| 单词 | 敏捷性 |
| 释义 | 【敏捷性】 拼译：agility 为进一步提高作战飞机空战效率而引出的新课题。随着飞机装备的武器种类和飞机本体的飞行特性的不同，需采取不同的空战策略。二次世界大战时，作战飞机通常装备小口径的机枪和航炮，射程不远，飞机本身却具有很高的转弯能力。因此，空战以近距缠斗的方式进行，彼此力争绕到对方的后半球开火。其后，出现了空对空导弹，空战策略有了变化。使用中、远程红外制导的空对空导弹时，飞机在敌机后方高速直线飞行，捕捉攻击对象，并在视距外发射导弹，一般避免作高过载机动作，以免消耗速度优势，不利于抵御对方的攻击。但是随着出现离轴发射的全方位型攻击的导弹，和具有航迹与机身指向解耦能力的主动控制技术的实现，使机载火炮同样也具有全方位攻击的能力，视距外作战的空战策略又向近距作战过渡。根据空战模拟结果分析表明，具有全方位攻击能力的交战双方，正面交火的机会胜过后半球攻击，这就缩短了双方的开火时间。这种空战策略对飞机本体的飞行特性提出了要求能快速地改变其机动状态和机动平面的所谓敏捷性问题。 驾驶员对飞机敏捷性的理解大致包括下面几个方面：首先，飞机有能力抢先发动全方位攻击，在敌机还手前就摧毁它；其次，驾驶员始终保持对机身指向的有效控制，并能维持相当一段时间的高转弯率机动状态；最后，飞机能快速地直线加速以脱离战区或重新获得机动性要求的飞行速度。显然，飞机的敏捷性是飞机本体、航空电子设备、武器和驾驶员诸多因素特性的综合反映。包括了飞机的的机性和操纵性。前者由作用在飞机的外力(推力、升、阻力、重量)决定，反映改变飞行速度矢量的大小及指向的能力；后者由操纵面提供的俯仰、滚转及偏航力矩和油门改变推力的变化率决定，反映飞机能否容易且快速地控制飞机的姿态及航迹的能力。两者配合得当则飞机的敏捷性就好。有关敏捷性的研究工作着重在对敏捷性的理解、确切定义、衡量敏捷性的尺度及其定量要求、敏捷性对空战效率的影响、敏捷性飞机品质及飞机设计之间的联系，以及通过仿真和验证机试验为设计下一代高敏捷飞机奠定基础等方面。1980年，联邦德国MBB公司的W．B．Herbst发表自1977年以来针对近程全方位导弹发展而提出的“超机动性”术语，反映出飞机高迎角、低速、高航向角度变化率的机动能力，显示未来作战飞机空战技术的发展趋向。1982年他又针对新型空对空武器及火控系统研究了中、近距空战的特点，进一步指出近距空战移向角点速度(对应飞机具有最大瞬时转弯率的飞行速度)附近进行，且前半球攻击歼敌机会更多而机身指向和航迹解耦能力的实现，可提高前半球改击中机载火力速射的命中率。从计算中论证了提高飞机敏捷性的客观需要。有关敏捷性的定义，1986年由美国空军飞行动力学实验室(AFFDL)召开的敏捷性讨论会上，空军上校J．R．Boyd认为是“敏捷性反映在最短时间内从一种机动状态转移到另一种机动状态的能力”。P．Sprey认为是“敏捷性正比于从一种机动状态转移到另一种机动状态所化时间的倒数”。1987年美国General Dynamics公司的T．P．McAtee认为“敏捷性反映飞机具有快速瞄准并首先开火，为防御及歼灭多架敌机而具有特续的最大机动和随时能快速地加速脱离战区的能力”。1988年由美国空军飞行试验中心(AFFTC)召开的敏捷性讨论会上空军上校E．Riccioni认为“敏捷性反映沿最佳(时间、距离或半径最小)轨迹从状态空间1(位置、速度、飞机指向)移动到状态空间2的能力”。美国Northrop公司认为“敏捷性是快速改变飞机速度矢量的能力。西德MBB公司的W．B．Herbst认为“敏捷性是飞机速度矢量的时间改变率”。1989年美国Eidetics International公司的A．B．Skow等认为“敏捷性是用以衡量整个武器系统从捕获敌机到摧毁目标过程中延迟时间最小的能力”。既然敏捷性问题是从提高空战效率提出的，则比较上述各类定义，可以发现Skow等的意见可能最完整些。除了术语的定义是否贴切外，还有如何衡量敏捷性的量度选择问题。1992年美国Kansas大学的Liefer等归纳了公开发表的较普遍的敏捷性量度，它们是：(1)动态快速转弯——单位剩余功率Ps与转弯率图；(2)上仰到最大过载的时间加上回复到零过载的时间；(3)俯仰敏捷性判据——操纵面偏转的俯仰力矩系数除以机翼面积、气动弦长和惯性矩；(4)Tao——滚转并载获90°倾斜角改变所需的时间；(5)扭转敏捷性——TR／T90；(6)轴向敏捷性——给定飞行状态下最大和最小可用Ps的差即ΔPs除以此油门变化所化的时间Δt；(7)相对能量状态——180°转弯后的飞行速度与角点速度之比；(8)空战周期时间——完成最大加速转弯并重新获得转弯过程中所失能量需花的时间；(9)指向裕度——友机视线与敌机机头间所具的夹角；(10)滚转反向的敏捷性参数(RRAP)——转弯反向所需时间乘以此过程中的横向位移；(11)敏捷性潜力——推重比除以翼载。综观上述量度，大体可按两种方式分类：一是按时间尺度划分为功能敏捷性(t＞5s)和瞬态敏捷性(t=1～5s)；二是按运动形式划分为轴向、纵向(俯仰)及侧向敏捷性。上述量度基本上都能纳入按时间及按运动形式构成的敏捷性量度矩阵框架内。除敏捷性定义、量度及分类的研究工作外，1988年J．Hodgkinson等人发表了敏捷性与飞机飞行品质及空战效率之间的关联性研究报告。1990年A．M．Skow发表了飞机设计时应考虑敏捷性要求的研究报告。目前关于敏捷性问题的研究热点侧重在下面几个方面：(1)进一步澄清敏捷性的确切含义及探讨合适的敏捷性量度和研究敏捷性的方法；(2)继续研究敏捷性与空战效率的关联并探讨如何通过空战策略的改变充分发挥敏捷性的潜力；(3)结合敏捷性考虑的飞机设计准则；(4)利用仿真及验证机评估敏捷性及开发充分发挥敏捷性的新技术，如发动机——火控——飞控一体化设计，辅助驾驶员选择超机动性的知识系统等。(北京航空航天大学胡兆丰教授撰) |
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