原创不易，请认可价值，本文为“今日头条 英雄光”原创，转载请注明出处 2020-4-2
超机动能力是什么？我们最近好像在哪里都能听到超机动能力的概念，但是大多数的报道却并没有真正的对超机动有很深的解释，这样支起锅碗瓢盆，切好菜肉，却撂挑子走人，剩下的任由网友自己发挥的不负责任的行为带来了一些争议。
我们都知道超机动这一名词在网上大规模传播是由五代机的4S标准带起来的，但是4S标准本身就是由F-22总结出来的经验式准则，没有严格反复的审核，其存在很大的局限性。（详情见上篇《发展的五代机理念》）
F-22，世界上第一架五代机
4S标准出身不规范，自身就有问题，再加上解释也不明确，网友们在自行填充概念的过程中，意见产生分歧是十分正常的，其中很多人对于超机动能力就有不同的看法。
（PS：其实这是非常自然的过程，超机动的英文释义，Super Maneuverability，就带有很大的不确定性，什么才是super呢？）
目前对于超机动的含义有三个比较主流的解释：1. 过失速机动能力；2. 超音速机动能力；3. 更强的机动能力，即高机动性。其中认为超机动就是过失速机动能力的人是最多的，超机动=过失速机动能力也的确是正统。
（PS：虽然没有明确的4S标准，但是对于超机动，学术界是有明确定义的，即超机动=过失速机动能力，该定义在很多相关论文中出现过多次，比如研究如何提高飞机做过失速机动能力的安全性的论文等。）
所以“超机动能力的定义究竟是什么”这个问题的答案已有，正统已定，那么这篇文章的意义何在呢？我想分别介绍一下三者的概念和意义。
我国五代战机J-20
（PS：还是那句话，作者非专业人士水平有限，文章中可能出现错误，欢迎在评论区理性讨论。）
超音速机动能力- 超音速机动能力的定义
超音速机动能力，很简单，顾名思义就是，飞机在超音速区间内的机动能力，主要指稳盘。有人可能会质疑：超音速机动有什么用？谁会在超音速空战呢？这样的说法看上去没有毛病，因为大多数WVR（视距内）作战都在高亚音速区间内，纯粹狗斗的速度区间可能会更低。
但实际上，超音速机动能力还是很有必要的，我们都知道超音速阶段飞机的能量很高，这可以帮助此时发射的导弹有更大的初速度，那么导弹的平均速度和有效射程都可以提高一大截。而且保持自身的能量，也可以让战机在随后的战斗中有更多的选择空间。
我国J-10战斗机
（PS：这些动能既可以帮助飞机转化为高度，也可以让飞机进行瞬盘，领先敌人完成指向，抢先攻击。当然一架飞机能量充足和SEP高是两个概念，比如以2Ma的速度飞行在1W米高空的米格-25，此时飞机的动能和重力势能很高，总机械能非常高，但是SEP显然还是很差劲。）
- 超音速机动能力的优势
我们以F-22举例，来观察一下超音速机动能力的好处。据说F-22在1.7Ma时还能够完成6.5g的稳盘过载机动（这是很了不起的能力）。
假设相同高度下，飞机A和F-22在各自12点钟方向，即迎面飞来。飞机A和F-22同样在1.7Ma的速度，F-22凭借隐身能力抢先发现并发射了导弹，然后拥有6.5G稳盘的F-22可以在发射导弹之后，在1.7Ma以一个较大的角速度完成转向，这样迎面而来的飞机A只能跟在F-22后面吃灰。
F-22
我们将F-22换成飞机B，这样就能看出超音速机动能力的效果。
假设相同高度下，飞机A和飞机B在各自12点钟方向，同样在1.7Ma下，飞机B抢先对飞机A发射导弹，但飞机B并不具备超音速稳盘能力，所以在转弯离去的过程中，为了尽快完成转弯，只能进行瞬盘，那么SEP＜0，速度急剧下降，很可能会掉到亚音速区间，那么八成会进入飞机A的攻击距离，如果不掉头也会进入对方的攻击范围，无法躲避攻击。
当然上面的两个仅仅是例子而已，没有详实的细节，经不起推敲，但实际上透露出的现象是需要注意的。
