本文原载于《兵器》杂志2004年11月刊。本次转载时经重新二次内容完善及编辑、补充部分插图和整理，以与同好共同分享。个人认为《兵器》杂志是一本专业、客观的军事杂志，推荐持续订阅，丰富自身的军事知识。转载其上的一些年代比较久远的文章主要是想让读者以另一种比较独特的视角审视曾经的事物和观点。
本合集前一部分请点击：能量机动传奇(9)——F-16“战隼”发展史③
英国飞行迷自制一战德国红色男爵战机
”台风“战斗机红男爵纪念喷涂
续上期：上期介绍了F-16的发展史，从本期开始将介绍能量规律在空战中的实际运用。
经验孕育理论
几乎是从诞生时起，飞机便被赋予军事用途，很快便有了专门用于击落其他飞行器的飞机。人们将其称为战斗机。空战战术随着空战的爆发而产生。战斗机飞行员们开始思索如何采取一系列机动动作，以求在空战中取胜。这种决策——攻击——退出的过程便可以视为空战战术。
一开始的空战战术并没有什么具体的规章条例，每个飞行员都有自己的一套办法，并且总认为自己是正确的，直到他被击落为止。早期的空战主要在同一个平面进行，简单地说就是战斗机A在前面飞，战斗机B则跟在后面，努力接近A；A转弯B也转弯，A爬升B也爬升，并且不断缩小间距，直至进入机枪的射程，然后开火将A击落。B飞行员要做的就是准确预测战斗机A的动作，并且用正确的提前量提前机动，从而获得正确的射击位置。
事实上这个时期的空战主要取决于谁先发现对方，并绕到敌人的后面去发动偷袭（当然这一点在现代空战中依然是取胜的关键）。当然，战斗机的机动性能、速度和火力也很重要（今天依然如此）。
空战在第一次世界大战期间达到了一个高潮，在这段时间里不但出现了”福克”式灾难，也出现了编队、“殷麦曼”筋斗、“红公爵”李希特霍芬等空战史上的经典武器及战例。空战战术虽然得到了发展，但从某种角度看战术变得更加杂乱无章了。随着战争的发展产生了大量传奇般的王牌飞行员，但是对一个新手而言，他并不知道该如何面对残酷的战场，因为所有的战术都存在于老鸟们的脑子里。
图示：一战时，德国空军“红公爵”李希特霍芬虽然在战斗中创造了辉煌的战绩，但因其成功经验无法复制，所以当他被敌人击落后，他所摸索的宝贵战术经验也一并被带进了坟墓。
老鸟们也会言传身教讲述一些空战要领，不过这些要领仅局限于老鸟们各自的经验。这些互相独立的经验加起来反而会让新手不知所措，到头来还是得自己在战斗中摸索。如果他有幸没有在最初的空战中被杀死，或许最终也会成为一个老鸟。
到二战爆发时，飞机已经能够飞得更快、更远、火力更强，但在战术方面比起过去并没有什么本质的改善。新飞行员训练的是一些最基本的飞行动作，因为缺乏相应的理论指导而无法进行系统的空战技能训练，所以从驾驶员到战斗员的转变只能在实战中进行。很多不走运的年轻飞行员往往在头几次飞行中就被击落，而侥幸逃过最初猎杀的飞行员们逐渐成长起来并琢磨出自己的战术。
战争中出现了一些天才的空战高手，他们在空中有惊人的洞察力，知道如何隐蔽地接近敌机，能够在混乱的局面中发现转瞬即逝的战机，然后发动进攻击落敌机。由于这种能力建立在丰富的经验基础上，并且不是所有的飞行员都具备这种素质，因此王牌们并不能使整体的空战队伍素质得到迅速的提高。
图示：一战和二战的空战形式并没有太多的区别，双方都是一群王牌带着数量众多的菜鸟在一起厮杀。空战战术只是一些模糊的概念。菜鸟只有成功生存下来后才有可能摸索出适合自己的经验后并成为新的王牌。
