基本介紹
作戰半徑:是指戰機攜帶正常作戰載荷,在不進行
空中加油,自機場起飛,沿指定航線飛行,執行完任務後,返回原機場所能達到的最遠單程距離。它小於等於二分之一航程。是衡量飛機戰術技術性能的主要指標之一。計算
作戰半徑時,應從載油量中扣除地面耗油、備份油量和戰鬥活動所需油量。作戰半徑的大小與飛機的飛行高度、速度、
氣象條件、編隊大小、戰鬥任務和實施方法等因素有關。
衡量因素
現在的中國戰鬥機的作戰半徑一般超過了1000km,在中國空軍掌握的
空中加油技術後作戰半徑大大擴展。J10飛機的作戰半徑在1600km左右(未經證實),如果在進行空中加油後可以翻倍,因此空中加油技術是使得飛機擴展作戰半徑的有利的手段、也是衡量一國空軍是否是空軍強國的重要因素之一。
任務要求
每種作戰飛機在設計前都必須按照特定任務要求估算性能指標。作戰半徑作為戰術飛機完成預定任務的關鍵性指標,必須首先確定標準才能夠考慮到飛機在實戰條件下的功能。影響飛機的作戰半徑最簡單的因素就是動力系統可以使用的燃油量,一個飛行架次可以使用的燃油量在正常條件下決定著飛機的飛行距離。飛機能夠使用的油越多, 則飛機的航程就越大;在一個飛行架次中飛機的實用航程越大,作戰半徑也就隨之增大。
由於作戰任務要求飛機載彈藥而且飛行時不能像試航一樣直線飛行而必須經常應不同的情況改變飛行狀態與航向,因此作戰半徑應當比航程除二小很多。如
轟-6型戰略轟炸機最新改型,最大
航程有過去大陸報導8000公里近年來報導9000公里的兩種說法的轟-6K,即令大陸自己的文章也認為作戰半徑在航程8000的情況下只有3500公里。也就是根本無法如一些媒體(
漢和防務評論)說的能威脅到夏威夷。thediplomat乾脆認為轟-6k和長劍-10的組合只有五千公里作戰半徑。兵器雜誌上的<從國慶閱兵看我軍裝備發展>也表示不可能達到夏威夷。而蘇-33(
殲-15)在掛載空對空配置後的航程三千公里的前提下,離航母250公里時空中巡邏時間也僅有兩小時。
影響因素
飛行高度
作戰環境和作戰任務的影響是導致飛機存在不同作戰半徑的主要因素, 而高度和速度則是影響作戰半徑的重要因素。任何飛機在巡航飛行速度時都存在的最節約燃料的高度範圍, 就是飛機在該高度範圍以巡航速度飛行時的單位航程燃料消耗最少。作戰飛機在固定高度的飛行剖面上利用有利速度飛行航程最遠,如果飛行速度高於或者低於這個有利速度則航程將會有所下降。作戰飛機在執行不同任務時需要攜帶不同的載荷並進行不同的作戰動作,這樣的差異會使同一架飛機在執行不同任務的時候, 或執行同樣作戰任務時採用不同戰術的時候都有不同的作戰半徑。如果不考慮飛機在接戰條件下進行戰術機動的燃料消耗,飛機在往返航線上的高度和速度條件是最重要的可變因素。
氣象條件
氣象條件的影響是戰鬥機作戰半徑中難以量化分析的可變因素, 飛機飛行高度和方向上的很多調整都要受到氣象條件的影響。不同氣象條件對飛機航程的影響有正面的也有負面的, 相對來說不利氣象條件的影響在作戰任務規劃中被考慮的較多, 有利氣象環境的影響雖然可以利用,但實用價值受限較大。作戰飛機的活動半徑都是按照理想狀態下的氣候條件計算的數據, 但隨著飛機作戰半徑的增加也使氣象的影響和變數隨之增強。飛機在飛行過程中可能遭遇的側風、逆風、雷暴區和濃積雲等氣象, 都會對飛機的活動半徑和飛行剖面造成很大的影響, 而天氣情況對飛機作戰半徑的影響又很難在任務規劃階烏進行估算, 複雜的氣象條件在很多時候廷航程的影響要比對方的軍事阻擊更為明顯。
