APP下载

猛禽的天空

2009-08-21

现代兵器 2009年8期
关键词:机头表演队猛禽

温 杰

自从F-22A战斗机形成初始作战能力以来,美国空军不断地借助各种媒体,宣传现役第五代战斗机在空战演习中的出色表现。为了缩短“猛禽”与本国公众的距离,美国空军毫不吝啬地将一架YF-22原型机送到博物馆,永久地公开展出。更鲜为人知的是,美国空军为了树立无坚不摧的形象,同时决定组建一支F-22A单机表演队,希望通过每年定期的飞行表演,让公众有机会亲眼目睹“猛禽”出类拔萃的超机动性能。从2008年开始,F-22A战斗机正式在美国各地巡回表演,并第一次在英国范堡罗航展上公开亮相,引发了前所未有的巨大轰动。这里作为F-22飞行表演队唯一的飞行员——莫加少校将带你体验“猛禽”飞行表演队F-22A超凡的飞行能力以及控制天空舍我其谁的霸气。

崭露头角F-22A飞行表演队组建成立

长期以来,美国空军十分注重自身形象的宣传,借助现役主力战斗机的出色性能,通过精彩纷呈的飞行表演,激发国民的荣誉感,潜移默化地吸引后备力量。除了耳熟能详的“雷鸟”飞行表演队外,美国空军还先后成立了多支单机表演队,分别由F-15、A-10等作战飞机承担表演任务。随着“猛禽”正式具备初始作战能力,F-22A单机表演队的组建工作正在有条不紊地进行着。

空军形象薪火相传

作为美国空军的空中优势战斗机,F-15战斗机在1976年首先装备第1战术战斗机联队,承担起夺取制空权的重任。为了向本国公众展示强大的空中优势,美国空军在1979年决定由兰利空军基地组建一支F-15单机表演队,并正式命名为“F-15东海岸表演队”,开始了每年30多场的公开飞行表演。然而,随着时光的流逝,F-15战斗机在总体性能方面已日渐落伍,这时,陆续列装的F-22A战斗机自然成了美国空军形象的最佳代言人。

2005年12月15日,美国空军正式宣布F-22A战斗机具备初始作战能力,此后在一年多时间里,“猛禽”一直成为世界关注的焦点。随着装备数量的逐步增加,美国空军更是通过各种方式来着力渲染世界上独一无二的现役第五代战斗机,毫不吝啬地反复提到隐身、超音速巡航和态势感知等溢美之词。与此同时,F-22A马不停蹄地飞赴各地,频繁地参加各种空战演习,更是日益凸显出逸群绝伦的空中优势。

然而,令美国空军左右为难的是,F-22A作为第五代战斗机,其优势更多地体现在低可探测性、超音速巡航和综合航空电子系统等方面,这些特点无法在公开的飞行表演中有效地表现出来。为了能够显示出总体性能大大优于F-15等现役战斗机,美国空军决定将敏捷性作为全面表现F-22A的一个卖点,潜心探索和发展各种过失速机动,力求一鸣惊人。

与F-15和F-16相比,F-22A的特技飞行将会有很大的不同。前者在飞行表演中执行传统程序,主要凸显速度和精确度,但是一直没有改变美国空军喷气式战斗机在近半个世纪时间里的机动性能。相比之下,F-22A将在敏捷性方面展示出高人一筹的独家绝技。美国空军希望,“猛禽”留给观众的印象是,不只是优先于超视距空战的高空、高速,而是作为一种更加全面、完整的战斗机,同样擅长于近距格斗。

于是,美国空军在2005年年底就开始精心计划和积极筹备建立一支F-22A单机表演队,以便在时机成熟之际,通过在全国主要空军基地的巡回表演,向本国公众展示“猛禽”的优异性能。然而,考虑到时间进度方面的原因,美国空军对此十分低调,因此外界几乎一无所知。直到2006年12月初,当美国空军对外发布了一条新闻后,有关F-22A表演队的一些情况才初露端倪。

当时,美国空军以《一个时代的结束》为标题,简要介绍了F-15表演队转变为F-22A表演队的一些基本情况。报道称,作为美国空军空战司令部(ACC)指定的7支单机表演队之一,F-15“东海岸”表演队在12月1日举

行的“火炬传递”仪式后,结束了长达27年的飞行表演并正式解散,F-22A表演队的时代已经来临。

莫加少校脱颖而出

当装备F-22A的第1战斗机联队具备初始作战能力之际,美国空军几乎在同一时间还做出了一个决定:组建一支F-22A单机表演队。为此,选拔首位表演队飞行员的工作首先开始。

根据选拔程序,F-22A的飞行员们必须接受全面深入的表演资格训练,接受来自ACC高层的严格鉴定。首先,这名飞行员需要获得“传承飞行”表演的资格,然后再从事飞行表演的训练,包括上百次的模拟器练习和大约20次驾机飞行。此外,他还要接受言谈举止方面的训练,准备在公开露面时与各种媒体打交道,以便树立美国空军的良好形象。

按照ACC的规定,F-22A表演队的飞行员必须具备两年以上驾驶“猛禽”的资格。然而,率先装备F-22A的第27中队却没有一名飞行员能够满足这一条件,不是因为职业生涯太长而无法担任表演飞行员,就是因为不具备足够的“猛禽”飞行时间而不能胜任。

为此,F-22A表演队筹备部门决定扩大筛选范围,将目光转向了一直承担F-22A飞行员训练任务的廷德尔空军基地。接到命令后,第43战斗机中队很快就对15名飞行教官进行了全面考察和筛选,力求尽快地选拔出一名技艺精湛,并且心理过硬的飞行员。2006年2月,在经过严格考核之后,33岁的保罗·莫加少校脱颖而出,有幸成为F-22A表演队的首位飞行员。

莫加少校1991年进入美国空军学院学习,1995年毕业后,因一个偶然机会参加了在拉福林空军基地举行的“大学生飞行员联合专门训练”,先后获得优秀毕业生、学院奖、飞行奖和空军教育训练司令部的奖励,逐步显露出成为一名优秀飞行员的天赋。其后,他在廷德尔空军基地接受了F-15C战斗机的正规训练,其后在位于阿拉斯加的埃尔门多夫空军基地服役了3年,又返回廷德尔空军基地,成为F-15C训练中队的一名教官。

