蘇35與F22相比孰優孰劣 F22技高一籌 2014-2-11新浪軍事
Su-35BM戰鬥機是Su-27“側衛”家族的新成員，有著優美的氣動外形和大推力的推力向量發動機，具有“側衛”家族中頂尖的飛行性能。在巴黎航展期間，Su-35BM通過一系列過失速機動將自己的優異性能表現得淋漓盡致，成為巴黎航展最耀眼的明星。下面筆者對Su-35BM最精彩的表演動作做一簡要回顧，著重標明哪些是過失速機動。
起飛後，Su-35BM先以筋斗開場。在筋斗的後半段橫滾180度改平進入俯衝，隨後拉起，重複先前的動作。在筋斗頂端突然增大攻角，將機身改為垂直俯衝的姿態。這是整個表演過程中的第一個過失速機動。
SU-35BM改平之後，向左拉出盤旋上升。回轉改平，向下俯衝的一刹那，突然增大攻角，機身繞速度向量旋轉了起來，類似於失速尾旋。和通常充滿危險性的尾旋動作不同，因為Su-35BM有推力向量發動機，動作變成可控的，安全性大增。Su-35BM在機鼻對準下一步機動的航線之後推杆低頭，輕鬆改出。這是表演過程中的第二個過失速機動。
經過一系列的橫滾機動，Su-35向左橫滾，進入360度急盤旋，可以清晰地看到後緣襟翼也向下偏轉，提高升力，機翼上表面被邊條拉出的強筋渦流覆蓋，之後改平，再垂直拉起爬升，緊接一個尹麥曼回轉。俯衝過程中向右做了兩圈滾筒機動。注意這和普通的橫滾機動不一樣：橫滾機動的軌跡近似於一條直線，而滾筒機動在橫滾的同時還要在升力的作用下劃大圈，軌跡近似於螺旋線。隨後Su-35BM做出小坡度盤旋，將機身對準跑道方向，在觀眾正上方向左做出上升轉彎，逐步將機身拉到垂直，收小發動機油門，空速越來越低，逐漸的幾乎靜止在空中，然後飛機保持機體上仰姿態向下掉高度，換句話說實際上是“尾巴朝前”飛行。這是一個標準的尾衝動作，也是表演過程中的第三個過失速機動機動。由於這個動作是在人群正上方完成的，觀眾的尖叫聲不絕於耳，也從另一個角度證明了Su-35BM表演的觀賞性。注意，尾沖機動並不是擁有推力向量發動機飛機的專利，我國的K-8教練機等也能順利完成尾沖機動。但是推力向量可以提供額外的低頭力矩，保證飛機以更快的低頭角速度退出動作，增大安全性。
Su-35BM的改平過程中向右做出小坡度盤旋，增速之後開始了另一個急轉，轉了約90度之後突然增大攻角，讓飛機繞速度向量滾轉，直至機身變成上揚狀態。這是一個很類似於F/A-18E的“貓鼬”機動。觀眾的掌聲再次響起。
Su-35BM再次提速通場，垂直拉起筋斗機動。得益于高清攝像機拉近視野的轉播，我們可以見到Su-35BM在筋斗頂端轉動了推力向量噴管，這樣有助於提高攻角，減小筋斗半徑。這一動作很類似於F-22的“動力筋斗”，前半程爬高，後半程急減速，讓後半程的筋斗半徑明顯小於前半程，這樣一來改出的高度就明顯高於進入高度，方便恢復能量接下一個動作。
隨後Su-35BM經歷一系列滾轉和小坡度盤旋，結束了約6分鐘的表演，小航線下滑著陸。總的來說，這是一場觀賞性極高的飛行表演，很好的表現了Su-35BM在低速，高攻角下的可操縱性和指向靈敏性。其中的不少機動動作都很具實戰價值。
與頂尖水準一較長短
Su-35BM與F-22A，這兩者雖然不是一個級別的對手，但在過失速機動能力方面卻經常被拿來比較。F-22A同樣具有推力向量裝置，具有在低速任意改變指向的能力。下面筆者將二者在相同機動中的表現做一簡要比較(請見題圖的比較視頻)。
需要注意的是，Su-35BM在本屆航展的表演內容大多已經在早先幾屆的莫斯科航展上表演過。所以筆者在選取比較材料時，不會局限于巴黎航展的表演內容，畢竟Su-35BM在前幾屆航展可能有更精彩的表現。如果一個機動動作被多次表演過，筆者將選取歷屆航展中完成速度最快的。而F-22A的表演選取範圍是2006-2008年間由Moga少校在美軍本土和英國范保羅航展的飛行展示。
