現代戰機為何不再追求“高空高速”？米格-25的3馬赫已成為過去式

大家覺得現今的戰鬥機的發動機和二戰之後的發動機哪個性能更好呢 答案很明顯 肯定是現代的更強大 但是爲何有了更強的發動機 現代戰機的飛行速度卻反而更慢了呢 五代機甚至還不如三代機 今天大兵就和各位聊一聊這個問題 話不多說 咱們直接進入正題 首先呢 各位需要知道的是 第一代戰機的誕生歷史是在二戰末期至上世紀50年代初 其中的代表機型呢 有F80 F86米格15米格17以及流星戰鬥機等等 這時期的戰機呢 相較於此前的螺旋槳戰鬥機 最大的不同之處就在於不再使用活塞發動機作爲動力了 而是改用噴氣式發動機 並用後略翼取代平直翼 進一步提高了戰機的飛行速度 比如米格15的極限飛行速度就超過了1000公里每小時 要知道 此前活塞式戰機的巔峯代表美國的P51野馬 極限飛行速度也只能達到約700公里每小時 只不過雖然速度有了很大提升 但與此前的螺旋槳戰機相比 一代戰機的空戰形勢並未發生本質的變化 仍然是以傳統的搖尾機炮格頭爲主 而且速度普遍的沒有超過音速 但是俗話說的好 戰爭就是加速武器發展的催化劑 隨着1950到1953年朝鮮戰爭的爆發 基於一代戰機在戰場上的實戰表現 當時各大戰機的製造商很快就意識到 想要在空戰中讓機炮更快的咬住敵人 戰機就需要具備更快的速度 再加上那時候防空導彈還沒有誕生 地面防空的主力呢依舊是各型高射炮 爲了避免在空戰中被地面高射炮擊落 不僅速度要快 戰機還需要飛得更高 於是基於以上的需求 上世紀50年代末到60年代初 第二代戰鬥機誕生了 其中的代表機型有美國的F104 F105 蘇聯的米格21蘇七 法國的幻影三等等 這個時期的戰機呢 由於各國對速度和飛行高度的追求 相較於一代戰機 二代的特點呢就是高空高速 比如說當時的米格21幻影三 他們的極限飛行速度大多是在2.2馬赫 飛行高度呢是達到了1.8萬米以上 機翼也換成了更適合高空高速飛行的三角翼 而這還遠遠不是極限 很快三馬赫的戰機也誕生了 首先呢 我們再次將時間回溯到二戰時期 那時候呢 由於戰爭的催化 人類航空技術得到了快速發展 原本在戰爭爆發之初 戰場上空還能見到古老的雙翼機 但僅僅只是數年時間的發展 美國便研製出了能在萬米高空巡航的b29轟炸機 和飛行速度接近一馬赫的梅塞施密特me2262戰機 因此 在當時圍繞着攔截轟炸機和戰機空戰 各國呢都試圖讓戰機更高更快 所以說 高空高速的理念其實要比一代二代戰機出現的更早 因此 在二戰期間和戰後 戰機與其說是爲了空戰 不如說是爲了未來攔截轟炸機和護航研製的 要知道 自從b29超級堡壘誕生後 該轟炸機龐大的機身 強悍的火力 極高的航速及飛行高度 當時呢 幾乎沒有戰機能比它飛得更高的同時 還能在萬米高空追上它 於是 爲了抗衡這類戰略轟炸機 二戰過後 各大戰機制造商都開始在攔截轟炸機方面進行了研究 而最經典的例子呢 就是蘇聯的米格15 在朝鮮戰爭爆發的第一年 由於掌握了制空權 美軍戰機呢幾乎可以在戰場上肆意飛行 但是隨着1951年 蘇聯移銷了大批米格15噴氣式戰鬥機給北朝空軍 於是呢 在1951年10月 當美空軍再次駕駛b29轟炸北朝軍事設施時 便遭到了米格15的空中攔截 短短數天就付出了多架b29被擊落的代價 自此就放棄了使用b29打擊朝鮮縱深目標的戰術 朝鮮戰爭結束之後 隨着二代噴氣式戰機的誕生 戰局的天平再次向戰機傾斜 與此同時 爲了應對高空高速的噴氣式戰鬥機 在朝鮮戰爭結束之前 美蘇兩國就已經開始預言超音速轟炸機了 隨後陸續服役了b58和突22超音速轟炸機 兩者呢 都有着兩馬赫左右的飛行速度 遠超當時大多數一代戰機和早期的二代戰機 例如米格19 f100 f102等等 與此同時呢 由於機關炮在超音速空戰中對射的性能並不理想 因此 美蘇各方都開始將飛得更快且能夠發射導彈的戰機作爲發展的重點 並且再次拔高了轟炸機的飛行指標 速度要超過三馬赫 