自2004以来,莫加就一直在廷德尔空军基地驾驶“猛禽”战斗机,具有高超的驾驶技艺和丰富的驾驶经验。他先是在第43中队学会了如何驾驶F-22A,接着转变了角色,正式成为一名飞行教官,负责指导飞行员驾驶F-22A的培训工作。

选拔工作结束后,莫加少校离开了第43中队,在2006年8月正式调遣到兰利空军基地,在那里开始专门的飞行表演训练,为尽快承担表演任务而积极尝试和编排各种动作。按照计划,莫加少校在2007年主要执行“传承飞行”表演任务,即与P-51“野马”、F-15C“鹰”和A-10“雷电”Ⅱ组成一个飞行编队,并开始承担少量的低空表演程序,完整的高速、低空表演则安排在2008年航展季节进行。

与此同时,兰利空军基地开始抽调

各路精兵强将,在2008年年初正式组建了一支完整的F-22A表演队,由2名专职维护主管、8名机械师与航电技术人员组成,并配备了必要的保障设备。从作战编制来说,莫加少校隶属于第94战斗机中队,但是F-22A表演队则由空战司令部直接领导。

动作编排紧锣密鼓

作为F-22A飞行表演队的首位飞行员,莫加在选择和编排表演动作时主要基于3个原则:安全飞行、可以重复和便于观赏。首先,表演动作,必须安全。在表演中,莫加不会驾驶F-22冒任何风险,为此,他与洛马公司的试飞员布鲁特·路德克和艾尔·诺曼一同工作,在模拟器上反复试验每一个机动动作的潜力。

其次,F-22A还需要一套在每场表演中都可以按照同样程序飞行的一套机动动作。为了具备足够的信心,莫加必须确定的一点是,如果正确地驾驶F-22A,它将完全按照所希望的每个动作去做。在编排过程中,莫加取消了一些机动动作,又增加了另外一些机动动作,从而确保可以在每次表演时重复飞行表演。

此外,看起来赏心悦目也是非常重要的。F-22A是最容易驾驶的三种战斗机之一,因此整套表演动作必须能够充分展示出飞机与众不同之处。为此,莫加介绍说,在飞行表演中可以驾驶F-22A任意实现垂直和水平飞行。

莫加并不想驾驶F-22A去做一些“酷”特技,因此,他决定以每位飞行员在驾驶“猛禽”时都能做出的动作为基础,编排成具有观赏性的一套机动动作。莫加要么从近距格斗选择一种战术机动,这是战斗机的基本机动动作,要么选取一种完全可操控的机动动作,这些是新飞行员都可以轻松驾驶F-22A的动作。随后,莫加将这些动作有机地组合编排在一起,再配上音乐,并由维护主任格林编写了一些解说词,从而让观众在轻松的气氛中体验到惊险刺激的超机动飞行。

与其他各支表演队一样,F-22A单机表演队必须按照空战司令部的各项规定,完成严格的评审过程,只有在获得批准后才能正式公开进行飞行表演。在2007年的首次预演之前,美国海军“蓝天使”飞行表演队刚刚在4月21日的飞行表演中出现了机毁人亡的严重事故,这更是让美国空军对于F-22A的首次公开表演愈加慎重。为此,飞行作战主管埃里克·贝斯特上校表示,飞行安全是至关重要的,F-22A表演队如果不将安全放在首位,就会有损于美国空军的形象。

2007年4月25日,星期三,兰利空军基地。莫加少校驾驶F-22A滑入跑道,准备为周末即将举行的航空展进行一场预演。更为重要的是,他必须在表演编排和飞行安全方面接受一次严格的考核,因为主席台上就坐着多位ACC飞行作战部门官员,一双双挑剔的眼光对任何一丝瑕疵都会毫不留情。按照预定表演程序,莫加少校驾驶F-22A完成了一套飞行动作,精湛技艺和精彩表演获得了ACC官员们的充分肯定。两天后,Acc正式批准了有关F-22A飞行表演的“方案1.0”计划,这比原定时间提前了一年。

于是,莫加获准驾驶F-22在2007年飞行表演季正式公开亮相,从而有机会向美国公众展示世界上最先进战斗机的空中机动能力。在最初表演阶段,F-22A战斗机呈现的一系列动作中,只有3~4个独特新颖的特技飞行动作。此后,莫加继续花费时间来增加飞行表演动作,并进一步优化组合,随着驾驶技艺日益成熟,精心编排的一套完整飞行表演动作终于在2008年浮出水面。

作战飞机客串表演

与其他表演队有所不同的是,F-22A表演队没有配备专用的表演飞机。考虑到“猛禽”还处在装备初期,ACC明确规定,F-22A表演队绝对不能影响第1战斗机联队的日常作战训练。目前,该联队尽管已经具备完全作战能力,但仍然还在从方方面面学习和了解有关F-22A战斗机的作战使用。在这种情况下,表演队的一项重要工作就是在每次飞行表演时,必须提前为莫加选定1架F-22A。

维护人员的首要任务是保证候选的F-22A处于完备状态,随时可以升空。值得一提的是,F-22A表演队在飞行表演时所使用的“猛禽”战斗机不需要任何改装,可以直接用于飞行表演。因此,莫加可以随时驾驶任何一架停放在停机坪上的F-22A,根本不需要像其他表演队那样,还要拆掉战斗机上的各种挂架。考虑到每架“猛禽”都有各自的细微差别,维护人员通常情况下都尽可能地为莫加安排一架以前驾驶飞行过的F-22A。

目前,美国空军在内利斯空军基地、廷德尔空军基地和埃尔门多夫空军基地均部署有F-22A。这样,当飞行表演在这些基地举行时,表演队就可以直接从这些空军基地选择1架F-22A。有时,当表演队在西海岸进行飞行表演时,内利斯基地将提供一架飞机。正因如此,当观众看到F-22A战斗机在飞行表演时,会发现垂尾上经常出现不同联队的序列号。由于这个原因,一些媒体对于公开场合下的F-22A飞行表演并不十分清楚,通常会混淆为美国空军的作战中队频繁亮相,其实都是F-22A表演队在抛头露面。

考虑到“猛禽”还处在装备初期,F-22A表演队在安排公开表演时不可能做到每年35场的表演场次,这与F-16或F-15表演队等飞行表演队有所不同。通常,F-22A表演队必须反复讨论飞行表演的时间安排,再将这些时间与联队制订的各项训练和部署任务相比较,有时还要取决于兰利空军基地的两个作战中队在执行任务期间所部署的不同地点。

