问题

单发中型战斗机和双发中型战斗机各有哪些优劣?

回答
好的,我们来好好聊聊单发和双发中型战斗机,说说它们各自的本事和不足。

单发中型战斗机:灵活的身姿,精炼的战力

单发中型战斗机,顾名思义,就是用一台发动机来驱动的战斗机,但“中型”这个词说明了它在尺寸、载弹量和航程上介于轻型和重型之间。这类战机往往是空军的主力,因为它们在性能和成本之间找到了一个很好的平衡点。

优势:

经济性突出: 这是单发战机最大的卖点。少了一台发动机,意味着在购买成本、维护成本、燃油消耗上都要低不少。想想看,每架飞机节省的钱,放大到整个机队,那可不是小数目。维护起来也更简单,出勤率自然就更高。
更轻便,机动性可能更佳: 少了另一台发动机和相关管线、设备,机身可以做得更轻巧。这直接转化为更好的推重比(在发动机性能相近的情况下)和更灵活的机动动作。在狗斗(近距离缠斗)中,反应速度和转向能力是致胜的关键,单发战机在这方面往往有先天优势。
设计更简洁,结构更紧凑: 只有一个发动机舱,飞机的整体设计可以更紧凑、流线型,减少了雷达反射面积,理论上具备更好的隐身潜力。而且,结构上的简化也意味着潜在的故障点更少。
载弹和挂点可能更灵活: 虽然中型战机的设计已经考虑了载弹量,但单发的设计有时能为机翼下的挂点提供更大的灵活性,允许携带更多样化的武器配置,比如副油箱、电子战吊舱、反辐射导弹等,而不必过度牺牲机动性。
更容易实现低空高速突防: 轻巧的机身和良好的推重比,使得单发战机在复杂地形下的低空高速突防时,拥有更好的操控性和生存力。

劣势:

单发失速的风险: 这是最致命的缺点。一旦发动机出现故障,飞机就基本报废了。虽然现代发动机可靠性很高,但在战场环境下,发动机受损的可能性依然存在。这迫使飞行员在进行高难度机动时,会更加谨慎,担心发动机的承受能力。
航程和载弹量相对受限: 相对于同等级别的双发战机,单发战机在携带更多燃油和武器的方面,会受到发动机推力和机体空间的双重制约。这意味着它们的航程可能不如双发战机远,或者在携带重型对地攻击武器时,会牺牲掉一部分燃油,影响作战半径。
对发动机性能依赖度极高: 一架单发战机的性能,很大程度上就取决于那台发动机。如果发动机性能不够强劲,那么飞机在加速、爬升、高攻角机动等方面都会受到明显影响。
电子设备和传感器整合空间可能受限: 虽然设计紧凑是优点,但同时也可能意味着机体内留给复杂航电设备、传感器以及后续升级的空间相对有限。

双发中型战斗机:强大的心脏,全面的视野

双发中型战斗机,顾名思义,拥有两台发动机。它们通常在性能上更上一层楼,能够胜任更艰巨的任务,但代价也更高。

优势:

更高的可靠性和生存力: 这是双发战机的核心优势。即使一台发动机失效,另一台发动机也能支撑飞机安全返航,甚至继续执行任务。这极大地提高了在复杂战场环境下的生存概率,让飞行员敢于进行更激进的战术动作。
更强的动力和更优的推重比: 两台发动机的总推力往往更大,可以提供更强的加速性能、爬升率和更高的速度。这使得它们在空战中能够更快地获得能量优势,或者在携带重型载荷时,依然保持良好的机动性。
更大的航程和载弹量: 双发战机通常拥有更大的机体空间和更强的承载能力,可以携带更多的燃油,从而拥有更远的作战半径。同时,它们也能轻松携带更重的对地攻击武器、反舰导弹等大型弹药,执行更广泛的任务。
更强的电子设备和传感器整合能力: 更大的机体为安装更先进、更多数量的电子设备、雷达系统、传感器以及电子战系统提供了充足的空间。这使得双发战机通常拥有更出色的态势感知能力和更强的电子对抗能力。
更稳定的飞行平台: 两台发动机的推力分布和发动机舱的结构设计,可能使飞机在不同飞行状态下提供更稳定的飞行平台,尤其是在大载荷或进行复杂机动时。

