F-22世界最強空優五代機！機上4S技術依然處於全球頂尖位置！

超音速巡航 超機動 高度隱身 先進航點 憑藉這些技術優勢對戰四代機 F22一度創造了140比0的離譜戰機 而這還遠不是他的極限 今天大兵就和各位聊一聊 F22猛禽爲何是最強的五代機 在2006年的Northridge演習中 美空軍第27中隊直接創下了144比0的戰機 在爲期六週的演習期間 該中隊的飛行員們駕駛着F22猛禽 對決了F15 FA18表現出了碾壓般的空戰實力 兩款四代戰機甚至在被擊落後都仍不清楚F22在什麼位置 因此 演習中爲了給F22增加難度 甚至允許那些被擊落的四代機在脫離交戰空域後 以新的敵機身份 再次投入空戰 持續消費F22的彈藥 然而 在F22演習期間所展現出來的不光是隱身優勢 在彈藥被陸續消耗盡後呢 F22憑藉着1.82馬赫的巡航速度 悠然的離開了交戰空域 安全返航 對此 極限速度只有1.8馬赫的FA18是根本追不上 雖然F15的極限速度要比F22稍快 但是由於F22擁有超音速巡航能力 F15如果打開加力燃燒式的話 航程的縮短 導致它只能眼睜睜的看着F22離開交戰空域 可以說 現役四代戰機面對F22時 完全就處於看不見 打不到 追不上 跑不掉的絕境 而造就這情況的原因呢 就在於它領先於全球的技術優勢 作爲全球首款五代機 F22猛禽無疑是成功的 就好比這句 一流企業定標準 二流企業做品牌 三流企業做產品 F22的橫空出世顛覆了各國對戰機的認知 畢竟那時候三代戰機還在大規模服役 作爲五代機的開創者 幾乎影響了所有後續五代機 就比如說現今的殲20 蘇75 kf21等等 足以證明F22設計的前瞻性 根據其美軍還提出了五代機的標準 即4s標準 分別爲隱身 超機動 超音速巡航能力 以及超級態勢感知能力 這裏大兵先來說說它的隱身能力 目前呢 隱身分爲可見光隱身 雷達隱身和紅外隱身 而對於雷達隱身來說 戰機的外形設計是重中之重 從整體來看 F22遵循了較好的平行原則 所有邊緣儘量平行 以此將射入雷達波合併集中到有限的幾個非主要威脅方向上 進而限制鏡面反射的角度和範圍 這方面呢 它是做到了極致 如果只是從反射方向來看 猛禽八個反射方向是現役五代機中最少的 再加上它在主意上應用了切肩設計 降低了銳角所產生的尖點散射 這點是遠超其他五代機 不僅如此 F22還採用了曲面隱身技術 從上方俯視 它的機身和機翼過度十分平滑 因此以電磁波的特效 電磁波在它的表面一般不會直接反射 而是在機體表面爬行 然後才反射到低威脅方向 再加上F22所安裝的超級計算機 使其在RCS分析和計算中呢 採用了整機計算機模擬 比F117的分段模擬再合成結果更先進 精確 全面 致使F22機體表面能應用連續曲面設計 另外 在對機身縫隙的處理上 它在控制面縫隙上使用了導電柔性蒙皮技術 雖然很多人說這是F35才應用的新技術 但F22其實也應用了 控制面邊緣形似銀色的膠帶就是導電柔性蒙皮 能讓爬行波繼續爬行 而不是縫隙散射 至於那些實在不能避免的設備開口 F22則是應用了鋸齒設計 本質是通過鋸齒將縫隙的散射方向由主要威脅方向變爲次要威脅方向 大家仔細觀察就可以發現啊 F22的鋸齒和機翼外緣是平行的 在座艙蓋方面 F22採用了金屬鍍膜的方式 使用丙烯酸酯類材料和聚碳酸酯類材料 注射成型的一體化座艙沒有內設框架 讓飛行員有着最佳的視野 只不過爲了支持加厚結構的座艙蓋 飛行員只能選擇拋蓋式的彈射方式 其實 一般情況下 座艙蓋是阻擋不了雷達波的 雷達波會直接射入座艙裏 座艙內負責的結構和槍體很容易造成很大的反射 而採用金屬鍍膜的方式就能有效解決這個問題 在保證透光性的同時 阻擋雷達波 另外呢 則是F22的雷達罩 由於雷達需要從裏面探測 因此 雷達罩必須是透波材料 F22從兩方面優化了頭部隱身能力 一方面呢 是傾斜佈置的AN-APG-77雷達 避免正面雷達直射造成鏡面反射 這也是目前戰機的主流設計 另一方面則是將雷達罩做特殊處理 採用頻率表面選擇技術 在阻擋某些波段的電磁波透過雷達罩的同時 還能讓幾方雷達波穿透雷達罩 至於F22的進氣道啊 該機採用的是加萊特進氣道設計 雖然被人廣泛吐槽不隱身 