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歼十珠海航展惊艳全场:眼镜蛇机动技术解析与历史意义

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发表于 2024-12-7 20:37:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
背景消息:珠海航展歼10“眼镜蛇”机动惊呆众人

2018年11月的珠海航展上,国产歼10 TVC战斗机以漂亮的眼镜蛇动作轰动了观众和整个网络。 “眼镜蛇”机动是什么时候出现的,其意义是什么?

什么是眼镜蛇?高仰角短暂接地

所谓“眼镜蛇”机动是现代喷气式战斗机难度极高的“过失速”机动。

普通喷气式飞机水平飞行。即使爬得很高,仰角通常也比较低,比如10-20度。做“眼镜蛇”时,飞行员将操纵杆向后拉,短时间内,飞机机头会高高抬起,直至达到90度角(垂直向上),并会继续向后倾斜,直到最终仰角达到110-120度。在这短短的时间内,喷气机整个机头垂直向上并向后倾斜,形成“机头在后、机尾在前”的飞行状态。在这个过程中,飞机的速度急剧下降,两秒内从每小时400-500公里降至每小时100公里左右。随后飞行员向前推杆,慢慢降低机头,将仰角从100多度减小到近0度,恢复水平飞行。

整个过程持续两三秒。飞机基本保持在同一水平,并在机身垂直的情况下完成机头急剧倾斜。其形似凶猛的眼镜蛇抬起上半身进行攻击,故名“眼镜蛇”。 “移动的。

眼镜蛇机动的发明者是苏联试飞员维克托·普加乔夫。 1989年6月的巴黎航展上,他驾驶苏27战斗机首次在世人面前表演这一动作,震惊了观众。因此,这种机动现在通常被称为“普加乔夫眼镜蛇”机动。

主要难点:在不失控的情况下熄火

从旁观者的角度来看,眼镜蛇的姿势非常惊艳,但背后却有非常严格的要求。

正常情况下,飞机以一定的速度向前飞行,利用空气经过机翼时产生的升力来抵消重力,保持水平状态。眼镜蛇机动需要在短时间内向上机动,但对于传统喷气式飞机来说,向上运动也会导致喷气式飞机的喷射气流方向向后和向下改变,从而产生沿机头方向的向上分量。为了抵消这个分量,必须降低飞机速度。这是一项相当复杂的操作,必须由经验丰富、技术精湛的飞行员驾驶具有出色机动性的飞机来完成。

相关文章指出,苏27飞眼镜蛇时,飞机不能外接插件,飞行高度1000-1200米,速度310-420公里每小时,俯仰角22°-24° °,发动机转速53%-99%,剩余油量1220-4775公斤。当满足这些条件时,平衡飞机并保持稳定直线飞行。同时,还需要关闭迎角限制器开关并断开电传操纵系统开关,以防止这两个开关自动禁止这种危险的飞行。然后,在飞行员的直接控制下,就可以完成“眼镜蛇机动”。

由于飞行动作复杂,短时间内速度降幅较大,使飞机处于“过去失速”状态,飞机可能会暂时失控,依靠之前的轨迹和惯性完全恢复。如果处理不当,可能会进入复杂、混乱、不可控的状态,不仅可能超出飞机载荷极限和飞行员的生理承受能力,还会造成危险。

因此,这一动作对飞机和飞行员都提出了严格的要求。普加乔夫在1989年就完成了这项工作,不仅展示了他出色的飞行技术和经验,还展示了Su-27出色的机动性。



战术意义:使敌人失去目标

眼镜蛇动作技术复杂、困难且危险,为什么还要练习呢?一种观点认为,这一动作主要用于快速改变方向并减速,从而在空战中获得更有利的位置。由于现代飞机速度非常快,在平飞时需要调整方向,转弯半径会很大。眼镜蛇动作是鼻子上升,瞬间到达鼻子垂直向上。当它回落时,可以迅速调整方向或抢占有利位置。