空战战术仿佛是个模模糊糊、无法界定的概念。它似乎遥不可及，却又无处不在。制造战斗机的工程师们很少能够有机会亲自驾机迎敌。他们能够做的只是找来一些成功的飞行员协助他们造更好的飞机。然而飞行员往往不善于把他们的经验变成理论。他们能做到的就是提出这架飞机在什么样的情况下应该怎样，比如它应该能飞多快、爬升速度应该有多少等。当然，这些建议毫无疑问是有效的，飞机的性能也会越来越好，但是这却解释不了为什么哈特曼（德国空军头号王牌）依然总是能够用老式的Me109战斗机击落更先进的“喷火”、“野马”。显然，飞机本身并不是空战胜利的唯一要素。空战战术依然蒙着一层神秘的面纱。
能量空战 角度空战
1953年初，一位年轻的美国飞行员约翰·伯伊德来到冰天雪地的朝鲜，作为联合国军队的一员加入了这场战争。此时中国人民志愿军空军苏联空军已经用米格机打造了”米格走廊”。战斗机空战进入了喷气时代。伯伊德正打算在这个战场上一展身手。由于此时战争已经进入胶着状态，因此留给他的机会并不多。
从朝鲜归来后，伯伊德所在的第51战术中队的家伙们依然在做着不间断的模拟空战练习。伯伊德总是能够取胜他人，很快他便成为中队的空战教官。后来他来到战斗机武器学校从事空战训练和教学任务，并得到了“40秒伯伊德”的称号，因为没有人能够躲过他在40秒内完成的攻击。
那么，究竟是什么使伯伊德拥有如此神奇的空战技巧呢?答案是：能量机动。是的，能量机动，这是伯伊德经过多年的苦思冥想后得到的理论。什么是能量机动？伯伊德的解释是：任何飞机在空中的运动都可以看成是一种能量的转变过程。飞机有速度，因此具备了动能；飞机还有高度于是也具备了势能。飞机爬升减速则动能减少势能增加；飞机俯冲增速，则动能增加势能减少。在空战中取得优势的战斗机必定是一架拥有某种能量优势的飞机。如果你同时失去了动能和势能，则你必将被击落，这就是能量空战！
能量机动（EM，EnergyManeuverability）理论的出现是空战理论发展的一个重要里程碑。根据这一理论，空战可以分为角度空战和能量空战两种类型，而所有的空战都可以用EM理论来解释（关于伯伊德与能量机动理论的详细介绍请参阅本合集《能量机动传奇》）。
按照EM理论，空战中对战斗机的要求不是更高、更快，而是对能量的控制，这可以用“剩余功率”来体现。什么叫“剩余功率”呢？对一架战斗机来说，就是这架飞机除了满足稳定飞行的需求外还有多少剩余的推力，一般可用下面这个公式来表示：
Ps=(T–D)V/W
其中Ps为单位剩余功率，T为发动机的推力，D为飞机的阻力，V为速度，W为飞机的重力，其中Ps的单位为米/秒，通常也用SEP来代替Ps。
从这个公式中可以看出，如果一架战斗机在某个时刻处于稳定飞行状态，而发动机还能提供更大的推力，那么这架飞机的单位剩余功率就越大，就能提供更多的能量以完成一个剧烈的机动动作。
通俗地说，能量机动性能可简单地通过加速、减速性能体现出来。比如说：战斗机A的最大马赫数只有1.8，但能在10秒内从马赫数0.5加速到0.9，这样在格斗中可能就会比一架最大马赫数为2.0、而从马赫数0.5加速到0.9需要15秒的战斗机B更有时间获得射击机会；同样，如果A比B能够更快地减速的话，也会拥有一些额外的机会。
今天，能量机动理论已被广为接受。由于EM理论将战术分为能量战术和角度战术，所以通常把战斗机也定义为能量战斗机和角度战斗机。其中前者的特征为拥有较高的推重比，加速性能较好；后者的特征为拥有较小的翼载荷，拥有较好的盘旋能力。
在实际空战中，能量战斗机尽量保持速度，通过对速度的控制最终完成对距离的控制，在拥有足够的距离时来创造机动的空间形成射击条件；而角度战斗机则利用其机头指向能力的优势，以快速损失能量为代价完成对敌机的瞄准，并发射武器。
不过实际上很难将能量战斗机和角度战斗机完全区分开，现代战斗机同时强调高推重比和低翼载荷，机动性是很重要的指标，因此在具体的战术分析中，并非要规定能量战斗机才能使用能量战术，角度战斗机其实也可以这么做。这一点我们后面再详细探讨。