但實質上呢 該設計通過雙斜切的方式改變了進氣道內壁的角度 避免了穿透可調節進氣道的直角反射 在尚未掌握DSI進氣道設計之前 加萊特進氣道算是隱身戰機的最優選了 而進氣道內部則是應用了S型彎曲設計 避免了雷達波在進氣道中產生鏡面反射 此外 洛馬還在進氣道內壁塗上了一層吸波材料 進一步吸收進氣道內壁的雷達波 最大程度降低進氣道的反射 接下來呢 便是F22二元屍量矩形噴口 雖然該設計受到了許多人吐槽 但是二元屍量噴口的隱身缺陷只是槍體反射 實際上呢 該噴口卻讓F22的後體設計更爲平滑 減少了曲面反射 除非從後方照射 不然在其他角度看來會更爲隱身 而對於槍體反射 洛馬呢 也知道這個問題 期間呢 通過修行儘可能降低了槍體反射 此外呢 該噴口中還加了一個格柵 能防止雷達波直射葉片 進一步吸收槍體反射 值得注意的是 二元屍量噴口在紅外隱身方面有着很大的優勢 可以說是全面優於圓形噴口 大家畫一個圓和長方形就能看出 在相同面積下呢 長方形邊長更長 也就是說 同等的尾焰體積 二元矩形噴口表面積更大 散熱更快 再加上f119發動機 能將中心高溫氣流和旁通氣流混合 大幅降低了巡航狀態下的噴氣紅外特徵 而且尾噴管理還裝有液態彈槽 能在短時間內降低噴口處高溫噴流的溫度 以此讓f22在被紅外製導導彈追蹤時 有着遠超同類戰機的瞬間紅外隱身能力 根據美軍公佈的相關資料 f22在推力僅損失2%-3%的情況下 將尾噴管3-5微米 中波波段的紅外輻射強度降低了80-90% 並且讓紅外輻射波瓣的寬度變窄 暫時呢 再配合熱誘彈 能最大程度的削弱紅外導彈的攻擊能力 此外呢 對於隱身來說 機身的材料也是核心部分 這方面呢 f22使用了大量的複合材料 從初步設計和爲f22再到f22a的進化中 該機的鈦合金的用量是逐步增加的 這都是爲了結構強度做的犧牲 當然 複合材料佔比不是越高越好 舉個例子 印度的光輝戰機複合材料佔比高達了70% 有些地方呢 本不應該用複合材料 導致光輝的強度不夠 需要結構補強 最終造成了超重的結果 因此 f22雖然也使用了大量的複合材料 但主要是在蒙皮方面 這樣不僅兼顧了減重的作用 還起到了隱身吸波的作用 至於塗層方面呢 f22採用的是一種碳鐵化合物塗料 相較於f117的貼片是更輕更牢固 且易於噴塗 另外 該機最新的照片顯示已經對塗料進行了升級 依舊是此前傳出的鏡面隱身塗層 另外 f22所有控制面端頭的縫隙 以及全動屏尾與尾撐之間的縫隙都開有菱形槽 因爲開菱形槽呢 使兩端面之間形成了足夠的傾斜角 避免了控制面偏轉後 活動面端頭平面以及其對應的固定部分端面產生強的反射回波 綜上所述 在隱身方面呢 f22幾乎是做到了盡善盡美 隨着技術的不斷更新 猛禽呢也在不斷跟進 其平臺整體外形也相比f35更有優勢 總的來說 以現今的視角來看 f22的隱身性能依然處於金字塔間 接下來我們再來看看它的超機動能力 其實 在f22剛剛面世的時候呢 關於它的機動性 外界是衆說紛紜的 早期很多人覺得它也就是四代機水平 畢竟呢 大家同時期開發的都是四代機 憑什麼你不僅有隱身能力 機動性還比大家強 現在看來呢 是有點吃不到葡萄 說葡萄酸的意思了 之後 隨着f22展翅的機動動作越來越多 以及模擬水平的發展 各國發現這貨確實和四代機不一樣 首先 從氣動方面來講 蝸流能夠提高戰鬥機的生力 如何判斷一款戰機的氣動性能 就要看它對於蝸流增生的應用程度 這方面 猛禽有着多窩系偶合的特點 菱形的機頭不僅有着隱身特性 還能拉出蝸流 也就是機頭窩 其進氣道前緣和進氣道道一根能分別拉出窩流 也就是三窩系 這意味着f22在設計時注重吹風研究 畢竟在不同影角下 這三個窩流的流動特性並不一樣 如何確保這三個窩流相互偶合增強 而不是相互干擾 需要很大的功夫 另外 f22進氣道上還配置有進氣流量控制門 高速飛行時打開流量控制門放氣 所形成的斜向氣流可以主動控制 通過機翼上表面的窩流 讓猛禽在高速飛行期間仍能使用較大的影角 而f22平整的機身 除了隱身考慮外 還代表着該機優異的生力體特徵 這方面呢 算是五代機中f22都是頂尖的存在 至於它的垂尾 現今的很多人認爲這是一個敗筆 雖然是爲了在高速下航行安定性 