超音速飞行和超音速巡航有什么区别？
超音速飞行和超音速巡航有什么区别？
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昨天聊图160，我说这么巨大的飞机，四台发动机喷火，红外特征强烈，无法做到隐蔽飞行，2000公里开外就能被雷达探测到。它出去执行任务，全程被对手监控。真打起来，随时都会被击落。
然后有人就不乐意了：图160速度快，2.2倍音速、2.5倍音速......
没有用！
正好借这个问题一起聊聊。
超音速飞行，人类几十年前就能实现了，不是高科技。而超音速飞行往往要和另外一个词捆绑：加力。绝大多数的超音速飞行都是靠开加力实现的。开加力是什么意思？简单的讲就是在飞机飞行的过程中，发动机在燃烧，在喷火。这时候，再把燃油直接喷到发动机正在燃烧的火焰上，让燃烧更加猛烈。从而产生更大的推力，实现更高的速度，超音速、2倍、3倍音速。
但是，飞机开加力，把燃油直接喷到发动机的火焰上，问题也很明显：费油。
太费油了。
想超音速必须开加力，开加力必然费油。所以，超音速=开加力=费油，这三个词是一回事。超音速的潜台词就是费油。飞机为了安全，有时候着陆之前要把机身内部的燃油放掉。放油，是飞机必备的功能。开个口，把油撒出去。飞机超音速飞行费油到了什么程度？比放油的速度还快。
装满燃油，本来可以飞四五个小时，开加力，超音速，10分钟之内全烧完。有的汽车费油，咱们说赶上喝油了。超音速，倒油都跟不上。超音速飞行和正常飞行比，费油不是翻倍，而是二三十倍的费油。很恐怖。
而油料又等于飞行距离，作战半径。油越多飞的越远，油越少飞的越近，越省油飞的越远，越费油飞的越近。开加力、超音速飞行、二三十倍的费油对作战半径、航程有多大影响可想而知。加力全开，只能飞正常距离的二三十分之一。
就像上面说的图160，它的最大航程是1.6万公里，最大作战半径是7300公里。如果它按最高的2倍音速、2.5倍音速飞，最大航程就变成了650公里，最大作战半径就变成了300公里......所以它执行任务不能按最高速飞，还得是亚音速飞行，省油飞，才能达到1.6万、7300公里。不过可以折中一下，可以在1.5倍音速的情况下飞行，但这时候，图160的作战半径会急剧降到2000公里。1.5倍音速飞行，作战半径直接减掉三分之二还多。
可见超音速对航程有多大的影响。
就这您还别嫌弃，想全程开加力，不怕费油，也不行，还费发动机呢。加力开满熬不上10分钟，超过5分钟发动机报废了。
常规的超音速飞行，成本非常高，代价非常大。所以轻易不能这么干。短兵相接，实在危急，偶尔开个几十秒，一两分钟，也就这样了。实在没招了，才能开加力、超音速。在很长的时间里，超音速只是纸面上的性能，很少用。超音速的能力往往都是象征性的，我能超音速，证明有这个科技实力。
当然，战机能达到超音速整体是有意义的。就像你短跑厉害，虽然生活中不能天天冲刺，但身手肯定比普通人矫健灵活。最高能达到2倍音速的战机，虽然不能总2倍音速飞，但跑亚音速、跨音速还是很轻松的。
什么是超音速巡航？
巡航这两个字的本质就是
：省油。
超音速巡航最简单理解就是：省油超音速。
专业的说法：巡航指的是经济状态下飞行。说白了，省油的状态下。超音速飞行自带费油的含义。超音速巡航飞行是特意做个区别，特意强调一下
“省油”。
超音速为什么费油？开加力。省油则意味不开加力，不往发动机火焰上喷燃油，自然省了很多。不开加力，在省油的情况下实现超音速飞行，叫超音速巡航。
巡航、省油又意味什么？飞的远、作战半径大。
