歼十飞机的机动性到底怎么样？

2023-03-20 20:02 作者:FLYING翎羽 0人读过 | 我要投稿

写这篇文章，主要原因是看到某些人经常将下面这张图拿出来，说歼十的机动性不好，大部分速度下不如苏30，甚至更甚者，认为歼十机动性三代垫底之类的。

该图源自歼十试飞员李中华在西工大的一次讲座，所以真实性是没有疑问的。从图中看可以发现0.7马赫以下歼10的综合机动能力B值确实是低于苏30的，而且速度越低差距越大，到1.0马赫之后也是苏30占优，歼十只在0.7-1.0马赫区间内略占优势，并且歼10在这段区间占优的很大部分原因是因为苏30的跨声速陷阱。

所谓综合机动能力B值，按照李中华在讲座中的解释，应等于最大过载值+稳盘过载值+飞机单位重量剩余功率SEP的0.03倍。李中华在讲座中也说到，如果歼十与苏30进行对抗，那么应该尽量选择在0.7马赫以上进行，如果低于这个速度，可能就会居于劣势。

因此，有人据此跳出来说，歼十机动性三代垫底，还不如苏27增重增阻后的苏30，而苏27机动性又不如F16/F15云云，还有人拿出了下面这张苏27和F15/F16/F18等飞机的B值对比图，显示苏27仅在低速时能有堪堪和美式三代机持平，速度稍高时甚至不如幻影2000，因此据此得出鄙视链，美式飞机机动性>苏27>苏30>歼10。

我与上图作者虽然不怎么熟，但是私下也有做过一些简单的交流。他的计算方法和我存在一点分歧就是：李中华说的那个飞机单位重量剩余功率到底应该是指最大单位重量剩余功率（即平飞加速时的剩余功率）还是在做最大过载机动时的剩余功率。由于李中华给出的机动曲线图和这张图曲线相差甚远，我很怀疑他的计算公式和李中华的计算公式并不相同，作者给我的解释是可能是因为苏30和歼十的挂载条件和海拔高度不同，他是用海平面的裸机数据来计算的。他给出的苏30和歼10/歼10C的B值曲线是下面这样的：

此图作者直接将歼10C空重暴力增加到11吨,推重比大幅降低,,因此得出歼10CB值大幅低于歼10A, 可以直接忽略歼10C的曲线

为了方便进行直观的对比，我将李中华的图和他的图放在了一起，并加了一些刻度线

很明显李中华的B值曲线图和他的B值曲线完全不同，按照该图作者的说法，他的B值曲线是裸机海平面的曲线，而李中华的图则是带有挂载且海拔未知的图，然而很明显，李中华的图低速段要高于他给出的值，但高速段却低于他给出的值，这就显得非常不合理了，说明他的图苏30低速段被明显地低估了，以至于苏30和歼10在0.7马赫下的B值居然完全相同，与李中华的B值曲线图二者低速段差距较大明显不符，而且苏30的曲线在0.8马赫之前都是线性的，歼10的B值在0.7马赫以下时变化也是线性的，而他的图在0.5马赫时就会有一个明显的弯折。他给我的解释也只能以可能是李中华的曲线图中的挂载不同所致。但什么挂载条件能让歼10从与苏30的B值从他的图中的相同变成差距巨大呢？难道歼十是带了副油箱在和什么都不挂的苏30比机动性吗？那为什么0.5马赫后苏30的B值却又下降了那么多？如果说李中华的图中苏30也外挂了同样多的负载导致了其高速段B值大幅下降，那为何带了很多负载且本身空重就大很多的苏30在0.3马赫的低速区却比他画的苏27海平面空载的B值还要略高？综上，很多无法解释的矛盾点说明了他的计算方法肯定是有问题的。