劣势:

更高的成本: 显而易见的,两台发动机本身就比一台贵得多。而且,维护、备件、燃油消耗都会成倍增加,导致全生命周期成本远高于单发战机。这限制了其大规模装备的可能性。
更复杂的结构和维护: 双发战机的结构更加复杂,发动机的安装、管线连接、系统集成都更加繁琐。维护起来也更耗时耗力,对地勤人员的技术和设备要求更高。
机动性可能受影响: 虽然有更强的动力,但更重的机身、额外的发动机和相关的系统,可能会在一定程度上限制其极致的机动性能,尤其是在重量敏感的某些机动动作中。而且,如果发动机性能设计不当,推重比可能不如一些优秀的单发战机。
更大的尺寸和雷达反射面积: 通常来说,双发战机的机体尺寸会更大一些,而且两个发动机舱的设计也可能增加雷达反射面积,相对而言,隐身性能的实现难度会更高(当然,这也要看具体的隐身设计)。
燃油效率可能较低: 两台发动机同时运转,即使在巡航状态下,燃油消耗也会比单发战机更大,这可能会影响其续航能力或者需要携带更大的油箱,进一步增加重量。

总结一下:

单发中型战斗机 就像一位身手敏捷、价格实惠的精干战士,擅长近距离格斗和执行一些不需要极远航程的任务。它们是“性价比之王”,是空军部队的基石。

双发中型战斗机 则更像是一位全副武装、体魄强健的雇佣兵,能够应对各种复杂的任务,拥有更强的续航和载弹能力,以及更好的战场生存性,但付出的代价也更高。它们是执行高级别任务和执行远程打击的可靠选择。

最终的选择,很大程度上取决于一个国家的国防战略、经济实力以及对未来空战形态的判断。没有绝对的“好”与“坏”,只有“更适合”与“不那么适合”。

网友意见

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之前中型机那个问题,我从西藏出差回来以后半天不回答,不是因为下平原醉氧,而是一个确实年底事情有点多,另一个,那个问题太大了,我想现在试着先回答这个问题,算是先把原来的小坑填一小部分。


我打算从一对勉强能算中型,但是大部分划分里会把这对飞机划入重型机的战术飞机对比开始:

XF8U-3十字军3和F4H鬼怪

这两兄弟是针锋相对的竞标竞争对手,XF8U-3是单“大推”(单发J-75),F4H鬼怪是双“中推”(双发J-79)。但是由于当时是发动机发展史早期,发动机都偏重,J-75重量超过2吨,J-79也不轻,所以这两兄弟也就都重了起来:

XF8U-3空重9919kg,起飞重量17343kg(酬载3麻雀+2响尾蛇),还能算个中型机

F4H空重12439kg(这是最早期的F-4,还不是后世的肥仔...),起飞重量19722kg(酬载4麻雀)

然后呢?

正如一般的推想(具体为什么会这样后面会提),F4H更大的重量无法弥补双发带来的高耗油和低内油系数的劣势,它的150海里CAP时间在上述酬载下仅有1.1小时,而XF8U-3则有1.62小时。

但是美国海军最终还是选择了F4H,成就了经典的鬼怪系列,而XF8U-3尽管看起来拥有强得多的性能,但却未能服役。

这不是USN傻,而是F4H实际上还有一个优势:双座。

作为麻雀发射器,以当时简陋的航电而言,后座飞行员可以使得超视距空战的效能极大幅度的提升(USNAF自己的评估是仅后座加个人,就可以让搜索RCS在轰炸机大小的目标时战机索敌范围增加40%还是50%,这个我记不太清了)。就凭借这点优势,鬼怪最终赢了十字军3.

