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[图文资讯] 专业战斗机飞行知识

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发表于 2009-6-26 20:42:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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位置几何学

"Angle Off"(夹角)、"Range(距离)"、和"Aspect Angle(方位角)"是用来描述一架飞机与另一架的优势或劣势关系的术语。   
Angle Off(夹角)
Angle Off是你和敌机航向之间的夹角,用度为单位表示。这个夹角提供了你的机身和敌机机身之间的关系信息。如果你敌机之间的航向一致,那么你的夹角就是0°;而90° 夹角就说明你垂直于敌机。夹角也被称之为HCA(航向夹角Heading Crossing Angle)。

Range(距离)
Range就是你和敌机之间的距离。在大多数现代飞机的HUD系统(平视显示仪)上,距离小于一海里(6,000英尺)的以英尺为单位,大于一海里的用海里为单位。例如:目标距离为9,000英尺时显示为”1.5“海里。

Aspect Angle(方位角)
方位角是你的飞机相对于敌机尾部的角度,以度数表示。方位角的重要是由于它指示了你相对于敌机六点钟方向的位置,和你本身的航向没有任何关系,如图1-3所示。注意无论你的航向是什么,你的方位角都是相同的。方位角是由与敌机尾部所成的角度关系决定,图1-3显示了左或右方位角。为了确定是左还是右方位角,以敌机的6点钟为参照,如果你位于敌机的右侧,那么你的方位角就处于右方位,如果你位于敌机左侧,你的方位角就处于左方位。方位角的重要性在于,如果你知道了方位角和距离,你可以判断你的侧向位移或者可用的转弯空间——而侧向位移在BFM中是非常重要的。


攻击几何学
攻击几何学描述进攻飞机到目标之间的飞行路线。当你开始攻击一架敌机时,有三种截然不同的路径或追击路线。追击路线有 “滞后追逐”,“纯追逐”和“领先追逐”。如果你指向了目标的后面,那么你就处于“滞后追逐”状态;如果你的机首正指向目标,你就处于“纯追逐”状态;同样,如果你的机首指向敌机的前方,那么你就处于“领先追逐”状态。

滞后追逐
滞后追逐主要用于逼近目标。滞后追逐也可用于当敌机异面拉起时,也就是说,被攻击的敌机从与你飞行的同一个面上拉起或者机动到另一个平面。在一段时间的滞后追逐后,你必须有能力完全转向敌机。原因?为了将你的机首对准敌机开火或发射导弹,你必须完全转向目标。如果目标的转弯速率比你的转弯速率更快,那么他就可以让你保持在滞后追逐中,同时防止你进行射击。

纯追逐
纯追逐用于使用导弹攻击敌机。就是直接将机首指向目标并直对着他飞。自始至终指向敌机的纯追逐会导致超越。因此,只有当你要射击时,才将机首指向目标。

领先追逐
领先追逐用于使用机炮攻击时接近目标。由于你是切敌机飞行路径的半径,因此领先追逐是指向目标最快的路径。问题是:除非你有比敌机更好的转弯速率,否则当你靠近敌机时,非常容易超越敌机。当对抗类似性能的飞机时(比如MiG29),正常情况下你不能长时间维持领先追逐,否则最终会被迫超越敌机,类似上图中的情形。在战斗中的正确时间进入领先追逐是很重要的,因为这是你获得进入机炮射击参数的唯一路径。
确定追逐航线:
如果攻击者和防御者处于“同面”状态,那么HUD上的速度矢量就可以确定攻击者的追逐路线。速度矢量是你的飞机将要飞到的方向。在座舱中它是由飞行路径标记符(FPM)所描绘的。图1-4的例子显示了攻击者和防御者在同一平面上
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:42:53 | 显示全部楼层
如果攻击者和防御者不在同一个机动平面上怎么办?怎样确定“异面”机动时的追逐路线?当攻击者和防御者不在同一个机动平面上时,追逐路线由攻击者的升力矢量确定。升力矢量是飞机上指向顶部,垂直机翼的一个矢量。在高G移动时,飞机沿着它的升力矢量移动。 你要通过滚转你的飞机让升力矢量处于你想要的方向上,这样飞机的鼻部就可以朝着升力矢量移动了

当攻击者拉起执行异面机动时,他的追逐路线由他的升力矢量决定,技术上他将进入滞后追逐状态,而他再向敌机拉回时,有可能进入领先追逐状态、也可能是纯追逐或滞后追逐状态,这要看他所做的动作而定。

武器包线:
武器包线是围绕敌机的导弹或机炮的有效攻击区域。武器包线由夹角,距离和方位角确定。你所挂载的武器类型确定了这个区域的维度和位置
如果你挂载了全方位导弹AIM-9M或AIM-120,围绕敌机的武器包线区域的形状有点象油炸圈饼;外圈是是武器的最大有效射程Rmax,内圈是武器的最小有效射程Rmin。图1-9所显示的油炸圈饼形状描绘了全方位导弹有效操作区域。对于每个导弹,最大有效射程和最小有效射程是不同的,一般而言,射程或最大有效射程较大的导弹,最小有效射程也较大。

注意全方位导弹的武器包线是蛋形。敌机前方的有效操作距离比后方的要大很多,这是由于导弹在高方位角发射时(在前面)比在低方位角发射(在后面)具有更大的有效射程。如果你面对面射击一架敌机,导弹和目标是相对飞行的,比起我们在敌机的六点钟位置发射导弹而言,导弹在击中目标前实际飞行距离缩短了。但最重要的是,当你和敌机面对面时,发射的导弹具有更大的射程,在你可以发射导弹的更远距离处发射攻击目标,导弹仍然有效。要争取使用武器的最大性能。另一个增加导弹有效射程的方法是,从比敌机有明显的高度处发射导弹,这可以把导弹的势能转化成动能

