隐藏在飞机空重数据后的秘密
最近看到有人煞有介事的论述“歼-20空重不可能低于20吨”的消息，理由是“F-22的官方空重已经达到了19.3吨，比F-22大的歼-20必然比F-22要重得多”。且不说F-22“官方空重”从最早起的16.3吨先是提升到了18.4吨，而后又增加到19.3吨，就连F-22为什么发生了增重，以及比歼-20还大一号但没有弹仓的YF-23却只有13吨的重量的原因，恐怕他们也不会去认真搞懂。那么，今天我们就来讲讲飞机空重背后的东西吧。
战斗机保持高度灵活性的本质是需要良好的剩余能量水平，根据剩余能量公式，任何空中飞行时剩余功率SEP由飞机此时的推力减去阻力再比上此时重量决定，也就是说，推力越大，飞机气动阻力越低，机身更轻的飞机越能够实现较低的空重。因而，所有的飞机设计师都在力争压缩机身空重，来确保飞机良好的灵活性。
一般人到此便有一个印象——既然飞机有“轻型”“中型”和“重型”，是不是重型飞机空重一定最大呢？还真不是。
典型案例就是“不把一克重量用于对地”的F-15A战斗机，它虽然是世界上第一架重型四代机（按原苏联标准F-14，米格23属于三代机，F-15和苏27属于四代机），但是由于良好的机身重量控制，重量只有12.9吨。对比之下，被认为是中型飞机的翘楚的F-18E战斗机则空重达到了14.52吨，比起F-15A/C足足多出了1.5吨之多。同时，F-18E战斗机使用的F414增推发动机在使用增推模式时，最大推力达到了120KN，超越了F-15C的F100发动机的100KN推力，在最大起飞重量也达到了29937千克，和F-15C的30845千克最大起飞重量仅差1吨不到。
可是，虽然F-15C比起F-18E要轻一些，但是以F-15发展出的F-15E攻击鹰多用途飞机就不一样了。F-15E空载达到了14.879吨，满载重量达到了36.7吨，无论是空载还是满载相比于F-15C都有巨大的提高。
这就是飞机空重背后的秘密了。实际上，飞机机身的空重并不完全由外观的尺寸所决定，而是由很多内部无法直接观察到的内容决定。
飞机空载时最大的重量来自于框架的结构重量。而飞机的结构又和飞机执行的任务和飞机的气动性能高度相关。举例来说，一架飞机结构受力最大的情况往往在于飞机进行高G值飞行和起落阶段，以及在平飞时的各个挂点的负载有关系。那么，同样尺寸，专门为对空格斗和对地重载轰炸的飞机的机身强度自然是对地打击要大一些，机身框架也更加坚固。
飞机的气动性能对飞机大梁结构也有明显的影响。以SU-27和F-15为例，F-15机翼切尖，不携带翼尖挂点，而苏27机翼末端平直，可以在最外侧挂载电子吊舱或格斗导弹。表面上苏27利用率更高，但是实际上由于翼尖涡流影响，不切尖的飞机末端有明显的翼尖涡流造成的阻力增加和对于机翼的扭转力矩，使得苏27必须要在翼尖挂点安装配重块来阻挡翼尖涡流对于机翼的扭转力矩，使得苏27的机翼增重了数百千克。
最后就是大家习以为常的“机载设备重量”。但是实际上机载设备重量各国统计也是有差别的，比如说俄罗斯统计发动机空重是排空滑油情况下的重量，而美国统计发动机空重会包括这个重量，这使得AL-31发动机在美俄统计口径下空重有较大差别：俄罗斯标准下空重为1530kg，而按照美国标准统计为1700千克左右，这使得单独对比数据可能有较大误差。同时美国F-22发动机普惠F-119虽然被认为是矢量发动机，但是实际上F-119没有矢量喷管，喷管运动结构完全在飞机框架上，这导致F-119空重不计入喷管重量只有1360千克，但按照计入矢量喷管的合计重量来算，则高达1769千克。某些人不加换算，得出了F-22仅发动机就比歼20节约800千克的数据，就是这样使用错误的标准计算出来的。
电子系统的重量也是军迷们津津乐道的事情之一，很多人都认为飞机的电子战系统应当尽可能的轻便。但是，现实中F-22战斗机重量提升2吨以上的核心原因之一就是不断增多的电子战系统的重量。有人会说，F-22不是世界上最早使用AESA雷达和宝石台航电的战斗机吗？怎么会出现电子系统不断增重的问题呢？那是因为，飞机的电子系统是非常庞杂的。
早在2003年的我国相关期刊介绍中，就包括了F-22的可扩展通用综合处理器系统。在文中着重提到，由于F-22飞机两部计算机都有20个左右插槽的扩展空间，而且还预留了第三套CIP3的安装空间和供电系统，理论上F-22的电子设备还能扩充2-3倍之多，但由于近十年来技术迭代很快，电子战需求不断增加，2021年中旬完成增量3.2b和第六代计算机软件的升级，F-22原有的预留扩展系统目前基本已经耗尽，这也导致F-22战斗机终于在2021年末终于获得了全新的升级投资——109亿升级不少于140架F-22飞机，这一次就需要对机身进行较大修改了。
因此，在完成了如此之多的升级改造后，F-22的电子系统自然远比服役之初大很多，总重量大幅提高也不足为怪了。
所以说，分析飞机的结构重量，不能仅仅从外观、子系统公开的重量直观对比，一定要根据飞机的用途，各个国家统计口径的区别下手，才能得出最重要的结论。