为了保持整套表演动作的流畅,莫加必须每隔半个月驾驶F-22A进行一次专门的飞行训练。通常情况下,他在飞行表演的间歇时间里,一般会在星期二或星期三参加兰利空军基地的作战训练。莫加表示,不希望过长时间远离战术出击演练,主要是避免战术和技术能力变得生疏。为了保持基本的任务能力,他每个月都要执行5次战术演习任务。

如果说,比斯利等试飞员在F-22A战斗机的机动性验证试飞阶段功不可没的话,那么随着F-22A表演队的公开亮相,莫加少校则将“猛禽”敏捷性能演绎得淋漓尽致,已经成为一位家喻户晓的明星人物。在训练准备阶段,他不仅独创了“蒙戈空翻”、“蹬舵转弯”和“大迎角通场”等动作,还曾经将“眼镜蛇”和“尾冲”机动等俄罗斯战斗机的招牌动作表现到更加极限的状态。在刚刚过去的2008表演季中,莫加少校马不停蹄地在美国境内展开巡演,向人们呈现了一套引人入胜的飞行表演动作。

动物疯狂F-22A战斗机的飞行表演动作

在每次飞行表演的10分钟时间里,莫加充分发挥出F-22A战斗机在飞行控制和推力矢量方面的优异性能,从急剧升空开始,展示了半空悬停、急剧转弯和低速通场等一系列神奇怪异的机动,全套飞行动作编排紧凑、衔接流畅,整个

表演过程酣畅淋漓、惊险刺激,留给现场观众无与伦比的震撼。下面,就让我们通过莫加少校的驾驶感受,身临其境般地“体验”一下F-22A精彩绝伦的超机动飞行表演。

起动滑行

每次飞行表演时,地勤维护人员都会提前一个小时为F-22A做好起飞前的各项准备。莫加少校走到“猛禽”前,按照要求对飞机进行了飞行前检查,接着在一台便携式辅助维护计算机上签下名字。然后,莫加向机械师敬礼,转身爬上梯子,迈进驾驶舱。在座舱内,他先锁紧安全带和肩部背带,再戴好头盔。此时,机械师与其紧紧握手,祝他表演成功,并关闭座舱盖。接下来,莫加逐一打开几个开关,插入数据传输卡,开始起动发动机。

与战术出击相比,莫加在座舱显示器的设置上略有不同。他将武器舱门显示在左侧的多功能显示器上,这主要是考虑到在飞行表演期间,可以用左手调用舱门开启的显示画面,而不必让右手离开驾驶杆。在右侧的多功能显示器上,莫加选择了显示水平尾翼的设置,用于表明飞机拉起过程。他将航线和导航数据显示在较大的中央多功能显示器上,并将发动机参数显示在下方的多功能显示器上。在平显上,莫加采用了标准的平显数据。

最后,莫加通过目光与机械师会意,表明一切正常,于是F-22A开始缓慢滑向跑道。通常情况下,F-22A的战术出击从起动到滑行需要大约15分钟,而在飞行表演时,莫加大约只滑行8分钟。当F-22A滑行到跑道尽头时,莫加通过无线电与安全观察员联系,确认F-22A的最佳起飞时机。此时,两人再次核对了飞机上的高度表。莫加仔细调节高度表,直到在平显上的读数显示为零,从而确保在飞行表演期间,F-22A准确地保持在一个相对高度上。

需要说明的是,由于地面观众集中在一个长500英尺(编者注:由于单位换算导致有关数据略显琐碎,本文保留了英制单位,力求避免影响阅读流畅感。文中常用数据中,300英尺约等于91米,500英尺约等于152米,1500英尺约等于457米,2000英尺约等于608米)的区域内,表演队从人们仰望天空时的视野范围考虑,在500英尺飞行高度“设置”了一个宽1500英尺的表演空域。相应地,莫加在驾驶F-22A进行表演时,将随时参照地面标定的500英尺表演线和1500英尺表演线。

腾空而起

正式起飞前,莫加通过无线电告知安全观察员,一切准备完毕,进入起飞状态。随着现场音乐和道白的响起,他会给莫加一个提示。于是,莫加等待大约2分钟后,开始增大发动机功率,将油门杆推到大约80%功率的位置。在5~10秒钟后,安全观察员告诉他,放开刹车。

此时,莫加迅速将发动机推到加力状态,F-22A就像离弦之箭,在跑道上滑行了仅仅8秒钟之后就腾空而起。随后,莫加收起起落架,开始不断加速,准备急剧爬升。他一边观察着前方的跑道,一边注视着平显上的空速,逐步进入到表演空域的中央。

经过大约10秒钟后,莫加开始为第一个机动动作做好准备。他向后拉动驾驶杆,F-22A突然机头转向天空,几乎以垂直状态向上爬升,瞬间就上升到大约1000英尺的空中。从地面上看,机头笔直地指向上方,在蓝天和白云的映衬下,机翼勾勒出一个清晰的轮廓。

蒙戈空翻

在垂直拉起之后,第一个机动动作是执行一个后空翻。当F-22A获得一定高度之后,莫加迅速向后扫视一下,确定飞机处在表演区内,同时将高度数据发送给地面安全观察员。如果得到肯定答复,莫加就在F-22A爬升到最高点之后,借助于推力矢量,让飞机做一个最小半径的筋斗,与此同时,飞机丝毫不会丧失高度。这一动作又称为“蒙戈空翻”,从地面上看,“猛禽”似乎在半空中完成了一个后空翻。

完成后空翻之后,F-22A的速度已经相当低。此时,“猛禽”机头向下,开始逐渐加速,以便获得足够的速度来执行下一个机动动作——副翼滚转。

此时,莫加少校再次将有关飞行参数传输给地面安全观察员,以确保有足够的高度来完成副翼滚转。据莫加介绍,考虑到每次起飞时根据当时的风向,可能选择不同的滚转方向,同时,F-22A在完成这一动作时还需要选择不同的滚转度数:如果从左至右实现起飞,就执行405°的滚转;如果从右至左完成起飞,就执行225°的滚转。之所以这样做,目的是以45°坡度退出滚转,并远离现场观众。

3600水平转弯

接下来的机动动作是360°水平转弯。一旦后面有足够的转弯空间,莫加就向左横滚,使“猛禽”以一定坡度背向观众,同时收油门杆,退出全加力状态。随后,莫加在一个右转弯过程中,开始逐渐降低飞行高度,将飞机调整到正对着表演空域的500英尺表演线。

