能要求。其采用推重比達到10的F119一PW一100發動機,正常空戰推重比可達1.3-1.4,在最大軍用狀態下的飛行包綫比F一15在加力狀態時的飛行包綫範圍還要大。F一22的高推重比可以迅速補充因爲機動飛行而損失的能量,這一能力要比同規格的第三代戰鬥機高一倍,甚至可以在達到第三代戰鬥機性能極限的大過載機動中進行加速。
F一22爲了保證在超音速巡航時具備不低于第三代戰鬥機高亞音速的機動性,將推力矢量所提供的控制力矩作爲氣動控制面的補充手段。F一22可以大大提高在俯仰方向利用推力矢量之後的最大升力系數,能够基本解决大迎角和大側滑角情况下氣動控制面效率下降的問題,尤其是推力矢量賦予的大迎角下俯仰、滾轉、偏航控制能力優勢,更使其在機動格鬥空戰中處于非常有利的地位。
推力矢量對于第三代戰鬥機的作用目前在國內外還存在很多爭論,但是在第四代戰鬥機上必須裝備已經成爲共識。依靠矢量推力技術增强的氣動控制,爲F一22提供了很高的敏捷性和大迎角控制能力,基本上解决了曾經制約戰鬥機機動飛行的配平和大迎角可控性難題。雖然推力矢量裝置會增加一定的結構重量,但是第四代戰鬥機由此獲得的性能改善明顯超過了可能付出的所有代價。推力矢量不但使F一22在60。大迎角姿態下能够保持穩定和完全可控,還可以在該姿態下進行每秒滾轉100。的機動動作,可以在幾乎無盤旋半徑的條件下實現可控大角度機頭指向調整。F-22在大迎角下應用推力矢量可以提高約2倍的滾轉角速度,俯仰角速度可以比氣動控制時能够提高約4倍。推力矢量在實際作戰使用中對飛機運動性能的促進效果非常明顯,如果其他國家發展的第四代戰鬥機不具備推力矢量和大迎角控制能力,那麽在與F一22的單機格鬥中即使氣動設計再完善也不可能獲得優勢。
第四代戰鬥機的高機動性是與超音速巡航共同作用的,只有具備高機動性才能够真正使超音速巡航的戰術價值實用化,而超音速巡航的戰術優勢又可以强化戰鬥機的綜合機動性能。美國空軍要求F一22在MI.5的飛行速度時能够具備與F一16在M0.9時相當的機動性能。按照這個標准來比較,F一22在與F一16(或其他第三代戰鬥機)同樣機動性指標的情况下可以獲得M0.5左右的飛行速度優勢。這就意味著在正常情况下,只要F一22飛行員不犯大錯誤,那麽第三代戰鬥機在格鬥空戰中幾乎沒有任何取勝的機會。 |