但是呢 實際增加了阻力 而且窩流在經過垂尾外側時呢 還會給垂尾一個負壓 導致f22對生力貢獻爲負 甚至有人認爲 即使在大影角下 仍然會影響生力 對此 有些人直接落井下石 認爲雙垂尾會使機翼提前破裂 從而導致最大生力下降的奇怪論調 緊接着 美約齊鳴可以減阻 明保實貶 暗示f22窩流控制不行 和得爲碩大垂尾設計來填坑 而實際情況卻是呢 在大影角下 f22的窩流會向內翻 在內部形成低壓區增加生力 這在以往是外界想象不到的 從這點呢 就能看出落馬在氣動方面的造詣 對此 有槓精直接說 你說的我都不懂 但是f22的生力系數沒超過2 好傢伙 這根本就是不知道什麼是生力系數吧 所謂的生力系數 其實是一個無量綱量 指物體所受到的生力與氣流動壓和參考面積的乘積之比 也就是說 除了參考系數不變外 其他的都不是定值 會隨着影角和速度變化 在達到最大失速影角時最大 其實呢 就算f22的生力系數沒到2 也並不能代表太多的問題 畢竟 如果一款戰機是重視超音速優化 那麼最大生力系數往往是在低速下取得的 其最大生力系數確實是不如別的戰機 卻不能以此來判定它的機動性能不行 當然了 最大生力系數確實有用 在轉彎過程中 生力提供向心力 所以 如果一款戰機生力系數很大的話 代表着它的順盤也會很大 即戰機理論上能拉出的最高擴載 但是呢 也並不完全 在相同情況下 動壓相同 參考面積不同 如果一個戰機意在和過大 就算生力系數再大 其順盤性能也並不理想 大兵呢 以空優掛載的f22和f35a爲例 f22空重19.7噸 加am120c的0.16噸乘以6 加am9x的0.083噸乘以2 加飛行員0.1噸 加半油4噸 等於24.845噸 除以78.04平方米的機翼面積 約等於0.32噸每平方米 與之相比 f35空重是13.2噸 加am120c的0.16噸乘以4 加飛行員0.1噸 加半油4噸 等於17.94噸 除以42.7的機翼面積 約等於0.42噸每平方米 因此 f35a的意在和至少是f22的1.3倍 也就是說 單從生力方面 f35想要達到f22的瞬間過載水平 至少得是後者生力系數的1.3倍 其實最能體現f22強大順盤能力的還是在航展上 他的旱地拔蔥 大兵是看一次震撼一次 所以說 生力系數很重要 但並不能直接決定一款戰機的性能 這裏肯定有人會說了啊 這一切都是歸功於發動機的強悍性能 怎麼說呢 其實f15的推重比更大 但做同類型機動時呢 卻不如猛禽 那麼是失量的因素嗎 佔一部分 但同樣安裝失量發動機的蘇35 蘇57也沒有f22那麼暴力的瞬盤能力 那麼在機動中呢 失量到底起了什麼作用 現今有很多人會誇大失量的能力 認爲有了失量 氣動就不重要了 這個說法也是錯誤的觀點 大兵先不說失量噴口有限的偏轉角 就算無限偏轉 雙發推力也就是f22的兩倍 單靠失量爲猛禽提供的G力也就兩G 這在四代機 動輒九G面前 屬實是不夠看 所以失量噴口的作用 更多的還是向短時間改變機頭指向 協助戰機自己的勝利實現轉彎 目前 關於f22失量發動機對其機動性有多大提高尚不清楚 這裏呢 大兵以f15s mtd實驗機爲參考 兩者的偏轉角都是正負20度 偏轉方式呢 也比較類似 在9140米高度 速度小於0.6馬赫時 失量噴口讓操縱力提高了一倍以上 在1.2馬赫時提高50% 在高度3050米 0.4到1.4馬赫範圍內 失推使滾轉力矩提高了20%到45 此外 外失量噴口還有一個能力 就是能在主翼失速的情況下提供操控力矩 使戰機在做過失速機動過程中仍然可控 而此前 蘇27的眼鏡蛇機動被認爲是一種可預期的非控制機動 因爲它在迅速減速和改變機頭指向的過程中 並不能控制機頭的俯仰 只能預期 因此很多人認爲沒用 而f22的G型機動則是全程可控 機動期間能通過失量噴口控制俯仰 也就是說 在真實空戰中做類似失速動作時 f22不僅機頭指向 改變的快 它還能控制使其指向敵機 更具實戰意義 另外呢 雖然在機動中很少需要戰機直接水平轉向 但如果真的有需要 f22能通過飛火推一體化 非控條件起到類似的效果 不僅如此 猛禽還有一種特殊的飛行技術 也就是直接力控制技術 簡單的說 就是通過主動控制技術 使各個控制面的配合發動機推力的調節 