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为什么现代空战速度越快的战斗机越占优势? 第1页

  

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导弹的, @老南 已经解释过了

一句话:“你捡个砖头砸小偷,你是原地扔还是助跑追两步再扔?”

接下来补一下能量机动理论:

牛顿三定律第一条:
任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
热力学第一定律:能量守恒
在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变

通过这两条可以得出一个很简单的结论

如果飞机想拐弯,那就需要额外的能量来改变飞机已有的运动状态,所以机动是要损失能量的

而飞机如果没有了动能会变成什么?

砖头

飞机没有足够的速度,会失速摔下来

这种挥霍能量的狗咬狗之间,发动机补充的能量根本入不敷出

往往你1000迈进来,拉几个大转弯就剩三四百也没什么稀奇的

所以假设双方谁都不能击落对方的话,绕来绕去总有一个人先把自己的能量烧光,不得不老老实实直线冲刺来避免失速坠落

这时候另一架飞机看见了啥?

靶子


所以说,在飞机和驾驶员都差不多的情况下,谁能量多谁就能做更多的机动,就能躲避更多次数的攻击

这也就是约翰.伯伊德(John Boyd)前辈的能量机动理论

战斗机的单位剩余功率(Specific Excess Power,SEP)=(推力-阻力)*速度/重量 空战中SEP和机动性综合较高的一方将会占优

空战就是能量之争,胜利的天平永远会倾斜于能量剩余最多的一方

所以飞行员能量管理越好,飞机进入狗斗时携带的能量越多,飞机的发动机补充能量越快,飞机就能闪避越多的咬尾和导弹,也就间接拥有更大的胜算

简而言之就是:高度的重力势能+速度的惯性势能+当前发动机推力=该系统的总能量

能量越大空战越好打,谁先用完谁挨削

而建立能量压制最容易实现的,也就只有在进入狗斗前尽可能的提高高度和速度

【提质能方程说还能核反应那个拖出去挂翼尖格斗弹滑轨上兜一圈】


速度越快,一般也意味着发动机越暴力,所以初始能量更大,补充能量速度更快

一般情况下这种飞机即使不能保证击落别人,但是也不太容易被别的飞机击落

导弹也是如此,那些推进剂装药量不多的小防空导弹,比如毒刺或者IGLA奈何不了战斗机和超音速轰炸机的原因——要击落这玩意需要的能量太大了,这个导弹自身的燃料根本不够

这也是为什么25大爷和71爹爹这些高空高速怪物嚣张这么多年都没怎么吃导弹的憋的核心原因

它没法在短短的窗口期内从静止加速到这个飞机速度的几倍,还要精确的追踪对方,所以自然只能欺负欺负很慢的运输机、强击机【Su-25和A-10这种】和直升机了


补充一些更杂的题外话,针对其他人对“速度最快”的一些纠结

在太空中的飞船,是不存在机翼气动的概念的,完美的解释牛顿第一定律

也就是说,你哪怕拐个弯都是需要开推进器烧燃料的

这个改变自身运动状态的机会,是有限的,我们称之为动量,ΔV(DeltaV),简写DV

DV值是衡量一个飞船能进行多少变轨的标准,间接也就表示着这个飞船能飞多远,能执行多复杂的任务

在《坎巴拉太空计划》这个游戏的粉丝群里,就经常有人说“XXX你这玩意,DV才5K,怎么可能登陆Mun啊”

意思很简单,5000+M/s的DV,一部分用来加速飞船离开地球,一部分用来进入轨道,一部分用来变轨到绕月轨道,再登陆,再返回,燃料就不够了


其实飞机也是有DV的,狗斗的机动就是消耗DV的过程

用燃料换取DV,用DV来改变姿态和位置,找机会击落对方

也就是说,DV比速度更接近能量战理论的核心——

能量优势并不仅仅是速度(惯性动能),还包括重力势能(高度)、化学能(燃油)等一系列任何可以转化成能量转换为DV的东西,只不过因为速度不需要二次转换,所以一般很多人都只提速度