超音速飞行是快，但不远。超音速巡航是既快又远。意义大多了。举个最简单例子，911期间，客机撞大楼。其实当时周围基地有美军战机负责国土防空。但部署的是F16。F16想赶到城市上空，正常亚音速飞，已经来不及了。超音速飞，开加力，速度是上来了，但费油，飞行距离急剧缩短，又导致它根本飞不到城市上空。所以后来有人总结，如果部署的是F22，超音速巡航，可以很快的赶过去，省油，距离还能够上，美国的损失可能会减少。
按理说F16的作战半径要大于F22，不过它要是开加力，超音速，立马就完了。
超音速飞行虽然已经实现几十年，但不实用。只有到了F22的时代，超音速巡航，省油超音速，在超音速的情况下还能保持大航程，超音速才变得有实际价值。而速度对飞机意味着什么，也不用多说。F22被很多人当成天下第一，超音速巡航，有四分之一的功劳。由此也能看出超音速巡航的重要程度。
不过我在之前的文章里说过F22作战半径小，不到800公里，这是因为它自身带的油太少了。如果普通战机带这些油，作战半径会更短。800公里对于F22自身那点燃油而言，属于大作战半径。
超音速飞行和超音速巡航，看着很像，但两者差了40年的科技水平，完全不是一个级别，差距是巨大的。
还是图160，亚音速，作战半径7200公里，1.5倍音速就降到了2000公里。它那2倍音速，几百公里的作战半径有什么用？没用。只能是在飞行中，遇到危险，被对手的战斗机咬住，导弹盯上，然后它玩命拉到2倍音速，争取搏一下。问题是这么大的飞机，没机动能力，面对现在的战斗机、导弹，2倍音速跑的了吗？跑不了。它的1.5倍音速还有点用，能在家门口打一下，2倍音速，啥用没有。
某些人把图160的高速看的很神奇，2倍、2.5倍音速，是因为不知道这种高速是要付出多大代价。
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在上个世纪50年代，美苏各国装备的主力战斗机就具备了一定的超音速飞行能力。但是，战机第一次具备真正的超音速巡航能力则是50年后的2003年，超音速飞行容易实现，因为只要加力推力足够高，气动布局可以适应超音速飞行，飞机就可以具备超音速飞行能力。然而超音速巡航能力则不同，超音速巡航指的是30分钟以上的持续超音速飞机，这对于发动机的耗油率和发动机推力都有很高的要求，以至于直到今天，被认为完全具备证实拥有超音速巡航能力的战机只有F-22一款。
虽然，很多现代战机的最高马赫数都超过了两马赫甚至是三马赫。但是这些现代战机却很难进行超过十分钟的高超音速飞行，俄罗斯的米格31拦截机也只能在2.72马赫的极限飞行速度下保持六分钟，具备两马赫飞行的能力的歼八战斗机理论上也只能以最高速度保持五分钟左右，超音速滞空时间的不同就是超音速飞行和超音速巡航最本质的区别。事实上，很多的四代战斗机理论程度上也具备一定的超音速巡航能力，这使得他们往往可以具备比三代机更快的到达能力和空战时的逃逸速度。
短时间的超音速飞行虽然看着十分鸡肋，但是却是现代空战中不可或缺的性能指标，短暂的高速度可以帮助战斗机与空空导弹和地空导弹进行周旋，并创造红外诱饵干扰的机会以保证战机的生存。此外，许多高空轰炸机也需要战机进行短暂的超音速飞行以达到临界升限以发射远程空空导弹，所以无论是超音速飞行还是超音速巡航都是不可或缺的指标。
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分两步来回答此问题。
上图为早期的螺旋桨飞机
一、什么是超音速飞行？
简单地说，就是飞机的飞行速度超过音速，即超过1224公里小时，我们就可以称之为超音速飞行。早期的螺旋桨飞机，由于发动机和机翼的原因，速度很难达到音速。从活塞式发动机换成喷气式发动机，接近矩形的机翼变成后掠式机翼以后，飞机的速度超过音速才成为可能。四代机以前的飞机，即使速度能达到音速，也很少处于超音速的飞行状态，因为超音速飞行，通常要开“加力”，而开“加力”时，又非常费油，可能10分钟油就烧没了，所以飞行员只在万不得已的情况下才开“加力”，在巡航状态下，都是亚音速飞行。