1) 自旋下降
Su-35BM的這一機動經常用來展示其傲人的機首指向能力。自轉一周，意味著周身360度的敵機均在其鎖定範圍內，具有一定的實戰價值。F-22也有類似機動。所不同的是，F-22在自旋過程中會改變旋轉方向，先向左旋轉一周，再向右旋轉一周，表現出了高度的可控性。曾經有網友將F-22某次急速自旋的視頻與Su-35BM直接對比，得出F-22自旋角速度更高的結論。筆者認為這種比較意義不大：即使最先進的火控系統，搭配先進的大離軸角格鬥彈，對目標需要幾秒鐘也才能完成鎖定。如果自旋速度過快，很可能尚未鎖定目標就“轉過頭”。相比之下，穩定且可控的自旋才有更高的實戰價值。所以與其單獨比較自旋速度，不如比較旋轉過程中的可控性。可控性高的自旋，應該做到該轉時轉，該停時停，該改方向時改方向。F-22的表演較好的貫徹了這一宗旨。相應的，Su-35BM雖然尚未在表演中展示中途改變方向的能力，但考慮到Su-35BM的推力向量多出一個偏航控制功能，如果不出意外的話應該也有這樣的能力。
2) 下俯改出
這是一個經常被航空愛好者忽略的動作細節：靜不穩定飛機在過失速機動的末端，受氣動力的干擾，飛機往往會出現不可抑制的上仰。在F-22和Su-35BM的表演的高清視頻轉播中，都可以看到兩者將推力向量負偏，加速機頭下俯改出，這也是擁有推力向量的自旋下降與常規飛機的尾旋測試的根本區別之一：改出速度更快。
F-22曾經在2006年表演的某次猛烈推杆中達到過近200度/秒的低頭速率，幾乎是眼鏡蛇一類機動動作抬頭速度峰值的3倍(對於靜不穩定的飛機而言，低頭速度通常低於抬頭速度)。飛行員Moga少校感到短暫黑視，所幸此時高度不算很低，沒有發生事故，但這也從另一個側面表現了F-22驚人的俯仰軸敏捷性。
1) 動力筋斗
所謂動力筋斗，是指前半程用常規筋斗機動的方式做上升轉彎。在筋斗頂點，亦即速度最低點，用推力向量增大攻角，協助完成筋斗。Su-35BM在MAKS航展和巴黎航展多次表演這一機動，轉完360度筋斗約耗時18-19秒。而反觀F-22的類似機動，在筋斗頂點拉到了不可思議的攻角，導致後半段的半徑急劇收縮，360度筋斗僅耗時9-10秒。
2) 尾沖
觀眾對這一機動並不感到陌生，Su-27, K-8等機型也曾多次表演。在爬升的頂端，飛機保持機頭向上的姿態依靠地球重力下落，相當於機尾朝前飛行，隨後低頭改出。和這類沒有推力向量的飛機相比，F-22和Su-35BM的最大特點在於可以用推力向量協助低頭改出，速度更快。Su-35BM從上仰50度到下俯50度過程中，通過高清視頻轉播，可以清晰的看到推力向量已經處於較大幅度的負偏角，幾乎是在全力改出了，全程耗時約3秒鐘。而F-22從上仰90度到下俯90度的時間更短，僅耗時約2秒。
從以上的對比可以看出，兩者的機動動作品質大致接近，而F-22在俯仰軸上表現出了更好的敏捷性。當然，Su-35BM以後的表演可能有更好的表現，讓我們拭目以待。
Su-35BM官方資料分析
蘇霍伊給出的Su-35BM宣傳手冊中提供了部分資料。和飛行性能有關的資料如下：
正常起飛重量(帶2枚RVV-AE導彈，2枚R-73E導彈)：25300千克
最大機內油燃料(11500千克)高空航程：3600公里
高度1000米加速(載荷條件為50%標準戰鬥燃料)，1100-1300公里每小時：8秒
1000米爬升率：大於280米/秒
最大速度，高空：2.25馬赫 低空：1400公里每小時
G上限：9