机炮

机炮与导弹的不同之处是,机炮没有最小有效射程。机炮的武器包线是一个围绕敌机由最大射程构成的的圈,没有最小有效射程的圈。图1-11显示了机炮的武器包线

记住,一名战机飞行员必须知道在任何时候都要注意他的武器包线。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:43:44 | 显示全部楼层
基本空战机动概观

基本空战机动或BFM是指在一对一的空战中,战机是怎样相互机动进行对抗的。这些机动是其它战术或技术的基石。如果你一开始就不理解BFM,无论在哪个阶段,你都不能获得真正的精通。

BFM详细而精确的描述了战斗转弯,转弯空间,转弯圆环等概念。这些原理将在本书的空对空章节中作讨论。BFM原理也应用在空对地任务中。一名战机飞行员在战场上的目的是猎杀和生存。

现代战机飞行员为了达到这个目的,必须掌握由BFM组成的综合技能基础。这个基础的形成将有助于你加深对现代空战的理解。你知道什么是重要的,但在战斗飞行中,并不是指你知道什么,而是怎样在布满敌人的天空中完成任务。下面的内容将阐明这一点,空战艺术将带领你开始掌握空战原理的旅程
不久前,在DACT(不均等空战战术)研究中,我和一些Mud Hens(F-15E的昵称)有过一场空战格斗。我驾驶F-16战机,对手驾驶F-15E。F -15E是F-15的对地攻击版本,在海湾战争中,因攻击飞毛腿导弹发射台和其他各种目标而闻名于世。双座的F-15E装备的保形油箱增加了它的航程,但却限制了其机动能力。

战斗按惯例在“战斗开始”的命令后展开,我立即带领我的双机F-16编队转向西南太阳方向。当双方进入目视距离时,这个动作将迫使敌人朝着太阳方向观察。在数量上敌人已超过我方,为4比2,所以我们要尽可能的获得所有的帮助。为了使情况更糟糕,我们被限制只带AIM- 9M导弹, 而F-15E同时挂载AIM-7M和AIM-9M导弹。由于AIM-7M比AIM-9M导弹有更大的射程,所以战斗以 “rope-a- dope” (译注:任何欺骗敌机的机动)模式开始。在这种情形下,由于敌人有更长的棍子(AIM-7M),而我们又打不到他,你将不得不使用诡计来确保你不会被爆头。

“rope-a-dope” 模式下,在我们进入麻雀导弹射程之前,计划是确定Mud Hen的编队。下一步,确定我们中的哪一架被F-15E的雷达标定。如果两架都被敌机雷达标定,那我们将转离逃跑,没有必要就这么被AIM-7M导弹干掉。如果只有一架被敌机雷达标定,则被敌机雷达标定的飞机转离敌机,未被敌机雷达标定的F-16将进入迎面相遇战斗并扭断其中一些的Mud Hens脖子。还有一种不太可能的情形是,他们在雷达上没有发现我们中的任何一架,那么我们将都进入迎面相遇战斗。

战斗打响后,我在雷达上获得了所有四架敌机的回波点。他们以wall编队对着我的机首直扑而来,我立刻呼叫僚机:“长机发现四个目标,左方20度,高度18000英尺,一字编队,高速接近。”僚机回答:“2号机情况相同。” 僚机和我都在雷达上发现了他们四个,这时敌机与我们已有了一些方向偏差,我向西南方向转得更远,同时速度增加到略小于一马赫。就在我刚完成转向时,僚机报告:“2号机被雷达发现,左方1点钟”,一架F-15E的雷达已发现他。紧接着他做了一个滚转并转向脱离战斗,这是我们计划过的机动,即如果我们中的一架被F-15E的雷达发现,那么就转向脱离战斗。当僚机按计划执行脱离机动时,我再次检查了我的威胁告警装置。如果我被敌机雷达标定,我可以获得一个告警声,但这些装置以前曾背叛过我。当紧张不安的把筹码压下去的时候,只有自己的眼睛可以百分之百的信赖

不,仪器上是干净无信号的。在10 英里处,我转向HUD中被我雷达标定的F-15E,大约8英里处,我获得一个目视可见目标,并呼叫道:“Lead’s tally 4, wide line abreast formation”。他们没有看见我,或者看见了没有反应过来。我进入了射程,并按住F-16的Z轴游标移动按钮,当你按住游标移动按钮时,可以把AIM-9M导弹从雷达隶属模式切换到孔径模式。我计划使用眼镜蛇导弹的孔径模式干掉最近的F-15E,然后切换到编队中最远的那架F-15E,使用雷达隶属模式干掉他。这个方法使我有机会在迎面相遇时干掉两架敌机,并击退前面的另外两架敌机。事情按照正确的步骤在发生,当我获得最近的那架F-15的一个好的导弹发射音调时,一切处于最佳状态,上帝在天堂,鸟儿在树上歌唱,当在AIM-9M的武器包线正中时,我压下扳机,所有的一切都是正确的,我喊道:“Fox2 kill on the southwest Eagle at 18,000 feet”。

