[討論] 俄(中)國中央流體研究院對F-16的性能低估
料敵從寬還是從嚴：俄國中央流體研究院（TsAGI）對F-16的性能低估
文章不長，原文轉載
背景介紹
以F-15A/F-16A為代表的西方第三代戰鬥機在80年代的幾場局部衝突中以碾壓性的性能優勢震撼了蘇聯。在西方第三代戰鬥機F-15A/F-16A/「狂風」等機型的飛行手冊和測試報告解密之前，蘇聯為了獲知對手的大致性能，同時也為了給自己的戰鬥機飛行員撰寫教材指明對付這幾種對手的戰術策略，委託了國內的幾個機構（主要是中央流體研究院，簡寫
TsAGI）用經典的工程方法估計了幾種西方飛機的性能，並且和蘇-27的飛行測試結果進行了對比。多年之後，美國公開了F-16的AGARD-242試飛報告。本文的數據來源即為以上幾份資料。通過對比蘇聯的估計值和美國的實測值，可以得知蘇聯對於對手的性能估計精確度如何，以及這些誤差背後的技術/非技術性因素。
蘇-27和西方三種機型(F-15/F-16/「狂風」F2)的數據對比的報告封面。蘇-27性能取自飛行測試結果，而西方飛機性能為蘇聯機構估計
F-16的AGARD-242試飛結果是我國評價F-16性能的重要依據
TsAGI計算報告中的飛行重量
TsAGI對比報告中的四種飛機，以空載輕油的理想構型（或者最多帶兩枚格鬥彈）作為比較基準。蘇-27空戰飛行重量定為18920千克。F-16A空戰飛行重量定為9200千克。這一數據較好地反映了蘇-27最初型號蘇-27B的重量特性（因已到壽，2005年前已全部退役）。說句題外話，目前蘇霍伊官網上的蘇-27單座基準型最輕的型號，空重已經上升到17200千克左右，所以本文中的18920千克只能反映其極輕載油（約1800千克）下的性能。F-16A的9200千克飛行重量與美國盟國大量裝備的F-16MLU的半油(1550千克)帶兩彈作戰重量基本吻合。我國在使用F-16的AGARD-242試飛報告做性能評測時，也使用的是幾乎相同的飛行重量。而兩台AL-31F的全加力耗油率超過一台F100的兩倍。換句話說，本文中的對比條件，對蘇-27極其有利：蘇-27隻需攜帶可支撐約2.2分鐘全加力的燃料，而F-16攜帶的燃料可支撐約4.3分鐘的全加力。
本文的對比範圍
聲明：本文只對比機動飛行性能，不對比推重比，翼載荷等。因為推重比和翼載荷不是飛行性能，只有轉彎加速爬升等等這些才叫飛行性能。
本文著重對比以下性能：海平面直線飛行SEP，海平面4-7G過載上升轉彎機動SEP，跨音速最大機動過載，海平面0.7馬赫持續機動過載，5000米高度0.9馬赫持續機動過載。
名詞解釋：SEP和爬升率
爬升率的計算方式為速度*sin(爬升角)，亦即速度的垂直分量，其中爬升角的定義是：以該角度上升時，推力=阻力+重力的軸向分量，亦即飛機縱嚮應受力平衡，不能因為推力不足而減速。換句話說，假設大氣條件不隨高度變化（比如密度和含氧量不隨高度上升而衰減），那麼飛機應該能保持這個上升率一直上升，不會減速。不難看出，平飛中突然猛拉起的「躥升率」並不是爬升率。這是很多業餘愛好者，甚至部分航空從業人員都容易犯的錯誤。
SEP是單位重量剩餘功率(specific excess power)的縮寫。計算方式為(推力-阻力)*速度/重力。
不少書刊經常強調一個定理：SEP=爬升率，這其實是一個數學上的巧合，而且需要加限制條件才能成立。如果讀者有中學數理基礎，列出飛機軸向的力平衡方程，不難證明SEP恰好等於爬升率。但是有一種情況例外：如果飛機的推力非常大，以至於即使垂直上升時也不能達到力平衡，亦即垂直上升時還能加速，那麼此時的SEP就不等於爬升率了，它喪失了物理直觀，但仍然可以作為一種垂直機動能力的指標。這個值越高，意味著做垂直面的佔位機動時更加快速敏捷，能量損失更小。這就是為什麼某些飛機的數據圖表裡，以280米/秒飛行時，其SEP能超過280米/秒，讓人在直觀上難以理解。其含義是以280米/秒做垂直爬升時還能加速，已經超過了傳統爬升率的範疇。也正是這個原因，SEP數十年來一直是重要的垂直機動能力指標。以上說的是「狹義SEP」，亦即直線飛行時的SEP。還有一種「廣義SEP」，讓飛機一邊轉彎一邊計算SEP（這一演算法由蘇聯開創），可以很好的表徵其上升轉彎，筋斗，尹麥曼迴轉等垂直機動性能。本文中會同時對比狹義和廣義SEP。
F-16蘇聯估計值vs F-16實測值vs蘇-27實測值
跨音速最大過載：
F-16蘇聯估計值：7.33G，F-16實測值：9G+，蘇-27實測值：7.5G