下面與Su-27單座基本型Su-27SK做一比較：Su-27SK攜帶2枚R-27R，2枚R-73E導彈和5270千克燃料的正常起飛重量為23430千克。考慮到RVV-AE比R-27R輕75千克，Su-35BM的正常起飛重量(無外掛)比Su-27SK高出2噸以上。但注意，Su-27家族的正常起飛重量並不滿載機內燃油，而蘇霍伊並沒有給出Su-35BM的正常起飛載油。Su-27SK正常起飛油料5270千克，是其滿載油9400千克的56%。如果Su-35BM是按照同樣的比例，起飛載油約6400千克，那麼其基本空重比Su-27SK高出約1噸，即18噸左右。目前Su-35BM的空重並沒有官方的統一說法，所以以上僅僅是一個猜測。筆者認為以上的估計誤差不會很大，原因有二：
一是可以從老Su-35的情況做一驗證：老Su-35比新Su-35增設一副鴨翼，空重增至18400千克。考慮到可動鴨翼與操縱機構約有300-400千克重量，而117S的幹重量比AL-31系列也有一定提高，推力向量噴管又會使單發增重約110-120千克，考慮上述因素後，空重仍會維持在略大於18噸的水準。有觀點認為Su-35BM的複合材料可協助減重，但需注意，百分之十幾的複合材料用量減重幅度僅有數十千克，並不會顯著影響估計的結果。
二是可以從航程與載油係數(燃料重量/總重量)方面考慮。Su-35BM基本繼承了Su-27SK的氣動外形，可認為二者的巡航升阻比近似相等。Su-35BM和Su-27SK都取高空航程，則巡航剖面近似相同。Su-35BM使用11500千克燃料的航程，比起Su-27SK使用9400千克燃料的航程，略提高了70公里(3600公里vs 3530公里)，117S的單位油耗不大可能比AL-31F進一步惡化。因此Su-35BM使用11500千克燃料的載油係數，比起Su-27SK使用9400千克燃料的載油係數，應該近似相等。同樣可以驗證出Su-35BM空重應介於18-19噸之間。
資料圖：117S的航展展板，全加力是14000千克，特殊模式14500千克資料圖：117S的航展展板，全加力是14000千克，特殊模式14500千克
從爬升率來看，只有一個模糊的1000米“大於280米/秒”，並不知道是略大於，還是顯著大於。作為參考，根據MIG-29A操作手冊，MIG-29A在50%燃油，外掛2枚R-60導彈時的1000米高度爬升率是310米/秒，屬於三代機的頂尖水準，因此可以認為Su-35BM至少是較為接近三代機的頂尖水準的。
然後是加速性。1000米高度，50%標準載油(非滿載油)，1100-1300公里每小時加速，對應0.916-1.083馬赫，耗時8秒。相應的，MIG-29A亦需8秒左右；而F-16C Block30在更高的3000英尺(1524米)機內滿油時，同馬赫數區間加速僅耗時4.8秒。
筆者認為這如117S的推力有關。根據土星設計局的航展展板，117S的全加力推力並不是14500千克，而是14000千克，之前流傳的14500千克實際上是“特殊模式”。我們知道很多俄機在起飛時可以用特殊模式小幅增加推力維持十幾秒(如Su-33和MIG-29K)，所以計算性能時，究竟取的是最大加力，還是短時間的特殊模式，我們並不知道。
從最大飛行速度來看，低空速度與Su-27Sk持平，應該是相同的動壓強度限制，而高空速度小幅下降了0.1馬赫。另有報導表示Su-35BM已經在試飛中不開加力達到了1.2馬赫級別的超音速巡航。
最大機動超載達到了9G，考慮到結構有增強，有較大可能已經消除了Su-27系列的跨音速超載陷阱。
總的來看，以上是不反映推力向量作用的常規飛行性能，已經處於現役三代機中較為靠前的位置。如果考慮到推力向量的作用，Su-35BM的飛行性能確實十分優異。