当然，他在上面几张图中引用的数据来源可能也是有问题的，F15/F16/F18这些我尚且不清楚他的数据是否准确，有没有高估的问题，但是苏27的数据据说主要引用自苏联中央流体院的所谓交战报告，关于那份报告，我以前已经有做过说明，是依据苏27研制时早期风洞试验数据的一个评估报告，和后来服役的苏27之间差别很大，典型的就是最大升力系数通通按1.6进行计算，与苏27飞行手册中给出的飞行测试的实际升力系数值不符（譬如手册上0.5马赫时限制升力系数是1.85，根据实际飞行包线计算实际应该在1.75左右， 0.3马赫时飞行测试在20度迎角时升力系数约为1.64，但实际迎角可以达到24度，按照线性斜率计算最大升力系数应该可以达到1.95左右），空重数据也不太准确，使用空重只有不到16.3吨，而1985年的生产型苏27空重就已经有16.5吨了，同时，给出的图中18920千克重量时限制过载只有8.5G，与苏27SK手册中19000千克重量时限制过载为9G也对不上。这些都证明了该报告数据只是苏27早期研制时的估算数据，而非后来实际试飞数据，数据并不准确。另外，很多人在计算苏27飞行性能的时候往往都会使用2004版的苏27SK飞行手册中的17.3吨左右的使用空重数据进行计算，而性能数据又只参考这份早期的苏27研制时的估算数据并且当做实际试飞来使用（这都要拜ZWZ大仙先入为主的误导）。而他们在计算F15/F16/F18时空重数据却往往使用最早期的空重数据，而忽略了这些机型后来大都有不同的增重，而且美机的使用空重是不包括机炮弹药和诱饵弹重量的，这些都被有意无意地忽略了。

详见链接https://zhuanlan.zhihu.com/p/565174932

基本上我看到的他们计算这些飞机时用的空重都比飞行手册中的空重要略轻（而且同批次后期改进中也还会继续增重，譬如F16A block15早期使用空重加上机炮弹药只有7.7吨左右（上面那两张图的作者曾将该版本F16A使用空重算为7.4吨左右且默认包含了机炮弹药，实际上是错误的），而到了1995版飞行手册中PW220版的F16A BLOCK15飞行手册中使用空重+机炮弹药实际上已经增加到了8.0吨，因此实际上在计算F16A BLOCK15空重是应该用8.0吨才是准确的）

早期F16A block15手册上的operating weight即使用空重16695磅（7.58吨）是不含机炮弹药和诱饵重量的

1995版手册（2003年修订）block15使用空重加弹药及两枚翼尖AIM9已经增加到18000磅（PW220版比PW200磅重100磅），去掉两枚翼尖响尾蛇后17620磅（7.999吨）

当然，他的歼十的气动数据来源也也未必准确，他用的是中国空气动力所2006年的论文《高速大攻角试验尾支杆干扰分析》，风洞模型有点像歼10，但是否就是歼十的风洞模型就很难说了，数据是否准确就更难说了，毕竟歼10刚进入现役还未正式公开就将飞机气动力数据公开发表是不太可能的，而且该论文中只有0.6马赫速度下的部分气动数据，其他速度条件下的数据都是欠奉的，而且模型显然也没有考虑鸭翼和襟翼偏转及发动机引射气流对气动参数的影响，因此靠这个就得出的歼10的B值曲线图也就是看看，别当真。

另外，图中歼10C曲线是作者在歼10A基础上直接将空重暴力增加到11吨，且发动机推力默认不变的情况下得出来的，因此图中歼10C的B值显著低于歼10A。

由于李中华的PPT中没有给出具体的海拔高度和挂载及重量等条件，只能根据国内通常用的计算条件来分析他可能选取的条件，比如重量取常用的空战重量即半内油加两中两近，海拔高度一般会取海平面、1000米或者5000米海拔高度。从图中二者最大速度都只到1.1马赫可以看出，高度应该在海平面或者1000米海拔高度。

总之，他算出来的那两张B值曲线图基本上是各种不靠谱，根本不能实际反应真实的飞机B值。

因此，我认为李中华给出的B值计算公式中的SEP应该是在飞机最大过载时的数值，这样0.7马赫以上的B值就完全能说的过去了，否则按照他的计算方法，只能得出苏30和歼10的跨声速区B值连歼8II这种二代机都不如，显然不合常理。

另外，关于苏30飞机的特点，这架飞机的主要特点是向低速大迎角机动进行了优化，同时跨声速区相比苏27也优化了面积律，具体可参考下方链接我的另一篇文章，就不加以赘述了。

链接: https://zhuanlan.zhihu.com/p/557037280

另外，前文我提到0.3马赫时苏27飞机的最大可用升力系数可以达到1.95左右，这是一个挺夸张的数字，像F16估算的可用升力系数估计只有1.55左右，相差巨大。

苏27的配平升力系数来自苏27SK飞行手册中的飞行测试值

F16的升力系数来自下图NASA的F16风洞试验数据（Z120为F16A使用的边条编号），速度0.2马赫，和苏27的0.3马赫相差不大，前缘襟翼下偏了25度以取得最大升力系数，但前缘襟翼下偏会降低小迎角时的升力系数，因此我给它稍微修正了一下，将小迎角的升力系数加大了一些。

