如果说超视距空战是长枪大炮的远距战斗的话,那么视距内的空中格斗可以看作是大刀长矛的近身肉搏。有时迫于战斗任务的需要,在经过提心吊胆、防不胜防的超视距空战后,双方飞行员将不得不像古代的角斗士那样,硬着头皮展开更激烈残酷的视距内空战——空中格斗。
这就不得不谈到飞机的机动性,现在空战的机动性已不仅仅是过去那种狭隘的飞行包线、推重比、爬升率、单位剩余功率的机动性,而是包括由一种姿态迅速过度到另一种姿态的敏捷性,这里既包含了能量机动范畴又包含角度机动范畴。一般来说飞机的推重比决定其机动性,翼形及翼载荷对其敏捷性有很大的影响,另外不同飞机在不同高度、不同载荷(尤其是外挂载荷)、不同空速(超音速、亚/跨音速、低速及过失速状态)的情况下机动敏捷性有很大的差异,现在世界上绝大部分战机只能在某一高度某一空速范围内,具有最佳机动敏捷优势。只有充分发挥自己在某一高度某一空速的机动优势长处才能在近距格斗空战中占得先机。在80年代美国F-14A与F-15C的近距对抗演练中, F-15C是大家公认的机动能力很强的典型的第3代战斗机,无论加速性、推重比、爬升率、速度都超过F-14A,但在与F-14A的数于次近距格斗的空中对抗演练中,F-14A之所以取得压倒性胜利而 F-15C大败而归,就是因为除F-14A有很好的座舱视野/目标方位感知能力(SA)外,还在于F-14A驾驶员将F-15C诱入能够充分发挥自己优势的低空低速段。
另外,飞机的可操纵性也会影响近距格斗的胜负。可操纵性就是战机瞬态响应性好、反映敏捷迅速、各种开关方便操作、杆力柔和,飞行品质好,驾驶员负担小、飞行无顾虑。只有这样,才能为近距格斗提供有利保障。而至于近距火控系统性能、导弹性能、座舱的视野/目标方位感知能力 (SA)、主/被动干扰对抗能力等都是近距格斗不可缺少的必要条件。当然现在视距内空战首先由雷达或头盔瞄准具搜索目标,然后,机载火控系统主要在雷达或头盔瞄准具的引导下发射导弹对目标进行攻击。现代化的“响尾蛇”和R-73导弹都可以实现全方位、大离轴角的发射,配合飞行员头盔显示器甚至可以完成对正面的180°范围内、甚至向后的攻击。因此现在的空空导弹的发展已经大大降低了对飞机机动敏捷性和占位的要求。
由此可见,近距格斗危险无比,任何事儿都会发生,尤其是在多机混战在一起的情况下。在这种情况下即使是当今世界上最先进的F-22也不是天下无敌。因此在保证有足够的机动性的前提下,要大力发展信息能力,隐身、超视距攻击能力。在未来的空战,至少你手中拿着的是手枪,而对手只有大刀和长矛。这也是美军现在大力发展网络信息中心战和低可探测技术的根本原因之一。
在F/A-18E/F与苏-33的视距内空中对决中,在双方距离为20公里至5公里的范围内就看谁首先占据有利位置了,谁先占位攻击谁就有取胜的机会。假使双方同时相向攻击,在双方导弹及火控系统性能不相上下的情况下,那么双方损失的概率几乎为1:1。在侥幸逃过5-20公里的鬼门关后,双方就进入5公里内的近贴身肉搏的缠斗中了,这时候飞机占位、机动性、可控性、近距火控系统性能、导弹性能、座舱的视野/目标方位感知能力(SA)、油量、干扰对抗能力、驾驶员素质、驾驶水平、战术运用甚至机会运气等等都在考虑之内。
就机动性能而言,苏-33虽在超视距空战中不占优,但在近距缠斗上却未必败给对手。
苏-33的最大飞行速度约2.0马赫、实用升限17000米,无载荷海平面最大爬升率约310米/秒、最大过载89g。F/A-18E/F最大飞行速度约1.8马赫、实用升限15200米,无载荷海平面最大爬升率305米/秒、最大过载7.5g。苏-33的AL-31F发动机的单台最大推动力为12503公斤,飞机空重为18500公斤,机翼面积为67.8米2 , F/A-18E/F的F414 发动机的单台最大推力10000公斤,飞机空重13381公斤,机翼面积为46.5米2 。由于苏-33机翼后掠角比F/A-18E/F用的机翼后掠角大,其翼形属于高速翼形,因此最大平飞速度、实用升限和海平面最大爬升率高于F/A- 18E/F,战时在高速机动性和截击能力方面技高一筹。
F/A-18E/F在设计时就把通过先进的导弹武器来提高空战能力作为理念。因此飞机的高速机动性被忽视了,在爬升率和亚、跨音速时加速性都落后于苏-33。
