俄羅斯的T-50終於要服役了，它算五代機嗎？

今日，俄羅斯方面正式宣布蘇霍伊五代機T-50的軍方編號為「蘇-57」，又激起了一番關於蘇-57（T-50）算不算五代機的討論。那麼問題來了，到底什麼是五代機？怎麼樣才算是五代機？五代機和之前的戰機有什麼區別？

SU-57

說起五代機的定義，那就不得不從經典的「4S」標準說起。所謂「4S」，指的是：Super Maneuverability（超機動），Super Sonic Cruise（超音速巡航），Stealth（隱身），Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness（具備戰役感知能力的高效先進航電）。這個標準是隨著美軍F-22猛禽的誕生而誕生的——當然那個時候猛禽還是「四代機」。這個標準基本上體現了那個年代對於「次世代戰機」的理解，與今天我們對於五代機的理解有一些微妙的不同。我們不妨從這個經典的定義出發，看看現代意義上的五代機到底為什麼「五代」。

波音公司非常不要臉的戰機划代圖，切勿當真。

首先，是超機動能力。很多人將超機動能力理解為「超級機動能力」，這是一種典型的誤解。在經典定義下，超機動能力主要指「過失速機動能力」。所謂「失速」指的是飛機的攻角（機頭指向與相對氣流之間的夾角）突破某一臨界值時，翼面產生的升力突然減小的現象。對於一般的飛機而言，失速往往意味著劇烈的減速，嚴重時還會導致飛機失控，陷入尾旋等危險狀態。顯然，正常情況下戰機都會為了避免進入失速狀態而限制攻角，甚至在飛控系統中整合了專門的攻角限制器（著名的「眼鏡蛇機動」就是在關閉攻角限制器的情況下實現的），因此戰機的機動性不可避免的被限制了。

需要注意的是，有些戰機可以實現失速狀態下的機動，但這些機動不一定是可控的，例如蘇-27的眼鏡蛇機動，儘管是典型的過失速機動，其過程卻不受控制。而其他的過失速機動，如「落葉飄」，對於大部分戰機而言則是災難性的，F/A-18經典大黃蜂的飛控系統專門為了避免陷入這種狀態做出了升級。

蘇-27經典的眼鏡蛇機動，一種典型的不受控的過失速機動。

要突破過失速機動這道坎，最簡單粗暴的辦法就是採用矢量推力技術。通過改變發動機推力的相對方向，戰機即便在失速情況下也不會失控，甚至可以進一步在失速條件下進行機動。戰機從「御風而動」變成了不受攻角限制的「隨心所動」。也正因為如此，空軍試飛專家、空戰理論專家徐勇凌將F-22的超機動能力稱之為「隨控飛行」能力。當然，儘管早年矢量推力被認為是超機動能力的必要條件，但是隨著飛控系統和空氣動力學研究的發展，不具備矢量推力的戰機一樣可以做出令人驚嘆的過失速機動，例如F-35在今年的巴黎航展上就展示了其在不具備矢量推力的條件下進行過失速機動的能力——儘管比起蘇-35、F-22等矢量推力戰機仍有差距。

F-35在巴黎航展展示的筋斗接「蹬舵轉向」機動，對於大部分戰機來說這種機動是災難性的。

當然，如今超機動能力的含義已經不僅僅是過失速機動這麼簡單。眾所周知，戰機在亞音速狀態下是靠機翼上下表面的氣壓差產生升力的（即伯努利原理），而在超音速狀態下則是乘著激波「衝浪」，其升力與伯努利原理無緣 。而在兩種升力原理的交界處，也就是跨音速段，傳統構型的戰機會因為氣動中心的變化而面臨配平困難、可用過載不足的問題，也就是所謂「跨音速陷阱」（實際上跨音速陷阱的成因很複雜，在此不做贅述），而矢量推力技術可以一勞永逸的解決這個問題。此外，同樣是受制於配平問題，傳統構型戰機在超音速下的機動能力很弱。這意味著在超視距作戰中戰機無法高速搶佔有利的位置和角度，而這一點也可以通過矢量推力來解決。