前缘襟翼不同偏度的影响，可见前缘襟翼下偏会提高最大升力系数和升阻比，但小迎角时会降低升力和增加阻力，因此一般会根据飞机迎角自动调整偏角度数以获得最佳升阻比，极曲线X横轴为阻力系数，Y轴为升力系数

再考虑到F16机翼面积较小，单位面积翼载荷比苏27高出不少，拿F16C B50举例，使用空重为20000磅（9.08吨），加130千克机炮弹药约9.2吨，苏27使用空重17.3吨，前者机翼面积27.9平米，苏27机翼面积62.04平米，可得出前者空机单位面积翼载荷约为330千克/平米，苏27空机单位面积翼载荷为279千克/平米，苏30按使用空重18.5吨计算，空机单位面积翼载荷为298千克/平米。翼载荷越高意味着做同样的过载机动时需要的单位面积机翼升力越大，也就是需要达到更高的升力系数，F16在升力系数斜率不如苏27的情况下要想做到更高的升力系数，那么就只有一种选择，就是提高需用迎角，而提高迎角也就意味着阻力大幅增加，升阻比恶化（中等以上迎角诱导阻力基本上正比于需用迎角的正切值）。

举一个显著的例子，该例子在我的另一篇文章《浅谈苏27与米格29/F15C/F16C B50机动性之对比》中也提到过，即：在海平面同样0.54马赫的速度下，F16 B50在重量22000磅时（此时仅带有约0.8吨的可用内油）做8G过载（迎角限制过载），需要迎角为18度，而苏27在重量21400千克（带有4.1吨可用内油）做8G过载（迎角限制过载），需用迎角仅为14度不到。这还只是低空的情况，高空苏27的优势还会更大，再举个例子：21.4吨重量的苏27在10000米高空做6.5G过载机动，0.89马赫时需用迎角只有14.5度左右，而22000磅重量的F16C 在9144米高度（30000英尺）0.89马赫时做6.5G过载需用迎角为21度，在海拔更低内油更少的情况下需用迎角大了整整6.5度。苏27换成苏30，使用空重为18.5吨，在升力系数不变的情况下，则相同的21.4吨重量下相当于携带了2.9吨可用内油，还是比F16C B50重量22000磅时的内油高出不少。

苏27在海平面21400千克重量0.54马赫时过载限制为8G, 对应的限制迎角约14度不到

F16在海平面22000磅重量时0.54马赫时由于迎角限制，过载为8G, 对应限制迎角为18度。注意，F16角点速度附近的包线倒圆角切尖正好是由于迎角限制所致。

因此可以得知，苏27/30飞机低速区在可用升力和升阻比上相比F16会有相当巨大的优势，那么带来的结果也就是最大过载和稳盘过载以及最大过载下的SEP都有相当大的优势。由此可见，在低速时苏27/30的B值一定是远远高于F16的，所以前面第2张图的那张B值对比图必定是错误的。

而对苏30来说，虽然相比苏27增重后机动性会有所下降，但是其双座构型反而有利于提高大迎角状态下的升阻比（当然，也会不利于小迎角时的升阻比，侧卫系列略带下倾角的机头也是如此，有利于带一定机动迎角时的减阻增升，但却不利于小迎角下的阻力特性，类似与前文提到的前缘襟翼不同下偏角下的阻力特性）。因此，苏30低速下的升力系数斜率同样大幅超过F16，且翼载也同样低于F16，推重比稍有不及，但是在巨大的气动优势下，低速状态下苏30的B值仍然能够远大于F16。

苏27系列机头下倾角度接近10度，有利于大过载机动迎角下减阻，但小迎角高速平飞时阻力会增大，这也是造成苏27飞机低空加速性能不佳和海平面最大爬升率（SEP）较低的原因之一，从上面的苏27迎角过载包线图可以看出苏27在海平面0.8马赫时做8G过载机动时需用迎角仅为4度，远低于其他飞机