F-22的機動能力將是挑戰者們永遠的夢魘。2013年“紅旗”演習中改裝了專屬頭盔瞄準具HEA的皇家空軍“颱風”式戰鬥機面對只有平視顯示器的F-22依然小輸；2006年國內某研究機構在模擬分析後認為，如果僅以機炮戰為依據，F-22在纏鬥中能夠獨自對付兩架Su-37(老Su-35的推力向量改進型)而不落下風，原因是F-22每個機動結束之後可以迅速恢復能量緊接下個機動。新型的Su-35BM增強了動力，能否扭轉這一局面，讓我們拭目以待。
F-22的機動能力將是挑戰者們永遠的夢魘。2013年“紅旗”演習中改裝了專屬頭盔瞄準具HEA的皇家空軍“颱風”式戰鬥機面對只有平視顯示器的F-22依然小輸；2006年國內某研究機構在模擬分析後認為，如果僅以機炮戰為依據，F-22在纏鬥中能夠獨自對付兩架Su-37(老Su-35的推力向量改進型)而不落下風，原因是F-22每個機動結束之後可以迅速恢復能量緊接下個機動。新型的Su-35BM增強了動力，能否扭轉這一局面，讓我們拭目以待。
模擬空戰中對決F-22和F-35
2008年，國際著名分析機構RAND公司針對Su-35在未來可能的衝突中對陣F-22或者F-35戰鬥機的情況做了一些分析，分為以下幾個部分：
1) 估計中距導彈的實戰命中率
根據AIM-120導彈各個型號的實戰表現，RAND按照以下式子估計了其實戰命中率：
命中率=視距外命中數/總發射數
這一公式引起了很大爭議，因為正確的公式應該是：視距外命中數/視距外發射數，換句話說，RAND將視距內發射並命中的AIM-120認為是“視距外發射沒有命中”。但是RAND並沒有修改這一公式，因為這對結果影響不大：命中率提高，則雙方命中率都提高；命中率降低，則雙方命中率都降低。此外RAND考慮了實戰毀傷因素，並非擊中=命中；如果擊中兩發才摧毀一個目標，則命中率計為50%。這對於Su-30, Su-35這類機體較為堅固的雙發重型機目標而言是合理的。
RAND據此得出了46%的命中率。RAND進一步認為，面對高機動性的戰鬥機目標，在複雜干擾化境下，這一數字會進一步下降到原先的三分之一亦即15%左右。
2) 忽視隱身效應
本著料敵從嚴的原則，RAND認為在Su-35BM的雷達面前沒有飛機能夠隱身，且發現距離=鎖定距離(通常對於隱身目標而言，鎖定距離遠小於發現距離，因為不連續回波不能構成跟蹤條件)。此外，導彈追蹤隱身目標時易於脫鎖這一特性也不予考慮，雙方的中距彈命中率使用相等的15%。
3) 超視距對射階段
Su-35BM可攜帶大量外掛超視距導彈，總超視距導彈數量是F-22的兩倍，F-35的3倍。由於雙方的導彈命中率設定為相同，這一階段Su-35BM可對F-22取得約2:1的交換比優勢，對F-35取得約3:1的交換比優勢。這一結果與數學期望相符。然後RAND考慮了兩種情況：敗退的F-22(或F-35)掉頭逃跑，Su-35追擊；或者F-22(F-35)繼續接近直到近距離空戰。
4) 情形1：追擊空戰階段
F-22有良好的持續超音速飛行能力，無加力飛行速度比Su-35BM的1.2馬赫高出很多。因此這一階段對F-22基本安全。
而F-35就沒有那麼好運。當時F-35尚未展示出無加力1.2馬赫飛行能力(這一能力在4年後才獲測試確認)，所以RAND估計F-35只能以0.7馬赫脫離，被Su-35BM縮短距離後，以R-73格鬥彈尾追擊落。同樣是依據料敵從嚴的原則，R-73的射程被設定為30-40公里，也達到了超視距攻擊的範圍，因此Su-35BM可在較為安全的距離尾追擊落F-35。至此，Su-35BM對F-22的總交換比仍為2:1左右的優勢，對F-35則超過了3:1。
5) 情形2：近距空戰階段
以下假設F-22(或F-35)繼續接近至近距離，使用AIM-9X對決Su-35BM。RAND考慮得很細緻，認為在近距離機動空戰開始之前，會有一輪格鬥導彈的“迎頭對射”。由於R-73的迎頭射程遠遠大於AIM-9X(40公vs10公里)，導致這一輪Su-35BM依然可以維持2:1~3:1的交換比優勢。
