中国目前飞行速度最快的战斗机,从中国最北端飞到最南端需要多长时间呢?
从地图上看,中国最北是黑龙江西北部接壤的漠河,中国最南端是接近赤道的曾母暗沙,两地直线距离相差5605.7公里,已经接近于从俄罗斯远东到印尼的距离。
对于这样一个距离,中国最快战机以及歼20战机分别需要多长时间呢?答案或许超过所有人的想象。
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(漠河已经与俄罗斯接壤)
最大速度与巡航速度的不同
首先,在回答这个问题前,必须明确一个概念。那就是5605.7公里,是漠河与曾母暗沙两地之间的直线距离。
但飞机在飞行这段距离时,必然不可能完全沿直线飞行。
原因很简单:由于空中交通管制的航路控制,以及沿途高大山脉等地形因素的影响,飞行路线不可避免地会出现一定的曲折。
因而,在实际飞行中,从漠河飞往曾母暗沙的总航程很可能超过6000公里。
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(最南端的曾母暗沙)
不过,从现有网络资料中可以了解到,这6000公里的距离,对于中国的歼8F战机(这款战机目前已接近全部退役,是歼20换装国产发动机前的中国最快战机)而言,理论上最快仅需6小时即可完成。
6小时内飞行6000公里,平均时速达1000公里,这样的速度无论在何处都堪称“风驰电掣”。
不过,需特别强调的是,这个飞行时长仅为理论数值。在实际飞行过程中,情况远比理论复杂。
这里需要说明一下,根据数学和物理学定义,一马赫速度约相当于每小时1224公里或每秒340米。这意味着,1000公里/小时的速度虽然较快,但最多仅达到0.82马赫,并未达到超音速飞行的标准。
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(歼8F)
而从网上公开资料可以得知,歼8F战斗机具备在13600米高空以2.2马赫飞行的能力,最快飞行速度甚至可达2.4马赫。
由此可见,在理想状态下,若歼8F战斗机以2.4马赫的速度飞行,时速将高达约2937.6公里,远超之前提到的1000公里/小时。若以此速度计算,从漠河飞往曾母暗沙,理论上所需时间将大幅缩短,可能仅需两小时左右。
那么,为何前文会出现不同的描述呢?原因其实很简单。歼8F确实曾经是中国速度最快的战斗机,最大速度甚至超过换装了国产发动机前的歼20,但这种速度优势并不能持久。
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(歼20最早原型机2001)
在航空领域,存在两种相似度高且联系紧密,但本质却截然不同的概念,即最大速度与巡航速度。尽管歼8F战斗机能够达到2.4马赫的最大速度,但这仅限于高空、轻载、短时间冲刺等特定条件。
在这些条件下,歼8F会采取发动机加力的模式,在短时间内获得大量动力,以达到超快的速度。
但这种速度根本难以持久,在实际作战或长途飞行时,受发动机性能限制(加力飞行会导致发动机过热,并且油耗极度飙升),歼8F在绝大多数情况下根本无法长时间维持超音速状态,只能采用亚音速飞行模式。
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(歼8F)
说白了,这种加力飞行,就如同电影和小说中的“爆种”情节。在紧急关头,主人公如同开挂般爆发出超常实力,短时间内展现出惊人的速度与力量,但这种状态难以长久持续,甚至强行维持会带来风险。
歼8F战斗机就是这样,它的最大速度虽快,却只能作为“爆种”时的特殊手段,根本无法长期频繁使用。飞6000公里需花费6个小时也在情理之中,毕竟在绝大部分时间,它的速度只是亚音速。
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(歼8F)
让爆种成为常态
那么,如何才能让“爆种”成为一个常态呢?这就需要引进另一个概念,那就是超音速巡航。这个词指的是在未启动发动机加力的情况下,能够持续以1.5马赫以上的速度进行超过30分钟的超音速飞行。
因为不需要发动机加力,所以发动机不会过热,油耗也处于正常水平,这就使得飞机维持超音速飞行的时间更长,状态更加稳定。
不过这种能力,对发动机本身的考验相当巨大,目前在美国的五代机中,有且只有F22可以成功做到这一点,连F35都未能达成超音速巡航的要求。
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(F22)
在中国的众多战机中,首个实现超音速巡航的,当属歼20隐身战斗机,确切地说,是换装了国产发动机后的歼20战机。
歼20作为中国首款第五代战机,在早期曾使用俄制AL-31F系列发动机。在那个阶段,歼20虽然是中国速度仅次于歼8F的第二快战机,但也和歼8F一样,不具备超音速巡航能力。
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(歼20原型机2001)
但等到换装国产WS-15发动机后,歼20的性能得到了显著提升。不仅在飞行速度、机动性能和航程等方面均有大幅优化,还首次具备了超音速巡航能力,大幅缩短了到达作战区域的时间,增强了快速反应能力,降低了被敌方发现和拦截的概率,从而更有效地实施对敌方目标的突袭。
那么,以歼20的速度来看,在考虑空中加油的情况下,飞越六千公里的距离需要多长时间呢?根据网上资料,换装后的歼20可以以2.5马赫的速度飞行,最快甚至可达2.8马赫,这一速度不仅远超换装前,也超过了此前的最快战机歼8F。
不过,在一般情况下,歼20无需达到如此高的速度,这里以1.8马赫进行计算。
超音速巡航指在不加力情况下持续以1.5马赫以上速度飞行超过30分钟,按1.8马赫计算,30分钟飞行距离为1102.5公里,剩余路程按1.4马赫计算,大概需3小时多一点。
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(歼20)
如此看来,这个速度已经到达了一个相当惊人的水平。要知道,在实战场景中,战机往往需要综合考虑多种因素,不可能始终保持最高速度飞行。
而歼20的超音速巡航能力,就意味着,它不需要像歼8F那样频繁加力来达到高速状态,减少了发动机的损耗和燃油消耗。
在飞越六千公里的行程中,先以超音速巡航完成部分路程后,后续以相对低速飞行,等到发动机可以满足条件后,又再度开启超音速巡航模式,综合计算下来,整体耗时相对合理且能在飞行过程中保持较好的状态。
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(歼20)
这种状态,就是目前航空界一直在追求的“高效飞行状态”。它不仅仅关乎速度,更在于如何在各种飞行条件下,都能让战机保持最佳的性能输出和燃油经济性。因为它意味着战机可以在不牺牲过多燃油或增加机械磨损的情况下,完成更远距离的飞行和更复杂的战术动作。
这也难怪,有诸多人都将这种性能,作为未来战机发展的一个答案。而从这一点来看,换装国产发动机后歼20无疑已经成功触碰到了这个答案。
这一切都是中国制造的成果,是中国航空工业不断突破自我、勇攀高峰的见证。
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(中国制造,全球领先)
参考资料 1、新华社《“歼-20具备超音速巡航能力”引外媒关注,军事专家解读》 2、澎湃新闻《什么是真正的超音速巡航?》 3、泉州晚报《歼-20具备超音速巡航能力》
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