从这时起,形势变得严峻。我在无线电中的射击呼叫声引起了敌机编队爆发性的动作。突然间,就像捅了马蜂窝,整个F-15E编队迅速的转向我。这个动作使整齐平静的F-15E编队进入一个愤怒的,尾随长机的编队。最近的F-15E从我旁边一闪而过,同时滚动副翼表明他知道已经 “死亡”了。编队中剩下的敌机非常激动,并意识到有一架F-16正在他们的裤裆里。我试图解禁AIM-9导弹搜索头去捕捉最后面的F-15E,但这时天空中已充满了闪光弹,包括我自己的

“笨蛋,现在该怎么做?”我对自己说,我不能按计划干掉编队尾部的F-15。由于计划被破坏,使得我由一名头脑清晰的精英杀手变成了一个大笨蛋。头脑中快速清晰的思维被所有飞行员的头号祸害——随意思维所取代,混乱的思维中产生了一个愚蠢的念头“机炮射击最后的F-15”,这就是当时所有我能想到的。“机炮射击最后的F-15——是的,也许会有用”,出于本能反应,我拉杆达8G,做出了平时练习中做不出的转弯角度。当我开始转弯时,我在F-15E的90度方位角,4000英尺处,转弯结束时正好在机炮射击参数包线正中,并捕捉住最后的那架F-15E。那架F-15的反应就像有一块木板拍在它的头上。同时我的转弯让我感到很吃惊,我想我的转弯肯定也吓呆了那个F-15E飞行员,因为他根本没有急转逃走,而是保持转向我,让我更容易射击。
我喊道:“Tracking kill on the F-15E at 17,000 feet , nose low, passing through west”。好了,现在是2比1的战斗了,"现在,那两架见鬼的F-15在哪儿呢?"我做了个翻滚,检查了机腹下方,在8点钟方向目视捕捉到一个目标。两架F-15E在6,000英尺处,情形不算太坏——我可以做一个高G转弯,与他们迎面交错而过,我滚转到把我的升力矢量对准他们,然后开始拉秆。没有反应,机首一点反应也没有,当我意识到这是由于在刚才的转弯中,愚蠢的把飞机速度从450 knot减到 150 knot,我的思维变得清晰起来,我将要自己吞下这枚苦果。我有两个选择——都是致命的,一个是为了获得能量而加速直飞,成为导弹的目标,另一个选择是试图转弯直至速度完全丢失,成为敌人机炮的靶子,两个选择都是不错的,但战机飞行员的本能使我向最近的F-15E转过去。战斗结束了(在此之前,我做了一个无力的机炮逃脱动作)。
错在哪儿呢?直到进入3比1转弯战斗之前,我一直都做得很正确。F-15E是世界上最好的对地攻击战斗机,也是一种令人尊敬的空优战斗机,在性能上非常类似Turkey(F-14的昵称)。然而,对于以转弯见长的F-16来说是不相称的,因此我所获得的射击机会绝对是滑稽可笑的。在1对1的情形中,许多战斗的成败依赖于战机飞行员作机动的能力。在和F-15E的战斗中,我应当意识到我的脱离窗口和脱离(这些概念将在第四章被讨论)。另外,我消耗了过多的能量在那个急转弯上。BFM是战机飞行员必须学习的最重要的技能。在这个例子中,我像一个水管工人拼命扳管子那样飞BFM,这不是一名战机飞行员应做的,和应付出的代价。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:44:40 | 显示全部楼层
第二章
进攻性BFM

进攻性BFM

秋天,佛罗里达州坦帕,麦克迪尔空军基地,在一个伟大的日子里,我和绰号“胜利者”的第61战斗机中队飞了一场BFM。这是我第七次飞F-16C,我很快就爱上了装有通用电力公司的强大引擎和增强的航电系统的F-16C战机。我以前在F-16上的850个飞行小时是飞F-16A,F-16A比起F-16C来,更轻(更原始)。F-16A装有老版本普惠公司的F-100引擎,这在当时是个不错引擎,但比起第61战斗机中队的F-16 Block30所装备的通用电力公司的F-101引擎来说,动力显得有些不足。然而,我最近的500小时的飞行时间都是在飞令人尊敬的A-7D海盗II攻击机,装有普惠公司引擎的F- 16A甚至在我的记忆中逐渐消褪。

我在五年前已经离开麦克迪尔空军基地和F-16A,前往亚利桑那州图森进行A-7D战机训练。在我到达后,我所在的国民警卫队飞行中队本来预期先飞一到两年的A-7,然后转飞F-16。“一到两年”结果变成了五年,在这五年中,除了低空飞行和轰炸,轰炸和更多的轰炸,其他什么也不做。不要误解,我并不是反对轰炸。仅仅想说明当你所做的全是轰炸时,你会衰老的很快,尤其当你是一名空战教官时。我们在A-7战机上做一些所谓的“空战”,但这种空战就像观看电视上的保龄球比赛——又慢又乏味。你大约在400knot进入战斗,速度很快就变得越来越慢。在做一个 90度的转弯之后,没有人还有任何能量做机动,没有几分钟的持续直飞,是不可能获得任何能量的。大多数的空战以平手结束。年复一年的这种空战练习使我的 BFM技能退化了,甚至当听取一场BFM的任务报告时,我的手都会不由自主碰碰别人(我也只能坐在那儿嚼嚼口香糖,就怕伤害自己)。

但现在,五年后,我非常高兴能回来驾驶着F-16在阳光灿烂的佛罗里达州上空飞行。滑出起飞时,我依然注视着头盔前垂下的浓密的乱发,我像个孩子般的裂开口,深深凝视着。这些与战斗不相关的看上去还不算太坏。唯一要算计的是头脑里还有什么,我的头脑中充满了所有正确的BFM术语和技术,但仍然需要注意,对一个曾经优秀的美国老飞行员而言,所有这些会不会在1G的负载下就由于紧张而忘掉。