進入格鬥之後，F-22彰顯出了機動能力的後勁優勢：雖然F-22和Su-35BM都有推力向量構成的過失速指向能力，但是F-22推力向量偏轉角可達20度，高於Su-35BM的15度。此外跨音速阻力很小，推重比大，能量補充明顯快於Su-35BM，一段時間之後當Su-35BM因喪失機動能力還在能量恢復中時，F-22可緊接下一個機動。大量Su-35BM在這一階段損失。雖然Su-35BM使用3元推力向量，在偏航軸和俯仰軸都可偏轉，但是其偏航軸的偏轉角僅有8度，指向最頻繁的方式依然是靠俯仰軸完成，但因為偏轉角度的關係，其俯仰軸回應速度依然落後於F-22。在雙方的導彈耗盡之後，展開機炮混戰，推力向量構成的過失速機動性已無法繼續起作用(機炮要求的精確指向難以用過失速機動能力達成)，此時決定空戰勝負的是穏盤，橫滾，加速，爬升這些常規機動性，換句話說是“硬功夫”的較量，而Su-35BM，颱風，陣風這些“三代半”戰機雖然表現得也算不錯，但F-22畢竟棋高一著。
F-35沒有推力向量，但是其氣動外形可讓其穩定在50-70度的高攻角機動。和眼鏡蛇等機動不同的是，眼鏡蛇不可在高攻角維持，會被氣動力迅速“彈回”低攻角，使得導彈往往來不及鎖定，而F-35可在盤旋機動中穩定在50-70度攻角。配合離軸能力90度的AIM-9X導彈，可攻擊偏離航線140-160度的目標，對哪怕身後的敵機都會構成很大威脅。此時AIM-9X射程較短的缺陷也被補償：因為大家的盤旋半徑都是幾百米的數量級，所以所有飛機都會處於一個半徑幾百米的球形空間中，相距最遠不會超過這個球的直徑，因此即便是離軸發射的AIM-9X導彈，其射程也足夠攻擊目標。雖然F-35這一階段的表現不如F-22，但自己被擊落前往往能保證已經擊落1~2架敵機。
經過這一階段，F-22將交換比逆轉為2.7:1的優勢。而F-35小小的扳回一城，最終交換比為1:2.4。
對結果的討論
在RAND模擬中，最大程度決定空戰結果的，實際上是導彈的數量和射程，以及飛機的巡航速度。飛機自身的機動性起的作用其實不大，除了面對F-22等級的對手。
RAND模擬中本著料敵從嚴的原則，沒有考慮如下細節：
隱身目標的被鎖定距離遠遠小於被發現距離；
隱身目標容易讓導彈脫鎖；
F-22的超音速巡航可有效提高導彈射程和命中率；
隱身目標的較低紅外特性使得格鬥彈難以迎頭攻擊之；
還有很重要的一點：即使是射程較遠的格鬥彈，如R-73，其尾追射程會大幅縮水。依照其操作手冊，載機0.9馬赫發射，針對低空以0.9馬赫直線脫離無機動的目標，其有效射程僅有2公里多一點。如果目標速度高於0.9馬赫，或者載機速度低於0.9馬赫，射程會進一步縮水到1.5公里以下。在三代機時代，美式戰機(F-14/15/16)依靠較強的機體蒙皮承受較大的動壓，在低空普遍可以達到1.2馬赫的最大速度，側衛系列也可達1.14馬赫(含SU-35BM)，支點系列也可達1.06馬赫(發動機限制)，且都能很快加速到1馬赫左右。換句話說，考慮中世紀風格的“騎士對決”情形：兩架戰鬥機對頭交錯之後，如果其中一方加速直線逃逸，另一方以自損能量的方式急轉掉頭之後(自己速度已經掉到0.9馬赫之下)，會發現目標早已逃出射程。就算把導彈發射出去，載機會發現不久之後，自己會追上自己發射的導彈(稠密大氣使得導彈迅速減速)。因此這實際上是避免近距離格鬥的最好方法，也是RAND沒有模擬出的。相信在未來的空戰中依然以超視距攻擊為主。
http://mil.news.sina.com.cn/2014-02-11/1749763726.html