使其能在飛行過程中 不改變航向的情況下 改變機頭的指向 或者不改變機頭指向的情況下 改變航向 非常神奇 在起降時呢 有很大作用 實戰期間 f22能通過這種方式 在突破敵方領空的時候 保存航線不變的情況下 以機頭指向敵方的雷達 由於機頭雷達反射面積較小 能夠爲其提供更好的隱藏能力 這種狀態下 猛禽甚至能以機鼻偏離航向20度的姿態 在高空以1.2馬赫的速度巡航 即斜着飛都能超巡 非常離譜 綜上所述 f22一直是亞音速領域的王者 強悍的機動性使其能在f35的重壓下繼續服役 畢竟 當敵方隱形和航電能力與己方處在同一水平線上時 還是得靠平臺飛行性能正面對抗 那麼講完這些 我們再來看看猛禽的超音速飛行能力 目前來說 超音速巡航應該是五代機中爭議最大的性能了 特別是f35閃電二誕生之後 似乎啊 超巡並非五代機所需的重要能力 那麼五代機空戰真的不需要超巡了嗎 首先 各位要知道戰機爲何要超音速巡航 目前有一種說法是這樣的 二代機注重高速高空 而三代機注重亞音速格鬥 雖然這種說法不完全正確 但確實是比較貼合現實中的發展趨勢 此前的傳統觀念認爲 戰機速度越快 發射的導彈速度也就越快 飛的越高 導彈也就扔的越遠 同理 有了這個優勢 我的戰機也就越難被敵方導彈擊中 但實際上呢 現實空戰並沒有那麼簡單 畢竟 憑啥導彈就一定得是跟在戰機後面追 在交戰雙方探測能力相仿 而且都有指引的情況下 最有可能的是兩機相向對射 而在這種情況下 戰機速度越快並不代表生存能力越強 講到這裏呢 大家需要先認識一下啊 關於導彈不可逃一驅的概念 與大多數人想象中不同 在區域內並不說導彈能一定命中目標 而是在該區域內 不論目標如何機動 導彈都能追上目標 不被甩開 這纔是不可逃一驅的正確意思 簡單說呢 就是當兩架戰機相向而飛 A機發射導彈後 B機迅速掉頭直線飛行 導彈在這種情況下仍能追上目標 而在導彈發射前呢 B機就被視爲進入了A機的不可逃一驅 大兵做了一個極端理想模型 以三代機F104C爲例 45000英尺 兩馬赫時 穩盤爲兩G A等於微平方二 得出了F104在這個狀態下呢 回轉半徑等於680米每秒乘以680米每秒除以20米每秒平方 等於23120米 在這種情況下呢 F104在做完一個四分之一轉彎之前呢 基本都是在接近敵機或者敵機發射的導彈 然後在算做完四分之一的過程中 耗時約等於23120米乘3.14除以2 除以680米每秒等於53.38秒 大兵假設啊 有一枚勻速爲三馬赫的導彈 正朝着F104C襲來 那麼在這個過程中導彈已經飛了 弧彎4447.6米 假設導彈隨着F104C機動的航跡 也就是一個角速度變化一致的標準圓弧 並在F104C做完四分之一轉彎時相遇 得到發射距離達到了70496.1米 而且這個過程中啊 導彈的過載並不大 也就意味着在飛行中一味的追求高速 並不能讓戰機的生存能力越來越高 反而可能會讓戰機死的更快 當然 三代機巡航速度基本是沒有超過音速 現實中可能會更可觀一點 但是在跨音速段的已經是四代機的主場了 完全沒有優勢 也就不做對比了 因此 後續有了兩個發展方向 一方向的是一條路走到黑 戰機速度越快 導彈射程更遠 增大機體 換裝尺寸更大的雷達 進而增加探測距離 在遠距離消滅目標 最經典的代表就是米格31截擊機 另一方面呢 不追求急速 爲戰機換裝渦扇發動機 追求低速機動性 用大推重筆換取加速度 同理 大兵假設有一款四代機 在伊馬赫時有着8G的穩盤過載 那麼它的轉彎半徑就是340米每秒乘以340米每秒 除以80米每秒方差等於1445米 就算是180度的轉彎 也只需要1445米乘以3.14 除以340米每秒方差等於13.345秒 那麼此時呢 一枚三馬赫的導彈只飛了13611.9米 之後 這架四代機就能開加力 靠大推重筆跑路了 相較於三代機啊 大大降低了不可逃逸區範圍 當然了 實戰空戰中啊 並沒有這麼簡單 事實上 四代機應該會在遠超過不可逃逸區的範圍外發射導彈 如果對面也發射的話 就會一邊進行機動 要麼試圖讓對方因爲己方戰機的速度向量與敵方雷達的波數垂直 這樣的 己方戰機的鏡像相對速度就非常小 敵機雷達難以穩定截獲 只是這樣做的話呢 