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战斗机在飞行过程中为什么要翻转?

2017-12-28  大隆龙

(歼11B利用滚转驱逐美国P8反潜机)

所谓的翻转其实就是滚转机动,滚转是战斗机在格斗中非常重要的机动动作,许多战机在评介其机动性时,滚转跟爬升、稳盘、瞬盘、攻角一样,是非常重要的参考数据。

(著名的剪刀滚转机动)

滚转的第一个左右是利用滚转产生的离心力矩,快速消耗战机向前的惯性,达到出其不意减速的作用。比如在被敌机咬住“6”点钟方向时,快速滚转减速可以让敌方来不及减速而冲到自己战机前面,从而化被动为主动。二战著名的王牌飞行员哈特曼就十分擅长滚转机动。他的成名技“哈特曼滚转”:当敌机咬住你的6点,准备动手的时候,(注意,和敌机的距离要近,这个动作不能做得过早)利用优于对手的负G能力突然在蹬舵的同时推杆。这样飞机就会做出一个向下的带负G的滚转。这会使你突然从对手的眼前消失(对手被自己的机鼻挡住了,暂时看不到你),而他要跟上来就必须先做一个180度的滚转,然后再拉杆。同理在咬住对方“6”点钟方向时,快速的滚转也能防止自己速度过快冲到对手前方:自己始终维持在敌方尾部半球,当盘旋性能不如对方时,本机一味的盘旋反而会被反咬,所以通过桶滚动作来提升高度,减少相对速度,把速度动能换成高度势能,通过垂直面上的机动来使自己保存能量,掌握主动。同时在规避来袭的导弹时,滚筒规避配合干扰弹也是一个非常有效的手段。

(苏27机翼上的副翼特写)

由此可见滚转是战机一个非常重要的性能,影响滚转性能的因素主要有两点:1是滚转控制力矩,控制力矩越大滚转性能越好,大部分战机滚转依靠机翼上的副翼舵面相互差动来产生滚转力矩,这意味着副翼离机翼中心越远,则力矩越大,这也是为什么战机的副翼都尽量设计在机翼最外端的原因。值得一提的是F14由于没有副翼,依靠机翼上的扰流板和尾翼差动来产生滚转力矩。苏27由于机翼刚性低等问题无法在机翼最外端设计副翼,因此苏27在机翼内侧设计了襟副一体翼,离中心太近造成滚转力矩小,影响了滚转性能。

(单发战机的滚转惯量小,滚转快)

影响滚转的第二个因素是滚转惯量,它指整机质量向轴线附近分布,重心质量与机身轴线越重合则转动惯量越小。滚转惯量越小滚转就会越快,这也是为什么单发紧凑设计的战机滚转都很快的原因。而双发动机战机,尤其像苏27、F14这样的宽间距发动机布局飞机,滚转惯量会非常大,造成这两款飞机滚转性能都很差。

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