上图为高空高速歼-8战机
上图为高空高速米格-25战机
二、什么是超音速巡航？
这个概念是美国人发明的。因为在F-22诞生之前，没有现役的飞机能做到超音速巡航。所谓“巡航”是指飞机能飞得最远的状态，那么“巡航速度”就是能飞得最远的速度。换句说，四代机的速度要达到音速就不必开“加力”，其巡航状态就是超音速的。F-22的巡航速度可以达到1.4—1.5M。现在超音速巡航，已成为四代机的标配之一，也就是所说的四代机的“4S标准”之一。
上图为美国的四代机F-22
上图为我国的四代机歼-20
通过以上的分析可知，超音速飞行，对于装备了喷气式发动机和后掠翼以后的飞机而言，已成为一项基本的性能，但不能一直保持超音速飞行状态。到了四代机以后，由于技术的革新，飞机飞超音速已成为一种常态，超音速巡航也已成为四代机的标配之一。
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超音速飞行是只要飞机的速度超过了1马赫，也就是1倍音速，就可以叫超音速飞行，并不关注发动机是否开启加力，也不关注是平飞还是俯冲；而超音速巡航指的是不开启后燃器的情况下，能够维持较长时间的超音速平飞。
当飞机接近音速时，由于机身对空气的压缩法迅速传播，将逐渐在飞机的迎风面及其附近区域积累，最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面——激波（Shock Wave）面。激波阻力的存在，犹如一堵墙，会使飞机在跨音速域和超音速的阻力激增，激波阻力代替其他阻力成为飞机阻力的主要来源。
飞机在1倍音速和超过1倍音速下激波的形状
激波的压力和时间曲线
所以如果要使飞机能够进入超音速巡航，必须进行特殊的优化。因此在气动设计和发动机推力方面与仅能做到超音速飞行的飞机是有很大差距的。一般来说能做到超音速巡航的飞机，具备这么几个特征：外形设计更利于减小激波阻力，使其超音速下升阻比高。另外整体推重比也要高。比如F-22，就按面积法则进行了修形，有机翼的部分机身修成了内凹的“蜂腰形”以保持翼身组合体截面积不产生突变，有效减少了波阻力。这样F-22的超音速升阻可达6.0以上，远超四代战机。此外F119发动机不开启加力的最大军用推力达到了105KN，同时仅有0.3的涵道比，优秀的发动机也是F119能够超音速巡航的一个重要原因。
F-22的外形设计有助于在超音速下减少波阻力
要实现超音速巡航，需要付出这么多代价，那在战场上有多大价值呢？其实超音速巡航在战场机动能力和经济性上收益都是巨大的。不开加力维持超音速飞行的飞机，油耗率显著低于开了加力维持超音速飞行的飞机。比如F-22，其携带内油可以维持20分钟的超音速巡航；而其他绝大多数的战机，都会在开启全加力后10分钟内耗尽所有的燃料，这些飞机的加力一般只在起飞和接近目标和逃逸的时候才使用。所以极限速度飞得再快也没用，赶战场能力与F-22没法比。此外，加力燃烧室是在燃气涡轮后设置的一个燃烧室，通过直接向这里喷油，通过燃烧室喷出的高温气体直接引燃，会产生相当高的温度。长时间开启全加力会使发动机剩余呈指数规律减少，甚至直接报废。具备超音速巡航能力的飞机在经济上也是更好的。
加力燃烧室，燃烧后不经过燃气涡轮直接喷出，油耗非常高，而且会减少发动机寿命