己方就不能繼續引導我方導彈攻擊了 所以 更多的是進行側向機動 進而誘使導彈跟着做機動 消耗敵方導彈燃料 縮短它的射程 也能選擇左右搖擺蛇行機動 以此擴大敵方導彈的動態誤差 增加拖把概率 而當導彈和本機的距離小到一定程度時 本機就必須進行180度的轉彎 才能規避導彈的攻擊 這個距離呢 被稱之爲極限距離 也就是大兵之前考慮的極端情況 但這時 大家會發現一件很難受的事情 在這種狀態下 發射的初速越高 發射導彈能對敵機造成的威脅距離就更大 因此 單純要跑路的話 我們應該在速度很慢的情況下飛行 然後加速跑路 如果沒有其他雷達引導的話 機載雷達的發現距離和導彈的發射距離差不多都是100公里左右 如果在剛發現時就發射導彈 逼迫對方進行機動的話 超巡就意味着能讓幾方導彈優先對對方產生威脅 至於幾方發現後迅速加速逃離行不行 不行 四代機呢 雖然推重比比較大 但是從亞音速加速到1.5馬赫需要一分鐘以上 此時呢 兩機距離已經非常近了 很可能已經縮短到50公里左右了 你讓自己進入敵機的不可逃一區 而且在這個速度下機動性很低 所以保持超音速巡航很重要 當然啊 前提是幾方戰機在高速下仍然有很強的機動性 比如f22在超音速下依然能夠擁有5g的穩定過載 以1.5馬赫速度來算 回轉半徑只有5202米 轉彎時間呢 也就32秒 一枚3馬赫導彈能飛行32668.56米 再考慮到導彈動力射程往往也就十多秒 尾追能追上的距離也不會很遠 可見在過載相同的情況下 巡航速度越快的飛機越有優勢 因此超巡很重要 只不過在f22最初服役的幾年裏 超巡的優勢呢 並沒有被髮揮出來 畢竟它的隱身能力太強了 其他四代機在還沒有看見時呢 就被擊落了 有沒有超巡似乎影響不大 而f22在啓動設計方面呢 它的超巡數據是在1.4到1.5馬赫之間超巡185公里 極限巡航速度在1.82馬赫 然後亞音速巡航作戰半徑約爲833公里 細節設計的話 首先是進氣道 上述大兵也講了 f22採用了加萊特進氣道 這是一種的承波體進氣道 在理想情況下 即使該進氣道不能調節 理論上的也會有一部分性能與二元可調進氣道是差不多的 從機翼上看 f22應用了比較獨特的翼肩扭轉設計 畢竟對於後掠翼來說 有一個問題很重要 即氣流在經過機翼時會被偏折而展現流動 也就是氣流在機翼外緣流速會更快 這裏呢 大兵引入了雷諾數的概念 其中肉是流體密度 v是流速 l是物體特徵長度 μ是粘性係數 雷諾數呢 就是流體慣性力與粘性力的比值 當這個比值達到一定程度 氣體的粘性力再也無法維持氣流附着在機翼上時 氣流呢 就會隨之分離 從層流變成湍流 這個數值呢 叫臨界雷諾數 有點達到這個數值 就會發生失速 因爲展現流動的緣故呢 外側機翼的氣流流速更快 因此更易達到臨界 使失速率先發生 三代機選擇夾翼刀 阻斷展向流動 四代機有的呢 選擇在機翼上設置鋸齒拉窩 阻斷展向流動 那麼這些和機翼扭轉有什麼關係呢 大家要知道 粘性係數與迎角有關 因此通過降低機翼外緣迎角的方式 能夠延緩機翼外緣失速的發生 增大超音速飛行下的升力 而關於超音速面積率修行 f22在截面積最大的後腰處進行了收緊設計 使得其整體截面積變化非常的平滑 大幅降低了超音速下的阻力 這也是所有重型戰機的優勢 而中型戰機呢 由於機內空間不足 只能在背部增加截面積 這會破壞升立體設計 至於猛禽的垂尾 碩大的垂尾雖然犧牲了阻力 但卻增加了超音速下的穩定性 而二元施量噴口則是在亞音速下起到了減阻和增生的效果 首先是超環量升力 也就是二元施量噴口向下偏轉 改變了經過噴口氣流的方向 增加了環量 即超環量升力 可以說是戰機增加機翼升力的關鍵 不過呢 這個優勢僅限於亞音速下 超音速後 爲了穩定不可能有戰機 還能保證氣動焦點在重心前面形成進步穩定 所以超音速後就不能利用超環量升力了 還得用負升力配平 至於減阻 在亞音速條件下 有垂尾佈局的前半段二元噴口的阻力系數低於三維噴口 無垂尾佈局則是全面憂鬱 爲什麼呢 大兵的理解是 二元噴口增大了尾焰和空氣的接觸面積 亞音速下噴出的氣流更多的是亞音速 噴管需要收縮 容易造成在噴口上的負面層破碎 形成負壓 而尾焰接觸面積更大的二元噴口 能在一定程度上拽住負面層氣流 