不论是能量战术还是角度战术，最终都能用EM理论来解释。格斗空战的取胜因素一般包括三个部分——SA（态势感知能力，即随时知道自己和敌机位置、空战态势的能力）、BFM（基本战斗机动）和运气。
除了运气是由老天决定外（你一定要尊重老天，大量事实证明菜鸟要成长为老鸟，除了自己努力外运气是不可缺少的因素），其余两个因素都是我们能够进行分析的，其中SA取决于飞行员的空间感、战斗机座舱设计、传感器的先进程度；BFM则由一些最基本的机动动作（比如盘旋、爬升、滚转和一些特技动作如高/低Yo-Yo、桶滚、筋斗等）组成，而这些机动动作都可看作是能量转换的过程。
一些出色的飞行员告诉我们：空战中最重要的在于知道什么时候开始转弯和怎样转弯。什么时候转弯属于SA的范畴，而如何转弯则属于BFM的范畴。那么，怎样的转弯才是一个成功的转弯呢？飞行员们有句话叫作：速度杀伤。也就是说，一个保持速度与角速度结合的转弯才是需要的转弯。
战斗机A也许可以在很低的速度下以很小的半径转弯，但是如果战斗机B能够花更少的时间用更大的半径转弯的话，那么B将能随心所欲地进入A的6点钟方向。二战末期德国飞行员正是用这一招驾驶原始的喷气式战斗机Me262来对付P-51“野马”的。
那么，为什么B不拉出一个很大的过载获得极高的瞬间转弯速度呢？从能量的角度看，因为盘旋时飞机的阻力骤然增大，而飞机的推力是有限的所以阻力带来的能量损失导致的结局必定是速度的降低。如果你的这次短暂的盘旋没有使你如愿地得到需要的射击位置的话，那么接下来的局面就将很不妙了；你没有更多的能量去做下一个动作，而你的敌人却可能还有。
从这里可以看出，角度战术同样要遵循能量机动的原理。在垂直面上的机动能量转换体现得更加明显，其道理和转弯差不多。
能量优势——垂直机动
一开始能够接受EM理论的人并不多，但是试飞的结果说明这套理论是行之有效的。1965年越南战争爆发，随着战争的进行，美国飞行员们开始发现米格机正在制造越来越多的麻烦。越南空军陆续从苏联和中国引入米格一17、米格-21和歼-6飞机（米格-19），这几种飞机相互配合，在不同的高度打击美国飞机；而由于迷信空空导弹的缘故，美国海空军对视距内训练不足，这就导致死于米格之手的美国飞机数量不断上升。
图示：越南空军使用米格-21和米格-19进行搭档，米格-19紧随在米格-21后方3~4千米处，当高空的米格-21冲入美军机群制造混乱后，低空的米格-19接着进行猎杀，而当美机要以不利于米格-21的水平转弯缠斗时，米格-19又能进行支援接应。注意，因速度太慢，米格-17无法与米格-21进行搭档完成此项战术。
针对这些情况，美国空军依次发起代号为“鸡毛掸子”l和“鸡毛掸子”Ⅱ的训练计划旨在寻找各种战斗机在面对米格机时的解决之道，训练中大量引入了伯伊德的能量机动理论和他对战斗机的能量分析结果。到了1966年底，“鸡毛掸子”计划已经初见成效，其中对付米格-17的战术可谓是EM理论的最佳诠释。
米格-17飞机轻快小巧，与大多数美国飞机相比具备绝对的低速转弯优势，并且在视距内机炮火力占据优势，其座舱视野也较好。有的美国飞行员说即使历尽千辛万苦占据了米格-17的6点钟位置，却发现它能够用快得不可思议的速度作一个筋斗，然后出现在你的6点钟位置。
“鸡毛掸子”的解决之道在于不要同米格-17进入低速盘旋，战斗应该发生在垂直层面。不论是F-105还是F-4，其持续爬升能力都优于米格-17。在持续爬升中米格-17会减速并先于美国飞机到达失速临界，而美国飞机此时还有速度，因此这时的情况就是美国飞机同时占有动能和势能的优势。在米格因速度不足开始下坠的时侯美国飞机越过其顶点，然后从后上方发起攻击用导弹将其击落。这一招相当管用。到1967年底，就算是笨重的F-105也能比较有把握地对付米格-17了。我们可以通过下面的战例来看看这套战术是怎样执行的。