高度要超過三萬米 即經典的雙三概念 只不過與以往不同啊 雙三的指標已經非常接近當時的科技極限了 使得北美航空在研發xb70女武神時遭到了巨大的技術阻力 且成本直線攀升 再加上洲際彈道導彈和戰略核潛艇的發展 使得三馬赫轟炸機的性價比暴跌 於是 美軍開始認爲花費數十億美元開發一款只能進行有限核威懾的雙三轟炸機是很不划算 最終xb70在經過一次墜毀事故後被放棄了 但是呢 與轟炸機的處境不同 雙三標準的階級機開發反而非常順利 例如 蘇聯在1965年服役了米格25階級機 基於其接近三馬赫的極限速度 再也沒有一款轟炸機能跑過階級機了 自此 轟炸機徹底放棄了傳統的高空高速的發展理念 另外 在這期間 第三代戰機也誕生了 主要代表呢 就是美國的F4 F5以及前面提到的米格25 這個階段將先前積累的使用經驗以及各種實驗的結果加以整合 許多高速飛行時的現象和控制問題獲得了相當程度的解決 高後略角度的機翼設計已經不受青睞了 三角翼和幾何可變機翼與後略角度小於45度的梯形翼成爲了設計的主流 發動機的輸出透過耐高溫特殊材料和冷卻技術而更上一層樓 雷達和各類航電逐漸成熟和複雜化 機鼻進氣口也幾乎完全被放棄 以配合大型雷達天線的安裝需求 而這個需求呢 使得戰機的大小和成本迅速高漲 與此同時 三代戰機還將空對空導彈作爲標準武裝之一 雖然在越戰 六日戰爭與印巴邊境衝突當中 這些導彈的使用經驗對於導彈系統本身多是負面的評價 但是導彈的重要性以及發展的方向已經逐漸在各國受到重視 打下了日後的基礎 另外呢 受益於各項系統的進步 尤其是雷達與航電功能以及效能 使得三代戰機開始趨向多任務多用途的路線 但這時依然沒有完全放棄高空高速的能力 只不過隨着戰機空戰開始 以敵方戰機爲主 爲了徹底壓制敵方戰機 基於能量機動理論和越南戰爭的經驗 第四代戰鬥機誕生了 自此 戰機空戰開始進入到新的領域 在上世紀70年代後期 經過越南戰爭之後 各大戰機制造商突然發現傳統三代機的高空高速性能 在面對中低空戰鬥時顯得疲軟不堪 越戰期間呢 甚至出現了F4鬼怪被米格17攆着跑的尷尬場面 原因是因爲越南戰爭表明 戰機空戰呢 一般是以中低空爲主 三代機的高空高速性能根本派不上用場 而且當時防空導彈的射高已經普遍能達到2萬多米 這是大多數三代機都飛不到的高度 再加上中低空導彈作戰對機動性要求很高 這就導致了機動性普遍較差的三代機 在中低空領域的表現還不如一代機 於是 迫於種種因素 美軍開始研製新一代戰機 至於上面提到的能量機動理論 它是由美國著名的戰機飛行員約翰伯伊德提出來的 當時呢 約翰在總結了朝鮮戰爭和越南戰爭的戰機間空戰經驗後 將戰機間機動能力對抗以一個簡名訛要的理論表現了出來 簡單來說呢 就是戰鬥機的單位剩餘功率等於推力減阻力乘以速度重量 即在飛行包線裏任何一點sep較高的一方是更佔優勢 也就是說 在其他性能保持一致的情況下 推重比越高 戰機機身的阻力也就越低 而作戰重量越輕的戰機 在空戰格鬥時也就越能取得空中優勢地位 自此以後 基於這個理念 以戰機間戰鬥爲主設計的戰機 基本拋棄了此前一直追求的大推力 高速度的設計 轉而以優化飛機sep爲主要目標 而美國的研製成果就是1976年服役的f15英式戰機 與此同時 爲了對標f15 蘇聯也開始着手研製新一代戰機 其成果呢就是蘇27側位系列戰機 上面這兩款呢就是經典的四代戰鬥機了 此外呢 還有美國的f14 f16 f18 蘇聯 俄羅斯的米格29米格31 法國的幻影2000陣風等等 由於此前呢 f4在空戰中的表現太差 因此美國在研製f15的時候就是將其按照空優戰機的設計標準 按照當時美國自己的說法呢 f15沒有一磅重量用於對地攻擊 當然了 現今只能說是真香啊 由於設計時呢就是空優戰機 所以f15的機動能力相較於f4有了質的提升 也可以說 四代戰機追求的就是機動性 尤其是在中低空領域的機動性 現今的四代機都是如此 而除了機動性以外呢 與三代機相比 