與這相比 圓形噴口接觸面較小 不能起到穩定負面層氣流的效果 造成負面層氣流破碎 產生負壓 增大壓差阻力 至於有垂尾佈局 爲何二元噴口後面阻力大於三元呢 應該是垂尾產生了不利干擾 導致負面層氣流不得已破碎 由於面積更大 產生的壓差阻力也更大 另外呢 爲何超音速後阻力都是二元噴口大 這是因爲尾流在二元噴口內並不等壓 想要讓其高效的對外做工 把內能轉化爲動能 需要擴張大概角度一致 但是外側擴張角度相較於圓形噴口就更大了 因此 截面積更大 阻力增加了 不過 適量噴口參與配平的話 能夠分擔其他操作面的壓力 減少配平阻力 至於推力損失 大兵確定的是 優化較好的二元適量噴口 不論是在亞音速還是超音速情況下 推力損失都不會超過5% 整體來看呢 f22的超音速能力非常優秀 而這不僅僅只是表現在超音速能力上 超音速下的機動能力也是猛禽的強項 五代機之所以能強於四代機 不只是引身優勢 它的整體飛行性能也不容小覷 並不是只要破解了引身 就認爲四代機就能單調五代機 這是嚴重的認識不足 那麼我們接下來再來看看f22的感知能力 也就是猛禽的航電系統 雖然說4s標準裏面啊 第四個s應該是超態勢感知能力 但是大兵考慮相較於航電態勢感知 所涵蓋的範圍還是太小了 因此呢 下面大兵主講的是f22的航電系統 這裏面呢 就包含了態勢感知的內容 首先是寶石柱航電系統 它的設計思想在於高度綜合化的航電系統 資源共享 低飛行員負擔 高作戰實用性以及高系統可靠性及維護性質 想要實現以上內容 前提呢 是要做到系統信息的融合 資源共享 系統融措和重構 同時提高系統性能 可負擔性和可靠性 並且通過不同的要素實現 比如功能區概念 將系統按照功能分爲三個處理不同任務的功能區 以此提高系統的綜合程度 進而讓航電系統成爲先進戰機的大腦 在大腦外面 則是負責連接各個終端的神經 也就是高速數據總線 有着大容量數據傳輸 融措 重構和資源共享的優點 它的每個終端呢 對總線中數據都有着訪問和存取的能力 傳輸速度相較於聯合式航電快上數十倍 例如f22從傳感器前端到核心處理單元的兩部cip處理器之間 用的呢 是400兆的光纖數據總線 而核心處理單元的兩部處理器與大容量內存單元之間 則是通過hsdb數據總線互聯 緊接着從核心處理單元再到座艙顯示器 兩者走的也是400mb的光纖 不僅如此 綜合式航電系統還應用了模塊化結構 每個模塊都擔負着航電系統的部分工作 當某一模塊發生故障 無法承擔任務時 能夠由其他正常的模塊進行替代 此外呢 模塊化結構意味着 故障能通過機內檢查 被隔離進可更換的外場模塊中 進一步降低後勤維護的負擔 在航電任務的分配上呢 也是如此 外場模塊能通過軟件的動態加載 從而被分配任務 極大提高了系統的容錯性 緊接着 我們再來看看f22所搭載的航電設備 首先呢 是anapt77有源相控陣雷達 這裏大兵先講一下 相控陣雷達的原理 此類雷達本質呢 是靠波的干涉現象 當兩個完全同步的電磁波碰在一起後 就會強化垂直於它們中心連接方向上的波紋 其他方向上的波紋呢 則會逐漸消失 這是兩個電磁波完全同步的波紋現象 如果兩個波不完全同步的話 那麼兩者之間就會產生相位移動 即相移 我們能夠用計算機來控制每個單元所發出的電磁波的相位差 實現在它們相互干涉後 增強我們需要方向的電磁波 也就是相控陣雷達本身不轉動 卻能夠控制波數指向的原因 至於有源相控陣呢 就是每個天線單元都自帶發射器 無源相控陣則是隻有一個主發射模塊 其他都是被動接收 所以從某種角度上來講 有源相控陣雷達 每個發射組都能視爲獨立的雷達 因此 有源相控陣雷達體制有着波數節變性高 工作模式靈活的優勢 另外 有源相控陣波數或者波數群 實際上能夠在整個掃描圖內轉換 雷達能以多個波數快速掃描空間 只需要數毫秒就能掃描120度的空間 並且雷達能同時以幾種模式有效工作 發揮最大的工作靈活性 快速改變雷達波數的方向 波形 頻率和功率 可以在波數主辦和波數旁辦 都不受到敵方干擾的同時 用其他波數展開欺騙措施 對於anapg77雷達來說 這些工作模式呢 能夠同時進行 在先進電子技術的加持下 該雷達的性能極爲強悍 能通過頻率節變技術轉變雷達工作頻率 