为什么会这样呢?

首先,我得解释一下F4H和XF8U-3的性能差距的原因:一些在重型战机上存在的问题,在中型机上并不存在:

双发重型战机遇不到和单发重型战机比的情况,因为没有那样大推力的引擎可以支持单发重型战机(这个不一定,但常规情况下来看这个结论站得住脚)。

但是双发中型战机就面临一个很现实的问题,单发中型机可以选用一台推力更大的大推力发动机,尽管相对于双发中推中型机其推力绝对值仍然可能更小,但是单发有下列优势:

1.机体结构质量更低,意味着单发战机的空重会更低,抵消掉一部分推力劣势

2.大推的推重比或者说推力重量密度不会高于中推,但是一个大推的推力体积系数是高于两个中推的,这意味着单发中型机机内的可用容积更大(或者说占用空间的引擎体积小了,腾出来了更多空间),内油系数更高,意味着可以花费更少的结构重量来容纳等量的燃油。这又抵消了一部分推力劣势。

3.一个发动机吃的油比两个更少。这个仅仅需要看看民航在最近几十年殚精竭虑减少发动机数量,让主力客机的发动机数量从4个掉到3个又掉到现在的2个就能感性的体会到这点。这意味着单发中型机不需要携带那么多的燃油就能维持和双发中型机一样的航程(或者,携带类似量的燃料,获得更长的航程)。这又能抵消掉一部分推力劣势。

这样,双发中型机实际上剩下的主要的相对单发中型机的“非劣势”,就在于其携带的不会随着发动机数量减少或者机体变轻而减少的“硬荷载”了。在F4H和XF8U-3的对比中,这个“硬荷载”是座舱和第二个飞行员。

而在现代,这种典型的“硬荷载”是航电(其实雷达操作员也可以看成一个人体计算机嘛,也是航电。而座舱是计算机的外围设施),而且随着时代进步,现代战术飞机已经很难需求如此重型的航电了。

对于隐身战机来说,还额外有一个弹仓,但是,由于隐身飞机对内油的极高优先度需求,内油系数大的单发机会占据额外的优势,实际上是完全能够抵消掉这点劣势的。

另外,确实存在的一点就是,双发中型机一般来说还是能够拥有比单发中型机更大一点的绝对推力的(虽然不一定有推重比优势,F-16就是这点最好的说明,单发中型机也可以拥有接近重型机的整机战斗推重比)。

总而言之言而总之,其实双发中型机和单发中型机的优劣如果不看那么多额外因素的话,大略还是单发中型机占优势的,F-16的成功也很好地佐证了这一点。但是很多时候,没法子,政治技术经济因素会让选用的目标不得不导向双发中型机,但是这又是另一个故事了.....

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我收集了一些资料,简单自问自答一下这个问题。

单发机的优势在于更轻量化以及更便宜,双发机的优势则在于更完善的电子战能力、多用途的性能以及更旗舰化的空战能力——通常来说,同等重量的单发机比双发机内油更多是不成立的。

一个很典型的对比:诺斯罗普F-18L对比洛克希德F-16。

诺斯罗普的F-18L相比F/A-18A标准型的空重大约轻了1.1-1.3吨——也就是仅仅相当于歼-10A级别的9吨,正常起飞重量轻了3.5吨,最大过载从7.5G增加到9G,由此还获得了包括加速性能和盘旋性能更大的进步——从0.9Ma到1.6Ma的加速性能和几乎全高度稳定盘旋性能都显著优于F/A-18A。

而9吨级的F-18L可以携带10380磅即4.7吨内油,相比作为单发机、同样是9吨级的歼-10,内油多出50%,和同样是双发的阵风相当。即使在歼-10C上取最乐观的内油增加的估计,也不过是4.5吨而已。