在500英尺高度,他增大发动机功率,以全加力状态飞抵表演空域,速度740~833公里/时,准备实施360°水平转弯。同时,莫加通过平显观察着空速和高度,同时向外看到1500英尺表演线和表演空域中央。

在飞抵表演空域之前大约还有2000英尺距离时,莫加操纵驾驶杆向右滚转,调整倾斜角,然后将驾驶杆一拉到底,开始转弯。这个转弯不是一个最大持续速率转弯,而是一种最小半径转弯,因此F-22A将会逐渐丧失空速。刚一开始,这个机动在过载表上显示出大约有8°5g。

莫加将驾驶杆持续保持在最后位置,使得F-22A在盘旋的最后阶段大约有555公里/时,此时处于转弯的最后阶段,并且处于表演空域正上方。在这个位置上,莫加还要完成其他一些事情,一边保持着飞机的空速,一边观察外部情况,以调整拉杆和转弯,目的是能够返回到最初的表演空域中央。

从驾驶技巧来看,莫加需要完全拉杆才能顺利完成第一个180°转弯过程。此后,他必须及时退出一段拉杆行程,以维持第二个180°转弯所需的空速。如果360°转弯从500英尺表演线开始,那么,他通常在1500英尺表演线结束,由此可见转弯半径非常小。

“J”转弯

在360°水平转弯结束后,莫加少校驾驶F-22A返回表演空域,接着快速后拉驾驶杆,将机头拉起到90°,以准备下一个机动——“J”转弯。这个机动看起来像是小型特技飞机完成的“榔头”动作,实质上,F-22A绕着纵轴做了一个180°转弯。

此时,F-22A的机头正好处于90°迎角,莫加将飞机保持在这种状态4~5秒,然后查看一下平显,确定有足够的高度调转机头。他随即将驾驶杆迅速推到最前面,由于飞机还处在高速状态,因此会导致一个较大的负过载。随着机头恢复到水平状态,F-22A一直保持水平状态飞行。

莫加将驾驶杆再次拉到最大位置,

使飞机进入失速状态,接着蹬动方向舵,获得一个偏航角速度,向左转弯。机头开始滑向左侧,随即进入“J”转弯。当机头逐渐抬起时,F-22A重新恢复到航线上,莫加非常轻松地略微向前推了推驾驶杆,并不改变机头方向,只是减小了迎角,因此随着高度的下降,F-22A冲出“J”转弯。整个动作中,油门杆都置于加力状态。

打开武器舱门通场

莫加在完成“J”转弯后,离开表演空域,准备下一个动作——打开武器舱门通场,然后再做一个横滚。他向后看了一下,开始减速左转弯,以便将飞行方向调整到正对着表演空域中央。同时,莫加将油门杆及时地从全加力位置收回,否则F-22A就有可能过快地飞到表演空域。

通常在减速过程中,莫加选择大约300英尺的飞行高度,将F-22A的速度减慢到370公里/时,同时选择表演空域右侧的一个位置。他准备恰好在500英尺表演线之前,让飞机倾斜一定角度,以便让观众看清楚武器舱。

这时,油门杆处于所希望的位置,飞机按照线路飞行。就在抵达表演空域之前,莫加压下按钮,先后打开主武器舱门和两个侧面武器舱门。这个动作主要凸显“猛禽”的隐身特点,即采用了内部武器舱。

当F-22A飞过表演空域后,地面安全观察员会及时发出呼叫,莫加立即关闭舱门。于是,他离开表演上空,加大发动机功率,并开始爬升,重新回到500英尺高度的1500英尺表演线,准备在突然垂直拉起之前,表演一个360°特技横滚。

在执行全加力、360°向左滚转之前,莫加必须驾驶F-22A加速、爬升,将飞机调整到恰好对准另一条表演线。当F-22A的两侧副翼恢复到水平状态时,莫加向后拉动驾驶杆,保持短暂时间,将机头上仰。他将迎角保持在60°~70°,以增加预期的间距和高度,这样就可以返回到预定位置,实施下一个机动动作——献辞通场。

献辞通场

献辞通场的目标是在全加力状态下、以现场表演所允许的最大速度飞过观众上空。考虑到飞行表演不允许飞机以超音速飞行,莫加必须将油门杆调整到合适位置,以确保F-22A不会飞行得过快。当它在不断加速过程中,莫加时刻观察着空速的变化,仔细地控制好飞行速度,避免超过音速。

献辞通场的航线前方有一个处在观众右侧的500英尺角标志。F-22A将从观众后面飞入表演空域,在上空做一个弓形通场。莫加必须确保飞机在500英尺现场范围内不会出现任何差错。

在表演这个动作时,莫加操纵着F-22A呼啸而至,先是在300英尺低空稳定飞行,接着以0°9马赫高速平飞到角标志的上方。然后,将F-22A加速到0°94马赫,在全加力状态下转弯,同时拖曳出巨大而低沉的呼啸声,这是典型的喷气式飞机掠过地面时所产生的效果。这时,现场解说员通过扩音器提醒现场观众“准备感受上空突如其来的雷声所带来的震撼”。由于两台F119发动机突然间发出巨大轰鸣,会在数英里范围内引发汽车的报警声,因此这个动作又被戏称为“汽车警报”。

在极速狂飙中,莫加如果让油门杆一直处在全加力状态,会使F-22A飞行速度突破音速,因此应该及时退出全加力状态,但过快退出全加力状态意味着献辞通场动作将不会给观众留下深刻印象。这个动作会产生9g过载,莫加在飞行过程中不仅要看着座舱外面,时刻保持最佳航线,还要观察平显,以确保F-22A具有正确的空速和高度。为了表现出献辞通场的最佳效果,莫加经过多次飞行演练才得以熟练掌握。

蹬舵转弯

当F-22A通过表演空域中央后,莫加改平飞出,并将油门杆拉回到慢车位置,以避免超过音速。这个动作是在一个9g过载后,紧接着进入垂直爬升,以降低飞行速度,准备实施下一个机动——蹬舵转弯。