致使敵機難以區分雷達輻射 還能運用複雜的脈衝串調製技術 避免信息被傳統技術提取 再加上信號處理機陣列複雜 能分析所有有用的目標特徵 進一步提高雷達性能 並致盲敵方雷達 得益於發射功率和天線尺寸的優勢 實至今止 anapg77仍然是探測距離硬指標方面的number one 探測距離高達232公里 不僅如此 該雷達還有着合成孔徑雷達和逆合成孔徑雷達兩種特殊掃描模式 前者簡單來說就是動對徑探測 通過飛機在不同時間 不同空間 對同一個目標的掃描 利用雷達與目標的相對運動 將尺寸較小的真實天線孔徑 用數據處理方式合成以較大的等效天線孔徑的雷達 使其能對掃描目標進行建模 一般用於空對地模式 至於後者則是完全相反的 isar是通過目標的運動來使靜態的雷達能對動態目標進行建模 根據報道 在合成孔徑雷達工作狀態下 ANAPG對目標的 高超分辨率達到了約30釐米 還能結合噴氣發動機調製技術 通過噴氣發動機轉動的葉片 將對回波的相頻特性產生調製作用 計算出敵機的葉片數量和運轉角速度 之後對比數據 實現敵我識別 也就是非合作目標識別能力 能夠不通過敵我識別裝置的問訊應答進行遠距離目標分類 然後就是AN-ALR-94無源探測雷達 也就是F22的電子戰系統 包括由BAE系統公司開發的AN-ALR-94無源接收機與AN-ALE-52對抗投放機 前者呢 是猛禽最複雜的電子設備 由寶型電子戰天線 電子元件和處理器組成 在全方位具有雷達告警 電子支援措施 精確側向導彈發射探測 以及窄波數交替搜索和跟蹤功能 並且還能控制波條與紅外誘餌彈的投放 由於是無源探測 相較於有源探測 雷達波在探測同樣距離的目標時 傳播路徑只有它一半 損耗更少 且不用考慮敵機的反射特徵 所以探測距離更遠 達到了460公里以上 只不過 由於不知道雷達波的發射時間 不能根據發射和接收雷達的時間差計算兩級距離 所以再先進的無源探測 也只能測角度 不能測距離 對於受到功率較小的電磁波探測時 可以判定其是低威脅目標 在敵機相對靠近時 也就是185到220公里左右 引導anapg77雷達進行搜索 以方位角正負兩度和陽角正負兩度的低可探測性窄性波數進行高精度探測與定位 或者說 對於近距離高等威脅敵機 一旦開啓了雷達analr94就能爲導彈攻擊提供所需的全部數據 引導其進行反輻射攻擊 此外呢 就是analar56紅外預警系統 該系統由六個光學孔徑組成 相較於其他四代機呢 要多了很多 有着360度紅外預警探測能力 大兵認爲已經具備了eodas的雛形 與大多數人認爲的不同啊 其實analar56是有成像功能的 只是受限於猛禽沒有配置頭盔顯示器 無法投影罷了 或許之後升級呢 會將其升到真正的 eodas 另外 和傳統認知中f22不具備離軸發射格鬥彈能力不同 傳統格鬥彈的發射呢 並不依賴火控雷達鎖定 依靠紅外格鬥彈 自己的紅外導引頭就能鎖定了 在有了頭盔瞄準鏡之後 紅外引導頭和頭盔瞄準鏡聯動 便能離軸鎖定目標 實現離軸發射 而對於f22來說 受限於彈倉會對紅外格鬥彈的市場產生遮蔽 在初期和3.2增量中 並沒有配置頭盔瞄準鏡 但這並不代表着猛禽沒有離軸發射能力 通過雷達進行掃描 其探測距離可以自動選擇最近的目標 加以鎖定 也就是響尾蛇擴展目獲模式 然後就是f22被湊吐槽的通訊能力 本質原因是不能融入link16數據鏈 其實這也是沒辦法的事 畢竟link16數據鏈所用的刀撞天線 無論是外形隱身 還是在信號隱蔽性方面 都達不到五代機所需要的隱身技術 因此f22的通信 導航和識別系統 由trw公司提供 在單機箱內實現通信 導航和識別功能 cni的數據處理和信號處理 在通用綜合處理機中進行 每個cni功能都有相關的天線 所有天線都是共行的 爲窄帶波束可控陣列 以此確保戰機的隱身特性 在飛行期間 猛禽的飛行數據鏈有兩種操作模式 即編隊內通信模式和編隊間通信模式 前者是一種小範圍的局域網 最多支持四架f22進行編隊飛行時內部的數據交換 後者則是一種較大範圍的數據網絡了 最多支持四個f22編隊的掌機進行數據交換 所以飛行數據鏈最多能支持16架猛禽組成一個大編隊進行空中作戰 具體作戰模式呢 是16機分成四個小隊 