携带2个4000磅EFT后,燃油达到15000磅,重量也逼近9吨的F-16固然携带燃料更多,但那是付出了武器有效载荷降低了近4吨的巨大代价的。

同时,F-18L的有效挂载上升到9070千克,这不但超过了年代更晚的F-16Blk50/52的7.7吨,也超过了苏-30系的8吨。

长期以来,对于F-18来说,一件很不公平的事情是,作为一架舰载战斗攻击机,它要带着超过1吨的多余负载、更多的内油去和那些一身轻的陆基战斗机搏斗,这大大影响了F-18的推重比,由此F-18的空战能力被大大地轻视了。

更进一步来说,在1986年F-16获得初步的BVR能力之前,这架飞机相比同时代的F-18来说,几乎是一个废物。要知道更重的F-18也重出了精彩——当F-18和A-18正式并项之后,被形容为飞行员只需要一个按钮就可以从对空模式切换到对地模式,而且BVR能力相比即使是1986年之后的F-16也更为完善。

F/A-18A列装的APG-65雷达是具备HPRF、MPRF和LPRF全波形工作能力的雷达,而F-16A列装的APG-66雷达仅具备MPRF和LPRF工作能力,APG-65也比APG-66更早具备地面动目标跟踪能力、具备更先进的ECM和ECCM能力。

F/A-18列装的AN/ALQ-126自卫干扰机相比F-16的AN/ALQ-119也先进一代,F-16C在AN/ALQ-131上才勉强追上了F/A-18,在AN/ALQ-165同步列装海空军之后才达到并驾齐驱。双方在雷达告警接收机上的差距也不小,F/A-18的AN/ALR-67具备频率选择接收能力并且覆盖0.5-20GHz频率,而F-16A的AN/ALR-56在C改型也仅能覆盖2-20GHz频率,F-16C的AN/ALR-69则缺乏频率选择接收能力。

见微知著,同时代的F-16,其航电设备相比F-18几乎全部是精简版——这也情有可原,为了向单大推提供的不足的动力妥协。要知道F-18的APG-65全机重260千克,而同代的F-16的APG-66仅仅只有130千克。

另外,F/A-18相比F-16,能承担和抛弃不对称挂载,而作为单发机的F-16,就在这一点上逊色很多——在战斗时这将带来很大的战术优势。

F-18长期被认为不如F-16成功的原因很明确——后者在第三代战斗机大规模扩散的90年代,由于电子技术的进步而获得了长足的发展机会,落后于F-18的方面迅速通过LANTIRN吊舱,ASPJ即AN/ALQ-165自卫干扰机,SINCGARS通信吊舱,AMRAAM导弹得以补足,而同时期的F-18则因为专利权扯皮的官司失去了轻量化改型F-18L这个机会,只剩下向重量化的大黄蜂2000即F/A-18E走这一条路。

更进一步说,F/A-18是Lehman力推的具备良好舰机适配性(几何尺寸和重量相比F-14,作为舰载机更容易运作)的准重型机和旗舰中型机,而F-16则是一个标准的廉价型中型机——追求便宜和够用,其服役型号的作战能力在同时代是不如F-18对应型号的。

更简单地来说,如果说F-18是已经逼近小米数字系列旗舰机的K40pro,那么F-16就仅仅只是一个标准版K40——二者差距还是很大的。

F/A-18的成功显示出一个道理:在由飞机本身几何尺寸和重量决定的舰机适配性、维护的简单性和故障的低发性决定了舰载机的重量和尺寸上限之后,舰载机应该尽量逼近这个上限——也就是,并不是越轻的飞机越适合作为舰载机,而是在满足舰机适配性的条件下,数量有限的舰载飞机应具备更好的多用途能力,而越完善的作战能力则必然导致飞机本身做的越重。

15.7吨的F-35C搭配10万吨的CVN-78是这个道理,14吨上下的歼-35搭配8万吨的003同样也是这个道理。

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