F35展示快速爬升和「落葉飄」超機動能力，殲20能做到嗎？

在航展和一些視頻中，殲20展現出了不錯的快速爬升能力和高機動能力（殲20在航展最後一天的表現比專業日時精彩的多，不得不說，從影響看，專業日保守的表現有些失策；大家不妨搜搜最後一天的視頻看看），有人因此稱，你看殲20爬升這麼快，機動性這麼強，說明它的發動機很好，所以肯定是裝備了WS-15發動機，而且還應該是矢量發動機，不然機動性不會這麼好。在筆者看來，這種說法與其說是在誇獎我國發動機的進步，不如說是在黑殲20的結構、氣動設計水平。殲20要做到這種表現，真的必須要裝備WS-15發動機嗎？

F-35替殲20回答了這個問題：近日，為了備戰即將在澳大利亞舉行的墨爾本航展，F-35A戰機在美國盧克空軍基地進行了高機動表演綵排，展示了快速垂直爬升、低速超大迎角飛機、「落葉飄」超機動等機動動作；這是F-35在放開過載限制後的又一次精彩表演（受進度影響，F-35A在測試中的飛行過載早期限制在3G，後面提高到7G，目前已放寬到9G）。有人可能疑惑了，F-35不是一款被許多人認為動力不足、胖如「豬」，機動性不強的戰機嗎，它也沒有裝備矢量發動機，為何能夠表演快速垂直爬升，以及以前只有蘇35、F-22、蘇57等裝備了矢量發動機才能表演的「落葉飄」機動？落葉飄機動，不是連殲10B也是在裝備了矢量發動機後才進行了這個表演嗎？

其實這個問題存在一些誤區；我們所看到的正常的快速爬升和「落葉飄」機動，並不真的需要那麼強的推力以及矢量發動機。垂直爬升對先進戰機來說並非難事，就連美國C-5重型運輸機（最大起飛重量380噸，比運20還要大許多）都能做到近似於垂直爬升的動作（有相關視頻）。

C-5運輸機近似垂直爬升視頻截圖

在戰機發動機推力小於機體重量和氣動阻力時，戰機做減速爬升；當兩者接近時，戰機做勻速爬升；當前者大於後者時，戰機做加速爬升。所以，戰機垂直爬升要看具體狀態。3代戰機空戰推比可以達到0.9-1.4的水平，由於飛行表演機沒有武器掛載，重量更輕，所以推比也更高。所以，快速爬升對動力不錯的許多3代機來說，並不怎麼難；即使是推力在3代機中偏低的FC-1「梟龍」戰機，在航展中也表演了相當精彩的垂直爬升飛行（筆者看到時頗為讚歎）。殲20即使機體重量達到了18.5噸，即使裝備的是最大加力推力13.5噸的俄羅斯發動機，其推比也比殲10更大；更何況，有消息稱其機體重量可能控制在了17.5噸左右。即使依然是3代機的氣動設計水平，殲20目前的推比也足夠支持其進行快速的垂直爬升，這是一件很正常的「So easy」的事。

裝備矢量發動機的殲10B

而至於落葉飄這個名氣很大的超機動動作，其實是一種「尾旋」動作。尾旋在大家印象中是非常危險的，因為大家聽到的經常是「失速尾旋」，是指戰機在迎角超過臨界後（也就是失速），機翼升力不足/兩側升力不平衡而造成的失控動作。在失速尾旋中，戰機急速滾筒式下降，同時自身會發生滾轉、俯仰、偏航等不可控動作，危險性非常大，很多戰機因此而墜毀。根據機體狀態，可分為正尾旋（機體向上）和倒尾旋（機體倒轉），而落葉飄就是「不失速的正尾旋」。顯然，戰機之所以進入失速尾旋，就是因為實際迎角大到超過了自身的控制能力（3代機的迎角限制一般為25-30度），進入失速狀態從而失去了控制。但如果戰機的迎角控制能力大大增加（比如增加到50-60度），從而使戰機在這些狀態下依然可控呢？是不是就是可控的（正）尾旋，也就是落葉飄？而這種能力，就是4代隱身戰機所謂的「過失速機動能力」（顯然，4代機可不止是隱身和動力強）。

所謂過失速機動能力，就是超出戰機失速迎角後，飛行依然可控的能力。蘇27的「眼鏡蛇機動」也是一種過失速機動，但它只是一種特殊狀態，並不可控（蘇27迎角限制為28度），所以才被認為實戰意義不大。蘇35由於有矢量發動機，可以直接提供偏航、俯仰推力，所以大大增加了控制能力，可以做出「落葉飄」機動。F-22在研製時要求迎角限制可以達到60度，而F-35也要求（在沒有矢量發動機的情況下）達到50度以上。在實際飛行中，F-35展現出了在迎角50度時優異的飛行控制能力，這個控制角度甚至可以達到70度以上（具體有穩定性和時間差別）——這就是4代機的氣動設計水平。我們平時所說的4代機的超機動要求，其實就是指的過失速機動能力。而同樣作為4代機的殲20，當然也會有這種要求，也會達到這種要求。所以，戰機能夠做落葉飄機動，跟推力是否很大、是否有矢量發動機並無必然關係，關鍵在於戰機的迎角控制能力——F-35就是最好的證據。

在航展最後一天，殲20展現出了優秀的穩定盤旋能力和非常優異的快速機頭轉向能力（比殲10強不少），而且目前應該依然處於保守飛行狀態。F-35A於2011年交付，這一兩年才開始展現其超機動飛行能力；殲20於2017年交付，距離性能完全展示還需要時間——專業日第一天飛的那麼保守就是例子。相信隨著時間的推移，殲20更加優秀的性能會逐漸展現給大家；其後面也會表演出類似「落葉飄」的超機動飛行動作，不管它裝備的是不是WS-15發動機。

作者：唐志峰

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