F-22相对于飞机B，不需要进入飞机A的探测距离和其导弹的发射距离，可以自己选择的战场。也就是说F-22并不需要将自身的速度降到亚音速去和敌机进行WVR的作战，也可以时刻保持较高能量的一个水准，可以直接在超视距内干掉对手。
F-22战斗机
- 实现超音速机动能力的条件
那么怎样才能实现超音速机动能力，其他战机有没有这种能力？实现超音速机动能力（稳盘），最重要的就是：过载和SEP，即要达到这个过载，其次SEP必须＞0，因为大于0才是稳盘。
笔者以前的文章介绍过“过载”这个概念，它可以看成是加速度，6G过载的含义就是，升力 推力的法向分量的合力为重力的6倍，所以在超音速如何达到6G稳盘过载：
1. 升力要尽可能大；要不然可能达不到重力的相应倍数，从而没有过载。
2. 升阻比也要高；因为从SEP公式上来看，（ΔT（cosα）/W-n/K ）V，如果K很小的话，在过载n很大的盘旋中，SEP很难＞0，SEP＜0直接就是瞬盘掉能量了，那就和稳盘无关了，那就是上面的飞机B了。
这一点也可以看做是尽可能减小阻力系数，公式也可以写为（ΔT（cosα）-D）V/W，可以看出来就是尽可能使剩余推力大于阻力D，而翼面积S是不会变的，不掉高度和速度，那么空气密度ρ变化很小，速度V不变，那么想减小阻力D只能通过减小阻力系数Dl上下手了。
减小阻力的话主要是，波阻和配平阻力，具体怎么做，以前的文章多次赘述，在此就不提了。
F-22
3. 超音速下发动机的推力要有保障；这点从SEP公式也能看的出来，ΔT剩余推力是十分重要的，其对SEP的高低有着很大影响，但发动机推力随着高度的上升和速度的增加有着很大变化，如何在超音速阶段保持强劲的推力？
这不仅要从发动机自身出手，对进气道也有很高的要求，毕竟总压恢复系数必须合适，在此不多提了。
4. 优良的超音速下的俯仰配平能力；我们知道高过载的必要条件是很高的升力，要不然根本到不了重力的相应倍数。
但是升力高了，俯仰力矩就会增大，原因很简单升力增大了，不管是攻角还是速度增大时，升力中心的位置是在变化的，尤其在超音速的情况下，作用点距离重心的距离肯定是在增大的，所以力矩自然是增大了。
那么必须想办法配平或者减小俯仰力矩，减小俯仰力矩的方法就是静不稳定设计，配平的方法是远距鸭翼和TVC，详细的我在以前的文章中介绍过，虽然这里远距鸭翼和TVC是为了俯仰配平，以前文章中说明的是减小配平阻力，两者不完全相同，但其实原理是一样的，在此不提了。
（PS：所以说TVC对F-22的帮助很大，不仅减小了其配平阻力，也为其提供了可靠的配平手段。）
F-119向上偏转提供了抬头力矩，向下偏转提供了低头力矩
过失速机动能力- 过失速机动能力的定义
超机动能力的正统就是过失速机动能力，过失速机动能力的定义：飞机在超过自身的失速攻角之后，仍然有完成机动动作的能力。实际上过失速机动这五个字概括的已经非常到位了，超过失速攻角的机动能力。
- 过失速机动能力的作用
过失速机动能力其实很繁杂，各自的作用也不完全相同，我们举三个例子：J turn，J turn是一个快速完成180度调头的机动能力，这可以帮助飞机快速的完成转向，这个机动能力毫无疑问是十分有用的。
眼镜蛇机动使飞机的机头快速扬起，在短暂时间内以90度左右的攻角进行平飞。这个机动能力，我大概能想出两个作用：1. 在追击过程中调换两者的位置；2. 改变机头指向，使飞机可以攻击上方的目标。
侧卫的眼镜蛇机动，看前鸭翼的话，应该是苏-30MKI或者苏-30SM
落叶飘，落叶飘就是飞机一边绕偏航轴“自转”，一边坠落高度，就像掉落的叶子一样，所以取名为落叶飘。
F-35落叶飘，该机应该是AF-09号机，试验高攻角机动的，如果我没记错的话