四代機改用了渦扇發動機 取代了渦噴發動機 並用脈衝多譜的雷達取代了單脈衝雷達 同時一身融合技術 電傳飛控技術也紛紛上機 再加上覆合材料的應用 以及局部隱身技術的嘗試 使得四代機具有高推重比 高機動性等特徵 另外呢 四代機之所以不再強調高空高速能力 還有一點原因呢 是在於導彈空戰成爲了主流 大家應該都知道 雖然早在三代機時期 各國就開始通過佈置雷達和雷達制導導彈 來實現對敵方轟炸機和戰機的超視距打擊 但是受限於早期雷達性能低劣 無法分辨雜波和目標 因此就算是當時的f四鬼怪 理論上具備極爲優秀的中距離戰鬥優勢 卻依然被不具備中距戰鬥能力的米格21以近戰格鬥抵消了 這情況呢 一直持續到上世紀80年代 隨着新式半導體技術的發展和運用 才進一步提高了雷達的濾波能力 敵我識別能力 多目標跟蹤能力 以及搜索跟蹤差分工作能力 進而提高了雷達制導導彈的命中率 於是戰機的主要作戰武器就從航跑變成了機翼外掛點的導彈 攜帶導彈數量的多少 變成爲了衡量超視距空戰能力強弱的標誌 與此同時 四代機的出現呢 也使得以預警機爲核心的超視距空戰體系初步成型 這個時期 高空高速基本成了過去 畢竟戰機的速度再快 飛得再高 也不可能快過各式空空導彈和地對空導彈 只不過美國並不打算就此滿足 於是五代機誕生了 就在1981年 美國情報部門突然得到了消息 蘇聯的蘇27和米格29馬上就要服役了 雖然說他們在航電 飛控等方面都不如美軍現役的f15和f16 但是憑藉着優異的氣動佈局設計 機動性卻有着一定的優勢 於是 爲了繼續確保與蘇聯的代差優勢 美空軍決定開始研製下一代戰機 而基於此前三代機變四代機的設計思路 美空軍給出的要求呢 就是要有更遠射程的空空導彈 更遠的雷達探測距離 以及更強的機動性 只不過 新戰機的設計很快就遇到了問題 那就是戰機機頭的直徑畢竟是有限的 機載雷達探測的距離不可能提升太大 而想要增加導彈的射程 其重量一定會上升 攜帶數量就會變少 如此以來 空戰時將會變成雙方在很遠的距離上就相互發現 然後靠近後呢 相互發射導彈脫離 最後大家一起想方設法躲避導彈 但這樣的結果呢 大概率是一起玩完 於是 美空軍隨即轉換了設計思路 既然無法大幅度提升雷達探測距離 那就讓敵方戰機不能發現自己 舉例來說 假設雙方戰機的雷達對非隱身目標的探測距離都是150公里 但我方戰機卻有着隱身能力 敵方需要30公里範圍才能發現 如此以來呢 在30到150公里之間 我方戰機想怎麼打就怎麼打 相當於間接提升了戰機的雷達探測距離 這就是現今五代機4s標準中的隱身 那麼如何提高導彈的射程呢 美空軍想到的辦法是提高戰機的飛行速度 如果飛行速度夠快的話 根據平拋運動原理 導彈發射時獲得的初速就會更高 也算是間接提高了射程 即不開加力就能超音速飛行半小時 這便是4s標準中的超音速巡航 緊接着就是機動性了 既然戰鬥機的機動性短時間內不能快速提高 美空軍想出的辦法依然是在導彈上做文章 於是大離軸空空導彈誕生了 也就是通過在導彈上安裝適量噴口等方式 大幅度提高導彈的機動性能 達到指東打西的目的 與此同時 爲了方便飛行員瞄準 還開發出了新戰機的頭盔瞄準系統 以此達到了真正的眼神殺敵 再加上新戰機通過適量噴口等新技術進一步提升了機動性 最終4s標準中的第三個誕生了 即超機動 最後呢 就是戰機如何提高感知能力了 這個相對來說較爲簡單啊 給他裝上一個有源相控陣雷達就行了 這便是4s標準中的超級態勢感知 將上述四個要素綜合在一起 世界上首款五代機f22猛禽就誕生了 總結來說呢 此前各國之所以重視高空高速能力 而忽視了隱身信息化能力 是受限於當時的時代 現役的五代機雖然沒有追求極致的雙三標準 但都具備有隱身超機動信息化作戰能力 因此綜合作戰能力更強了 那麼大家認爲未來六代機會側重高空高速嗎 歡迎在評論區內留言討論 如果視頻中有出錯的地方 也歡迎各位指正 今天的視頻到此結束 喜歡的朋友請點贊關注 咱們下期再見