海平面最大速度：
F-16蘇聯估計值：1400km/k（1.14馬赫），F-16實測值：1.2馬赫（仍有強烈的加速趨勢，因其它因素被人為限制），蘇-27實測值：1400km/h（1.14馬赫）
為了讓結果更有說服力，我特意選取了F-16的滿油測試數據vs蘇聯對F-16的半油估計數據，盡量對F-16不利。
蘇聯對低空最大速度和跨音速瞬時過載的估計有很大誤差
這張圖片解密後曾引發俄羅斯震驚。蘇聯時期估計F-16在0.85馬赫以上可用過載只有
7.33G，然而圖中的F-16在0.87馬赫分明拉到了9.5G。該圖來自以色列空軍「歌劇院行動」中轟炸完反應堆之後的規避機動，顯示了實戰中F-16的性能，非常有含金量
持續轉彎過載
海平面0.7馬赫：
F-16A蘇聯估計值：7.5G，F-16A實測值：9G（強度限制），蘇-27實測值：8.5G（強度限制）。
5000米0.9馬赫：
F-16A蘇聯估計值：6G，F-16A實測值：7G，蘇-27實測值：6.7G。擴展閱讀：
F-16C-block50同條件可達7.45G，米格-29A為6.6G。
蘇聯估計的F-16A持續轉彎過載包線，和從AGARD-242試飛報告得到的F-16A持續轉彎過載包線對比
海平面直線SEP(法向過載Ny=1)
F-16A蘇聯估計值：245米/秒，F-16A實測值：343米/秒，蘇-27實測值：310米/秒。
這項性能的估計誤差已經大到難以直視了
海平面上升轉彎SEP(法向過載Ny>1，越大則轉彎越劇烈)
這一項尚未在F-16A的手冊中找到(只有滿油數據)，但是在F-16C-block50的手冊中有，而且條件是空載輕油，恰好滿足要求。注意圖表的格式和蘇聯的不大一樣，所以筆者加了一些箭頭和說明，方便讀者理解。
蘇聯只估計了F-16的Ny=3和Ny=5的相關數據，認為蘇-27的測試結果足以保證70-90米/秒的優勢。
F-16C-block50手冊上給出了Ny=4~7的詳盡測試數據。結果讓人大跌眼鏡：當Ny=4.2時，比蘇-27的Ny=3的數據居然高了75米/秒。當Ny=6.5時，比蘇-27的Ny=5的數據高了50米/秒，比蘇-27的Ny=3的數據居然還高15米/秒。F-16在4.2G上升轉彎中能維持366米/秒的SEP，不僅大大超過了蘇-27的直線上升SEP幅度達56米/秒，也比米格-29的同條件直線上升
SEP高21米/秒。
通俗的說，F-16在更劇烈的急轉彎中，仍能維持更高的上升率。甚至出現了上升轉彎比對手的直線上升還快的多的奇特現象。蘇聯直接將F-16的該項性能低估了1/3-1/2，接近於二代機水準。
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(中共)我國的態度：
因為歷史的因緣際會，我們同時拿到了蘇聯的估計值和原廠的測試值，所以在數據的取捨上經常出現糾結和矛盾之處。甚至有一本教材前後數據矛盾的bug。
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結束語
經典工程方法用於估計活塞螺旋槳戰鬥機性能時精度尚可，但是對於大量使用靜不穩定和渦升力設計的現代戰鬥機而言，輸入的少量誤差可能被各種非線性效應放大，導致估計結果偏差較大。
類似的低估問題不僅存在於F-16，也存在於F-15，不過程度低一些。F-15的瞬時盤旋性能，小速度飛行性能和各種機動過載的SEP值都有一定的低估，以後可以考慮另寫一篇文章。一個有趣的現象是，TsAGI估計的F-16A性能數據，相當接近於F-16/79的實際數據。
出處:
http://kong.top81cn.cn/encyclopaedia/2359.html
http://kong.top81cn.cn/encyclopaedia/2359_2.html
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空軍之翼的翻譯文章
除了五毛，偶而也是有些明眼人
我們都知道歐美對蘇中最大的優勢在於航電
許多五毛卻解釋成"機動性上俄製戰機大勝"甚至引申成
"換裝新式航電的俄製戰機將對歐美4代(半)戰機全面輾壓"
但是事實上氣動配上強大的多的引擎讓F15/16在轉彎和加速甚至都大幅超過了27/29
在西方航空電子革命性進步後
冷戰最末期的27/29根本不是西方4代的對手
20年後由於俄羅斯的貧窮4代半後這些差距甚至有增無減
連PESA的SU35都在買，真的沒問題嗎?