目前可以做到超音速巡航的战机，除了我们熟知的F-22外，也有一些其他战机可以实现超音速巡航，只是巡航速度和持续时间不如F-22。比如台风EF2000携带空对空导弹时可以1.5马赫速度超音速巡航，阵风携带4枚空空导弹和腹部副油箱也可以实现超音速巡航；JAS-39配备F414G发动机时可以实现1.2马赫超音速巡航。Su-57一旦产品30发动机成熟，也将拥有不亚于F-22的超音速巡航能力。另外被人们所诟病超音速性能差的F-35“肥电”，不开加力的情况下也可以维持1.2马赫的长时间巡航。可以说超音速巡航已经成了未来的战斗机发展趋势了。
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超音速飞行是指飞机飞行速度超过音速，超音速巡航则是在巡航过程中保持超音速状态。
一般的超音速飞机是指这种飞机拥有超音速的飞行能力，但不一定具备超音速巡航能力，就是做不到在巡航中一直保持超音速。目前具备超音速巡航能力的战机是美国的F-22，俄罗斯的米格-31，瑞典的JAS-39。
这里有个开不开加力的问题，带加力的发动机，在正常燃烧室后面有个加力燃烧室，当需要增强推力时，就可以打开加力燃烧室，大量燃油就会喷入加力燃烧室，推力会猛增40-50%，战机开加力实现短时间的超音速飞行很多战机都可以做到，但不打开加力，就能超音速飞行也就是实现超音速巡航，这比较难。开加力状态，战机都会喷出长长的火舌，涡轮前温度升高到极点，涡轮叶片容易受损，油耗也比不开加力时大一两倍，所以，不到迫不得已，一般战机不会开加力。
能进行超音速巡航的战机，都是不开加力就能超音速飞行，要做到这一点，发动机推力就得大，不用开加力，推力就足以使战机超音速飞行，这种不开加力的状态，发动机就不处于极端状态，也就不容易受损。此外，战机设计巧妙也能实现超音速巡航，比如瑞典的JAS-39“鹰狮”，一台RM12，也就是F404发动机的瑞典沃尔沃改型，却整合出了超音速巡航能力，一时也令人颇为惊讶。N
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近年来，关于
\"超音速飞行\"
和
\"超音速巡航\"
成为了军事界的一个新名词，我们都知道超音速是指战斗机飞行速度超过声音传播的速度也就是1马赫，但是怎么区别
超音速飞行
和
超音速巡航
呢？事实上，两者最大的不同在于
以超过声音传播速度飞行的时间长短
，而这一点从根本上取决于战斗机的气动布局，同时和战斗机发动机的推力强弱有直接关系。气动布局决定飞机飞行阻力大小而发动机推力决定了飞机克服各种阻力获得高速性的能力，两者共同决定战机在高速下的飞行时间，并最终决定战机是否有长时间超音速飞行的能力。
一般情况下，只要发动机推力足够大，很多战斗机都可以实现短暂的超音速飞行，但是能称为超音速巡航的战斗机，
要求其保持超音速飞行的时间一般在30分钟以上
，这就很难做到了。早在上世纪五十年代，美国和苏联的一些先进战机已经能够实现超音速飞行，但是即使到现在为止，拥有超音速巡航能力的战斗机仍是少数，其中最典型的有美国的F-22“猛禽”，这款惊世骇俗的战机能实现超机动性等4S指标与其流线紧凑的外形、强劲的发动机推力有很直接的关系。
除此之外，
图144与协和式客机
也是具备这一能力的代表，它们在飞行过程中基本可以实现全程保持2.20马赫以上的速度。但是这种飞行是比较耗油的而且噪音也是地面居民难以忍受的，所以在低于5000米以下得高空中，
上述飞机包括战斗机都很少会选择超音速飞行
。而在战斗机当中有时候需要战机以很快的速度转场、脱离或者接近目标，这时候具备超音速巡航能力的战机才更有优势。
在各国的现代战机中，有一部分已经能将最大速度达到2马赫或者3马赫（著名的米格31），但是其维持时间一般都超不过10的分钟，也就是说超音速飞行器并不一定能实现超音速巡航。然而尽管如此，超音速飞行能力也依然是一个衡量战斗机性能的重要指标，因为在实战中，这样的高速飞行哪怕只能维持短暂的时间，也可以很好的躲避导弹攻击而提高生存能力。