在F-16的课程提纲中,这一部分被称作BFM-1。 BFM-1包括从相距3,000英尺到9,000英尺的战斗计划。双方战斗机都以300 knot速度进入,距离3,000英尺的战斗计划实质上就是一场机炮战斗。在发出“战斗开始”的命令时,指导者(IP)从前面的某个位置作了一系列机动飞出去,以确保当学生(你)试图把他套在机炮瞄准镜中能活下来。

在这场战斗中,指导者是个金发的家伙,我们都称他“模范小子”。 在发出“Fight’s on”指令的同时,他开始作了一个8G的急转,一个轻微的“异面”机动(译注:防御方和攻击方不在一个机动平面上)。我的飞机稍微转向他,当指导者开始机动时,我转向他进行滞后追逐了两秒钟,然后开始拉杆进行领先追逐。在接下来的两秒钟内,我意识到在滞后追逐里花费了太长的时间,因为当指导者开始轻轻拉高他的机首时,我不能把我的机首对准他。当战斗开始向上延伸时,我仍然在滞后追逐中。整个战斗从头到尾,“模范小子”保持目视可见,很快,战斗被喊到“Knock it off”。天哪!一切发生得非常快,整个战斗持续了不到10秒。在这场战斗中我是如此的落后,我感到自己被挂在飞机的尾巴上。我们又进行了一次,在3,000英尺距离处我重新返回,我决定首先要在心理上确信能追上他,否则我将永远也射不到这个家伙。

下一场战斗以同样的方式开始,但这次,我只做1秒钟的滞后追逐,然后直接进入领先追逐。在一场机炮战斗中,当你看到对手做出一个攻击性的 “异面”机动(译注:防御方和攻击方不在一个机动平面上)来阻止你射击,你就知道你将要赢。当我第一次进入领先追逐时,我把油门从加力状态收回,减速以防止超越。当我控制速度进入机炮武器包线时,“模范小子”知道他将不能把我留在滞后追逐状态中,或者让我超越他,因此他开始做机炮脱离动作。我抓住了他,获得了一次好的射击机会,以“杀死”结束战斗。


在下一轮战斗中,我从6,000英尺的距离处进入。6,000英尺距离是开始进攻的最有利的位置,因为你正好在敌机的转弯圆环外。(这一章你将要读到所有关于转弯圆环的资料。)在这次战斗中, “模范小子”开始以一个高G值的防御性转弯直接转向我,但我按教科书的标准进攻并且很快进入了机炮射击参数。当我接近机炮射击位置时,我看到了以前从未见过的情景。当我接近他时,“模范小子”反转他的转弯方向代替执行经典的机炮脱离动作,并且开始脱离我。当我开始重新进入射击位置时,他又反转他的转弯方向并开始脱离我。

当我进入机炮射程时被他搞糊涂了,因此我执行当我在被搞糊涂的时候常做的动作——机炮进攻动作——我把机翼转到与地平线平行并拉杆向上脱离敌机。一旦我处在垂直方向上,我就翻滚机身观察他在干什么。这个动作可以避免我在近距离超越敌机,同时也减慢战斗的节奏。在进入垂直方向并翻滚机身保持目视可见“模范小子”后,我注意到他的确非常慢,他的减速板处于张开状态。“模范小子”的战机看上去像就被一根绳子吊着,尽管如此,他仍有大约120knot空速。没问题,我保持机首向上,在我减去了一些速度之后,我开始向下返回战斗。他用尽了战机所有的能量(机动的潜能)来甩掉我,当我还没有射击时,他已经没有任何希望了。当两架战机都依赖加力而处于高攻角(AoA)时,战斗以我拥有控制权而结束。

我真的弄不明白他在机炮防守中搞什么名堂,直到后来听到“模范小子”汇报时的描述才知道,他执行的这个机动叫做“蛇形机动防守”。我们将在第三章中讨论怎样使用这个动作来逃避机炮射击。要使这个动作产生效果,必须要让攻击者在整个过程中试图跟踪防守者,然而在这场战斗中我并没有始终跟随他。当我看到出现这个动作时,我脱离了他。我的机动对蛇形机动防守起了抵消作用。

好了,有趣的事还没有结束。下一次战斗从相距9,000英尺处开始。在距离9,000英尺处,你完全在敌机转弯圆环外,因此为了进入机炮射击位置,你将不得不需要明白(或执行)更多的BFM。战斗开始时,当我飞进转弯圆环并开始第一次转弯时一切还不错。然而,当我保持以7个G转向“模范小子”时,事情开始变得糟糕了。当他把他的升力矢量对准我执行“连续转弯”的防守时,我保持继续转向他。当然,我的转弯速率比他要快,这是由于他已经转了一段时间而丢失了一些速度。然而他的转弯半径与我相比要小(也是由于他有较低的速度)。当战斗持续下去时,我使用我的较高转弯速率把机首指向他。但当我把他的战机拉进我的HUD时,感到有些不对劲。

“见鬼,到底哪儿出了问题?”