在进入垂直爬升前,莫加需要足够的空间和速度,才能起动加力燃烧室,于是他开始细致调整油门杆。由于“猛禽”的加速性过于出色,莫加必须将空速保持在28公里/时,在加力状态下逐渐加速到37公里/时。在加速过程中,他基本上借助于经验和感觉来完成这些调整,如果完全依靠座舱内的仪表来执行这一机动动作,那么就会影响整个飞行过程的观赏性。

一旦两台发动机都处于全加力状态,莫加就向右侧方向看。在F-22A将要飞抵表演空域时,他就会立刻拉起飞机。一开始,当平显上显示出机头方向已经达到90。时,他立即停止拉起,然后观察座舱外面的地平线和身后的表演线。

考虑到将要做一个360°滚转,莫加又扭头看了一下左边,选择地面上的一个标志。接着,他将驾驶杆充分地压向左侧,同时保持头部固定不动。当再次看到地面标志时,莫加立即停止了滚转。莫加表示,只能通过这种有些原始的方式,才能知道已经完成了360°滚转,从转弯方向来看,习惯于向左转,这样在操作上更加容易。

此后,莫加又检查了一下平显,确信拥有所需要的飞行高度,在蹬舵转弯之前,准备完成一个后空翻。他操纵驾驶杆,让飞机翻了一个筋斗。当F-22A的机头垂直向下时,他从驾驶舱朝外观察,看到已经处在表演空域中央。在将机头恢复到水平状态过程中,莫加逐渐地蹬方向舵,开始360°转弯。他向后拉动驾驶杆,使F-22A进入失速状态。实际上,莫加正在用脚驾驶F-22A,控制飞机进入平转弯。

他查看了高度,确保可以完成整个转弯,同时还向外看了看,确定不会在偏航过程中飞出表演空域。当F-22A完成了一个360°转弯后,继续完成了大约20°的转弯,目的是保持飞离现场观众的上空,此时,莫加才将双脚离开方向舵脚蹬,接着向前压驾驶杆,驾驶F-22A飞出表演空域。

在地面,观众们亲眼看到F-22A完成了他们曾经认为不可能的机动动作。当莫加表演蹬舵转弯时,F-22A同时在下坠和转弯,观众们几乎异口同声“那是平螺旋”。美国电影《壮志凌云》留给这些观众的印象太深刻了,令其立刻联想起F-14在坠落场景中出现的螺旋,但人们一直将这看作是电影中的虚构,认为一架战斗机不可能做出这个动作。为此,维护主任格林向现场观众解释说,莫加少校随时控制着F-22A。

翻滚

在蹬舵转弯动作之后,紧接着是一个机动动作——动力筋斗。随着F-22A改平,莫加向外观察了相对于观众的位置,准备以全加力状态正好飞抵1500英尺表演线表演空域的右侧,恰好具有所需要的空速来实施这个机动。接着,他等待开始拉起飞机向上爬升的瞬间,将油门杆推向全加力位置,此时飞机正好处在表演空域中央。

动力筋斗在最初拉杆时并不会一次全部拉到最后,莫加只是让F-22A平稳地

进入垂直状态。在逐步拉杆过程中,一旦F-22A达到一个确定位置,并且处在预期的高度位置,然后,他才将驾驶杆拉到最后位置,让F-22A处在大迎角状态。当莫加在最高点执行这种迷你型动力筋斗时,地面观众说,这个机动看起来像是F-22A正在围绕重心旋转。

动力筋斗是一个很酷的机动动作。在熟练掌握这个动作后,莫加能向外看,而不是紧盯着平显。随着F-22A的机头垂直向上,他扭头向后看,从双垂尾之间观察地面的情况。接着,F-22A开始进入倒飞。此时,莫加通过座舱盖向上看,地面开始变得越来越远,因为F-22A在转弯的同时仍然在爬升。实际上,该机在完成整个筋斗之前,尚未开始降低高度。

莫加继续保持转弯,直到F-22A恢复到下一个水平状态。接着,他保持机头处于水平状态,加速前飞。在F-22A完成筋斗后,莫加等待获得合适的高度、速度和迎角,准备执行一个过载横滚动作。一旦达到确定的参数,莫加立即将驾驶杆压向左侧。F-22A刚好进入中等迎角的过载横滚。

尾冲

莫加继续保持左转弯,将油门杆从全加力拉回到最大状态,以确保飞机不会加速得太快。现在,F-22A正好飞行到尾冲动作所要求的各项参数。在观众后方,他继续左转弯,准备让F-22A处在表演空域上方大约1000英尺高度的位置,凭借着速度拉起,表演尾冲机动。

此时,莫加调整了油门杆,直接推到最大功率位置。当F-22A刚刚飞过表演空域最高点时,他从上向下看,恰好到达约500英尺的表演线,于是,莫加将驾驶杆一拉到底,从而将机头调整到75°迎角,此后随着机头调整到位,逐渐减小发动机功率,使飞机慢慢减速。当F-22A接近预定高度时,莫加将机头保持在应有的迎角状态,推动油门杆进到军用功率,此时正好处在F-22A开始尾冲动作的位置之前。

接下来,莫加同时操纵方向舵脚蹬、驾驶杆和油门杆,将F-22A精确地保持在空中。这时,他可以通过平显上的数字“看见”飞机开始滑行,从100公里,时开始,速度逐渐降低到70公里/时、50公里/时、30公里/时、10公里/时,直至零速度。接着,这些数字又开始持续增加,只是现在显示的是向后飞行的速度。实际上,此时平显上的数字显示的是F-22A下坠的速度。

在此过程中,莫加一直注视着平显,等待尾冲机动达到所限定的高度和速度。无论先出现哪一个,他都会在第一时刻开始改出当前状态。与此同时,莫加将油门杆置于军用功率,下压机头,快速改出尾冲机动状态。

一般情况下,大多数喷气式战斗机进入尾冲状态时有可能失去控制,但是F-22A在完成这一机动动作时却并不存在任何危险。莫加充分借助于F-22A的飞行控制系统和推力矢量,在整个飞行过程中完全控制飞机,因此,F-22A的尾冲机动可谓独一无二。

低速通场

尾冲机动之后,莫加会根据当时风向的情况来决定如何重新调整位置,希望在迎风状态和理想风速条件下来完成低速通场。此时,地面的安全观察员会通过无线电及时告知莫加,接下来的风向是从右到左、还是从左到右。更为重要的是,莫加必须将F-22A的速度降低到所要求的范围内,如果速度太快,他几乎不可能让飞机立即减速。一开始,莫加将油门杆置于军用功率(100%油门,不使用加力)状态,接着逐渐收回油门杆,持续地减小F-22A的飞行速度。根据经验,他必须在30秒内完成这一过程,以保证飞机处于合适的飞行速度。