最理想的情况是,在双方等距空战中,由于机载雷达和攻击武器在正面威力最大,如果我方战机被敌方从后面咬住,就会处于不利的境地。即使采取加速逃跑、潜行、高速转弯等动作,仍有可能被敌机咬住。如果使用“普加乔夫眼镜蛇”机动,会出现急速减速,可能会令敌方措手不及,导致敌机“欲罢不能”冲到我军前方,进而被我军咬尾由我们的军队。就这样,我军利用这次机动,一举扭转了空战的不利局面。即使不是咬尾这样的极端情况,使用眼镜蛇战术也有利于瞬间降低速度、增加角速度,将对手扔到转弯外侧,破坏其射击条件,采取规避战术。

此外,即使是在使用全向导弹的空战中,我机也可以利用这种过失速机动来快速调整机头方向,从而在更大范围内攻击敌机,为飞行员提供更多发射导弹的机会。机会。当我机受到敌方导弹攻击时,过失速机动还可以改变姿态,导致我机速度急剧下降,导致对方适应高速跟踪的机载火控雷达在短时间内失去目标。短时间内无法继续进行空战。导弹被制导,导致导弹失去目标。对于红外制导导弹,眼镜蛇动作会导致我机突然减小油门并推进尾翼。向敌人发射的红外辐射能量急剧减少,目标也可能丢失。此外,飞机的高转弯角速度可以显着增加近距离跟踪的导弹的过载,导致目标过载而丢失。

有一点是肯定的,在空战中,眼镜蛇最多只能用于一对一的格斗,这样才能起到“将敌抛向前”的效果。如果是多对多,这种空中减速只能成为其他敌机的活靶子。反观眼镜蛇,就算实战价值不大,但如果能像眼镜蛇那样出招,当你在空中用真刀真枪拼命拼命的时候,自然就能做出其他的招式。真的可以杀了你。

原创风格:普加乔夫的传奇

眼镜蛇机动的发明者维克托·普加乔夫是俄罗斯王牌飞行员、俄罗斯苏霍伊飞机设计局副总设计师、俄罗斯功勋试飞员、俄罗斯英雄。

普加乔夫从小就热爱蓝天。中学毕业后,他考入耶伊斯克航空学校,并于1968年3月23日首次飞上天空,驾驶一架La-29喷气式飞机。在航校苏7B飞机训练大队,普加乔夫接受了萨佐诺夫、格洛弗斯托夫、克雷洛夫、马祖林等飞行大师的指导。从航空学校毕业后,普加乔夫成为一名飞行教练,并在那里工作了7年。

普加乔夫并不满足于当一名飞行教练,他还想成为一名试飞员。 1973年,他向航空工业部试飞员学校提交了入学申请。在时任代表团团长米哈伊洛夫的帮助下,申请逐层提交。经过漫长的等待,1977年他终于考入了试飞员学校。在这里,他遇到了校长布尔采夫、教官德鲁日宁、科切科夫、卡尔马等人的精心指导。从试飞员学校毕业后,普加乔夫被分配到试飞研究所的战斗机大队,并得到了大队长穆拉维约夫、试飞员戈尔基延科、谢德林、沃尔克等人的帮助。

1980年,普加乔夫调到苏霍伊设计局。他的第一个任务是将Su-17飞机从阿赫图宾斯克转移到切尔尼亚霍夫斯克。由于气候变化,过渡期从1980年11月12日持续到1981年2月21日,历时三个多月。 1982年,普加乔夫被任命为Su-27飞机项目的主要试飞员,并驾驶过T10-15飞机。 Su-27飞机投入使用后,普加乔夫开始试飞新型T10-24三翼飞机。舰载机Su-27K于1983年开始试飞。

1986年11月,普加乔夫在莫斯科试飞Su-27,以25.4秒爬升至3000米高度,打破了美国飞行员施密特在1975年驾驶F-15A保持的上升速度世界纪录(27.57秒)。著名的眼镜蛇机动创造于1988年,当时苏霍伊设计局正在测试Su-27失速的大迎角极限。普加乔夫驾驶飞机的高度为15000米。由于仰角太大,它失速并迅速下降。总设计师西蒙诺夫非常担心,命令普加乔夫弃机跳伞。但普加乔夫保持冷静,留在飞机内,在距地面800米的高度启动发动机,将战机改为平飞。就这样,一次偶然的机会,令人震惊的“眼镜蛇运动”被发明了。这一动作的完成,不仅离不开苏27战斗机出色的气动布局,更离不开普加乔夫丰富的飞行经验、精湛的飞行技术和智勇双全的心态。

