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米格-29综合症的问题

发布时间:2018-02-26  原作者:晨枫   点击数:

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  米格-29与苏-27的高低搭配理念与美国空军不同。如果说F-15代表全能的高端战斗力,而F-16除了在高度优化的空战格斗方面,在视距外空战能力上只是F-15的低端补充(早期则根本没有)的话,那米格-29与苏-27的空战能力并没有这样大的差别。米格-29的雷达具有下视下射能力,能够制导的空空导弹与苏-27相同,只是在探测距离和可同时交战的目标数量上有所下降。两者在初期都只有有限的对地攻击能力。

米格-29与苏-27是不同于F-16和F-15的高低搭配
米格-29与苏-27是不同于F-16和F-15的高低搭配
米格-29与苏-27是不同于F-16和F-15的高低搭配

  尽管只有传统的液压操纵系统,米格-29的机动性也很强悍,空空武器的携带量也并不显著弱于苏-27。但米格-29的航程和留空时间大大低于苏-27。在作战使用上,苏-27负责外线防空和攻势制空,米格-29则负责内线防空,其较小的航程和留空时间也因此只有有限的对地攻击潜力。后期米格-29通过取消进气口防异物格栅和增加机脊油箱,增加了航程和留空时间,但依然难以在本质摆脱“世界上最优秀的机场围墙警卫战斗机”的名声。

  米格-29的优劣成败一言难尽。米格-29的设计定位是由苏联的防空主导的空军思想决定的。苏联空军的主要作用是保障地面力量的作战行动,而不过于强调作为独立作战方向的作用。这样的空军思想的形成有其历史原因和现实考虑。

  从满足设计要求来说,米格-29无疑是成功的。但米格-29又不成功,原因在于设计定位导致的天生局限。这是等别人打上门来的“纯防御”战斗机。在足球界里有一句话:永远不可能单靠守门员赢得一场球赛,不管这守门员有多优秀。空中战争的道理是一样的。不仅进攻是最好的防御,制胜根本来自于进攻。空中的进攻不仅需要强悍的战斗力,还需要很大的航程和留空时间。

  另一方面,这样的设计定位也是没有办法的办法。与美国空军过早步入超视距时代而忽视机动性和格斗能力相反,苏联空军不乏轻巧灵活的战斗机,但超视距空战能力很缺乏。从苏联空军的经验和研究判断,未来空战需要平衡的超视距和格斗能力,而不能片面强调格斗能力。因此,米格-29需要较大较重的雷达,在正常出击中不仅需要挂载用于格斗空战的近程空空导弹,还需要挂载用于超视距空战的中程空空导弹,这样,武器系统的重量就大体确定了。

  正常起飞重量是纲,纲举目张。正常起飞重量包括机内燃油、典型任务所需的机载武器和飞行员的重量。战斗机设计中,常用所谓的“橡皮飞机”方法。飞机重量的主要构成有机体、发动机、机内燃油、武器和电子系统,各自占正常起飞重量的比例决定了飞机的性能,具体重量是可以按照具体需要而放大缩小,但任何一个主要构成的实际重量确定后,就可以确定正常起飞重量,并确定发动机的推力要求,其他主要构成的实际重量也可以根据比例反推出来。

  在工程分析、比较的时候,无量纲的特征参数常常更加有用,这避免了具体过程、系统之间难以直接比较的问题。比如说,消费中的效费比,投资中的回报率,机翼气动性能用升阻比而不是升力,发动机性能用推重比而不是推力,这些都是无量纲的。上述“各自占正常起飞重量的比例”也是无量纲的特征系数。

  机体材料、制造和结构设计方法都有减重的效果,但对机体的要求也在与时俱进。从更高的寿命、更大的抗过载能力到隐身所要求的机内武器舱,都有增重趋势。最后平衡下来,机体结构占正常起飞重量的比例(权且称为机体系数)大体在40%左右,并不随时代有太大的改变。但双发和隐身要求有增加机体系数的趋势。

  发动机的情况也是一样。一方面发动机推重比在不断提高,另一方面对战斗机军推和加力推重比的要求也在不断提高。米格-29时代不要求超巡,但要求战斗机的加力推重比超过1.0,这就变相决定了发动机占正常起飞重量的比例(权且称为动力系数)。

  机内携带燃油与发动机推力的情况类似,绝对重量并不关键,关键的是机内燃油相对于正常起飞重量的比例(称为燃油系数)。一般认为,30%以上才能保证基本的攻势空战要求。苏-27达到变态的40%,但这是有猫腻的,下面要谈到。

  另一个当然就是机载武器和电子系统,其重量占正常起飞重量的比例权且称为航电与武器系数,简称武器系数。这又是减重与要求攀升互相抵消的情况。实际上还有飞行员重量,但考虑到相对于正常起飞重量只占很小比重,在初步估算重可以忽略不计。

  机体系数、动力系数、燃油系数、武器系数加起来必须等于100%,因此这是一个取舍的问题,不可能出现一本万利的好事。一般说来,机体系数相对“刚性”,较少也较难改变。发动机与战斗机的推重比确定后,动力系数也就确定了。只有燃油系数和武器系数具有一定的弹性。在理想情况下,应该根据航程和留空时间要求指定燃油系数,然后武器系数就确定了。在给定一定的携带武器重量后,正常起飞重量就确定了,发动机推力要求也相应确定。

  但这是把发动机也作为“橡皮发动机”考虑的情况。这在预研的时候海阔天空还有点可能,但考虑到发动机研发的先行和难度,实际“弹性”是有限的。战斗机的正常起飞重量不光是一个技术参数,也直接关系到研发、制造和使用成本。从国防经济的角度出发,正常起飞重量也不可能天马行空,毫无节制。这样,顺序就要调整,在给定了发动机推力后,根据战斗机推重比要求,就可以反推正常起飞重量。发动机推重比与战斗机推重比决定了动力系数,规定必须的外挂武器后,武器系数就确定了,燃油系数就相应得出。

  这是两个极端情况,实际过程没有这么简单,需要反复交错迭代,在作战要求、技术难度和成本之间综合权衡。

  就米格-29的情况,在武器与电子系统与苏-27相差不大的情况下,武器系数必须加大,以控制正常起飞重量,代价只能是燃油系数降低,航程和留空时间因此较低,不适合现代攻势空军的作战思想。米格-29 的短板是与身俱来的,与苏-27在外销市场和俄罗斯空军的待遇差别很说明问题。

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