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第6章 美国战斗机(3)

电子对抗系统(ECM):AN/ALE-47红外诱饵、干扰丝撒布器、RaythconAN/ALQ-184(v)2型电子对抗吊舱

武器系统

固定武装:GEM61A120毫米机关炮

武器挂点:左右翼端各一、翼下各三,机腹挂点一,计九个挂点。

五、F-80“流星”战斗机

F-80战斗机也叫P-80“流星”战斗机。F-80战斗机拥有三个第一:美国空军第一种平飞速度超过每小时800千米的飞机,美国第一种批量生产的喷气式飞机,第一种投入实战的喷气式战斗机。(99)

朝鲜战争爆发后被迅速投入朝鲜战场的机型为F-80C,虽然是作为一种高空拦截机被设计出来的,但是它在朝鲜战争中被当作战斗轰炸机使用,首要任务是对地攻击。

F-80是一种单发战斗机,它的发动机就安置于紧贴飞行员后面的机身中。进气口位于机身,紧靠机翼根部前端,尾气从机身的最后面排出。紧贴机身侧面有导流槽,这个导流槽用于防止空气在进气口内部分离。早先的原型机没有这个导流槽,因此进气口内空气发生分离,导致发出让飞行员胆战心惊的巨大响声。(100)

LF-80战斗机技术数据

机长:10.52米

翼展:11.89米

机高:3.45米

机翼面积:22.04平方米

正常起飞重量:6956千克

空重:3738千克

航程:2220千米

巡航速度:930千米/9寸

升限:13442米

武器装备:2挺12.7毫米

M3型机枪:射速1200发/分

F-80共生产了三种机型。A型是最初生产型,共生产了917架;B型是A型的改进型,共生产了240架;C型也是最后的改进型,共生产了798架。TF-80C型最终发展成为西方最出名的教练机。

六、F/A-18“大黄蜂”和“超级大黄蜂”

“大黄蜂”F/A-18双发超音速轻型多用途舰载战斗/攻击机,是美国诺斯罗普公司研制,由YF-17改进而成,1978年11月18日首飞,1980年5月装备美国海军,主要用于舰队防空,也可用于对地、海面攻击。

F/A-18采用双发、双垂尾和带边条的小后掠悬臂式中单翼布局,具有可靠性和维护性好、生存力较强、大迎角飞行性能突出和武器投射精度高等特点。(101)

“大黄蜂”初期型号为A和B,分别为单座的基本型和具作战能力的双座教练型。20世纪80年代中期推出C/D改进型,主要改进、改装了武器和救生系统,提高了全天候作战能力。作为战斗机执行空战任务时,F-18A携挂4枚“麻雀”式空空导弹;对地、对海面攻击时,机身装备前视红外及激光跟踪/攻击照相机吊舱和相应的导弹,以上两类装备可在1小时之内互换。

主要技术数据(F/A-18A型):

翼展11.43米,机长17.07米,机高4.66米,最大起飞质量25401千克,最大平飞速度1912千米/时,实用升限15240米,作战半径1020千米。

动力:2台F404-GE-400涡轮风扇发动机。

武器:1门6管20毫米M61A1型航炮,备弹570发;9个外挂点,最大载弹量7711千克,可挂载“响尾蛇”格斗导弹和“麻雀”中程空空导弹(C/D型换装AIM-120先进中距空空导弹),以及各种空地武器和电子对抗吊舱。

20世纪90年代初期,麦克唐纳·道格拉斯公司根据美国海军的需求,提出了新的改进方案:在现有F/A-18C/D(简称C/D型)的基础上,发展改进型F/A-18E/F(简称E/F型),其中E为单座型,F为双座型。美国国会于1992年批准了此方案,当年拨款10.89亿美元,总研制费约80亿美元。1995年11月29日,首架F/A-18E首次试飞成功。

与F/A-18C相比,F/A-18E的总体布局没有明显改变,但燃油量增加了33%,翼面积增大了25%,最大推力增加了35%,航程增加了38%,空载质量由10810千克增至13387千克,武器外挂点由9个增至11个,生存力和作战效能大幅度提升,美国海军称之为“超级大黄蜂”。

