深度技術分析！告訴你為啥殲10B玩眼鏡蛇機動是小菜一碟

今天，最為轟動的軍事新聞無疑是裝矢量發動機的殲-10B飛抵珠海，許多信息顯示其將在航展期間展示蘇-27家族標誌性的「眼鏡蛇」機動。

儘管「眼鏡蛇」機動的實用價值在全球並無共識，但它卻是個凸顯的氣動力與控制能力的很好的指標，就像現在的飛行表演其實就是二戰時代的空戰動作，這種在二戰時攸關勝負的動作在現代空戰的重要性已經降低，但仍是重要的展示動作。那麼殲-10B真能玩「眼鏡蛇」機動么？今天，北國防務就來說說這事。

帶矢量推力的殲-10B抵達珠海

首先我們要知道，如果一架飛機在表演時飛出了「眼鏡蛇」，當然表示他可以做眼鏡蛇，但是如果一架飛機從來沒有飛出鏡蛇動作，就不一定代表他不能做，也許只是沒有展現而已。所以最好還是回歸物理本質來看。

進入 「眼鏡蛇」動作時，蘇-27要先切換成直接控制模式，也就是飛控系統單純的放大飛行員的操作命令，不會對攻角與過載施加任何限制。這個目的是要突破正常攻角限制，要不然飛機不會讓你超過26度。

然後飛行員猛然拉杆到底，也就是在最短的時間讓平尾產生最大的抬頭力矩。接著飛機就會很快的抬頭，然後在翼前緣延伸的作用下，攻角越大升力越大而且升力中心越往前，這種發散作用讓飛機在相當短的時間突破失速攻角，更重要的是連翼前緣延伸的渦流體系都被破壞，正因為渦流體系被破壞，所以高攻角時渦流不對稱造成的側向力就不會產生影響，這就維持了飛機的偏航穩定性。

反之如果沒有在夠短的時間破壞渦流，則渦流的不對稱性造成的側向力有機會大到垂尾甚至矢量推力都無法克服的程度，飛機就會失控。

蘇-27家族的「眼鏡蛇」機動示意圖

而像蘇-27這樣，渦流體系被破壞了，雖然失速卻可以維持偏航穩定性，「等待救援」。等待誰的「救援」呢？等待回復力的救援。

此時蘇-27雖然失速了，但仍有前進速度，這時整架飛機就像風向標一樣，由於重心後面的投影面積比前面大，所以產生低頭回復力矩。如果重心後面的面積比前面大不夠多，低頭力矩就可能不夠，飛機就會繼續上仰然後衝過頭。而蘇-27則是有足夠的低頭力矩，可以讓攻角達到90~110度的時後停止增加並開始減少攻角，直到回復正常攻角為止。在這裡最大攻角與飛機具體的重心、升力分布有關。

基本型蘇-27可以到110度，雙座型只有約90度，顯然是因為重心靠前，抬頭能力比較差而回復能力比較好的緣故。三翼面的蘇-27M可以到120度以上，是因為前翼增加升力並且更靠前，使抬頭力更大的緣故（至於恢復時，因為已經失速，加上前翼可以調成0攻角，因此較不影響低頭恢復）。

馬來西亞的雙座蘇-30MKM「眼鏡蛇」機動做到這個角度，據說俄羅斯人都頗為驚訝

所以氣動過程其實非常簡單：快速抬頭、衝過失速攻角、維持偏航穩定、風向標效應產生足夠的低頭回復力。

以上是指氣動機制，當然還有一些不可或缺的輔助機制。例如動力系統，如果在過程中發動機熄火了，那不管氣動力多厲害也沒用。在 「眼鏡蛇」過程中，攻角極大，速度很低，這時發動機的工作模式有點像在地面，就是單純的把氣體吸入進氣道。但實際上飛機仍有前進速度，所以又不是像地面一樣單純的吸入氣體，所以發動機控制系統的穩定性在這裡非常重要。蘇-27沒有遇到這方面的問題，是因為為了解決吸入導彈廢氣的問題時，已經下了苦功，讓AL-31F就算吸入導彈廢氣也可以穩定工作，這使得 「眼鏡蛇」過程中的氣流問題對AL-31F來說只是牛刀小試。