战斗的节奏加快了。“模范小子”是在我的HUD中,但视线率(line-of-sight rate,译注:可以理解成用肉眼盯住运动物体时,视线移动的快慢)非常大。事情发生得非常快,突然在我座舱里爆发 “helmet fire”————被认为是一种“头骨骨折”——引起战机飞行员的大脑经历一种快速的反进化。在这种状态下,你试图攻击和杀死眼前的一切,而不管什么后果。幸运的是,“模范小子”仍然不在我的正前方,因此在一系列快速模糊不清的“感到”不对劲的事件中,我射击了,但没打中目标并超越了。“模范小子”立即反转他的转弯方向,和我进入了一个平面剪刀状态。经过了一段时间的互相剪刀转弯之后,很明显双方都不能取得优势,因此“模范小子”喊到“Knock it off”并结束了战斗。在这场战斗之后,双方的载油量都到了bingo位,于是我们重新编队进行战损检查,然后一起返回麦克迪尔空军基地。

我唯一遇到的真正麻烦是在相距9,000英尺的BFM-1中。回来后把动作路线画在中队简报室的黑板上,我才理解当相距9,000英尺时,为什么不能在持续的高G转弯中对抗一架连续转弯的敌机。如果你这么做,最后阶段你将会以非常高的机炮射击角而告终。在战斗的某些时刻,你必须减轻G值,返回滞后追逐,并在进入领先追逐前接近敌机。第二章“进攻性BFM”将会展示好几个同等重要的BFM原则。你将不仅学习怎么去做(比如在相距9,000英尺的战斗中,在你的第一次转弯之后要减轻G值),而且理解为什么这么做。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:45:21 | 显示全部楼层
进攻性BFM介绍

进攻性BFM的最终目的是在最短的时间内干掉敌机。为了完成这个目标,战机飞行员必须理解基本的进攻性机动。把进攻性BFM想象成一系列流畅的滚转,转弯和加速有助于你的理解。一些在进攻性BFM中的机动是有名称的,但现代战机飞行员认为应根据驾驶战机进入控制位置的进攻性计划,,而不是根据执行一系列有名称的“移动”来对抗敌机的防御性机动。现代战机持续的机动性使得进攻性BFM的“移动——对抗——移动”的讨论成为过时。这个学习指导将反映当前的进攻性 BFM思想。

虽说是这样,但你仍然需要进攻性BFM技术的主要原因是用来对抗敌机的转弯。当你在一架直线水平飞行的敌机后面,使用油门控制你的速度跟在它的后面是件容易的事。然而当敌机转弯时,情形将发生明显地变化。正在转弯的敌机将会立即制造如图所示的问题。  


为了保持在武器包线内并控制敌机,你必须保持在它的6点钟位。为了能做到这一点,你必须维持对夹角,射程和方位角的控制。对第一章的回忆可知这些术语定义了两架战机之间的角度关系。上图显示了一架敌机的转弯是怎样改变攻击方和防守方之间的角度关系的。为了控制“角度”和留在敌机的6 点,攻击战斗机必须转弯。此图显示了为什么攻击方立即转弯不会有作用。如果攻击战斗机为了与防守战斗机相匹配而立即进入转弯,那么它将会以冲到防守方的前面而告终,这是由于他们转弯圆环的中心偏移了。

一个立即的转弯是无效的,或者不转弯而向前直飞也是无效的。像这种由敌机的防御性转弯所引起的夹角,射程和方位角变化的BFM问题,解决的方案是进行某种类型的转弯。问题分为两个方面——怎样转和何时转。首先让我们来看看转弯的技巧。

BFM和转弯

几乎所有的BFM都要包括转弯,为了能成功地在BFM中实施转弯,理解几个关于转弯的概念是很重要的。这些概念包括:能量,转弯半径,转弯速率,角速度和垂直转弯。

能量

“能量”概念是构成BFM整体的一个部分。战斗机有两种类型的能量:动能和势能。动能只是涉及到飞机飞行的速度或速率。势能则是可以“储存”起来转化成动能的能量。势能和飞机的高度成正比关系,高度越高,飞机就拥有更大的势能。同一架战机所在高度越低,势能也就相应低。一定要记住你可以转换高度(势能)为速度。同样地,你也可以转换一架飞机的速度为高度或势能。
你也可以通过改变机首的指向来转换能量,任何时候,你的战机作机动或转弯会“消耗”能量。当你执行一个高G的转弯,你将会“浪费”或丧失能量,这是个坏消息,但好消息是防御方也会消耗能量来进行转弯或自卫。

转弯半径和转弯速率

转弯的两个基本特征是转弯半径和转弯速率。转弯半径就是转弯圆环的紧凑程度。如果从一个俯视的角度观察,转弯半径就是以英尺为单位,转弯中心到你的飞机的距离。

怎样计算转弯半径并不重要,只需认识到转弯半径等于转弯速度的平方(TR=V2/gG,其中TR是转弯半径、V2是速度的平方、g是地心引力、而G则是G 力),意味着,转弯半径是基于转弯速度(或速率)的指数级增加。等式也包括飞机的G值。你拉得G值越大,转弯就越紧凑。尽管如此,转弯速度是平方,所以空速对转弯半径的影响比G力更大。

转弯速率是转弯中的第二要素。转弯速率指示了你的飞机围绕转弯半径或转弯圆环移动的快慢。也可以用一架飞机改变机首位置的快慢程度来描述。转弯速率以度数/秒表示,也取决于G值和空速。(转弯速率=KG/V,其中K是一个参数,G和V与上面转弯半径中所述相同。)

上面等式中G值越高,转弯速率也就越大。速度仍然是一个重要的因素。注意一下,G值被速度除,也即如果G值保持在最大,速度越高,转弯速率越小。相反的是,速度越低,转弯速率越高。

角速度:

你也许会认为减慢到最低空速并尽可能的拉杆是获得高转弯速率的最好的方法。但情况并不是这样的,在空速和G值之间有一个关系,在较低的空速下,你只能施加较少的G值,也就说,当你变慢时,你不能拼命的施加G值。在较低的空速下,机翼所产生的升力也较小,结果,导致了更少的施加G值的可能性。如果你的速度非常快(例如一马赫以上),你施加G值的可能性也较小。对每一架战机而言,为获得最高转弯速率有一个最优化的速度。这个使飞机具有最快的转弯速率和最小的转弯半径的速度被称作角速度。在大多数现代战机中,角速度都在400到500节之间。F-16的角速度在450节左右。


注意:在0.6马赫,飞机能拉9个G并以24度/秒转弯,在0.6马赫,飞机也能以1,500英尺的半径转弯。这就是飞机可能获得的最高转弯速率和最佳(紧凑)的转弯半径。飞机可以在更低的速度下获得相同的转弯半径,但转弯速率将会明显的降下来。例如,在0.4马赫,飞机能以1,500英尺转弯,但转弯速率将从24度/秒减到16度/秒。正确地分析这张图片,可知2度/秒的转弯速率优势就能让你控制对手。

飞行员可以通过下面四个途径控制飞机的速度:
节流阀位置
制动装置
机首相对地平线的位置
飞机G值
节流阀对空速的控制是缓慢的,你让冷空气进入得越快,喷出的气体温度越高。制动装置主要是减速板。机首相对地平线的位置也影响空速。例如,由于重力的影响,机首向下将增加你的速度。最后,G力会引起空速降低。回忆一下我们早先关于能量交换的讨论。没有战机能在中等高度下,长时间拉最大G值的同时保持角速度。当你拉G力时,你将会变慢。重要的是,由于你的第一个转弯通常是战斗中最重要的转弯,所以开始转弯时要以角速度进行机动。

战机飞行员应当根据转弯半径和转弯速率去思考。一架有着较高转弯速率的战机能以机动性胜过一架虽然转弯半径更小但转弯速率较低的战机。战机飞行员有句谚语“速率消灭”,意思是说,一个高速率的转弯比一个高紧凑的转弯更有优势,毕竟能够拉起你的机首指向敌机进行射击比能够飞出一个紧凑的圆环更加重要(这就是进攻性BFM所做的全部)。燃烧成火球的敌机将再也不会制造你的任何BFM问题。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:45:57 | 显示全部楼层
垂直转弯

我曾听过一种(不正确)说法,你的飞行与敌机有关而与地面无关。很明显你的飞行与敌机有关,同时你也必须注意到控制机首与地平线的关系。前面提到过,重力影响空速,重力也影响有效G 力。如果你把机首拉到与地平线平行的,重力将不会影响你的转弯性能。然而,当你把机首向上或向下拉时,重力将成为要考虑的因素之一。

图2- 4介绍了一个新的术语:向心G力(Radial G)。为了理解飞机是如何转弯的,你必须明白有两个因素决定飞机转弯时的转弯半径和转弯速率,第一个因素是你感受到的和在座舱G值表上读出的G值(座舱G力)。第二个是地球的引力作用下的G力(1G)。向心G力是飞行员用来描述决定战机转弯的有效G力。图通过描述战机做翻筋斗动作说明了这个概念。在图中,座舱G力(飞行员感受到的)一直为5G。你也应注意到,当战机直线水平飞行和向垂直方向拉杆时,有效G力或向心G力只有4G。重力被从座舱G力中减去,这样飞机只受4G的向心G力作用。当战机在完全垂直方向上(与地面成90度这一点),在座舱中拉5G,无论向上或向下,重力是不起作用的,因此这时向心G力等于座舱G力。当战机倒转并向下拉5G时,重力将在你的有效G力或向心G力上加上1G,所以战机在这一点时有效G力是6G。因此,向心G力可以描述成由座舱G力加上或减去重力(1G)所得的一个有效或转弯G力。


转弯空间

当敌机转弯时,也就给你制造了BFM问题。为了解决这些问题,你必须转弯。为了转弯和解决这些 BFM问题,你需要转弯空间。转弯空间是你和敌机之间的位移量或距离。有三种基本类型的转弯空间:横向(或水平)转弯空间,垂直转弯空间,和两者的组合。为了理解转弯空间的概念,你必须首先理解转弯圆环。转弯圆环是飞机在空中转弯时穿过的路径。
理解转弯圆环的概念是非常关键和重要的,这是由于为了转弯和解决敌机制造的BFM问题,你必须首先把你的战机飞进敌机的转弯圆环里。

这就是转弯圆环和转弯空间之间的关系。

一架敌机进行转弯来防御你的攻击,你为了转弯和保持在它的后面,你需要在敌机的水平或垂直方向上进行位移。如果你仍在敌机的转弯圆环外面就试图进行位移,将不会有作用。为什么?因为,假如你在敌机的转弯圆环外面,敌机将可以完成转弯并与你在近距离迎面相遇。这意味着敌机可以转弯并夺走你的转弯空间。图中显示了一架战机在防守者转弯圆环外面进行水平位移的转弯。

敌机只要保持转弯,你和防守者之间将没有转弯空间。在垂直方向上,原理相同。图中显示了一架战机在爬升时作一个老式的机动“high yo-yo”。

位于敌机的转弯圆环外面,在垂直方向上试图获得转弯空间是非常危险的。如果你在敌机的转弯圆环附近或外面进行垂直方向上的爬升,敌机将能把他的机首转向你。当你经过最大方位角(high aspect)时,你的机首低的同时敌机的机首高。当你经过时,敌机将首先使用重力增加他的向心G力,并可能转到你的后面。由于这个原因,不要试图在敌机的转弯圆环外面获得转弯空间。

