彩凤展翅镇四方：如何破解歼-20战机的空重之谜（新浪）_风闻

自从能量机动理论出现以来，战斗机的翼载和推重比已经成为衡量战斗机机动性的重要参数。对于一架高机动的战斗机来说，较低的翼载不仅能够有效降低转弯半径，也能提高战斗机的挂载潜力，能够负载更多的燃料和武器。这也是F-15能从一架“没有一磅重量用于对地攻击”的战斗机变身为优秀的多用途战斗机的原因。而高推重比则让战斗机在进行各种复杂机动时可以保持充足的能量供给，提高战机的持续机动能力，避免因能量消耗过多陷入被吊打的局面。

在战斗机的设计中，低翼载的实现途径主要依靠增大翼面积、减轻机体结构重量。而提高推重比除了需要推力强大的发动机，同样需要在机体结构减重上下功夫。这就涉及到战斗机空重的问题。美军的F-22和F-35虽然同样出自洛马公司，在军迷中的口碑却大不相同，就是因为两者在机动性上的巨大差距。作为四代机的另一股势力，歼-20问世以来尽管多次露面，但具体性能数据却一直没有披露，对于歼-20的空重也是众说纷纭，甚至出现了歼-20空重仅为15吨的说法。

与起飞重量不断增大的趋势不同的是，得益于复合材料和铝锂合金的应用，现代战斗机在结构重量上一直保持了相对稳定的状态。1956年首飞的F-4是第一种现代意义上的重型战斗机，空重突破3万磅（13757公斤）大关，最大起飞重量也达到了28030公斤，虽然为了提高着舰时的操纵性加大了翼面积，但翼载依然达到452公斤每平方米。即使按照现在的眼光来看，依然是一架不折不扣的重型战斗机。在能量机动理论还未出现的年代，F-4为了照顾上舰需求的大机翼与两台J79发动机的组合，使其拥有了在二代机当中数一数二的飞行性能。在问世不久后就打破了多项世界飞行纪录，并在与空军F-105的对比中全面胜出，成为第一种被美国空军大量采用的海军战斗机。

而在三代机的时代，由于制造工艺的进步，F-15开始采用在当时相当先进的大尺寸钛合金中框，在保持机体强度的同时有效降低了重量。并且得益于刚刚出现的能量机动理论，F-15在设计时选择了NASA提出的LFAX-4方案的气动布局，摒弃了相当于美国版米格-25的LFAX-10方案。LFAX-4突出了低翼载、大推重比的理念，在机体尺寸相对紧凑的同时，设计了一副结构简单但面积达到57平方米的巨大机翼，采用简单的固定前缘扭转取代了结构相对复杂、重量较大的前缘襟翼设计

优秀的总体设计在很大程度上降低了F-15的空重。按照公开数字，F-15A的使用空重（包含飞行员、挂架与不可用燃油）仅为12973公斤，是第三代重型战斗机中的佼佼者。甚至低于后来“超级大黄蜂”的14552公斤以及F-35的13199公斤。在两台F100发动机的驱动下，F-15A的空战推重比可以达到1.3以上，甚至强于F-22A在制空作战时的表现。

在现代空战中，战斗机的机动性依然有着相当重要的作用，不论是超视距空战中的抢先占位还是近距格斗中获得有利初始位置，都对战斗机的机动性提出了相当高的要求。同样的导弹在不同的飞机上使用，作战性能也会有相当大的差别。对于一架高推重比的战斗机来说，加速性上的优势能够使其在尽可能短的时间内进入高能量状态。以欧洲“台风”战斗机为例，其在超视距空战中的拿手绝活正是依靠优秀的超音速性能，在加速到1.8马赫的速度发动攻击，此时“台风”携带的“流星”空空导弹的射击包线几乎能够达到标称值的180%。而“台风”能够实施这一战术的前提，两台EJ-200发动机带来的高推重比功不可没。作为一款典型的三代半战机，“台风”在重量控制上也相当优秀，11000公斤的空重远低于同级的“超级大黄蜂”。即使扣除“超级大黄蜂”为上舰而付出的重量代价，“台风”在重量控制上依然有相当大的优势