虽然F/A-18E/F在高空高速方面的机动性比不上苏-33,不过F/A-18 的空中格斗能力也不能小看。其小后掠角的翼型决定了其低速度机动性能和稳定能力极佳,具有一定的过失速机动能力,而且低速可控大迎角机动性能极好,在 130公里/时速度时,还可以保持44°的稳定迎角,并且仍然可以完全控制并能够进行偏航机动低速最大稳定迎角可达到59°(其他3代机普遍在30°以下),全数字式电传操作系统使F/A-18E/F在低速度、大迎角条件下仍然具有很好的可控制能力,以便在中、低速格斗空战中更快地形成射击窗口,可以完成其他常规飞机无法完成的机动动作。如在盘旋机动中可以完成接近过失速的超临界迎角盘旋、可以进行垂直平面上的反航向机动的无半径转弯、尾冲等高机动极限战术动作,其中超临界迎角盘旋、无半径转弯机动战术意义极大。
此外在中、低空650-700公里/时的亚音速度下,F/A-18E/F还可在90°的坡度情况下进行5.5g的持续蛇形机动动作,且飞机轴线可以持续保持在水平面上。而在8000米高空,空战负荷条件下,F/A-18E/F的最大滚转角速度可以达到225°/秒,即使在外挂副油箱的情下也可以达到150°/秒。高的滚转角速度和大迎角飞行性能使F/A-18E/F 具有很高且可控的机头指向能力,可以在空战中更快地形成射击窗口。电传系统可以保证飞机在进行剧烈的机动飞行过程中不需要顾虑到表速、迎角和过载的限制,并可以进行飞机临界控制,保证飞机不会因为过操纵而失稳进入螺旋。在危险的情况下,飞行员只需要松开驾驶杆,飞机就会自动改平。通过电传操纵系统和计算机的辅助,飞行员驾驶F/A-18E/F在飞行中可以真正做到无顾虑飞行。
苏-33的中低空低速机动能力也不同凡响。苏-27系列战机那闻名于世的“眼镜蛇”、“钩子”、“尾冲”动作就是其有过失速大迎角机动能力的证明。但其实战意义并不像有些媒体炒作的那么大。
因为一架飞机要能完成“眼镜蛇”机动,主要有以下四个先决条件:第一要放宽静安定度(即飞机重心靠近飞机升力焦点,常规飞机的重心是在飞机升力焦点前面的),这样做的目的是为了减少飞机抬头上仰的阻力矩;第二要有高的平尾俯仰效率,特别是瞬时力矩(即有高的平尾作动效率,这主要通过增加平尾面积、舵机偏转角度和角速度来实现),目的是为了增大飞机俯仰力矩,使飞机能够迅速抬头上仰;第三是发动机和进气道要有好的抗畸变引起的喘震能力(为防止发生空中停车);第四是要有良好的侧向稳定性(在这里,高大垂尾在增强进入机动的始末的稳定性也功不可没)。有了以上4个条件,你就可以轻松地飞“眼镜蛇” 机动了。那么飞机在进入“眼镜蛇”机动后又怎么恢复原态呢?飞机在上仰的过程中主要受三个力的作用:发动机的推力,飞机重力和空气阻力。飞机上仰后,在惯性的作用下继续向前运动,同时空气对其产生阻力,但飞机头部投影面积要比飞机尾部的投影面积小得多,所以尾部产生的阻力要明显大于头部,所以在这样的阻力矩下飞机会自动恢复大水平状态。这就是“眼镜蛇”机动原理。
因此“眼镜蛇”并不是大仰角机动而是大仰角稳态摆动的过程。因为“眼镜蛇”是摆动而非机动,所以在控制上存在非线性。正因如此,飞行员在做此动作时要断开电传,猛拉操纵杆。由于“眼镜蛇”机动只不过是刚刚跨入过失速领域的门槛而已,实际上只是开环的摆动动作而不是所谓的机动。苏-27系列战机只有在身后敌机距离非常接近时(差不多在l公里内)适时使用“普加乔夫眼镜蛇”机动快速减速,使毫无戒备的敌机“冲到”前方,才具有实战意义。但该动作对自身条件要求苛刻,飞行员在开始机动前,应检查是否具有如下的进入条件:首先飞机无外挂(只能用航炮攻击),高度为1000-1200米,速度为310 -420公里/时,俯仰角为22°-24°,发动机转速为53%-99 %,剩余油量为1220-4775公斤。平衡好飞机,保持定常直线飞行,关闭迎角限制器电门,断开电传操纵系统电门,使飞机的操纵系统处于直接联接模式。如果超出了上面的进入条件,飞机将不能很好地完成机动,并可能进入复杂不可控的飞行状态,超过飞机载荷限制和飞行员生理承受能力,影响飞行安全。另外机动后速度过低(100多公里),导致飞机舵面工作效力降低,甚至不工作,会使飞机加速或进入下一个动作太慢,耗时太长。在多机空战中,很难想象这些损失能量的动作能有多大市场。