燃料和有效載荷
作戰飛機的載油量是評價飛機作戰半徑的最基本指標, 因為飛機在氣動和動力條件類似的情況下載油係數越高航程就越大, 所以用飛機起飛重量和燃料攜帶量計算的載油係數是可量化的依據。現代作戰飛機的載油係數與飛機的作戰方式有直接的關係, 同時也受到飛機整體設計水平和成品條件的影響。機體內部燃料空間的多少直接關係到飛機的體積, 基本重量相同的飛機載油係數越大, 則機體體積和表面積就越大, 飛機在同樣氣動條件下承受的阻力和所需要的發動機推力就越高。載油係數的選擇主要受到作戰飛機整體設計和功能的影響, 降低作戰飛機的載油係數可以縮小飛機的體積以提高性能, 但過小的載油係數又會限制飛機的航程和作戰半徑。載油係數如果超過了實際需要同樣會影響飛機的整體性能, 過大的油量將使飛機付出不必要的代價來保證飛行性能。
導航和指揮控制
在陌生空域或缺乏指揮引導條件的海上作戰時, 指揮引導的有效範圍就成為了制約飛機作戰半徑的關鍵因素。在這樣的戰場環境下, 單純計算航程也許可以得到很大的作戰半徑, 但是能夠發揮戰鬥力的有效作戰半徑則要遠小於理論作戰半徑。早期依靠目視和無線電導航的戰鬥機的作戰半徑受導航技術的影響很大, 因為單座戰鬥機沒有多發大型飛機上的專業導航員, 因此只能依靠儀表對飛機的飛行路線進行簡單的估算。早期戰鬥機在雷達或無線電引導範圍內還可以修正航線, 但是在缺乏雷達引導和無線電導航的海上作戰時卻非常麻煩, 在大側風等氣象條件下的誤差將嚴重影響飛機的作戰條件。早期噴氣戰鬥機在執行無引導遠航任務時往往需要大型飛機伴隨引導, 而導航問題也使很多戰鬥機的作戰半徑遠遠低於其實際航程的標準。現代作戰飛機雖然採用慣性、無線電和GPS 等導航手段, 在遠程飛行時基本上擺脫了導航定位因素對作戰半徑的影響, 但現代化空中戰場上C31的發展又成為制約飛機作戰半徑的新問題。
人體極限
戰鬥機的航程需要考慮到燃料之外還需要考慮其他因素, 比如飛機和發動機工作必不可少的潤滑油的消耗量, 以及早期戰鬥機環控系統所儲備的氧氣等消耗品的容量, 即使飛機通過空中加油等方法能夠無限制地得到燃料, 但其他不可補充的消耗品仍然會限制飛機持續飛行的時間, 只是這些因素的影響對戰術飛機來說並不會產生直接的作用。相比機組乘員可以替換休息進行環球飛行的大型飛機, 人體的工作極限是座艙空間狹窄的戰術飛機持續飛行時間的主要限制因素。
飛機的作戰半徑因各種因素影響而必須有個標準的限制, 主要限制因素就是飛機的飛行性能和載荷航程的協調範圍, 燃料載荷如果影響到這些條件則這部分載荷將是有害的。按照國外現役多用途戰鬥機的性能和任務等因素綜合分析, 現代多用途戰鬥機的內載油實用航程在2000 ~ 2500千米之間比較合適。內載油航程過小則對外掛附加燃料的依賴程度較高, 這樣飛機有效載荷的掛載條件就會受到外掛燃料需要的限制; 過大則因為機體內部載油空間導致的體積和重量增加, 不但影響飛機的性能還會增加對動力性能與結構材料的要求, 導致飛機的生產、製造、使用和維護成本的增加和裝備規模的萎縮。作戰飛機在設計時確定的作戰半徑和航程必須符合任務規劃的要求, 這個度的掌握不但考驗的是飛機使用和設計單位對戰場環境的把握能力, 而且也是飛機製造工藝和材料基礎等整個工業體系的評價標準。