在距离表演线大约90°的位置,莫加调整了发动机功率,然后执行了一个有效的拉杆动作,将飞机控制在大约800英尺高度下的大约36°迎角状态。他驾驶F-22A返回到表演线,然后立即蹬方向舵,快速转到另一个方向,以确定表演航线的飞行高度和飞行速度。

然而,F-22A保持直线飞行并非易事。莫加一方面通过观察飞行方向以及平显来判断,另一方面也依赖于地面安全观察员的提示,确保不会逐渐偏移到观众上方。莫加可以很好地控制飞机,以便随时调整飞行方向。他通过蹬方向舵,不断调整航向,与观众保持5°或10°,以保证飞机处于正确的航线上。

对于低速通场来说,莫加还时刻侧耳倾听F-22A的声音,不能只是按照平显上的有关飞行数据驾驶F-22A低速飞行,同时必须了解到正在进行的每一件事情。比如,他随时监控飞机的下降率、高度、空速、迎角,并保持驾驶杆和油门杆的合适位置。因为有如此苛刻的驾驶技艺要求,莫加在掌握这个机动动作前也经过了多次演练。

性能出色的F-22A能以非常慢的速度飞行。此时,两台发动机提供了充足的剩余功率,因此,莫加在实施这个机动动作时,甚至无需将油门杆置于军用功率状态。从地面上看,F-22A似乎悬在空中,水平尾翼在轻微地上下摆动,以保持稳定飞行。此后,莫加考虑到F-22A具有出众的爬升性能,为此延长了低速通场距离,以便获得更大的空间,来完成下一个机动——破S机动。

破S机动

调整过程中,莫加将油门杆推到全加力位置,甚至不用压低机头迎角,就获得了所需的飞行速度,并继续保持机头在原有迎角状态下。他反复将机头拉起5°~10°,避免F-22A加速过快,以便达到进入破S机动时应该达到的飞行速度。

在爬升时,莫加顺势完成一个横滚动作,准备再现破S机动。一开始,F-22A处在加力状态,以确保能够转弯、接着翻转,使机腹朝上。然后,他将驾驶杆拉到底,这时飞机向下做出一个筋斗动作,继续保持原有的飞行速度。当机身再次与地面平行的时候,莫加放开操纵杆,结束了破S机动(编者注:飞行员在做破s之前,首先要确定两个条件:一是具备充足的高度,通常必须在距离地面8000米以上的位置;二是自己所驾驶的战斗机应该有相当不错的机动性能。如果满足不了这两个条件,就不要去尝试破s,否则还没等转过一半你就会突然发现s的末端是扑面而来的大地。在只使用机炮的环境下,由于可快速地获取速度,破s是个极佳的脱离机动。但是在导弹环境中,由于空空导弹拥有较远的射程,zLs通常是无效的)。

此后,由于F-22A的速度过快,莫加必须将油门杆从全加力位置收回,以确保再次进入到表演空域内时不会处在超音速飞行状态。这是另一种高速通场,他必须全神贯注,希望以全加力状态达到最佳速度,飞抵表演空域,确保通场时以高速飞行,并产生巨大轰鸣。此时,F-22A已经消耗大部分燃料,机身也变得更轻。当它飞过表演空域时,莫加再次竭尽所能地将油门杆控制在慢车状态,这更像是献辞通场。

胡佛纵摆

莫加继续驾驶F-22A爬升,并重新

回到合适的位置,以便实施最后一个机动——胡佛纵摆。他在命名这个由一个翻滚动作前后衔接两个刀锋通场动作所组成的机动时,主要是出于对著名飞行表演驾驶员鲍博·胡佛的尊崇,其经常驾驶P-51“野马”战斗机来表演这个动作。相比之下,F-22A的表演更加令人耳目一新。

在刚刚完成高速通场时,F-22A的飞行速度还非常快,因此莫加必须花一点时间来减小速度,于是飞离了观众上方。他调整F-22A对准1500英尺表演线,逐渐减慢空速,下降到大约300英尺左右的高度。当F-22A在表演空域表演刀锋通场动作时,莫加希望保持机头迎角,以便实施一个横滚。

在F-22A飞抵表演空域前2000英尺,莫加起动加力燃烧室、横滚和做出一个90°刀锋飞到观众上方。他保持这种状态1~2秒钟,让观众以最佳视角看到F-22A的背部。然后,他再执行了一个180°的翻转,紧接着又进入另一个刀锋通场,这样,观众就可以看到“猛禽”的腹部。然后,莫加收回驾驶杆,准备着陆。

从地面释放刹车开始,到机轮触地,整个表演过程持续大约10分钟。F-22A总是携带全部燃油起飞,这从另一个侧面证明了这种飞机的高推重比性能。通常情况下,整套动作表演结束后,将消耗大约2800升燃料,有时也会存在一点误差,这取决于莫加是否试图节省一些燃料。究其原因,有时在表演结束后,莫加少校驾驶F-22A并不直剖降落在跑道上,而是直接转场飞往其他空军基地,避免影响值勤部队的作战训练。此外,他还可能直接在空中巡航,等待加入到“传承飞行”表演编队中,这个编队还包括2架早期的知名战斗机、1架F-15或F-16表演机。

超级战机

F-22A战斗机展示格斗优势

通过这套完整的飞行表演动作,莫加少校将“猛禽”的强大动力、出色加速性和先进推力矢量表现得淋漓尽致,留给现场观众的印象十分深刻。除了莫加少校的精湛驾驶技艺外,F-22A战斗机所表现出来的超机动性能在很大程度上取决于性能优异的推进系统。如出一辙的是,“猛禽”将高推重比和推力矢量集于一身,在近年来参加的一系列空战演习中更是凸显出近距格斗的战术优势。

推力矢量初露锋芒

F-22A战斗机采用推力矢量技术的潜力和作用在20世纪90年代初就已经初露端倪。早在1990年8月,当首架YF-22验证机正式推出时,洛克希德公司将各种不同需求进行折衷的途径一目了然。该机不仅通过外形设计来实现隐身,而且通过全面的优化设计来减少气动阻力,最为重要的是采用了推力矢量,以增强机动性。