落叶飘的作用是能够让飞机快速的环绕一周，非常快速的转变机头指向。
诸如过失速机动能力很多，作用也各不相同，但基本上过失速机动能力都能够快速的改变机头指向，无论改变过程的快慢。
- 过失速机动能力是否有实战价值
关于过失速机动能力是否有实战价值的争论到处都是，有些人认为过失速机动能力具备实战能力，有人认为没有。
关键点在于能量的损耗和这种快速的机头指向是否有意义。我们从上面两个动图能看出来，两架飞机都在过失速机动能力的过程中损失了大量的能量。
眼镜蛇机动的侧卫损失了基本全部的动能，飞机的飞行速度基本全掉没了，你可以看见在机动结束时，还准备下降高度，来换取动能。F-35也一样，不仅飞行速度基本为0，还在狂掉高度。
低能量战机很容易在后续被高能量战机击落，所以过失速机动能力不具备实战能力。
苏-27
而且虽然两者均快速的改变机头指向，搭配大离轴角的导弹，可以抢先扭转不利局势，发射导弹攻击敌人，但这样的机头指向有实际意义吗？
（PS：我仔细想了想，过失速机动能力应该主要是用来扭转不利局势的，如果占据位置优势的话，那根本没必要这么做，只需要保持自身的优势不断地攻击即可。不过也可能我想岔了。）
我们且不说导弹是否能在短时间内发射或具备超高攻角下发射的条件，我们就说导弹的初始能量问题。此时飞机的速度很低，那么导弹的初速度必然很低，就像超音速下初速度高对导弹性能有很大提升一样，此时的效能自然不可同日而语。
不过支持的人也拿出了观点，在WVR中，即使是这样的导弹也完全够用了，很对，也的确是这样。
苏-57
我个人的看法是部分过失速机动能力具备实战能力，比如J turn 90度的离轴角导弹，我们可以假设一下这种场景如果我的前半球没有敌人，那么敌人肯定在我的后半球，我只需要一个J turn搭配90度离轴角导弹，就可以攻击到任意位置的战机，除非其转入垂直机动。
（PS：其实过失速机动能力是否有用的问题，可以转化为能量机动VS角度机动的问题，在这里角度机动指机头指向能力。随着导弹技术的发展，指向能力受到很大重视，在WVR空战中到底是先指向更有用还是能量机动更有用，引起了众人广泛的争论。这个笔者会再后来单独成立一章，写一写稳盘，瞬盘，机头指向，能量机动和角度机动。）
J-20战机
- 实现过失速机动能力的条件
虽然能做过失速机动的飞机有不少，苏-27，苏-35等一票侧卫系战机，F-15，F/A-18，F-35，F-22甚至萨博龙氏这样的截击机也是可以做到的。但也不是什么战机都能做的，那么实现过失速机动能力的条件是什么呢？
我们首先要有一个概念，能做过失速机动能力不等于良好的机动能力，即过失速机动能力和能量机动基本无关联。可以举出大量的反例来证明这一点，台风无法做过失速机动，但其能量机动性很不错，上面提到过的萨博龙氏也是个典型。
1. 一定要有高攻角状态下的稳定性，在此状态下，飞机的滚转角和侧滑角不能越变越大。
2. 攻角增大要有收敛性，也就是俯仰角不能持续发散，达到一定攻角后，俯仰净力矩应该重新变为低头力矩。
3. 过失速状态下要具备三轴操纵能力，如果本身气动设计和飞控不支持的话，那么可以通过TVC来获得这样的能力。
侧卫系战机基本都是过失速机动的高手，本身也有优良的机动能力
高机动性顾名思义高机动性实际就是在传统的机动能力上比四代战机做得更好，比如稳盘，瞬盘，加速性等，其实就是超级能量机动，以前的文章中已经说了很多次了，此处就不多解释了。
不过这个标准实际上也比较难做到，四代机可是专注机动性的。而且不同四代机的机动性能也有优劣之分，这样去描述也有些笼统，模糊。不过总归有比较明确的定义，那就是非常优良的机动性。
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