美媒公布F-22绝密数据：美六代机或已经突破！变循环发动机加持

HaveBlue验证机

美媒《战区》在美东时间12月21日发布了一篇报道，罕见的公布了美国家试飞员学校的校长兼首席执行官对F-22飞行的心得，在其职业生涯中，他曾驾驶过F-117和F-22两种隐形战斗机，披露了大量关于F-22的绝密数据。

詹姆斯 E. 布朗：F-22猛禽的速度是惊人的

詹姆斯 E. 布朗三世 (James E. Brown III，以下简称JB)在加州西部飞行博物馆举办的一次讲座中对记者详细描述飞行F-117和F-22的感受，他曾在不同时期担任这两种飞行器的试飞员，飞行时数超过1000小时，因此他的说法具有相当的说服力。

F-117：传说中的隐形开关被证实

JB称F-117诞生最早可追溯到1970年代的赎罪日战争，当初评估的是华沙组织在中欧平原上入侵的防御，但洛克希德在回应DARPA的问题时提出了隐形战机的需求。臭鼬工厂的本·里奇在中央情报局一起说服了DARPA支持建造F-117的Have Blue技术验证机。

JB称F-117 Nighthawk（夜鹰）确实有一个“隐形开关”，可以降低雷达反射的RCS，其原理一点都不复杂，按下这个开关后可以将机体表面的通信天线缩回蒙皮下，因此在沙漠风暴行动中F-117的飞行员为了极致的隐身性能，经常被迫“无线电静默”，连接收信号的效果都不好。

这是“第一代”隐形飞机的问题，到了20世纪90年代后，新一代隐形天线与机身或机翼共形，也就没有了“隐形开关”，之后F-22的飞行员也不需要“无线电静默”下“瞎眼”飞行了。JB还说了一些F-117的趣事，与本文主题相关不大，就不引用了。

F-22：飞行最佳体验，速度非常惊人

JB表示，在F-22的座舱内系上安全带并驾驶是一种近乎宗教仪式般的体验，启动发动机后可以感受到两具F119涡轮风扇引擎的咆哮，一分钟后从启动状态到达“怠速”状态，F-22变得可控，显示器开始指示各项数据，Link数据链已经能接收到外场空情。

JB称他当年在爱德华兹空军基地时，一般都在凌晨3点就起床了，然后进入机舱启动发动机打开加力，能让整个基地人惊醒的发动机咆哮声中F-22在不到460米的距离内起飞，并很快以70~80°的迎角爬升，真像坐火箭一样。

JB对F-22的速度印象最为深刻，他表示即使没有开加力，速度也可以达到1.6~1.7马赫，在3000米高空，从0.9马赫加速到1.2马赫只需45秒，但从1.6马赫到1.9马赫，只需20多秒，在全加力状态下，F119的发动机可以输出150%的军用功率，只要118%的动力即可达到2马赫的速度。

JB表示F-15在2马赫的速度下非常令人不舒服，但F-22没有问题，就像豪华轿车一样平稳，JB称自己在试飞的第一个月里在超音速巡航上的体验比他过去整个职业生涯中的飞得时间都要多。

但在超过60000万英尺（约1.83万米）的高度时，抗荷服与常压氧气面罩会令人非常不舒服，从泪管里冒气的感觉很难受，但JB表示再难受也得忍着，这个高度常压供氧体内的压力比外界要高。

F-22的机体过载设计在+9G到-3G 之间，而JB表示，F-22可以保持持续9G机动，一直到耗尽燃料，而且F-22不受迎角限制，可以在110°的条件下飞行，在极致高速下，F-22的机体表面在气动加热条件下能达到467℉（约为241℃）。

JB特别提到了F-22的隐身性能，在红旗军演时当“敌方”战斗机锁定F-22后，然后准备下载数据发射导弹，此时F-22转了一个角度就从对方的雷达屏幕上消失了，就像“猫鼠游戏”一样有趣。

JB的访谈聊了很多关于F-22和F-117的“趣事”，其实也是将F-22的相当部分保密数据给泄露出来了，当然对于美国来说可能已经是过去最先进的战机，美军的NGAD6代战机或将上线，老家伙数据公开可以拿来威慑了。

美军六代机：变循环发动机加持，性能有多变态？

F-22是全球最先装备的五代机，同样也是目前最先进的战斗机之一，尽管但F-22是一种在1997年首飞的机型，但到现在它依然老而弥坚，来感受一下它的参数：

F-22最被人称赞的有三个，一个是其隐身性能，另一个则是其发动机，还有则是其机载设备的先进程度，据目前公开的资料称其RCS可以低至0.0005平方米:

不过这只是日本媒体统计的数据，倾向性比较大，各位在引用时一定要注意！但不可否认的是美国在F-117和B-2上的隐身设计已经有很深的沉淀，因此在F-22的隐身性能上一定不能小觑。