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这个首先要从超音速飞行上面说起。
超音速飞行，顾名思义，是指飞机以超过音速的速度飞行。
但是与我们通常理解的不一样，“超音速飞行”，在飞机飞行中是作为一个技术动作而存在的，飞机什么时候选择超音速飞行，以如何的方式进行超音速飞行，都是有要求的。
既然是技术动作，那么大家就应该明白了，飞机不是无时无刻都在超音速飞行的。为了保持飞行稳定以及燃油消耗，哪怕是超音速战斗机，多数时刻都在亚音速状态飞行。只有在战斗状态时，才会通过加力燃烧等方法，让自己快速提升到超音速范围内。
随意使用超音速飞行，会成倍甚至成十倍的消耗飞机燃料，增加发动机的负荷，造成发动机烧毁等事故，对飞机脆弱的结构和超音速下的操纵能力也是挑战。
简单的说就是——普通战斗机因为能力有限，只在必要时短暂进入超音速。
“超音速巡航”则是一项技术指标，代表了新时代超音速战机的发展。这个指标最早是由F22项目提出的，要求飞机拥有“超级巡航性能”，即能以超音速状态保持较长时间的飞行，让飞机本应由加力燃烧推进的短时间技术转化为吃饭喝水一样的寻常性能。
“巡航”这个词最能表现这个概念，它本是航海领域的词。航空界挪用了这个词汇，一般管采用最惯常、最经济、最持续飞行的状态叫巡航，发动机百公里最小燃油消耗的速度叫巡航速度。
由此引申，除了巡航速度外，还存在巡航高度、巡航推力等等等等，和超音速巡航是一个道理。巡航导弹也是因此而得名，它就是以巡航状态飞行的攻击武器。
super cruise，就是超音速巡航的英文名，我们国家直接翻译成超音速巡航。直译过来是“超级巡航”。
美国对超音速巡航的标准是：能以马赫1.5的速度飞行30分钟以上。
对于具备超音速巡航的飞机而言，“超音速”已经脱离了单纯技战术功能的范畴，转为战机实实在在的性能，发挥这个性能就如同吃饭喝水一样简单。
具备超巡能力的战机，更适应高速模式下的战斗，能更快的赶到战场，也能更快的脱离战场，可以推进拦截反应时间和拦截距离，是现代新一代战机不可缺失的要素。
美国的F35就因为缺少超巡功能，所以被笑称“肥电”。同理，一直含糊没有确定是否具有超巡功能的歼20，也只能以“超机动性”扛起身板。
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第二代和第三代战斗力，都能够实现超音速飞行。但超音速的时间很短。只有几分钟，甚至几十秒。
如果长时间超音速飞行，发动机就会烧坏，飞机就要坠毁。
第四战斗力有4S标准：低可探测性（隐身）、超音速巡航、超机动性、超视距攻击。
在以上四个标准中，最后一条最容易。很多三代机都具备超视距攻击能力。第二条最难。目前中国的歼20、俄罗斯的T50、美国的F35、中国的歼31都不具备超音速巡航能力。
美国的F22是当今世界唯一一款具备超音速巡航能力的第四代战斗力。
超音速巡航，就是持续长时间的超音速飞行。飞机依然不出问题。这就对发动机提出了极高的要求。
两三年后，中国的歼20将换装国产WS15发动机。换装新发动机后的歼20将具备超音速巡航能力。
届时，中国的歼20有望超过美国的F22，成为全球最强战机。
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超音速飞行可以比作一个瞬间，而超音速巡航则是一个过程。
早在上个世纪四十年代末期，人类就完成了超音速飞行的实验，所以超音速飞行并不是什么稀奇的事儿，
现代的战斗机连超音速飞行都做不到，真不好意思说自己是现代战斗机。
（F-18“大黄蜂”战机突破音障）
