為啥五代機可以超音速機動而四代機不行？

01-22

這個問題困擾本人很久了。有介紹說五代機可以在1.6馬赫左右速度做6G的機動而四代機在超音速條件下基本沒有機動能力。這是為啥啊？單說空氣阻力的話1.6馬赫的空氣阻力甚至比高亞音速還小啊。同樣6G機動產生的過載也應該一樣啊。求教各位大俠了。

@某火星的法師學徒的答案和評論說的很好了，一是配平，二是發動機剩餘推力，決定了五代機的超音速機動性遠超四代機。

我主要是想吐槽下問題中的「單說空氣阻力的話1.6馬赫的空氣阻力甚至比高亞音速還小啊」，一眾不能超巡的四代機哭暈在廁所啊，波音737說既然我能高亞音速飛，俯衝加速後也能飛馬赫1.6┗ ( ˙-˙ )┛

題主應該是看過一些氣動的資料，知道馬赫1.6的阻力係數低於高亞音速，但這只是阻力係數啊！阻力等於阻力係數乘以動壓，動壓跟速度平方成正比，馬赫1.6的動壓是馬赫0.8的四倍，你再看看哪個阻力大？

主要是常規布局的配平問題。

超音速飛行時升力中心相比亞音速飛行時會大大後移，而重心又不變，為了維持平飛就只能靠控制面提供一個抬頭力矩。對於常規布局來說就是平尾向上翹。

考慮一下槓桿原理，我們把升力中心視為支點，升力中心後移，則平尾的力臂就會變短，而重心的力臂會變長。為了保持平飛，平尾需要偏轉更大的角度才能平衡重心的低頭趨勢。但是顯然平尾的偏轉角度是有限的，這種情況下，平尾偏轉到同樣的角度，所能提供的凈抬頭力矩就會比亞音速時小不少，也就是說，能拉出來的過載小了。

平尾配平時的偏轉還會提供額外的阻力，也就是「配平阻力」。這對超音速性能也會有相當的影響。

另外常規布局的四代機（嘛我還是習慣說三代機）一般在亞音速下放寬了穩定性（重心在升力中心附近甚至之後）以提供更好的俯仰響應速度，但是在超音速情況下升力中心後移，飛機又變成穩定的了，也會影響機動性。

然而我為什麼一直強調「常規布局」呢？因為90年代很流行的鴨翼布局可以很好地克服這個問題：即使升力中心後移，作為主俯仰控制面的鴨翼，它的力臂反而是增加了，配平所需要的偏轉角度反而變小了，即使是飛機穩定性增強也可以用更好的俯仰力矩彌補。因而鴨翼飛機在超音速和跨音速段的機動性往往優於常規布局。

至於常規布局的F-22，它有矢量推力提供額外的俯仰力矩啊！（然而這同樣會損失不少推力，還好F119動力澎湃）。

四代機只在高亞音速時具有高機動性？話不能這麼說。比如殲-10在1.2馬赫下依然能維持200多度的滾轉率，水平轉彎180度只要5到10秒，實際裝有鴨翼的四代機是比較早的一批達到超跨音速機動能力的戰鬥機。

而超機動性的另一個要求就是過失速機動，這方面是側衛系列的強項，Su30SM和Su35都有極強的過失速機動能力，但Su27的跨音速陷阱問題註定了這套機型即是發展到了極致也不會具備真正的超跨音速機動能力

而真正同時具備這兩種能力的就只有五代機了，這也就是所謂的超越四代機的機動性，但其實這是在4代機身上一些不成熟的技術發展而來的，其實並沒有題主認為的巨大鴻溝

1.機身結構是否容許（比如某27同志杯具的超音速滾轉）

2.俯仰配平力矩是否足夠（要考慮超音速下的升力中心後移）（比如某大貓同志就為了解決這個問題搞了個翼套扇翼讓升力中心前移）（再比如某幾隻鴨子的俯仰配平就很足）

3.高速下的單位剩餘推力也是很重要的（SEP=（推力-阻力）*速度/重量，比如三角翼的幾隻鴨子和某22的蝶型翼的超音速氣動效率比起某27同志的後掠及某蟲子的梯形就不知高到哪裡去了；某22的F-119高空高速推力比起31F和414（雖然414是中推）也是不知高到哪裡去了；以及機身體減阻設計上沒有面積率設計＋外八字掛架的超級蟲同志超音速阻力也是不知比其它面積率優化過的機大到哪裡去了）

球電

主要是看俯仰力矩是否足夠，還有在那個速度下的可用過載是否允許。

因為設計的時候的基本要求就不一樣呀......

說真的，這個問題不應該從超音速機動所要客克服的困難上考慮，應該從技術發展的角度考慮。保證飛機能做到超音速機動的技術，我考慮主要有一下3個方面：

1、氣動外形的設計技術

2、發動機技術

3、飛行控制技術

具體展開的話因為我也不是專業學過的，所以不敢說，不過從根本上講戰鬥機性能的提高是源於戰鬥機相關技術的提高。

只要推力大，板磚都上天