在敌机的转弯圆环外面,你所做的任何机动都将延迟你进入敌机转弯圆环。为了转弯并解决BFM问题,你必须在敌机的转弯圆环里。在下一部分,我们将描述怎样确定你在敌机的转弯圆环里面或外面,和怎样使用BFM来获得和保持武器包线参数。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:46:31 | 显示全部楼层
解决进攻性BFM问题

我们所做一切的理由只有一个:进入武器参数包线并射击。BFM可以简化战斗到只需对付一个挂在降落伞上的家伙,这时你所做的全部仅仅是,看着他用手枪向你射击和向他挥手示意。任何时候如果你可以射击并结束战斗,就射击。问题是当你在敌机后面1.0- 1.5 nm,敌机转弯,你只有很短的时间在AIM-9M导弹的武器参数里。AIM-9M导弹和其他种类的热制导导弹一样——并不喜欢敌机在紧凑的转弯时产生的高视线率(line-of-sight rate)。你只有做一次射击的时间。如果你错过了目标,你最好准备执行进攻性BFM,否则你将会被一枚 AA-11导弹所终结。进攻性BFM的最好结果是获得一次机炮射击机会。怎么做?

敌机转弯,你第一个要问自己的问题是:“我处于敌机的转弯圆环里还是外?”

如果敌机的当前转弯速率能使他的机首指向你或接近你,那么你在敌机的转弯圆环外面。由于现代战机的高G机动力,如果你与敌机的距离在2nm以外,一般情形下你在敌机的转弯圆环外面。在1nm处,一般情形下你在敌机的转弯圆环里面,在1-2nm之间,你处于过渡区域。当然,这些距离对战机飞行员来说并不真的紧要。当你在敌机后面时,你只需按照你所见的飞行。当敌机转弯时,你预测他的转弯方向并基于这个预测进行机动。例如,假设敌机只拉4G转弯,那么在2nm处你仍在他的转弯圆环里面。图中显示了2nm距离处的目标拉4G和拉7G转弯的区别。


然而在紧急关头,大多数飞行员拉的G值是远大于4G的,因此,按照你所见的飞行。

如果在战斗开始时,你在敌机的转弯圆环外面,那么你不在进攻性BFM中——你处于迎面BFM中。迎面BFM是第四章的主题,但先暂时考虑一下在这种情形下AIM-9M导弹的射击,敌机不能射击你,直至你的飞机在他的机首40度范围内。在他迫使你进入导弹的最小射程之前,你应当能获得一次好的导弹射击机会。

机炮射击程序

一个好的BFM机动将会把敌机套在你的机炮瞄准环中。通过理解一系列动态的进入位置,逼近和射击,你将可以击落他。

进入机炮射击参数

是讨论为了保持在敌机的后面,如何和何时转弯的时候了。你与一架急转的敌机的距离在1.5nm以内,你需要转弯空间转到他的6点位。第一步是观察敌机的转弯。如果你在敌机的转弯圆环外面,那就做好迎面BFM战斗的准备。如果你接近或在敌机的转弯圆环里,你将有一个位置优势。如果出现射击机会,就射击,但也不要傻傻的看着自已的导弹而忘记BFM。下一步,飞往敌机转弯的地方。如果敌机释放干扰箔条和闪光弹,将把他开始转弯的这一点标记在空中,飞进这一点的所在位置(称为“进入窗口”)。此图中显示了“进入窗口”。 “进入窗口”位于敌机的转弯圆环里面。一旦你进入这个窗口,你应当开始你的高G转弯。

在图中,F-16在滞后追逐中进入敌机转弯圆环里的这个位置。F-16通过飞进这个位置,获得了敌机不能使用或夺走的水平转弯空间。你也应知道,当敌机与你的机首呈30°夹角时,你处于“进入窗口”位置,并且必须开始转弯。

当你进入后与敌机是这种关系时,开始你的转弯。记住角速度。如果你太快或太迟进入这个窗口,由于你将没有足够的转弯速率跟上前面的敌机,你将会滞留在滞后追逐中。
 楼主| 发表于 2009-6-26 20:47:09 | 显示全部楼层
下一步是拉7-8G转向敌机。当你转弯时,保持你的机首在滞后追逐中。如果你看到你的机首接近纯追逐,放松G力,保持在滞后追逐中,直到你距敌机3,000英尺。在这个距离,进入领先追逐,并准备做一次机炮射击

当你距离敌机在3,000英尺内并处于领先追逐或纯追逐时,你通过调节节流阀来保证不会超越敌机。注意这一点。以小于45度的夹角(Angle Off)逼近敌机,并作领先追逐或纯追逐时,用节流阀的位置控制你的逼近。当你骑上他的马鞍(6点钟方向)做一次机炮射击时,你必须与目标的速度相匹配。在大多数情形下,只需要不断地调节你的节流阀。额外情形下,不仅要切断油门和打开减速板,还要做“异面机动”(out of plane)来控制你的速度。如果减小油门和打开减速板也不能把速度减到足够慢,翻滚你的飞机使你的升力矢量方向与敌机的机动平面相异并拉杆。保持滞后追逐大约两秒钟,然后放松G力,并观察敌机。当他在你座舱上方开始前移时,就是你返回的时候。当你回拉时,使你的升力矢量方向指向敌机的前面。