1965年7月10日下午，4架F-4C“鬼怪”战斗机组成编队前往北越执行猎杀米格任务，编队呼号为“水貂”。4架飞机模仿F-105的飞行高度、速度、轨迹进入目标区并开始搜索米格，15分钟后仍未发现，于是编队决定飞越米格的机场上空。此时“水貂”1在53千米距离上发现雷达显示目标，于是决定由“水貂”1、2组成一个编队在前飞向敌机，通过目视进行敌我识别；“水貂”3、4组成另一编队在后，准备用AIM-7空空导弹进行迎头攻击。
当“水貂”1、2与敌机交错通过时，“水貂”2目视观察到两架米格-17以密集编队从左侧通过后马上通知了后方的“水貂”3、4。然而“水貂”3、4却由于担心距离太近误伤“水貂”1、2而不敢发射AIM-7导弹。此时米格-17开始转弯并准备攻击“水貂”3、4，“水貂”3、4也转弯正对米格，双方均抛掉副油箱准备进入格斗，“水貂”1、2则因为失去了目视接触而脱离战场返航。
“水貂”3、4看见米格-17机头闪烁着冲了过来，并直接用机炮攻击。于是他们开始运用“鸡毛掸子”l训练中所学的能量机动战术对付敌机。两架F-4加速转弯，让米格以一定距离跟随其后，然后双机分开，企图夹击米格编队；虽然此时F-4拥有能量上的优势（速度优势），但是由于双方距离不够远，而在水平面上F-4的角度性能又不如米格一17，因此这一招没能奏效。米格编队也立刻分开，各咬住一架F-4，从其转弯轨迹内侧进入盘旋并紧追不舍。
见此情景，“水貂”3立刻滚转进入俯冲，冲出了米格的机炮射程，然后开始拉起爬升。一架米格也随之爬升，过了一段时间，米格机失速，慢慢滚转开始下降高度并贴着云层边缘飞行。“水貂”3于是飞越顶点将机头指向米格在2000米距离上发射1枚AIM-9B导弹，然而这枚导弹没能跟踪敌机。在接下来的10秒内“水貂”3连续发射了3枚AlIM-9导弹，每次都在跟踪嗡鸣声很正常的条件下发射，其中第2枚导弹在米格机尾喷管右边爆炸。米格随即起火并坠入云中。此时“水貂”3油量已经不多，于是离开战区返航。
与此同时，另一架米格-17也对“水貂”4穷追不舍。”水貂”4运用了类似的战术。“水貂”4从6000米高度开加力进入俯冲，很快便拉开了与米格-17的距离。在3600米高度上“水貂”4开始拉起进入爬升，米格机也随之爬升。当“水貂”4爬升至10000米时，回头看见米格机因推力不足而无法跟随，高度差足有几千米，随即米格开始向左滚转并下降高度以增加速度。于是“水貂”4作了个小过载转弯，将机头指向米格也进入俯冲，并在距离1600米处发射了一枚AIM-7导弹。
导弹在米格的尾喷管和左机翼之间爆炸，但米格并未立刻坠落，它艰难的改平继续飞行。此时“水貂”4目视能看见米格尾部起火。“水貂”4又发射一枚AIM-9导弹。导弹未能跟踪敌机。“水貂”4随即修正姿态，在跟踪嗡鸣声良好的状态下再次发射1枚AIM-9。这枚导弹在米格的尾部爆炸出现一个火球，米格随即拉出白烟并开始掉高度。此时米格高度约1800米。“水貂”4发射了最后一枚AlM一7，但没能看见是否击中目标，然后失去了对米格的观察，随即返航，后来被判定这次击落记录有效。
能量控制——速度控制
上面的战例清楚无误地描述了垂直层面的能量战术。F-4C“鬼怪”战斗机比米格一17拥有更好的加速性能和爬升性能，因此能够控制距离并主动消耗对方的能量，从而获得主动。然而能量战术并非简单的发动机斗法，战斗机也常常通过能量的控制来改变速度、角度以便获得较好的位置。