P/A-18E的动力装置换装了由美国通用电气公司提供的2台F414型涡轮风扇发动机,单台加力推力约98千牛(9988千克力)。1995年,P414试验发动机曾在“红线”(极限)温度下工作了315小时,拆开以后发现它们的“硬件”没有任何损伤。(104)

F/A-18E的两侧翼下各增加1个外挂点,可挂520千克载荷。

为解决飞机变大、质量增加带来的敏捷性降低的问题,E/F设计师采取扩大操纵面,增加偏转角和驱动力等措施,使其保持优异的机动性能。

从C/D到K/F最显著的变化是机翼前缘边条翼,不但其形状有所变化,而且面积也加大了34%,使飞机的升力有所加大。更重要的是飞机做大迎角飞行时,由边条翼所产生的高能气流(边条涡)与后面翼身上的气流相掺和,可有效地改善其流动状态,提高飞机的大迎角气动性能。每侧边条翼上各有一块可调节的扰流片,代替了过去的固定扰流片,有利于减小飞行阻力和降低雷达反射截面积。扰流片的作用之一,是像刹车一样产生阻力,起制动作用。

在飞行控制系统上,E/F采用4台数字式飞行控制计算机,9个独立电源(C/D型只有3个),取消了“大黄蜂”上的机械备份,实现完全电传操纵。试飞员说,驾驶E/F“像是在铁路上行驶,无须驾驶员控制就会自动改变航向”。

通过增加雷达吸涂层,综合降低飞机外部特征值(包括减少检查口盖数目、调整部件平面形状、减少飞机表面的不连续性等)的措施,大幅度提高了E/F的生存力,使“超级大黄蜂”的整体生存性能优于现役的美国海军战斗机。(105)

七、F-117A隐形战斗机

F-117A是世界上第一种可正式作战的隐身攻击机。1978年由美国前洛克希德公司“臭鼬工程队”开始研制,1981年6月15日预生产型飞机试飞成功,美国空军共订购59架,1982年8月23日第一架交付,1990年7月全部交付完毕,并无后续采购计划。这59架F-117A包括研制费总耗资达66亿美元,平均每架1.12亿美元。美空军实际作战使用约40余架,有4架分别于1982年、1986年、1987年及1997年因事故坠毁,一架于1999年3月在南斯拉夫贝尔格莱德附近上空被击落,次日另一架飞机出击返航时摔坏。(106)

F-117A隐身设计的依据,主要来源于一个计算飞机雷达反射截面积(RCS)的数学模型。按当时的水平只能计算平面外形的RCS而不是曲面外形。没想到这一数学模型真的得到了应用。F-117A采用特殊的进气口设计、全动式V形尾翼、埋入式武器舱、可伸缩的天线等,最终飞机具有奇特的多面体外形。试飞前,有很多人认为这样一架“怪物”空气动力性能太差,可能飞不起来,持这种看法的甚至包括曾经研制出P-38、F-80、F-104、SR-71等一系列优秀军用飞机的著名设计师、原“臭鼬工程队”负责人K.约翰逊。果然,最初试制的几架尺寸较小的验证机先后全部摔掉。当然,通过努力,后来F-117A最终还是飞起来了,现在的飞行安全性也已经稳定下来。同时,现在的隐身飞机已可以设计出光滑外形,如B-2隐身轰炸机。(107)(108)

F-117A最初采用了7种吸波(或透波)材料和表面涂料,但主要的隐身效果还是由于它的外形。据相关资料介绍,F-117A飞机的雷达反射截面积(RCS)值只有0.001米和0.002米。实际情况达不到这个水平,估计正前方左右45°的RCS是0.4米左右。侧方约大3~10倍。它的喷口设计可大大降低发动机的排气温度,减少红外特征。

F-117A只能携带2枚900千克的GBU-27激光制导炸弹。为保证隐身性能,炸弹挂在长4.7米、宽1.57米的武器舱内。飞机没有配备机载雷达和航炮,最大起飞重量23835千克,机内载油量1.06万升,作战半径约800~1000千米。它使用激光制导炸弹时可不借助其他飞机的帮助,而是用本机激光器照射目标。

