F-16有优势,米格-29就早期依靠头盔瞄准和离轴发射空空导弹占了下便宜
1990年两德统一,原东德空军装备的米格-29归联邦德国,美国迅速派飞机进前往德国佩尔森空军基地,安排F-15、F/A-18和F-16等与其进行空中对抗寻找对付米格-29的办法。
在关键的重头戏,双方同级别战斗机F-16与米格-29进行的对抗中,美国有点欺负人,当时是派出F-16 C/D block 30。结果在超视距和机炮战中都取得优势,但在狗斗战项目中以2:8的大比分告负。
但这主要是靠头盔瞄准器和可以离轴发射R-73格斗导弹占据优势,米格-29不仅发射导弹所需要时间更短,而且可以在大范围偏离机首方向情况下发动攻击,从而在格斗中拥有远超对方的开火机会。苏联在航电技术远不如美国情况下,依靠出色的设计,整合出相当先进的设备,这点确实不错。
米格-29的ZSH-5MKV2飞行头盔和单目式瞄准器,目镜中的准星对准目标即可以发射导弹进行攻击。
正式通过东德等原东欧国家装备的米格-29,美国获得米格-29的详细性能,并可以一手比较双方战机。美军一位飞过500小时米格-29的教官弗雷德·克里夫顿(Fred Clifton)中校,曾发表过文章对双方飞行性能进行了详细对比,参考价值与可信度较高。
他认为米格-29在高空高速方面有较大优势,飞出过2.32马赫的极限速度,而F-16因为椭圆形皮托管进气道超音速阻力太大,无外挂情况下也只能勉强飞出2.05马赫。但在低空情况下,虽然两者都有1500公里/小时的表速限制,但是米格-29只有进行俯冲才能达到这个速度,而F-16可以轻易达到,而且要轻踩油门避免超速,因为其限速的真正原因是聚碳酸酯座舱罩会变软,并最终破碎。
F-16的皮托管式进气道结构简单、重量轻,但是超音速情况下损失非常大。
在转弯性能方面,中线油箱被用完前,米格-29被限制在4G,而F-16可以达到7G。在抛弃副油箱之后,米格-29只有在0.85马赫下,才可以进行9G机动,而F-16可以在超过1马赫情况下拉出9G的机动。虽然米高扬设计局广告中宣传可以拉出12G的机动,但德国空军使用极端方式操作后,在垂尾基座上发现了裂缝。
按照克里夫顿说法,F-16实际飞行中可以轻易拉出10.3G的过载而不影响结构安全。
在飞行操控系统方面,克里夫顿更是对米格-29进行最猛烈的批评。米格-29当时还是使用液压机械操控系统,可以说是三代机里面最恶劣的操控品质。通过弹簧和滑轮预设手杆来模拟不同速度和高度情况下控制力变化,虽然有套增稳系统,但让飞机响应变得更加迟钝。并且在飞行期间,操纵杆总是在控制面范围做着范围4厘米的随机运动,如果松开油门杆的话,还不会回到原来位置,整个操作米格-29期间,飞行员必须时刻保持高度警惕,而且使用机炮瞄准非常困难,因为飞机进行精确操作时响应非常慢。
与此相比,F-16使用四度余电传操控系统,响应非常灵活,而且气泡型座舱视野非常开阔,后倾斜座椅与侧向操纵杆在进行大机动时,操控品质“宛如梦幻”。
实际上伯伊德等能量机动理论,除了单位剩余功率理念外,还有就是建立快速反应优势。米格-29虽然使用双发中推布局,不惜将自身作战距离拉低到“机场围墙保卫者”来确保整体推重比,但是他的操控性能、自身结构强度大大浪费辛苦建立的优势。
米格-29在后续改进中,从米格-29SMT开始加装电传操控系统、增强结构强度、加装副油箱等方式。但已经太迟了,而且其整体上还是临界稳定+机械增稳的布局方式,在操控性能和推进效率上不如F-16的静不稳定布局。
因为使用机械操控,米格-29跟F-15一样是采用临界稳定的布局模式,而F-16和苏-27等都是应用静不稳定布局模式,静不稳定设计布局对于飞机灵活性有极大帮助,可以改善20%左右推进效率。
能量机动理论,是指战斗机飞行包线内任何一点,单位重量剩余功率高的一方总是可以占据优势。
能量机动的公式:飞机的剩余功率=(推力-阻力)*飞机速度/重量。
根据这个公式我们不难理解,能量机动就是关注克服了阻力后,飞机的加速性如何。而不去关注飞机瞬时盘旋,滚转等参数。在实际作战中,能量参数表现为飞机的爬升率,平飞加速性,俯冲加速性,还有稳定盘旋能力。
理解了这个理论的含义,我们再来看一下米格-29和F16的飞行性能的对比。
从这张表格我们清楚的知道,米格29最大军用推力可达99.8KN,最大加力推力室162.8KN,而F16的最大军用推力是79.2KN,而129.4KN;而二者空重分别是11吨、8.57吨。根据能量公式,飞机的重量是用来做分母的,因此是一个相当重要的参数,所以要讨论米格29和F-16的格斗就必须对飞机的重量做一个约束,否则讨论就没有意义了。
国外其实已经有人画出过Mig-29和F-16对比的能量包线了。纵坐标代表高度,横坐标代表速度,而红色和蓝色线条分别代表F16C和Mig-2在携带50%燃油和两枚空空导弹的情况下,等过载(1g,3g,5g,7g,7.5g,8g,9g)的飞行包线。左边的图是军用推力下的飞行包线,右面的图是开启后燃器后的飞行包线:
简单理解的话,谁的等过载包线能把另一方包线包住,谁的能量机动性就越强。从这两张图我们不难看出,不开启后燃器的情况下,Mig-29在12000m以上的高空,飞行包线基本上可以包住F-16,因此这个高度以上Mig-29机动性总是比F-16强;只有7g过载的包线F-16和Mig-29互有胜负,F-16可以在更宽的速度域上做出7g过载,而Mi-29可以在更宽的高度域上做出7g过载;
在开启后燃器后,Mig-29基本上在任何高度和速度上飞行包线都可以包住F-16。
所以总的来说,Mig-29在狗斗能力上比F-16更强。Mig-29不仅拥有更大的飞行包线,而且爬升率比F-16高76m/s,在实际格斗中也可以借助快速爬升获得势能-再通过俯冲获得更高的速度来击败F-16。
两飞机推重比相差不大,最大正向垂直过载都是9g,都使用水平尾翼在后的正常气动布局。但是气动结构差别较大,米格29使用了升力体气动结构双发动机宽距安装,双垂尾。这种结构升阻比大垂直稳定性好有利于垂直机动。f16使用了常见的单发,单垂尾,中单翼常规气动布局。这种结构轴向转动惯量小,适合于水平机动。因此米格29的垂直机动性好,f16水平机动性能好。