在第三代战斗机当中，随着后期的不断改进，机体结构重量也处于不断增长的状态。F-15家族的空重已经从F-15A的12973公斤稳步增长到F-15E的14515公斤（无保形油箱状态）。其中除了F-15C/D开始引入的新型机翼、增大内油空间带来的增重外，F-15E为执行对地攻击任务和美国空军实施新标准后为了拓展可用过载而进行的结构加强也贡献了不少重量。但整体来说F-15E的空重依然控制在相对合理的范围内。在后期换装推力增强型F100-PW-229/F11--GE-129发动机后，F-15E的推重比不降反增，依然有着相当强劲的机动性能。采购了F-15E出口型F-15K的韩国，就主要将F-15K作为空优战斗机来使用，即使是在挂了一对导航/攻击吊舱以及保形油箱的情况下，F-15K也一直在进行空战训练。

作为F-15的老对手，苏-27系列战斗机在空重上显著地超过了F-15。不同来源提供的苏-27空重略有不同，从16400公斤到17450公斤不等。数字上的差异可能与采用的标准不同有关。16400千克应该是去除了飞行员、最低油量与所有武器挂架之后的数字，而17450公斤应该接近于西方的所谓“使用空重”的概念，即加上飞行员、不可用燃油以及武器挂架的重量。毕竟武器挂架作为战斗机上必不可少的设备，重量并不能忽略不计，以拥有10个挂点的苏-27S/苏-27P为例，武器挂架的总重达到数百公斤，再加上必要的飞行员、滑油、液压油的重量后，重量上就会有明显的差距。

作为“侧卫”的基础型，苏-27S那17450公斤的空重主要来自庞大的机内容积以及笨重的雷达系统。为了解决空间利用率低下的问题，苏霍伊顺便为苏-27设计了巨大的机内油箱，使其总载油量达到9400公斤，而正常载油量约为5270公斤，与F-15A相当。

而在“侧卫”的后期改进型中，随着三翼面布局、推力矢量发动机以及双座配置的加入，苏-27系列的空重一直在持续增长。到了采用双座三翼面布局和AL-31FP推力矢量发动机的苏-30MKI出现时，空重已经增长到18400公斤，而AL-31FP发动机本质上只是AL-31F发动机增加矢量喷管的版本，推力仍然保持在12500公斤级别，实际推重比因为增加的喷管转向机构还略有下降。

这也导致苏-30MKI的推重比有了明显下滑，垂直机动性能甚至不如早期“侧卫”。尽管有推力矢量技术的加成，但总体机动性能并没有提高。在2008年印军苏-30MKI首次参加“红旗’”演习时，苏-30MKI与美国空军的F-15C进行了一次难得的近距格斗训练。在对抗中，仅仅挂载了两具翼尖ECM吊舱的苏-30MKI面对挂载了两具副油箱和4枚空空导弹的F-15C时依然在推重比上处于下风，在爬升过程中明显跟不上F-15C。

在F-15C的“吊高度”操作下，能量处于劣势的苏-30MKI虽然利用矢量喷管试图强行改变机头指向，但依然被处于高能量状态的F-15C击败。就设计上而言，苏-30MKI无疑比仍采用机械增稳飞控、无推力矢量的F-15C先进，两者发动机推力也大体相当，但过大的自重对飞行性能造成的拖累无疑是苏-30MKI落败的原因之一（当然更主要的原因还是飞行员不行）。

对于歼-20的真实机动性能，目前外界仍然很难给出一个准确的估计，歼-20在历次航展上亮相时的动作也都相对保守。并没有像俄罗斯军机一样以令人炫目的机动吸引眼球。不过即使是安装经过中国自行改进的俄制发动机的歼-20，在完成机动的过程中也十分干净利落，在大攻角爬升的过程中也能感受到歼-20充沛的动力。如果歼-20的空重明显超过“侧卫”家族，显然是难以实现这一点的。