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如何评价苏27战斗机?

如何评价苏-27战斗机?苏-27真的很强或者很差劲吗?第二个问题很简单,苏-27不差劲,它是一款较为优秀的战机,是苏联航空工业的优秀作品,只不过在材料强度和内部结构存在一些问题。

但第一个问题是有难度的,如何评价一架战机是很困难的,因为它所需要考虑的方面有很多,这需要较长的论证来证明自己的观点,更何况每个人的观点还不一样,我从我的角度来简单评价苏-27,仅仅是自己的看法,存在错误是难免的,欢迎指正和批评。

苏-27

我们先来看一下苏系战机的地位。苏系飞机是世界上在数量和质量上唯一能够和美系机抗衡的战斗机家族,其战机经过几十年的演变,被出口到全球各地在各国的空军中充当着重要角色,直到现在其家族内的战斗机依然活跃在各国空军一线,最先进的苏-57依然有相当强劲的实力。(当然在此苏系战机指的是整体,不止限于侧卫系列)

对苏系战机有一个较为清楚的认识之后,我们可以回归到问题主体部分:如何评价苏-27?

我对苏-27的评价是:“优秀的气动设计”,“优秀的机动性,一般的敏捷性”,“略差一筹的子系统”“优秀的战斗机”

优秀的气动设计

说实话作为一个更喜欢美系机(颜值上来说)的作者,苏-27也是很漂亮的,苏-27高耸的脖子和优美的身姿显得其像一个正在跳芭蕾的亭亭玉立的舞者。

那么在这样优美的外形下,苏-27的气动设计的实际效果又是怎样的呢?实际数据是否像它的外形一样优秀呢?

对于大部分人的审美来说,苏-27的颜值的确很高

苏-27的气动外形的确很优秀,我们都知道苏-27的服役时间晚于F-15很多,这和F-X计划开始的早有关系,F-15的出世的确是让苏联人吃了一惊。

当F-15在1976年1月服役时,苏-27此时的原型机还尚未出厂,更别说首飞,定型,服役了。(F-15其实早在1974年就已经交付部队,1976年1月首架正式为部队生产的F-15A服役)所以苏联在F-15出世后的目标很简单也很实在,通过苏-27完成对F-15反超。

从1974年起,刚刚服役的F-15被改造成条纹鹰,用来打破各个世界纪录,为了打破纪录,条纹鹰采用了很多减重的方法,比如刮除油漆,去掉不必要的航电。直到1977年,条纹鹰打破多项世界纪录,一时间风头无量。

因此苏联的目标很简单,提出针对性的措施,反制或反超F-15。

条纹鹰,此时的条纹鹰经过多项减重措施使其减轻了900kg左右,虽然发动机没有变,但是毫无疑问的是,在失去近1t的空中重,条纹鹰的推重比提高了一大截

为了反制F-15,苏-27的设计融合了之前米格战机在越南上空与F-4鬼怪交手的经验:那就是优秀的机动能力。

而且苏联没有改变一贯的传统,那就是制空战机不需要打击能力,专注空优能力即可。

于是这样的指导思想下新飞机诞生了,苏-27采用了中央升力体结构,翼身融合的主体设计。所谓的中央升力体也没有那么玄乎,就是苏-27将前机身与中央庞大的机翼升力面连在了一起。

而且采用了长边条设计,我们可以看见苏-27的边条翼都连到了机头的雷达罩,这是很少见的。

苏-27的展弦比较大,我认为可能是在优化亚音速状态下的升阻比。苏-27的前缘襟翼也很长,和没有前缘襟翼的F-15完全不一样,我认为这也是为了增加升力系数。

下放前缘襟翼的直接好处就是改变机翼弯度从而提升最大升力系数,在起飞或降落时我们可以经常看见飞机下方前缘襟翼

F-15和F-14这两架飞机是没有前缘襟翼,不过F-15也加厚了前缘半径扭转,这也可以产生前缘吸力,增大飞机的最大升阻比

表现在升阻极曲线上也就是右图,最小阻力系数右移,导致飞机的最大升阻比增高。很难比较两种提高升力系数的方法孰优孰劣,但是从F-22,J-20,F-35等飞机都采用了前缘襟翼的设计,这样看来苏-27选择前缘襟翼的确是正确的道路,后发优势是存在的

从我的角度上来看,苏-27在气动设计上做的很好,诸多设计可以看出来,飞机在设计时着重提高升阻比,并且具有一定的后发优势。最终的结果也是不错的,苏-27的最大升力系数和最大升阻比是超过了F-15的,虽然幅度不高,但这是值得肯定的成就。