YF-22原型机采用了二元收扩式尾喷管,调节片可以在一秒钟内偏转±20°,产生的推力矢量对称地用于俯仰控制,起到增强平尾效能的作用,在大迎角和提高超音速机动能力方面的作用非常明显。在低速和大迎角时,推力矢量提供短距起飞和超机动敏捷能力,可以更快、更有效地控制飞行,使过失速机动成为可能。

在验证试飞期间,YF-22验证机还承担了推力矢量技术的试飞任务。当时,1号机装上螺旋改出伞后,开始大迎角试验,并在一周时间内就达到了60°迎角的试飞目标,甚至还在这个飞行状态下完成了俯仰和滚转。试飞员对于YF-22验证机大迎角时的操纵品质非常满意,特别是在所有迎角状态下都能精确地控制俯仰姿态。

试飞表明,YF-22验证机采用推力矢量时,俯仰姿态和迎角精度都能保持在0.5°以内,而在不采用推力矢量的情况下,由于控制律发生变化及其明显的推力损失,难以将姿态控制在足够精确的状态下,迎角精度只能维持在1°~2°。在惊人的大迎角下,YF-22验证机所表现出的优异性能完全证实了风洞和模拟预测。为此,通用动力公司的试飞奇才乔恩·比斯利将这些操纵品质精彩地概括为:“它总是做我想让它做的事情,从不做我不想让它做的事。”

与无推力矢量相比,YF-22验证机采用推力矢量时的滚转率要大得多,滚转响应始终是无可怀疑的。飞控系统可有效地控制发动机尾喷管在俯仰轴上运动,此时YF-22验证机没有迎角限制,甚至在极限迎角飞行时仍然具有足够的机头上仰配平能力。推力矢量提供的额外俯仰控制允许平尾羞动得更大,从而大大提高了滚转速率,并使大迎角过失速滚转成为可能。

例如,YF-22验证机在60°迎角下,还能以约30°/秒的速率滚转,从而迅速改变机头指向,具有了卓越的过失速机动性和敏捷性。因此,试飞员们普遍对YF-22验证机的超音速敏捷性大加赞赏,把超音速时的YF-22验证机比作亚音速时的其他战斗机,评价它是一架飞起来十分令人满意的飞机。

此后,“猛禽”过失速机动的问世经历了一个技术和试飞不断优化的过程。从F-22A原型机的广泛试飞到评估中队的潜心探索,美国空军已经对于“猛禽”的近距格斗能力深信不疑,只是考虑到战术技术性能的保密,对此一直讳莫如深,严格保密。其实,早在飞行试验和模拟空战期间,评估中队就发现“猛禽”具有很大的过失速机动潜力,并进一步摸索和优化了许多战术机动动作,其中大多数动作都能用于近距格斗,看起来相当地简练,丝毫不拖泥带水,充分展示了F-22A战斗机独一无二的敏捷能力。

空中演练逸群绝伦

2007年,F-22A战斗机在正式装备一年多后,有关总体作战性能开始陆续见诸于报端,在一篇《“猛禽”并未放弃空中格斗传统》的文章中,记者米切尔·法贝亲身体验了F-22A与F-15D两种平台的空中“较量”,重点介绍了“猛禽”在近距格斗中所具备的明显优势。在这场演练中,肖恩·安格尔少校驾驶F-22A战斗机,安迪。雅各布上尉驾驶F-15D战斗机,在廷德尔空军基地上空展开了一场机动性能的比拼,“猛禽”不仅在加速性能上让“鹰”望尘莫及,更是在过失速机动能力方面令其仰天长叹。

首先来看加速性能。两架战斗机在空中将机头方向对准前方一个想象的“起跑线”,在13000英尺高度、以463公里/时速度开始加速飞行。雅各布驾驶F-15D战斗机以全加力状态加速,与“猛禽”并驾齐驱了大约10秒钟。20秒钟后,F-15D战斗机的水平飞行速度达到了833公里/时,而F-22A战斗机在最大加力状态下达到了925公里/时,很快拉开了距离,于是结束了竞赛。对此,雅各布无可奈何地表示,F-15D战斗机已经竭尽全力,无法再继续加速了。

除了气动外形在超音速下具有良好的低阻特性外,F-22A战斗机如此优异的加速性能,很大程度上依赖于F119发动机的出色性能。该发动机是一种小函道比的加力涡扇发动机,涵道比仅为0.2~0.3,总增压比为26,涡轮进口温度为

1977K,不加力推力约104千牛,加力推力可达156千牛,推重比大于10。其实早在使用评估阶段,试飞员保罗·梅斯就曾经介绍,F-22A战斗机跨音速飞行时,仅凭借发动机的最大推力,就相当于F-15战斗机以加力状态飞行。

目前,超音速巡航是“猛禽”具有的独家绝技之一。它可以在携带全部空战载荷的情况下,以M1.5的巡航速度持续飞行,从而在攻击和防御时都具有非常明显的战术优势。就战术而言,F-22A战斗机的飞行员通常选择高出其他战斗机的高空位置,不仅巡航飞行时可以节约燃油,同时也可以充分发挥雷达性能,及时地获取空地目标信息。利用在飞行高度上获得的优势,F-22A战斗机能以超音速持续巡航飞行数百英里,有效地将AIM-120G空空导弹的射程增大50%,从而可以超视距将敌方战斗机击落。

当安格尔驾驶F-22A战斗机实施了几个战术机动后,转眼间就将F-15D战斗机甩在半空中,令其不知所措。面对记者,安格尔少校首先介绍了一个关键的战术机动——“J”转弯。一般来说,“J”转弯从F-22A战斗机的机头上仰开始,然后在大迎角状态下,飞行员反复蹬方向舵,让机头旋转,直到指向下方。这一机动的战术意义在于,可将敌机尾追的态势迅速变为迎头攻击的态势。

“J”转弯是一个垂直机动动作,通常用于快速地调转飞行方向,只需要一个非常小的转弯半径。基本过程大致为,飞行员操纵驾驶杆,让F-22A战斗机进入一个60°~70°的坡度,机头上仰到60°迎角,接着,他再将驾驶杆拉到最后,并预先偏转方向舵,使“猛禽”在失速状态下完成一个快速的最小180°盘旋,从转弯进入滚转。最后,“猛禽”的机头偏航,垂直向下飞行。据安格尔介绍,F-22A战斗机在加力状态和完全拉杆状态下,在“J”转弯机动过程中的最大速度可以达到463公里/时。