每個小編隊內部的四架飛機通過編隊內通信模式進行信息交換 各個小編隊內各有一架掌機 四架掌機之間通過編隊間通信模式進行信息交換 空戰中 整個編隊呢 只要求位置最突出的兩架f22機載雷達保持開機狀態 並將探測的目標信息與其他f22共享 剩餘14架則保持雷達靜默 以降低射頻信號被敵方截獲的概率 以此達到出奇制勝的目的 目前談起f22的航電 很多軍迷的印象呢 是已經落後於時代了 畢竟 猛禽因爲生產線過早的關停和升級之後 其原本的航電優勢這幾年開始被後來者追上 這也是很多人覺得f22落後的主要原因 只不過有些人喜歡極端化 其實呢 f22也算是新世紀生產的戰機了 它的高端配置並不能被技術進步全面磨滅 簡單來說 它的航電系統有着相對的技術優勢和技術劣勢 目前 美空軍也算意識到這一點 升級計劃雖然緩慢 但也在有條不紊的進行中 那麼現如今的f22到底如何呢 f22的升級項目其實從服役之前就一直在進行 基於美空軍的需求 猛禽在21世紀初服役之後呢 美空軍一直想讓其擁有多用途能力 併成爲最初升級的關鍵 增量2於2005年應用到block20及後續的p4上 內容呢 是增加適配的gdam制導炸彈能力 讓它擁有對地攻擊能力 2007年3月之後生產的新機則是換裝了改進型的anapt77威翼雷達 增加了對地攻擊模式 到了增量3.2 這次對於f22來說呢 算是比較重大的一次升級了 在2009到2014年間 它被僅限於飛行基本戰鬥機機動任務 2014年才執行了首次超視距任務 也就是f22是在增量3.2升級之後 才具備了現今的高效作戰效能 其中 增量3.2分爲兩個階段 2013年的3.2a注重於升級電子戰 通信和敵我識別能力 2019年開始進行的3.2b和update6升級 後續兩者將合併爲單一的升級計劃 內容包括了安裝新型作戰飛行軟件 提高航電穩定性和加密安全性 適配了am9x和am120d空空導彈 此外 增量3.2中還包括gcas自動地面防撞系統 數據鏈升級 oms開放式任務系統處理器等單獨的小項目 增量3.2中唯一可惜的是 並沒有配備蠍子頭盔瞄準鏡 在以上作戰能力升級之外 還進行了耗資3.5億美元的結構改造計劃 以解決某些p4零件中 鈦合金熱處理不當等五個主要結構問題 2021年1月 猛禽全機隊完成了結構維修 增加了8000飛行小時的使用壽命 以及rammp可靠性 併爲可維護性成熟計劃採購了10824個升級套件 耗資超過了17億 用於修補各種缺陷 裏面包含了經常不亮的起落架燈 以及價值千萬的駕駛艙多功能顯示器 目前 洛馬公司已經獲得了價值108億美元的ares合同 曾有消息表示 美空軍放棄了對其中33架狀態較差猛禽的後續升級 僅對186架中的143架進行了ares升級 單價達到了7550萬美元 足以購買一架新的f35 側面顯示 美空軍顯然是認同在數量相等的情況下 f22的作戰效能是遠大於f35的 不然美軍是不可能進行這種升級的 畢竟2015年才服役的f35閃電二有着更長的服役時間 相較之下 猛禽最理想的也就是服役到2030年左右 目前 美空軍研究實驗室的報告顯示 ares升級計劃的14個項目 只有關於數據鏈和隱身塗料的升級沒有公佈 不過 考慮到這兩項的升級對於f22最重要 保密程度自然也就上去了 不過 有關新塗層倒是有試裝照片流出 分別是一種銀白色和銀黑色的塗層 外界有人猜測是針對未來激光武器做準備的 至於f22的魚鱗甲設計 則是美國爲了方便後勤維護的設計 通過將塗層分成很多小塊 便能夠做到哪塊壞了換哪塊 這樣就不用動不動給整架飛機刮塗層了 以此讓f22擺脫機庫女皇的惡名 總結來說呢 就算是以當前的眼光來看待f22 它的傳感器配置也相當完善 甚至爲後來的升級留下了足夠的空間 只不過受限於時代限制 誰都不知道未來雷達並沒有因爲電子技術的發展而大幅縮小 大家也不能對五代機的先行者過於苛求 畢竟f22也已經相當遠逝了 未來f22隨着百億ARES換裝計劃的升級 必能進一步鞏固在美空軍中的地位 好了 今天的視頻到這裏就結束了 如果視頻中有出錯的地方 歡迎各位在評論區內指正 喜歡的朋友請點贊關注 之後大兵會爲大家帶來更多更精彩的視頻 我們下期再見