當然，對於以上這些問題，鴨翼構型，或者鴨翼構型+矢量推力也是一種有效的解決方案，請自行對號入座：）。

「一進了超音速就是它的天下了。」

說完了超機動，我們再聊超音速巡航。所謂「超音速巡航」指的是長時間穩定的超音速飛行。首先需要說明的是，超音速巡航對於戰機而言並不是什麼新鮮事物。早在五十年代，英國的閃電戰機就能實現在不掛載武器和副油箱的條件下超音速巡航。

五十年代的超巡老爺機——英國閃電戰機

美國五十年代的F-106三角箭截擊機，雖然需要開啟加力，但是也能實現長時間的超音速飛行，姑且也可以算是「偽」超音速巡航。而超音速巡航能力和戰機的整機推重比也沒有什麼必然的聯繫。薩博公司的「鷹獅」NG憑藉一台最大軍推只有54千牛的F404改型一樣能讓空重6.4噸的戰機實現超音速巡航。實際上冷戰初期的超音速截擊機遠比後來重視亞音速格鬥性能的三代機四代機更適合超音速飛行，但是其推重比往往非常可憐。

順便一提，五代機的標配——內置武器彈艙其實也不是什麼新鮮事物，冷戰時期的截擊機上也經常能看到內置武器艙的設計，當時倒也不是為了雷達隱身，而是為了減小阻力。這方面F/A-18E/F「超級大黃蜂」是一個著名的反例——為了避免武器發射后與機身相撞，其掛架統一向外側偏轉了3度，這導致其超音速下阻力巨大。所以我們不難看出即便沒有採用先進的次世代發動機，憑藉內置武器艙帶來的低阻力，五代機戰機也是有可能實現超音速巡航的，無非就是在氣動設計上要多下一些功夫。

冷戰截擊機F-106

說了這麼多，到底為什麼超音速巡航能力對五代機這麼重要？首先，不管是否要開啟加力裝置，只要戰機能夠長時間的進行超音速飛行，就能保證具備足夠大的作戰半徑，而且對於長距離的「千里馳援」作戰也有更快的響應速度——二戰時期美軍的P-47和P-51等活塞戰鬥機一樣具有驚人的航程，但是其緩慢的飛行速度意味著飛行員要在座艙內堅持數個小時，甚至有飛行員疲勞到著陸之後只能被地勤人員拖出駕駛艙。

那麼為什麼之前的三代機四代機大多不具備超音速巡航能力呢？理由也很簡單，在那個戰機信息能力明顯不足的時代，視距內的亞音速狗斗才是空戰的主流形式——越戰時期電子技術強如美帝一樣要和越南空軍打狗斗，既然如此超音速巡航能力就要給亞音速狗斗能力讓步。那麼能不能讓戰機兼顧超音速巡航和亞音速狗斗性能呢？以上世紀的技術來說，基本不現實。如上文所言，解決現代戰機跨音速陷阱和超音速配平等問題的矢量推力和鴨翼構型等技術在90年代才逐漸成熟。

F-4與米格-17，有了導彈仍然要狗斗的時代。

除了航程這樣的戰略優勢之外，超音速巡航還帶來了明顯的戰術優勢。現代戰機憑藉高性能雷達，先進電子戰系統，數據鏈系統，預警機支援和先進主動制導中距彈，已經具備了相當完備的超視距作戰能力。現代空戰已經從狗斗為主變為了超視距空戰為主。從進攻的角度考慮，武器發射時的初速度越大，其有效射程越遠。戰機在超音速下發射導彈自然會有比亞音速下發射具有更遠的射程，而長時間保持超音速飛行就可以長時間的維持這一優勢。從防禦的角度考慮，戰機速度越快，越容易脫離敵方武器射程。大部分現代戰機只能維持數分鐘的超音速飛行，它們在面對具備超音速巡航能力的先進戰機時，將處於極為被動的局面。

「你為什麼要狗斗？」

由此我們不難看出，超音速巡航能力讓五代機在遠距離空戰中佔據優勢，而即便三代機四代機找到機會殺進視距內展開狗斗，五代機一樣能通過超機動能力戰勝對手。「次世代」對本世代和上世代的革命性優勢正是源於一系列的技術進步。由於篇幅所限，本文只討論了五代機標準中的部分指標，至於五代機基於隱身技術和先進航電的信息能力，以及蘇-57，F-35等不那麼「五代機」的先進戰機到底算不算五代機，我們下回分解。