所謂的超音速巡航能力,就是要在戰機具有發動機於不開啟後燃器(Afterburner, A/B)的情況下,能在馬赫數1.5以上的速度,進行超過30分鐘以上的超音速飛行。

目前的現役戰機,只有打開後燃器時才能進行超音速飛行,而且耗油量會猛增1至2倍。超音速飛行的時間只有短短幾分鐘,而且運動性也較差。而具有超音速巡航能力的戰機,可以克服以上的不足,大幅提高其作戰性能:可以更快的速度飛抵目標區執行任務;可以高速脫離目標區以擺脫敵機的攻擊;可以往外推移攔截前置點,使敵方轟炸機或攻擊機在更遠處被攔截;可以在超音速狀態下發射飛彈以擴大攻擊範圍,並提高戰場生存率。由此可知具有超音速的巡航能力,將是第四代戰機所必備的航空科技指標。美國邁入量產階段的第四代戰機洛馬(Lockheed Martin)F/A-22A就具有超音速巡航能力。

要如何使戰機具有超音速的巡航能力呢?有兩個方式:一是採用先進的氣動力外形設計,使戰機的波阻力儘量減少:翼胴融合(即舉升體技術)就是一種,能提高戰機的升阻比,減少超音速及穿音速的波阻力。再者是採用性能先進的發動機,使發動機的最大推力大,具有較好的加速度特性。從目前發動機研發科技的水準來看,最佳方案是選用流量比小、高旁通比、高推力含後燃器渦輪扇(Turbofan)發動機。

美國的F/A-22A戰機之所以具有真正有效的超音速巡航能力,首先是採用了先進的氣動力外形設計。主要內容有:翼胴融合技術;大展弦比的截角菱形機翼,前緣後掠角爲42度,後緣前掠角爲17度,襟翼前緣及主翼後緣均各有一弧度;適形天線、內置武器艙及緊貼機身菱形進氣口等等,這些設計使戰機氣動力外形乾淨光滑,氣動力阻力小。

其次是F/A-22A戰機採用先進的動力系統,裝置兩具普萊特‧惠特尼(Pratt & Whitney)F119-PW-100裝設有後燃器的渦輪扇發動機。由於發動機在設計中採用耐高溫材料和先進熱循環技術,將渦輪進氣溫度提高到1,853至1,923K,總壓縮比提高到25,因而産生的推力大。F119-PW-100發動機單具最大推力爲104.5千牛頓(kN),即10,663公斤,使其有足夠的剩餘推力。同時又因其流量比小(只有0.15至0.25),使其速度特性得到改善。不存在推力不夠及耗油量過大的問題,故在不開啟後然器的情況下就可使戰機飛行速度達到超音速,而使戰機具有超音速巡航能力。
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