高度可以通过俯冲换成速度,而充足的燃油储备可以让你更肆无忌惮的使用加力,更快的补充能量


说某些飞行砖头【F-104、MiG-25、J-8等一系列二代机】打不赢空战,问题并不在速度

是的,其实大多数普通军迷,对能量机动理论的理解都是错的

能量机动理论的真正核心是,谁能在空战中用出更多的DV,谁就是爸爸


如果说,能量是钱的话,DV就是期货,空战就是两边为了争夺市场的商战

有速度,没气动的砖头们,空有大量能量,却因为气动设计的原因没法灵活的用它来改变运动状态

它们甚至有一部分需要漫长的冲刺才能达到极速,发动机实时补充能量的能力差的惨不忍睹

而稀烂的机动性使得它们在狗斗里截止到被击落前,都无法真正的释放高速带来的能量优势,也就是来不及花DV来做机动

就好像你是大户,你有大量的货,但你的仓库在国外,没法快速的把货拉回来,也只能无可奈何的甘拜下风,看着对方砸出一片市场搞垄断

你再快能快过导弹?导弹的重量太小,人家加速追上你需要的能量成本远小于你甩开它

这就是二代机“更高更快更强”走进的死局,所以三代机把高机动性也作为了一个重要考量


也有一个恰恰相反的例子

某邻国的Su-30MKI,矢量推力牛逼的一逼,自我感觉良好,然后在军演时被美军F-15C给日下来了

其实这场战斗,本身是让着印度人的,大名鼎鼎的美国空军也是要和国会老爷哭穷的

苏-30MKI除了翼尖的两具电子干扰吊舱和演习用的设备外没有外挂任何弹药,而F-15C不仅在进气道的贴身挂架挂载了4枚导弹,翼下还有两个副油箱

最重要的,是狗斗一开始30就咬着15的屁股

但这没能阻止擦了神油的阿三们,用了一种最蠢的方式去对付被教官调教过的,格斗经验丰富的的美国空军——

15这边愣了一下,直接开加力大角度爬升,利用自己巨大的推重比优势玩能量战,遇事不决爬高度嘛

Su-30MKI作为3.75-3.9代机的代表作有着丧心病狂的机动性,但无奈人家是板砖上天的发动机,根本追不上

眼看15C要跑路了,30MKI的飞行员一拍大腿,直接暴力拉杆让飞机强行抬头做出过失速的大迎角动作,去瞄准自己头顶那架正在疯狂攀升的15C

低下的气动效率和巨大的阻力很快就让飞机变成了一块砖头,而转入俯冲的15C,毫不犹豫的一个破S拉了回来,卖高度换速度,赏了阿三一个耳光


30MKI用了TVC【矢量推力控制】改变姿态强行瞄准确实是个剑走偏锋的想法,但阿三飞行员似乎忘了一点

在大气依靠空气动力学飞行的飞行器是一定会在改变姿态的时候同时改变运动方向的

巨大的迎角带来的是同样恐怖的阻力,30MKI飞快的烧光了自己所有的能量储备,又没能把对方当场打死斩草除根

时间上不允许他再重新恢复有效的气动控制并获得速度,所以被逃命之余还不忘了屯高度储备能量的F-15C一波带走教了做人

这就是那些经常被拉出来鼓吹和鞭尸的“矢量推力无用论”,这就是矢量推力过度滥用的标准结局


空战就是这么麻烦的一个东西,但是越是麻烦的东西就越有可能成为艺术

抛开那些腥风血雨,战争本身就是门艺术

任何双方倾尽自己全部才智、谋略、耐心和勇气的对抗,都是艺术

而空战,只是其中,最边缘的一个角罢了


另:

关于30和15这场比划,空翼上的撕逼

我始终觉得,输的不是毛子的27全家,赢的也不是鹰

这是属于能量战理论的胜利

鹰与侧卫--龙虎相争30年

侧卫比鹰略胜一筹--美国空军教官如是说


又另:为什么擅长高空高速的三代机【二代】,比如J-7、J-8、MiG-25、MiG-23、MiG-21、Su-22、Su-24、Tu-22M、F-104、F-106、F-4、SR-71、B-58、B-1这样的一票飞机都退役了,而后继者速度并不快啊?

注意上面说了两点:

  • 小导弹奈何不了高空高速的飞机
  • 这些飞机虽然快但是缺乏机动性

所以小导弹不行我们上大的就行啊!

导弹变大了,我们就可以设计成复杂的雷达指导,甚至可以接受地面指令

我们不让它直接飞过去,而是按照对方的飞行路线打着提前量过去

简单的几何学,计算一下碰撞点就行了

再不行搞个跟霰弹枪一样的大弹头,一炸几十米全是破片那种的,三千六百个小破片,总有一片爱上你

所以……


以我们的HQ-9外贸型为例

终端主动雷达制导,操作频段为G波段,最大射程约125km,最大射高18000m,最大机动能力22G

对一般导弹目标的射程介于7~50km,射高介于1000~18000m

对巡航导弹射程7~15km,最低射高25m

对弹道导弹的射程7~25km,射高2000~15000m


看出来什么了么?

对,越蠢的目标有效射程越大,拦截会贴地杂耍的巡航导弹很是吃力,但拦截几倍音速再入的弹道导弹一点不难,因为这玩意根本不会主动规避!

这就像拿着一把霰弹枪对着一辆会精确到毫秒从你面前驶过的汽车开枪,这一点不难——尤其是对着带弹载计算机的防空导弹


对大气层内飞行器来说,速度越快,改变运动轨迹的代价就越大,所以飞的快的都不太灵巧

想想那些被嘲笑说全速冲刺的时候来转个弯都能用掉一个州【参考中国一个省,原话嘲笑的是F-111或者SR-71】的老家伙,高空高速神论的破产就很显而易见了

所以为什么SR-71那么牛逼的飞机都被雪藏了?

因为没有隐身性能支持又不能真的快得不得了【7+倍音速以上】只要不能灵机漂移的都是靶机

那解决方案呢,如何避免被导弹艹的生活不能自理?

  1. 更暴力更极端的机动性【便于规避导弹】
  2. 更强大的引擎【25大爷说得好,只要推力够,一脚油下去什么老导弹都得连尾灯都看不见】【等会你没尾灯】【好像油门也不是用脚的……】
  3. 更难以被探测【隐身性能可以缩短对方预警距离,减少被攻击的可能性或者让对方错过最佳时机】
  4. 呃,都隐身了?要不然咱搞个能分析周围雷达计算一个合理路线的软件吧?那装个牛逼点的电脑

好嘞,你瞅瞅我们这造出了个啥玩意?【此处应有一个战术斜眼滑稽】

如果没想明白,提个醒:

Super Maneuverability【超机动性】

Super Sonic Cruise【超音速巡航】

Stealth【隐身能力】

Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness【高级战役意识和效能】

得嘞,F-22或者J-20造出来了

所以都是他妈逼……啊不……导弹逼的




  

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