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這舊聞了，很久以前Flak就講過這件事
冷戰通常蘇聯低估敵人 美國高估敵人
怕元老不給錢...
蘇聯的電子差距就靠體積彌補
SU35的電掃雷達其實不差 只是很重
但它有雙發AL41F1S與龐大機身去硬撐
蘇聯解體後有些東西有流出來 再加上開始有人學習俄
所以還過得去.
文 才發現冷戰時期蘇聯對西方飛行器的性能都有明顯
低估 不過對岸絕大多數都選擇不看 或偏差解讀
不過不太懂的是 蘇聯時期情報力應該也算是不弱 但
對於西方飛行器的參數細節獲取倒是很少
鐵幕時代 情報很難證實
就算有正確資料也跟唬爛資料混在一起
要信哪個 就看彼此心態
美國寧願相信敵人擁有黑科技...
西方不是也猜錯過mig25的材料
那個時代很正常吧
預測3倍音速 3萬公尺 9G機動
先前也在臉書看過一篇分析Su-35是最被高估的四代半
戰機的文章
美國：嗚嗚敵人好厲害我打不過 快給我錢
俄國中國：啦啦啦我們領先一整代 歐噎
米格25：我的範例都擺給你看了
SU35即使某部分高估，但畢竟體格粗曠
所以在多用途遠程環境仍很有競爭力
你看西方中型多用途機往往比較吃香
性能定位是進可攻，退可守.
但毛子反而中型機市場要死不活
但它重型雙發機因為航程籌載，有競爭力
連衝壓超重彈藥也輕鬆掛
雖然地勤可能很想死...
之前看有人說美國高估蘇聯 常是用自己的材料和電子
零件水準去代參數評估 結果就是怎麼這麼強 得趕快研
發下一代
su-27系列那個九噸內載燃油 也算是為了廣大國土防衛
而有的特色了 和美國同級戰機比則是恐龍化了不少
極權都有這種弊病吧 把競爭品評低 讓自己開發的產品
能順利達標 沒達標小則冷凍 大至賜死
一定要會贏競爭品的
反正只要沒實戰 沒得驗證
因為美國其實當初也不知道蘇聯科技到哪裡，所以最好
的設定就是用自己的設定去當基準
結果沒想到原來只是走粗獷硬漢路線這樣
記得冷戰CIA從外型評估T-80的那份報告
結果得出T-80逆天神威的結論 各種超科學裝甲抗擊
元老院眉頭一皺，發現案情不單純
別忘了SU27量產到穩定堪用 其實
晚了戰隼A與老鷹A約10年
那還不考慮壽命與電子系統差距
歪樓一下,台灣軍工也是加拉巴哥化難以評估真實效能
對蘇聯來說 內心很難相信西方這麼扯
台灣的輕兵器其實也蠻耐用的吧
畢竟有送好幾把給約旦直接實戰過
約旦：欸欸，你們的槍怎摸動不動就過熱
聯勤：因為那把他X的是步槍不是輕機槍
被當輕機槍操過後還能好好射擊某種程度的確耐用
弱勢那一方產製的武器為了唬住敵人只能保密
唯一好奇什麼是『歷史的因緣際會』?
