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T—50战术技术特性总体检

作者:jkyxc 浏览数:


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关于T-50的飞行性能,目前只知道其最大速度为马赫数2、起飞滑跑距离300~400米,最大起飞重量约35吨。网络信息指出T-50拥有超过4000千米的亚声速航程(4300千米,带2个副油箱则为5500千米)以及2000千米的超声速航程。不过由于网络上的数据多属推估,即使是俄文网站的数据也是基于有疑点的空重数据进行推测,因此本文不予取用,仅进行有根据的分析。

据笔者研究,T-50的空重应在15~16.5吨,发动机推力15000千克力,据此估计其起飞重量与推重比应与苏-35BM相当,即约25吨的正常起飞重量。正常起飞重量应超过空重的1.5倍,推力空重比1.81,正常起飞推重比约1.2,空战推重比约1.4。这些指标即使与F-22相比都不逊色,更在其他战机之上。

飞行性能

与苏-35BM对比看T-50的性能

T-50的飞行性能与苏-35BM相比也有消长现象,其推力与推重比应超过苏-35BM。高后掠机翼的亚声速气动效率可能不如苏-35BM的部分可由增加的推重比补偿,高后掠机翼的升力效果可能不如苏-35BM的部分则可由较大的翼面积(含升力机身)补偿(两者都采用升力体布局因此可直接以含机身部分的翼面积作比较,苏-35BM是62平方米.T-50则达80~90平方米)。而大后掠角与可向下大幅偏转的“适形前翼”能增大失速迎角、在高迎角下提供稳定进气、控制两边涡流的不对称性等,相当于提升战机“先天的高迎角能力”,而全动垂尾与三维矢量推力则提供额外的控制性,使得T-50的高迎角性能极为优异,这除了意味着飞行性能进一步得以提高外,也表示即使在本来不灵巧的状态,如高高度、低速度、大酬载等状态下仍能“压榨”出很高的飞行性能。此外,由于航电技术的进步使得T-50不必以牺牲结构强度为代价换取航电性能,因此应该像苏-35BM -样,将10吨级燃油当作货真价实的内燃油使用(而不只是内燃油+内建副油箱),且即使在28吨左右的重武装状态下也能具有相当于苏-30MKI的过失速机动能力与“幻影”2000的飞行性能。

相当值得注意的是,虽然T-50与苏-35BM -样都具有超机动能力,但苏-35BM的超机动性主要是靠控制系统与矢量推力来确保,其气动设计并未考虑超机动性,只是碰巧具有很出色的失速后恢复能力,所以成为三代机中超机动性的先行者。相比之下,T-50除了具有支持超机动性的控制系统以及矢量推力外,在气动力设计上T-50从一开始就考虑了矢量推力失效情况下的超机动控制,进气道90度迎角时仍能提供足够的低头恢复力矩,而全动垂尾则提供足够的偏航控制能力。因此可以预料T-50的超机动性会超过苏-35BM。

与F-22对比看T-50的性能

开加力燃烧室时的比较

在这里有必要稍微了解一下F-22的重量与推力演进。在当初YF-22的时代,其设定是空重约14000千克,发动机推力约13000千克力,巡航速度马赫数1.5。稍后可能是发现推力不能够满足需求,因此提升至15918千克力。然而,后来因为考虑到长时间超声速飞行的安定性问题,将许多复合材料部位更换为钛合金,因此重量不断攀升,依据洛克希德·马丁官网以及美国空军官网的资料,F-22的空重高达19700千克,而发动机推力仍为15907千克力。据此换算,其推力空重比仅1.61,甚至低于F-15、EF-2000和“阵风”。然而,这些数据不能排除有“欺敌”的成分,因为如果推重比如此不足的话,发动机不太可能十几年不改进以补偿。曾有消息指出,F-119的起飞推力已提升至16780千克力或17300千克力,若依此计算则推力空重比约1.7或1.756。反观T-50,在推力15000千克力的情况下,推力空重比约1.81~2,即使空重达17吨,空机推重比仍有1.76。

由此估计,在相同的酬载比例下,T-50的推重比超过F-22的可能性很高,这将反映在它的加速能力上。在考虑使用加力燃烧室的情况下,T-50很可能在绝大多数情况下胜过F-22。

不开加力燃烧室的比较与超声速巡航能力

不过,F-22更注重不开加力燃烧室时的性能,换言之应该分析的不只是最大推力时的推重比,而是使用军用推力时的推重比。官方网站并没有公开F-119的无加力推力,不过由旁通比0.3的发动机最大推力约为军用推力1.5倍来估计,其应在11000~12000千克力(旁通比0.2~0.3的AL-41F在最大推力17500~18000千克力时,军用推力应为12000千克力)。AL-41F1的军用推力如果取9100千克力,则为F-119的0.758~0.827。T-50空重如果取15~16.5吨计算,则为F-22的0.761~0.838。据此估算,T-50的无加力推重比约为F-22的0.9~1.08。

由此估计,在相同酬载比例、不开加力燃烧室状态下,T-50的亚声速推重比与F-22相当,然而进入超声速后,AL-41F1旁通比较大使得军用推力较小,推重比应逊于F-22。但另一方面,T-50的大后掠机翼以及可调进气道等有利于超声速的设计可在一定程度上补偿推力的不足,因此在T-50的巡航速度范围内,T-50是否会输给F-22仍有讨论空间。比较可以确定的是,采用较多复合材料的T-50恐怕无法像F-22那样达到马赫数1.72的巡航速度。若以早期F-22的数据来模拟,则T-50的巡航速度可能就在马赫数1.5(注意这是非常粗糙的模拟,因为巡航速度主要取决于推力与阻力,而不是推重比)。

更多燃油确保长时间超声速机动

以上提到T-50的巡航速度上限应在马赫数1.5而不超过马赫数1.72,主要是考虑军用推力大小与复合材料长时间耐高温能力的结果。T-50的大后掠机翼与可调进气道等设计可能拥有比F-22更高的超声速气动效率,当T-50打开加力在更高的超声速速度下短时间飞行时,其超声速性能便可能超越F-22(即使它也打开加力)。T-50的燃油分率应该很大,可能达到苏-35BM的等级(试飞员便表示,T-50比苏-27更小,但燃油更多),达0.4。F-22的内燃油如果取官方数据8200千克计算,则燃油系数为0.29。如果放宽假设为10000千克,则燃油分率约为0.34。这便允许T-50在航程相当的情况下还可以更长时间地使用加力燃烧室(除非耗油率相差很多)。这样一来,T-50在作战阶段(空战与突防)的速度特性就未必逊于F-22,仅能确定在以超声速巡航赶赴战区期间F-22的速度较高。

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