做一次机炮射击

敌机与你的机首距离在3,000英尺之内。怎样做一次机炮射击呢?与大多数美国战机一样,F-16装备着一门M61 20mm的机炮。M61以每秒100发的射速发射高爆燃烧弹(HEI)。在适当的射程,机炮就像一个威力巨大的电锯。然而,为了锯开敌人,你必须理解射击的基本原理。
为了能击中目标,你必须满足以下条件: 1.你必须进入射程。根据方位角(Aspect),射程是变化的,通常在低方位角下是2,500英尺,在高方位角下是4,000英尺。
2.你必须使你的机首处于领先追逐状态。机炮射出的炮弹是非制导的武器,需要一些时间击中目标。大多数机炮射击时炮弹的飞行时间(TOF)是0.5到1.5 秒。如果你将机首直指敌机并开火,那么炮弹的落点就将在敌机的后方。假如炮弹以光速行进,那么你可以直接射击一架正在转弯的敌机。由于炮弹的移动是相当地慢,你必须拉杆领先一些,然而在近距离,领先追逐可能并不非常明显。

3.你必须和目标进行同一平面上的机动。当飞机转弯时,它在天空中划出一个圆环,并产生一个机动平面。为了用机炮射中目标,你必须与目标在同一机动平面内转弯。例如,敌机飞一个loop(筋斗)产生一个垂直方向上的机动平面,你不得不与目标在同一机动平面内也飞一个loop(筋斗)。

使用机炮准星

新的F-16和F-15机炮准星称作EEGS。EEGS代表增强包线机炮瞄准仪。EEGS的漏斗使飞行员能通过比较目标的翼展和漏斗的宽度来决定正确的开火距离。其他在HUD上重要的瞄准标志是机炮十字线(gun cross)。机炮十字线表示炮弹的脱离线。你可以把机炮十字线认为是炮管。炮弹从机炮十字线处直飞出去。


那么,怎样使用机炮漏斗呢?F-16上的机炮轴线校准测定数据是6。这意味着机炮被调整到在1,000英尺处80%的弹着点位于直径6 英尺的圆环里。这是集中模式。你可能以更高的火力扫射但错过目标,也能以致命性的扫射蒸发目标,这取决于你的机炮准星质量(和你的瞄准能力)。空战环境总是动态变化的,被攻击的目标为了活下来,一般会做激烈地机炮脱离动作。由于准星(和你的反应)不及时,可能会出现你获得了精确的瞄准,但只是击中了空气。准星已经稳定的对准了目标,但你却错过了目标。为什么会发生这种情况呢?准星说谎的原因是,目标的逃脱动作比准星的反应要快。解决问题的方法是做不精确射击。通过使用EEGS漏斗射击目标经过的不确定区域。当目标的机翼与EEGS漏斗宽度相匹配时,EEGS漏斗将给你一个“完美的解决方案”。然而如果目标正在做脱离机动,那么“完美的解决方案”也会出错。  


这儿是关于如何联合使用机炮十字线/机炮漏斗干掉敌机的提示:

1. 把机炮十字线放在目标的前面。图片中目标的机首前伸出一根传感器管。机炮十字线应当放在敌机传感器管的延长线上。如果目标改变他的机动平面,那么机炮十字线应放在假想中新的传感器管延长线上。
2. 下一步,通过把目标的机翼压在漏斗线上领先目标。这将使你的炮弹轨迹在目标的前面。
3. 开火的同时放松G力,这将使目标从漏斗底部移到顶部。当目标机翼在漏斗里时,停止射击。
4. 稍微偏离敌机所在机动平面。这样当敌机爆炸时,就不会让敌机的碎片被你的战机进气管吸入。

这种使用机炮十字线和EEGS漏斗的技术把炮弹轨迹放在目标的前面。当你放松G力时,目标将飞经你的炮弹轨迹。

战斗机飞行员训练科目:进攻性BFM

这里有一些战机飞行员凭经验提出的进攻性BFM训练科目。

1. 应当总是一人训练,另一人辅助训练。

2.通过开始并排进行一字编队,然后执行如图中所示的“同面”机动是很容易建立起进攻性战斗的。在进入尾随编队之后,前面的战机开始做一个30度倾角的转弯,后面的战机根据需要使用领先追逐缩小距离或滞后追逐增大距离。双方飞行员都应该控制合适的速度。间距在1英里或更大时,速度在400- 500 knot。间距在3,000英尺时,双方速度都不应超过300 knot。当间距小于或等于3,000英尺时,任何超过300 knot的速度将会引起视线率的过大,从而使进攻方无法处理。

3.为便于讨论,我们称训练飞行员为“Falcon1-2”,前面的飞行员为 “Falcon1-1”。战斗应当开始于尾追者呼叫:“Falcon one- two is established at 1 mile and ready.”前面的飞行员应当呼叫“Falcon one- one is ready—fight’s on.”在“fight’s on.”的同时,Falcon1-1应当进入一个防守性转弯。当进攻性战斗开始时,双方都应使用全速。如果进攻性战机不能进入机炮射击位和成功射中,防守者做一个5G的水平转弯,再次建立战斗。继续这个计划,直至进攻者能击中,然后进入到一个稍微复杂的交战中。
发表于 2009-6-26 21:01:53 | 显示全部楼层
又是好东西呀   就不客气了
发表于 2009-6-26 21:33:56 | 显示全部楼层
怎么天天看27在论坛也不来TS飞飞呢!!
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