上面主要说的是侧卫和F16的对比，主要目的也是为了对歼十的B值解说进行铺垫。我们明白了侧卫系列在低速下相对其他飞机有着巨大的气动优势，那么和歼10相比么，答案同样自然也是如此。随着速度的降低，歼十的大后掠三角翼在机动过程中需用的迎角增大，而此时三角翼诱导阻力大的缺点就会暴露出来了，虽然得益于较低的翼载和较大的可用迎角，歼十在相同速度下的最大过载应该不低于苏30，但是随着迎角增大后阻力剧增，苏30和歼十的推重比相近，在没有其他因素的干扰下，稳盘过载值和SEP会随速度降低而迅速降低，下降幅度远大于苏30，那么较低速度下苏30的B值必然会逐渐超过歼10，而且速度越低差距越明显。

而且我们前面有提到，李中华这张B值对比图是海平面或低空1000米对比的值，由于低空空气密度大，空气摩擦阻力占比很高，所以一般机翼面积大且翼载低的飞机会处于劣势，歼十空机单位面积翼载荷只有大约235千克/平米，比苏30的298千克/平米要低的多，这也是为何速度过了1.0马赫后歼十的B值也迅速下降至低于苏30的原由，就是由于低空高速下阻力的增加导致超音速时剩余推力不足所致（但是谁会在低空飞超音速格斗呢，通常情况下条令都是禁止飞机在低空飞超音速的，唯一可能用到的场景我估计就是在躲避敌方导弹时下高后飙高速摆脱导弹的追击）。所以歼十相对于苏30的优势区其实应该是在中高空的同时速度较高的区域（除开极速部分），而低空低速则是苏30的优势区，也正是第一张图中苏30相比歼十B值占优的那段区域，但到中高空后情况就将会变得不一样。这只能说明不同类型的飞机各自的优势区不同而已。就像F15/F16不可能在低空低速区打败虫子一样，歼十也不太可能在低空低速区打败苏30，但这能说明F15/F16歼10机动性不如苏30/F18吗？

对此，附上一张截图，来自《F-15如何赢得一场异型机对抗》一文中的F15飞行员总结的F15对付虫子的经验（注：海拔15000英尺时350节CAS对应马赫数刚好0.7马赫）：

对此，附上一张截图，来自《F-15如何赢得一场异型机对抗》一文中的F15飞行员总结的F15对付虫子的经验：

关于歼10飞机的机动性，还有很多人常常会说它的瞬盘强，但是稳盘很差之类的，但是据我观察，歼10的稳盘机动能力其实并不算差，可能比F16/苏27稍微弱些，主要原因也是因为推比稍低，实际机动升阻比是还不错的，主要得益于鸭式布局带来的较高的升力系数斜率和大三角翼布局的低翼载设计。而且歼10在设计过程中为了降低三角翼的诱导阻力也精心进行了很多细节上的设计。譬如，相对而言有点夸张的机翼扭转角，刻意增大了内翼段迎角使得机翼升力主要分布于机翼内段，其半翼展前缘襟翼设计也别具匠心，不仅能保证大迎角时内翼段的升力，同时也有效地对外翼段进行减阻和提高失速迎角。

歼10的鸭翼涡和主翼涡主要集中在机翼内段，半翼展前缘襟翼下偏后刻意减小了外翼段的涡流以减小诱导阻力

另外,我做了一个F35和歼10瞬盘对比的视频, 如下,F35的视频截自某宣传F35瞬盘3秒135度视频的片段(实际上当然没有135度那么夸张), 歼10则来自航展表演视频:

歼10和F35瞬盘比较，二者差不多，但10能量损失小_哔哩哔哩_bilibili

除了前面那种李中华的图被黑子们用作了歼10的黑料外，还有央视早些年在韩国国防部长金世宽访华时参观歼十中报道了一句飞机最大上升速度达到235m/s，于是也被黑子们当成了宝，时不时的拿出来证明歼10爬升率只相当于2代机。先不说歼10立项时采用的立项指标就是WP15版歼13的指标，爬升率要求不低于300m/s（详见顾诵芬和李明李天等人的回忆录），央视新闻报道中的数据可信性如何，这里的235米/秒压根没提任何前提条件，不说重量及高度的数据和扯淡有什么区别呢？如果是起飞重量下的爬升率呢？歼10在航展上已不止一次表演过旱地拔葱的表演，精彩程度丝毫不亚于F22在航展中的相同表演，爬升率不行？