早在朝鲜空战时期，米格-15的飞行员们就开始使用高速/低速Yo-Yo机动来完成在直线上的追击：当速度过低时米格就俯冲增加速度，缩短与前面敌机的距离，这是一个将势能转化为动能的过程，其最终目的是缩短距离；当速度过高时米格就爬升减速，将多余的动能转化为势能，以保持合适的距离以便瞄准和射击。
在格斗空战中减速的重要性几乎不亚于加速。“让对手冲过头”是一个常见的作法，这就需要战斗机具备快速失去动能的能力。现代战斗机除了有各种机身减速设备（例如减速板、大迎角气动刹车等）外，依靠机动来减速也是常用的办法（比如滚转、增大迎角等），都会因为增大阻力而消耗动能。当然，失去动能后还必须有能力快速补充，这就需要战斗机有足够大的推重比和较小的阻力系数。
越南战争爆发后，伯伊德来到越南战场并向飞行员们讲解能量理论。他对F-105的飞行员说：如果被米格咬住，不要试图加速逃走，而应该滚转减速。
开始时飞行员们并不相信笨重的F-105适合在空战中采取滚转策略，后来当一个飞行员真的被米格-17咬住时，他在绝望的最后关头使出了这招，奇迹发生了——F-105迅速地减速，米格-17冲过了头，这个小伙子得以逃脱。毫无疑问，F-105战斗机加速性能不佳，甚至滚转性能也不好，但是滚转时产生巨大的阻力能够迅速地消耗F-105的动能并减速，这一点往往是米格飞行员始料不及的。（记得电影《TOPGUN》吗？Tom帅哥在最后的空战中也是用了“突然拉起减速”这一招让“米格-28”冲到前方，然后开火将其击落的。）
1967年8月21日13时左右，美国海军的两架A-6A攻击机从中越边境隘店附近进入中国领空（美国海军航母部署于北部湾海面，其攻击航线正好从中越边境附近经过，因此美海军飞机进入中国的情况时有发生）。在当地驻防的中国空军第18师1大队4架歼-6战斗机在地面引导下起飞拦截。
歼-6机队加力爬升至5千米高度云上飞行，在前方6千米处发现美军A-6编队，随即靠近准备攻击。此时A-6飞机也发现了来袭飞机，便下降高度进入云层躲避。歼-6编队入云搜索，在云层下咬住A-6双机。歼-6编队2号机韩瑞阶关加力收油门迅速靠近，从A-6编队靠边境一侧进入首先攻击A-6僚机，在600米距离第一次开火，未命中。
A-6作蛇行规避机动，2号机又在550米距离第二次开火，仍未命中。接着2号机因速度过大从A-6上方冲过。情况非常不利，于是2号机立刻作了一个急跃升反转下滑机动，拉起过载达到8.2g。这个机动消耗了歼-6飞机的大量动能。2号机减速下滑后正好在A-6飞机正6点钟位置。在距离200米时2号机连续开火至120米，将A-6僚机击落。与此同时3号机陈丰霞也咬住A-6长机，将其在800米高度击落。整个空战历时3分钟。
在该战例中2号歼-6飞机正确运用了能量战术，即迅速减速、急跃升反转下滑机动（就是拉起——滚转180°——滚转改平——俯冲的过程）。第一步拉起是减速的关键步骤，因过载巨大而减速明显；第二步滚转半圈保证了飞行员对A-6的目视跟踪；接下来的滚转——俯冲则进入新的攻击波次。在这个战例中需要注意的是：如果敌机不是不具备空战能力的A-6而是F-8、F-4等战斗机的话，那么其战术性减速让歼-6冲前的形势将对其非常不利，很有可能造成敌机的一次射击机会。（待续）
本合集后一部分请点击：能量机动传奇(11最终篇)——现代空战战术与能量机动（2）
因为美国A-6属于舰载攻击机，空战能力较差，因此在面对我国歼-6歼击机时只有认栽的份儿！
【下期预告】下期将结合战例介绍复杂的能量机动战术，探讨能量空战战术及机动理论在全向导弹时代和超视距时代的发展趋势，并以此作为能量空战专辑的结局篇。
