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如何理解能量机动理论

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据我的印象，这是一个“混合”概念，是“二次世界大战”前后期衡量战机一定程度上的“先进性”指标。其中含有两个“概念”，——能量机动和角机动，通俗一点的理解就是空战中战机“咬住”对手需要消耗的能量，当然这个能量应该是越少越好了。

战机一般的性能指标含四个方面，速度——当然能达到超音速更棒了、高度——类似于抢占制高点的能力、火力——载弹量、机动能力——也就是狭义的能量机动理论了。可以看出，能量机动理论就不是一个纯粹的战机发动机输出功率的大小问题了，其中更多的含义赋予了飞机的科学设计。

“二战”中著名的战机首推拉—11（苏联）、喷火（英国）、雷电、野马、P—80（美国）和日本的零式战斗机等，最高航速已经接近于800Km/小时，是喷气式战斗机迅猛发展的时代。

当然，现代战机除“能量机动理论”，更增添了“隐身”、“超视距”、“抗干扰”、“超音速”等综合性的功能，是时代发展的象征。

（图片来自网络）

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这主要是在空战中需要将自己与对方的速度，高度进攻角度进行换算，所得的结果小于导弹袭击机动范围才可以发射。

为此，己方战斗机作战时高度越高，速度越大，导弹机动能量越多，越可以先敌发射，或是追上敌人发射有效，取得空战的主动权。

一句话，比得还是战斗机的发动机性能。

这个理论是在它提出来的技术条件下适用的，随着技术的进步，该理论越来越不能解释战场上的真实情况了，也就是说，这是一个有缺陷、在一定条件下适用的理论，因为它只强调了机动性，忽略了其他方面也可能成为决定性因素。战争可不全是二战的样子，也不全是美国VS中东国家！

这一理论也确实符合当时飞行员驾驶战机以及作战的真实感受，也符合战斗机诞生以来直至20世纪末、21世纪初各国的感觉，因为那个时代，机动性能为王！每个飞行员都希望自己驾驶的飞机能飞得更快些、更远些、加速更大些，也就是动力更强劲！

一、提出的背景和适用性

这个所谓的能量机动论是上世纪美国空军军官提出来的，那时候导弹技术还不足够成熟，也没有大规模应用，战斗机之间的搏斗还是主要依靠狗斗，比拼的是飞行员的飞行技能和战斗机的机动性能。

那个年代出现了很多著名的战术机动动作，比如眼镜蛇机动等等，目的是通过机动，使得原本处于被动状态的一方转变为主动。

如果还觉得不好理解，干脆做这样的假设，拿着喷气式战斗机回到二战时期，那个时候只有机炮能够消灭敌机，你跑得快，躲避敌人的机炮速度就快，躲掉的概率就高，加速度在攻防中的作用也是极其巨大，突然改变方向，大过载机动，让敌人找不找你，让敌人溜不掉……

这些都和机动性能，也就是发动机性能非常相关，推力-阻力，就是对飞机的加速力，除以重量就是加速度，在同一速度下加速度越大越有利……

二、这理论为什么在一定条件下适用？

随着五代机、六代机的出现，以及导弹性能的不断提升，超视距攻击越来越盛行，尤其是五代机对四代机、三代机等装备有代差的时候……

比如，五代机对四代机，五代机远远能发现四代机，直接上导弹，死死盯住敌机，敌机机动也没用， 因为导弹的机动能力会比飞机要强得多，普通的躲避根本无济于事……

所以，现在空军装备追求的是代差，有代差的装备之间，根本不会有近距离的接触，远远的就已经解决问题了，机动？根本用不着！

美国之所以敢对这个国家、那个国家挑起贸易战，甚至威胁动武，并多次对中东国家发动战争，和美国军事装备领先，和这些国家拉开了代差不无关系。

当然，同代战斗机之间，在一定条件下可能依然有效，比如，在态势感知能力不足的情况下，五代机之间，也许还需要狗斗，这时候，该理论依然有效；但当态势感知能力极强的时候，比拼的将是技术水平和反应能力，比如AI的水平，谁能先发现，先解算，先开火，谁就赢了……

疯子少校约翰·伯伊德是一个传奇人物，这人有着惊人的成就，但是因为作风问题以及美国官僚主义，最终退役时也只是上校。因为他出名的时候是少校，所以“疯子少校”的绰号就跟了他一辈子。

堪称美国历史上最有影响力的飞行员，他提出的《能量机动理论》指导了除F-14以外所有国家的所有四代机以及五代机的设计，他的《航空攻击研究》和《能量机动理论》标志着空战从一门只可意会不可言传的艺术变成了一门科学。

要指出的是，《能量机动理论》并非专门的著作，而是对约翰伯伊德所做的关于空战的研究进行汇总的结果。

《能量机动理论》中一个最重要的概念即SEP，（specific excess power），即剩余单位功率。

SEP = （F - f）* S / M；

其中F为推力，f为阻力，S为速度，M为质量。

概念并不复杂，但是要理解起来是非常困难的，需要相当程度的飞行动力学相关知识。

一直以来，对于战斗机来说，速度性能和盘旋性能都是独立分开的两个量。但是这两项性能实际上并非完全独立的，它们有相当的关联性，飞机在某一速度段的加速性能就和这一速度段的盘旋性能正相关。

根据“能量格斗”这一概念我们知道，盘旋性能并不是一架飞机格斗性能的全部，加速性能带来的垂直面机动能力也能提高格斗性能。

也就是说提到战斗机的格斗性能绝对不能单纯用盘旋性能概括。

最典型的例子就是BF-109 VS F6F地狱猫。

BF-109虽然盘旋性能不如F6F，但是因为SEP的优势，实际上BF-109可以通过垂直面机动优势在格斗中轻而易举的战胜F6F。这个时候，我们无法通过一种科学的方法衡量BF-109与F6F的格斗性能孰优孰劣，又差多少。而SEP这个概念完美的解决了这个问题。

这是为什么呢？

我们知道飞机的最大盘旋性能取决于最大升力。在速度固定的情况下，最大升力固定。平飞需要的升力也是固定的。这意味着盘旋性能较好的飞机在大部分速度段内都将拥有更小的平飞攻角，也就是相对低一些的阻力。

这意味着速度慢一些的飞机在包线某一点的左端将可能拥有比速度快一些的飞机更好的加速性能。

最典型的例子就是A6M5C与F6F-5型。它们的功重比相似，但是因为A6M5C的低速升力特性更好，阻力更低，所以低速段加速性能更好。

也就是说《能量机动理论》中SEP的概念统一了战斗机格斗性能的分化标准。

另一方面，SEP的计算非常简单，这意味着飞机设计人员在原始设计阶段就可以对他们设计的战斗机的性能有一个很好的预估，设计师们能够更容易的获得他们心目中的理想战斗机。

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