1992年,普加乔夫也来到中国工作了几个月,为中国航空事业做出了贡献,并与我国飞行员结下了友谊。

其他动作:J 形转弯和落叶



除了最著名的“眼镜蛇”之外,珠海航展上的歼10B还为我们表演了其他几个特技飞行,例如“落叶”、“J型转弯”等。

所谓落叶,正式名称为“无半径下降转弯”,是一种半径很小甚至为零半径的转弯动作。前面说过,飞机一般高速飞行时的转弯半径很大,调整机头方向需要一定的时间,这也给了敌人可乘之机。另一方面,落叶会导致飞机在一定高度减速至失速,然后像树叶一样落下。在此过程中,始终保持可控性,将机头调整至所需方向。这种机动一般可用于近距离空战的敌我互动阶段。通过这种机动,飞机机头可以用较小的载荷瞄准敌机,而不需要大范围或大半径转弯。 2018年珠海航展前,全球唯一能够完成“落叶”战机验证的美国F-22、俄罗斯苏35、T-50和MIG-29OVT验证机。其中,2013年巴黎航展上俄罗斯苏35展示的“旋转落叶”让世人对苏35的表现刮目相看。

J-Turn原指赛车中的一种动作,即利用加速、急停、转向及时快速转弯180度。这在许多汽车追逐电影中都有体现。在空中完成这个动作是非常困难的。毕竟飞机的速度比汽车快很多,而且没有任何障碍。不可能像汽车那样直接转动方向盘。因此,飞机的J转弯也是在高速飞行时,通过减速的同时提高仰角,然后在机动时间内快速调整机头旋转180度恢复正常,然后加速航班。

打破规则:矢量引擎改变游戏规则

值得一提的是,在传统的喷气发动机和电传飞控结构下,要飞出眼镜蛇、落叶、J字形转弯等动作非常困难。由于传统布局下发动机的喷口只有一个方向,飞行员只能控制发动机的瞬时功率。这样一来,在保持整体飞行平衡的情况下实现如此大的机头仰角,完全取决于飞机本身的气动布局和飞行员的操作经验。稍有不慎,就可能导致失控。因此,普加乔夫驾驶苏27飞出眼镜蛇,威力极其巨大。

而且,传统的结构也阻碍了这些高难度动作的战斗意义。著名军事专家张召忠将军在其公众号上进行了分析。该局认为传统 Cobra机芯的实用性一般。首先,进入眼镜蛇机动之前的速度有限,只有400多公里,不到0.5倍音速。由于整个过程都是低速进入,而当仰角升高时,飞机实际上处于一种无法控制的状态。在这个过程中,飞行器不再有任何剩余能量来维持飞行器进行其他动作,只能依靠惯性返回起始位置。在这个过程中我们不能发射导弹!相反,这个过程中飞机的速度太慢,远低于正常空战所需的速度,因此没有实际意义。指望你像眼镜蛇一样打球,让敌人从后面冲过来咬住你前面的尾巴,那就太天真了。如果你真的在空战中玩眼镜蛇,敌人也不是傻子,直接用导弹攻击,你连闪避的剩余动能都没有了!

总体来看,在传统模式下,眼镜蛇复杂而优雅的动作适合在国际航展上表演,展示飞机的机动性。眼镜蛇行动更多的是向外界展示苏霍伊飞机出色的气动布局和飞行控制能力,以及苏联飞行员普加乔夫的优秀实力。

然而,矢量发动机和四轴电传飞控技术的应用彻底改变了一切。

简单来说,矢量发动机让飞行员不仅可以控制喷射的大小,还可以直接调整其方向,甚至可以将发动机的喷射分开,从不同的层面进行调整。因此,眼镜蛇、J字形转弯、落叶等动作的完成难度相比以往下降了不止一级。

不仅如此,由于矢量发动机的应用,在上述各种机动动作中,包括大仰角机动时,飞机始终处于受控状态,保持飞行和动作,还可以完成目标的瞄准和发射。记录的武器。这意味着过去主要用于展示飞机性能的眼镜蛇机动现在可以真正进入有效实战的范畴。

因此,矢量发动机和四轴电传飞控技术确实为我们打开了一片新的天空。
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