資源有限又是封閉體系 連自己人可能都搞不清楚斤兩
話說su-35雷達這麼大顆又雙發 發電量夠用嗎？
德國統一時西方有拿到MIG29
不是 你拿這兩架來比不太公平
不是同一個量級的選手
F16又是四代中戰怪物中的怪物
蘇聯人這樣搞是要弄x之牆
預警機不夠力只好把大雷達裝上機頭尬廣出去海巡
加上速度要快航程要遠 那個骨架跟重量直線上升
最好低估啊!情報戰最有利的一方就是被低估的一方啊!
最後的結論又從側面應證了引擎暴力才是關鍵所在
被低估的F-16A數據接近F-16/79的實際數據
與中國標準二代/美俄三代類似水準 也就是F-4等級
換句話說 即便是設計先進如F-16 假如只有J-79的話
表現也是得大打折扣的
這讓我想起之前蘭德假設SU35大雷達
可破解匿蹤，據此推算交換比...
然後得出外掛載彈多可平衡代差...
毛子應該看了很爽點讃...
我有點好奇那我國對對岸J系列的評估是從寬還是從嚴
是不至於像蘇聯把對方4代當3代看
左岸軍武迷或者說國內的唱和者是認為J21一出四代機
非死即傷 但那個氣動外形怎麼看都有很大的物理限制
發動機就更不用說了
充其量就增加匿蹤設計的SU35吧（匿蹤效果未知）
J-20... 前翼…跟我說匿蹤多好我不太信，除非你前翼
不打
中國式浪漫：做一台SU27山寨版然後跟你說這台叫做J-
2000
直逼F22 纏鬥性能遠超F35
非線性放大的問題其實用簡單理解，比如誤差0.1，線
性是0.1X，非線性則可能變x^0.1或0.1^X這種很恐怖
的結果
SU-27/SU-30的延伸型號 包含J-11/15/16等的機動性
算是相對好評估的 俄羅斯的基礎設計就在那邊
在氣動外型沒大改 且引擎不變的情況下
雙發的機子對岸不是說都會漸漸用太行了？
那性能怕是要再打折了吧
暴力推冰箱，有燃料跟推力，剩下的都不是問題
空軍之翼真的不錯
x-> inf, x^0.1長得爆炸慢，0.1^x趨近於0
空軍之翼之前不是關掉了嗎？
以前關過一次 後來回復了 但底下評論就全關了
現在網站是在哪
行動版跟網頁版
對岸J-11系列改進還是電子系統上，畢竟從歐美偷了
那麼久的東西，真的比較難評估真的就J-10,J-20，這
兩個真的就完全跳脫出蘇系框架。J-20也不要過份低
估，能進入量產那代表低可視性跟電子性能不會差到
那，但飛行性能那就要打問號了畢竟沒有美帝黑科技
，全動式雙垂尾+腹鰭就是妥協的產物。
機體大 引擎推力小 性能?
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Re: [新聞]駕殲-20空訓「兩次擊落」金頭盔飛行員：飛到後半腦袋都要我一直有個疑問 為什麼像八卦那類非專業軍事討論區， 總是喜歡比較我國與中國的戰鬥機性能， 當然資料都來自於維基百科這種網上資料 然後論證真正開戰，戰局會如何如何![Re: [新聞]駕殲-20空訓「兩次擊落」金頭盔飛行員：飛到後半腦袋都要](https://i.imgur.com/hJpxm4vb.jpg "Re: [新聞]駕殲-20空訓「兩次擊落」金頭盔飛行員：飛到後半腦袋都要")
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Re: [提問] 為何美國硬要阻擋以色列繼續發展LAVI戰機推 yamatobar : 日本表示:我們不買F-16,我們做出自己版本的F-16! 07/31 21:10 推 t72312 : 少搞笑了 日本人一開始不要F16 被強姦的平成零戰 08/01 00:36 → t72312 : 人家要的是雙發重型 老美不給罷了 08/01 00:37 → kuma660224 : 日本三菱自己提案的也是輕戰機啊 08/01 04:25 → kuma660224 : 因為要取代F1 原訂高低配輔助機 08/01 04:25![Re: [提問] 為何美國硬要阻擋以色列繼續發展LAVI戰機](https://i.imgur.com/K0Ot5Jeb.jpg "Re: [提問] 為何美國硬要阻擋以色列繼續發展LAVI戰機")
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