战术机动简练实用

接着,安格尔介绍了F-22A第二个战术机动——筋斗。他拉驾驶杆,使“猛禽”进入大迎角状态,飞行速度再次达到463公里/时。当F-22战斗机处在完全垂直状态时,安格尔通过拉杆使过载达到3~4g,速度大约为333公里/时,再将驾驶杆拉到最后,使“猛禽”超过垂直状态20°~30°。随着向上飞行,F-22A战斗机逐渐减速迎角继续增加,通常在达到60°~70°时,快速的俯仰角速度会产生阻止机头继续向后运动的阻力,但是推力矢量确保了F-22A战斗机继续滚转,直至超过顶点,完成筋斗。从安格尔的描述来看,这一战术机动与莫加少校在飞行表演中完成的“动力筋斗”基本相似,在战术使用上主要用于诱使尾随攻击的敌机冲前,化被动为主动。

相比之下,传奇的“眼镜蛇”机动则是在水平面内完成,机头上仰超过垂直状态,在显著减速之后重新恢复到水平状态。早在20年前,这一机动由苏-27战斗机在巴黎航展上首先公开表演,其问世完全是因为在一次试飞中偶然发现了潜在的大迎角性能。在当时情况下,由于推力矢量技术尚未成熟,在实施机动过程中存在着诸多局限性。因此,外界一直对“眼镜蛇”等过失速机动的战术价值表示质疑。

如今,F-22A战斗机凭借着推力矢量能力,曾经在2007年的飞行表演中将其演绎得更加出神入化。莫加驾驶飞机上仰达到140°迎角,远远大于苏-27战斗机的110°,飞行速度放慢到177公里/时,通过推力矢量的控制,F-22A获得了足够的俯仰力矩,将机头平稳地恢复到平飞状态。或许是考虑到美国空军的尊严,莫加在最后的表演套路中并未采用俄罗斯人首创的“眼镜蛇”机动,但这一过失速机动仍然成为F-22A战斗机的主要战术之一。

这篇报道还介绍了安格尔如何驾驶“猛禽”进入机头上仰、迫使敌机冲前的过程,首先,他将F-22A战斗机减速到463公里/时,再将发动机油门杆推到最大推力位置,然后拉动操纵杆到最大位置。“猛禽”的机头上仰到60°~70°,这样战斗机的腹部与飞行轨迹保持一定角度,产生足够的阻力,瞬时减慢了飞机的速度。然后,他向前推杆,快速使“猛禽”的机头回到水平飞行状态。

对于近距格斗能力来说,第27战斗机中队指挥官维德·托里维尔中校表示,F-22A战斗机在空对空交战中,随时可以运用其中任何一个机动战术,但是“J”转弯使用次数远远超过“眼镜蛇”。然而,他表示“眼镜蛇”通常用于获得高度而急剧减速,是一个出色的空中表演机动动作,但是在空战过程中一般不会采用。由此可见,美国空军对于这个战术机动的实际价值仍然心存疑虑。

超级飞行难以置信

随着飞行表演技艺的日益娴熟,莫加少校已经将F-22A战斗机的超机动性能演绎的出神入化,令观众如醉如痴。更令人不可思议的是,洛马公司还在探索一种在“尾冲”机动下起动加力燃烧室的操纵方式,力求让F-22A战斗机完全“悬停”在空中。

更值得注意的是,洛马公司为了凸显“猛禽”的超群性能,别出心裁地杜撰了“超级飞行”(super-aero)这一全新术语。据F-22A计划总经理拉里·劳森介绍,这个术语主要描述了F-22A战斗机将敏捷性、加速性和超音速巡航能力完美地融于一身,甚至还具备比任何对手都飞得更高的高空性能。他强调,以前很少谈论“超级飞行”,这是一个非常难以理解的概念,但是F-22A战斗机的空气动力性能所具有的价值是难以置信的,为其提供了有效控制空域的能力,可以任意地发现、交战和摆脱敌机。

美国空军表示,“猛禽”公开表演的主要目的是改变外界对F-22A战斗机的认识,即让人们认识到“猛禽”作为一种更加全面的战斗机,并不只是依赖于在高空、高速条件下的超视距空战,同时也具有出色的机头指向能力,可以在近距格斗中占据明显优势。然而,美国空军在内心深处仍然自信地认为,随着“代沟”的出现,F-22A战斗机参与近距格斗的机会有可能微乎其微。

以2006年参加“北方利刃”演习为例,第27中队的F-22A战斗机凭借其隐身和态势感知能力的优势,实现了空前的114比O的杀伤率。其中,“猛禽”仅有3次是在视距内击落“敌机”,甚至无需发挥过失速攻击动作。对此,时任第一战斗机联队的副司令伯杰森表示,F-22A战斗机的特技飞行只展示出25%的作战能力,它的真正威力还在于隐身、超音速巡航和态势感知能力。

作为一位前F-15C战斗机的飞行员,罗伯特·加兰上校在第422试验与评估中队驾驶“猛禽”战斗机。他根据以往空对空作战的经验,在对比了F-22A与F-15C后得出个人观点:通常情况下,6架敌机为2架F-15C战斗机的飞行员提供了一个较好地表现空战能力的机会,但是对于2架“猛禽”战斗机的飞行员来说,摧毁6架敌机就像吃一顿早餐一样容易。

但是,随着俄罗斯第五代战斗机呼之欲出,F-22A战斗机即将面临各种挑战。目前有报道称,俄罗斯的第五代战斗机具有低可探测性的气动构型,同时借助特殊的吸波涂层和吸波材料,可以在敌方雷达面前有效隐身,使超视距导弹攻击战术在空战效能方面大打折扣,从而令美国空军凭借隐身战斗机所建立起来的空中优势荡然无存。这样一来,未来的空中对抗将重新回到近距格斗时代,谁会更胜一筹成为关注的焦点。客观地讲,“猛禽”凭借着出色的超机动性能和长期的战术演练,在未来争夺制空权时仍将占据显著的优势。

猜你喜欢

机头表演队猛禽
3000多只受伤猛禽重返蓝天
鹰击长空
远航机
不可貌相的小小雀鹰
不可貌相的小小雀鹰
飞跃吧,天空
一种新型双头精密切割机
真空挤压成型机常用机头的构造及板料折弯式流线形机头的设计制造
4000只猛禽的就医之旅
空军八一飞行表演队