1989年12月20日,美国入侵巴拿马。为支援美国防军别动队在巴拿马的空降,首次出动F-117A隐形战斗机参战。入侵当天,6架F-117A从内华达州的托诺帕基地起飞前往巴拿马。中途飞行18个小时,经过四五次空中加油才飞到目的地。当飞机飞过巴拿马的里奥阿托上空时,其中2架F-117A轰炸了里奥阿托军营,各投下一枚900千克的激光制导炸弹。但这两颗炸弹并没有直接扔在兵营内,而是投在兵营附近的一片开阔地上。这样做据说是为了使效忠于诺列加将军的军队“惊慌失措,以削弱其战斗力”,而不是想消灭他们。另外4架F-117A中,2架留作备用,2架中途返回基地。美国军方认为该机的轰炸确实在巴拿马国防军中造成了混乱,削弱了对方的战斗力,为美军的空降减少了障碍。另外对飞机而言,也算经历了一次实战考验。这次行动证明F-117A使用本机上的激光照射装置可保证所投炸弹命中目标。

在1991年攻打伊拉克的海湾战争中,有40余架F-117A参战,执行1271次任务,投弹超过2000吨,飞机无一受损。据统计,在整个战争期间,F-117A承担了攻击目标总数的40%。但美军在使用F-117A时,一般都要同时派电子干扰飞机进行掩护,可见对其“隐身”性能并不十分放心。

1999年3月24日晚,美空军与北约飞机突然空袭南斯拉夫,第一攻击波即使用了F-117A。这种飞机早已分别驻在科威特和意大利。整个轰炸行动共历时78天。但在第三天轰炸时,一架F-117A被击落。随后美国军方宣布在另一次轰炸中一架F-117A被击伤,返航着陆时摔坏,打破了F-117A不能被发现和击中的神话。此后的轰炸活动,这种机型似乎再也没有什么作为。

八、F-22“猛禽”式战斗机

在21世纪初期,最令人瞩目的战斗机当属洛克希德·马丁公司生产的F-22型“猛禽”式战斗机。和“阵风”式或“欧洲战斗机”截然不同的是,F-22型战斗机的研制历程遇到了许多问题,包括技术问题和经费问题,而正是这些问题阻止了这种先进系统的进一步完善。在20世纪80年代后期,美国空军决定订购750架高级战术战斗机,以取代F-15型“鹰”式战斗机。根据设计构想,该型战斗机至少在21世纪前25年内能够发挥作用,其航程将超出F-15型战斗机的50%~100%,能在受损机场进行短距起飞与着陆,能同时对多个目标实施超视距攻击,必须应用隐形技术和超音速巡航技术,并由单人驾驶。无论在空中还是地面,当它遭到多方面攻击时仍能保证安然无恙。为了测试高级战术战斗机是否具备上述功能,美国空军实施了一系列研究计划?:首先是1976~1977年试飞的YF-16型可控外形飞行器,就如何控制飞机航迹和飞行姿态做示范表演。换句话说,就是该型飞机能否在不倾斜的情况下做侧滑,能否在不改变飞行姿态的情况下爬升和下降,机头能否在不改变航迹的情况向左向右、向上向下调整。(109)

作为高级战术战斗机的另一个测试项目,美国空军对格鲁曼公司生产的X-29型飞机进行检验。该架飞机于1984年12月首次飞行,主要用来检验前掠翼和专门用途自动适应翼(也就是能够根据任务需要进行自动调节控制的机翼)技术。所有这些试验型飞机的测试都是在美国空军“高级战斗机技术一体化计划”的名义下进行的。1983年9月,当美国的“高级战斗机技术一体化计划”正在制定之际,美国空军就把“高级战术战斗机”的概念研究合同交给国内6家航空公司执行。随后,洛克希德和诺斯罗普两家公司的概念设计被选中,生产各自所提交的设计方案的原型机。每家公司要生产出2架原型机,即后来洛克希德公司的YF-22型和诺斯罗普公司的YF-23型原型机,以上4架飞机均在1990年试飞成功。后来,美空军对普拉特·惠特尼公司的YF-119型及通用电力公司的YF-120型发动机进行了评估,并于1991年4月宣布F-22战斗机和F-119型发动机实现了完美组合。F-22型战斗机所配备的2台F-119型高技术发动机的推力已经达到了155千牛,同时还装备了二维矢量喷管,以此来提高飞机性能和机动能力。

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