一般的三四代机都可以进行超音速飞行，
但必须打开加力燃烧室，这对发动机的损害极大，因为温度过高会导致发动机内部零部件被融化，容易造成飞行事故，
（类似于打火机，开久了就烫手这个原理）
而且超音速飞行时耗油量会增加1～3倍，导致航程缩短，所以在没有遇到特殊情况时，三四代机都会选择亚音速飞行。
而四代机了就不同了，超音速巡航是五代机4S技术标准中的一个，即
要求在不打开加力燃烧室的情况下进行超音速飞行，一般能维持约半个小时，目前能做到超音速巡航的战机也只有美国的F-22。
包括美国F-35、俄罗斯T-50在内的五代机都无法进行超音速巡航，所以这样一比，F-22还真是很厉害的啊
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一个飞行体只要是飞行速度超过音速，就是超音速飞行。超音速飞行与超音速巡航的区别是有些区别，这区别就是取决于飞行体的气动设计是否符合超音速飞行，而超音速巡航就是在超音速飞行下，持续飞行。最典型的就是图144与协和式客机，可以说是超音速巡航的典范，飞行全程都是以2.02～2.2马赫飞行，这就是现在时髦的名词超音速巡航。一般来说超音速飞行与巡航，都采取高空高速飞行，基本都在1万米以上的高空，原因是空气稀薄，飞行阻力小的缘故，而在于5000米一下的低空，很少用超音速飞行，空气密度大，油耗高，对航程影响很大。以前的二代战机往往都是适合超音速飞行，也适合超音速巡航，原因是设计气动满足超音速飞行，比如较大的长径比、符合面积率、三角翼机翼、后掠翼机翼、涡喷发动机。典型的歼8二、米格25。有些是战机虽然最大速度是超音速，但是不适合超音速飞行、超音速巡航的，典型的是5代机的f35及f22，由于气动上的不足，长径比过短、机翼后掠角小、机体截面积过大，导致超音速下油耗剧增，航程急剧缩短，就像f22在超音速巡航模式，只能飞行10分钟。所以，现代战机若以强调超音速巡航意义不大，超音速飞行、超音速最大飞行速度倒是重点，这对于尽早占位举足轻重。
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区别超音速飞行和超音速巡航很简单，前者指的是某个瞬间飞机的飞行速度超过音速，而超音速巡航则是指在某一段飞行过程中能够维持稳定的超音速飞行能力。具体来讲，超音速巡航要求飞机具有在发动机不开加力的情况下，能以1.5马赫以上的速度飞行超过30分钟。
f22“猛禽”隐形战机
超音速巡航比超音速飞行要难的多。例如目前大部分的战斗机都能够实现超音速飞行，但只有极少数的飞机拥有稳定的超音速巡航能力。具有超音速巡航能力，是第五代战斗机所必须具备的技术指标，美国第五代战斗机，f-22“猛禽”就具备超音速巡航能力。
目前的四代机，只有打开加力时才能做超音速飞行，而且代价很大，耗油量会猛增1～2倍，而且超音速飞行时间有限，机动性也变差。台风，歼10，苏35等无法摆脱三代战机先天局限，虽然它们可以实现一定条件下的超音速巡航，但无法具备实战意义的超音速巡航能力，否则超音速巡航也不会成为五代战机的必备的4s能力之一。
苏35
但并非隐形战机都拥有超音速巡航能力。
比如f35即使开加力，也只能飞到1.5马赫，而且它的推重比与普通的第三代战机没有什么本质区别。f35在设计时就没要求有超音速巡航能力，它是联合攻击战斗机，对空战的要求较低，不需要f22那样突出的截击性能，因此没必要搞超音速巡航。
除了f35外，歼20,苏57等隐形战机目前也并未证实拥有超音速巡航能力，因此严格来讲，目前只有f22符合超音速巡航的条件。
俄罗斯苏57隐形战机
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