另一方面，蘇霍伊設計局在後期還在供油系統做講究，讓飛機即使在負G時一樣可以正常供油。

蘇-57也能進行「眼鏡蛇」機動，而且回復速度明顯比蘇-35等快

所以， 「眼鏡蛇」機動必須是氣動力、動力系統都要講究才能實現的。回頭看氣動力，要什麼條件才可以實現蘇-27的 「眼鏡蛇」動作？

其一，應該要是先天不穩定氣動布局：在蘇-27的分析可以知道，失速前飛機是一直承受抬頭力矩，到了失速後才開始受低頭力矩。比基本型更穩定的雙座型就只能到90度攻角，而穩定裕度更大的蘇-27M可以到120度以上。反之如果是先天穩定構型，如F-15、米格-29，則先天的主翼升力是讓飛機低頭的，攻角越大、升力越大、低頭力矩也越大，所以很難實現蘇-27的 「眼鏡蛇」動作。

說到這想必有人抗議了：米格-29也會做 「眼鏡蛇」動作啊！但我們注意看，米格-29與蘇-27的 「眼鏡蛇」共通點都是像 「眼鏡蛇」一樣猛然抬頭，可是具體飛行路徑是不同的。蘇-27的 「眼鏡蛇」動作幾乎不改變高度，起始前跟完成後的飛行方向幾乎是同一直線，而米格-29的則是會「跳躍」到一小段高度，起始前跟結束後飛行方向是並行線。

現在的戰機幾乎都是先天不穩定布局，所以要衝到 「眼鏡蛇」攻角應該是沒問題。

其二，要有足夠的低頭恢復力。米格-29是先天穩定布局，當然會有足夠的低頭恢復力，所以蘇-27可以改出，米格-29自然可以改出。

其三，要有足夠的偏航穩定能力。蘇-27與米格-29都是雙垂尾，高攻角偏航穩定性本來就不差，蘇-27更多了一對腹鰭。但對這種有翼前緣延伸的飛機來說，在約40~50度渦流會不對稱，其產生的偏航力有機會大到連矢量推力都改不回。所以對付這個渦流不對稱的偏航力是很重要的。米格-29的空速管有擾流構造，就是為了增強渦流穩定性。蘇-27量產型也有這一構造。至於蘇-27M則由於有前翼，可以主動控制渦流，所以可以排除不對稱性。

殲-10B的矢量發動機特寫

現在來看一下殲-10B，他是先天不穩定，抬頭能力應該沒問題。失速後，前翼調整成零攻角，三角翼的風向標效果很明顯，可以有很好的低頭恢復力。所以在抬頭-低頭方面，殲-10B要做 「眼鏡蛇」應該沒問題。在偏航方面，殲-10B有全動前翼，如果控制技術夠好，可以排除渦流不對稱性的問題。唯一先天不利的是單垂尾的偏航穩定性沒有雙垂尾好，這是殲-10B在進行 「眼鏡蛇」動作時唯一明顯的不利因素。

而有了三維矢量推力以後，就可以主動維持偏航穩定性，所以要實現蘇-27的 「眼鏡蛇」動作應該就沒有問題了。而且在矢量推力的輔助下，可以進一步提供附加低頭力矩，使飛機更快改出，或是用抬頭力矩讓飛機乾脆完成360度筋斗（即大法輪機動）。

飛抵珠海的殲-10B正面特寫

但在有偏航矢量推力的情況下，最好的改出方法其實是在 「眼鏡蛇」動作過程中切換成「直升機」動作（即大名鼎鼎的「落葉飄」），這對於殲-10顯然也不是問題。因為在直升機動作過程中，機腹朝下緩慢降低高度，並且可以用矢量推力進行偏航控制指向任意水平方向，這可以應付後續敵機、或是選定好的逃逸方向，而且在這過程中多普勒效應很小，對干擾措施有利，所以此時飛機並非直覺般的「成為活靶」。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！