而另一个关键则是F119发动机，这是除F135发动机外最强劲的发动机，但和F-135发动机的大推力不一样的是F119的涵道比更低，也就是说同样推力下F119的高速性能更好，事实上也确实是这样，F-22的高速性能比F-35要优秀得多。

F-22的电子设备一直在升级，F-35上的技术一直都在反哺F-22，但也由于设计架构上的关系，最先进的EOTS无法升级，这个需要对F-22结构作比较大的改动，这导致了F-22的性能与目前主流的一些能看到的差距。

六代机：最重大的改变是什么？

F-35的首飞时间晚于F-22，它的机载电子设备性能要远高于F-22，但从整个五代机架构来说并没有革命性的变化，美军对目前的NGAD六代机提出了如下要求：

大家比较关心的有几个方向，一个是机载人工智能与忠诚僚机系统，还有更先进的隐形机身与电子设备，还有激光武器以及变循环发动机，其中最关键的支撑点就是变循环发动机，这些设备的高性能是这也需要强大电力支持。

变循环发动机加持，性能有多变态？

答案是极速性能可能改变不大，估计会有小幅上升，但在同样容量的燃料下航程却可以大幅度变长，而原因是这种发动机将涡喷的高速和涡扇的省油整合到了一起。

涡喷和涡扇的原理其实没有差别，都是多级轴流式压气机将经过发动机的空气压缩后及进入燃烧室喷入燃油点燃，高温膨胀的燃气从导流叶片以及高温涡轮和低温涡轮经过，推动这些涡轮带动前方的压气机工作，而部分做功后的燃气则最终从尾喷口排出形成推力。

涡喷和涡扇又有一些差别，涡喷是从前到后没有第二条气流通路，而涡扇则还有一个外涵道，用的是高温涡轮多余的扭矩带动，这个风扇的内涵道从内部气流通道经过，而外涵道则会直接从发动机外围经过，除了给发动机冷却以外还提供额外的动力，在大型客机喷气式发动机中，外涵道产生的推力是内涵道的数倍。

涡扇推力是大了，但有一个缺点，就是外涵道面积比较大，阻力也大，虽然推力很大但却飞不快，因此在要求高速的发动机中把外涵道尺寸减小，一般涵道比小于1，而高速机型小于0.5甚至0.3，但外涵道再小也是有外涵道的，不如涵道比为0的涡喷，所以高速性能是涡喷更好。

有外涵道的涡扇省油，没有外涵道的涡喷高速，而变循环发动机就是将两者的优点结合起来，通过机械方式将气流只有切换，自动切换成涡扇或者涡喷，所以这种发动机也被称为自适应循环发动机，它的燃油利用率特别高，并且还能装备更大的发电机，以供给更多的电子设备甚至能量武器使用。

比如GE XA100和PW XA101，两者性能都差了不少，它能使飞机在不增加燃油的情况下航程增加30%，这点尤其被F-22和F-35看中，因为这俩“兄弟”由于设计上的原因航程都不够，所以都寄希望于变循环发动机来补足。

我们也可以就此基本判定，未来的六代NGAD战斗机FX-X战斗机并不会出现高超音速，而是一架更先进航电、更大航程、更多机载能量武器以及可以控制忠诚僚机的战斗机，它的性能确实比目前的五代机性能要好上一大截，当然这并不只是变循环发动机的突破，只是发动机的突破是这些应用的基础 。

延伸阅读：SR-71的发动机能在冲压模式下工作吗？

有很多军迷都对美军的自适应（变循环）发动机不屑一顾，说美军的发动机也不过如此，但事实上笔者要说一下的是美军最早的变循环发动机可以追溯至1960年代的SR-71，它使用的发动机J58就是“第一代”变循环发动机。

这台发动机的涡轮前温度只有1093度，但它可以在3.2马赫极速下狂奔，其诀窍是在轴流式压气机的第四级引出气流到加力燃烧室，低速下这些管道封闭，但到了2.2马赫之后就开启旁路，给加力燃烧室注入新鲜空气降低高温，可以让加力燃烧室持续工作，一般的发动机加力燃烧室只能工作十几分钟。

这种是最早的变循环技术，之后的变循环技术虽然技术路数千差万别但原理却差了不大，目前的GE和PW的变循环发动机经过多代发展，从简单到复杂又回到了简单，其历程将近60年。

但变循环发动机不是冲压发动机，无论是SR-71的J58还是GE XA100或者PW XA101都不能。关键性能除了循环外还有涡轮前温度，目前我国在材料和工艺上虽然已经有了很大的进步，但与有半个多世纪技术沉淀的美国相比，还是有不小的差距，不过现在新体制发动机快成熟了，又开启了一条新赛道，就像蒸汽弹射我们已经不玩了，而现在电磁弹射却一点都不落后一样。