所以我认为苏-27具备优秀的气动设计。

优秀的机动性,一般的敏捷性

其实最初我的评价是“优秀的机动性和敏捷性”,想了想,还是去掉了敏捷性,“只留下了优秀的机动性”。

这是为什么呢?苏-27的机动性还算是不错的,高升阻比,高最大升力系数为其的能量机动和角度机动都提供了很大的基础。

虽然过高的空重限制了其可能更进一步的机动能力,但是苏-27的机动能力已经是很不错的了,其可以适应的速度区间和高度区间也是完全满足了设计需求。

在同代机中苏-27的机动能力我个人认为是只弱于F-16,F-15,略弱于米格-29的。不过这个差距并不大,一个优秀的飞行员应该足以填平这个差距。

侧卫系列普遍空重过高,这种情况在下一代战斗机中依然有所体现,苏-57相对于16.33t的F-22和12.218t的F-35A的空重来说显然也是很高的。(目前主流的看法是18t左右,但我个人认为这只是保守估计,因为苏-35都重18.4-19t)

但是苏-27的空重注定了它与敏捷性的关系不大。在这里我们引用《航空飞行器飞行动力学》对于飞机敏捷性的定义——敏捷性:飞机在空中迅速,精确地改变机动飞行状态的能力。

意思是什么呢?飞机敏捷性的概念是在大离轴角的导弹出现后被具体指出来的,飞机空战从原本的占位多了指向这一概念。

根据敏捷性的概念:在短时间内改变飞机的机动飞行状态。我们要注意概念中短时间和机动飞行状态,短时间内改变机动飞行状态的关键就是迅速的改变飞机的姿态。

通俗的来讲敏捷性可以理解为灵活性,飞机快速改变自身状态的能力,那么改变飞行状态的关键就是改变自身的姿态。改变自身姿态时,飞机的一个指标就很重要,那就是横滚。

可能有些难以理解飞机飞行姿态和飞机飞行状态,我拿这个图来举个例子。飞机的飞行状态有平飞,爬升等等,要想去改变状态,那么必须先改变自身的姿态。比如飞机平飞时想要转向的话是必须先横滚改变自身的姿态然后拉升降舵完成转向。

这就是姿态与状态的关系,通过这个例子应该可以理解敏捷性的概念,也可以理解迅速改变姿态与横滚的关系。

这也是苏-27和敏捷性没有关联的原因,因为其横滚较差。原因也很简单学过部分刚体运动知识的应该知道,在刚体的自转运动中转动惯量和角速度,角加速度的关系:转动惯量越大,角加速度越低,角速度越低。

而苏-27两个发动机的间距很大,这就导致质量分布远离中轴线,增加了转动惯量。F-14和苏-27都是这样设计的“典范”两机的横滚都很差,在三代机中是倒数第一第二。

这样来看的话,苏-27的敏捷性的确较一般。

略差一筹的子系统

为什么这么说呢?我们都知道,影响飞机性能的因素有很多,除去气动设计以外,动力系统,内部结构,材料强度等都会影响飞机的性能。

苏-27就是典型的被子系统所影响的结果,我在先前的分析中已经知晓苏-27的气动设计很优秀,但是苏-27的机动性并不算顶尖。

这是因为苏-27空重过高的缘故,苏-27过高的空重正是因为这些子系统。

图为苏-27的机载雷达-N001。它的缺点很大,不仅性能落后早于它的F-15的机载雷达,而且重将近1t,这样的重量对于苏-27的机动性的影响是十分巨大的

而且在内部结构和材料强度上来说,苏-27也是较差的,很有名的就是超音速陷阱,超音速陷阱在国内又被称为“软骨病”。旨在描述苏-27进入跨音速区间内飞控限制过载的状态。

此图为苏-27飞行手册中的过载图,可以看见当速度在1Ma左右时,苏-27的过载遭到了限制

这是因为飞机在进入超音速后,气动中心也就是焦点会后移,如果飞机在跨音速区间内做大过载的机动,很容易自身的速度就会减小到亚音速,那么此时焦点又会前移,这时就会产生巨大的抬头力矩,对于自身强度不过关的飞机,很容易会折成两半。(当然超音速陷阱的原因还有一个,在此没有讲述出来,但是原因也是抬头力矩)

通过上面两个例子我们可以得出结论:苏-27的子系统在一定程度上是比较落后的,它们较为严重的影响了苏-27的性能。

苏-35据说解决了苏-27的诸多问题,包括航电过重,超音速陷阱等。但是苏-35的空重依然过高,这是不得不承认的事实,不过发动机的推力也有所增强。区别苏-27和苏-35最好的方法就是大小和发动机喷口,苏-35体型更大,而且由于TVC的缘故,发动机喷口的特点会很鲜明

优秀的战斗机

苏-27虽说有不少的缺点,但是其依然是一架优秀的战机,是冷战时期唯一能够与F-15抗衡的飞机,单从这一点来说苏-27也足够自傲了,毕竟是苏联航空工业的结晶。

“优秀的气动设计”,“优秀的机动性,一般的敏捷性”,“略差一筹的子系统”“优秀的战斗机”

以上就是我对苏-27的评价,其实综合来看,我认为苏-27是与F-15略输于F-15,但两者依然是同一层次的飞机,甚至如果苏-27的子系统能够做得更好的话,苏-27未尝不可能超过F-15。

苏-27是上世纪三代机的佼佼者,这是毫无疑问的。

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