书城童书战机时代(走进科学)
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第3章 战斗机(2)

最先服役的两种型号为F-15A单座和F-15B串列双座。1979年6月分别改进为F-15C和F-15D,主要的改进包括改换火控雷达、改进进气口和机身两侧加装低阻力保型油箱,此油箱可装2211千克燃油,此外,也可装侦察传感器、雷达探测干扰设备、激光识别器、微光电视设备和侦察照相机等设备。F-15E是在F-15B基础上改装而成的双座战斗轰炸机,该型机既保持了F-15原有的空中攻击能力,又能实施远程攻击轰炸任务,所以又称双重任务战斗机,绰号“攻击鹰”。

第1架生产型飞机于1986年12月首次试飞,1988年12月29日开始交付给美国空军,1989年形成初步作战能力。美国共装备了200架F-15E战斗轰炸机。F-15E在外形上与F-15D基本相同,均为双座机型,但对发动机舱进行了重新设计,使之既可装普惠公司的FI00-PW-100加力式涡轮风扇发动机。又可装通用电气公司的F110-GE-129涡轮风扇发动机。

针对该型机主要进行纵深对地攻击任务,与F-15其他机型比较,F-15E主要是增加了外挂的保形油箱和武器外挂点。外挂式保形油箱是两个铝制的细长形到油箱,挂在机身两侧翼报处,与飞机的外形融合成一体,使飞机在亚音速飞行时不增加飞行阻力,超音速飞行时阻力增加也不大。两个保形油箱及3个副油箱一次可携载9818公斤燃油,再加上机内的5952公斤燃油,使F-15E最大航程达4445公里,在执行空中优势任务时若不装两个条形油箱,其战斗力亦不会低于F-15C战斗机。加装外挂条形油箱后F-15E的武器挂载有所调整,每个外挂保形油箱上装有3个挂架,加上原有的挂架,F-15E的外挂架达到11个,比F-15C战斗机多两个。

动力装置

两台美国普惠公司的F100-PW-220涡轮风扇发动机,加力推力2×104.3千牛。

同F-15C/D,但可选装GE公司F110-GE-129涡扇发动机,最大推力2×70.62千牛,加力推力2×121.62千牛。

主要机载设备

AN/APG-70火控雷达,自动驾驶仪,中央计算机,平视显示器,惯性导航系统,雷达预警及电子对抗设备等。

新的高分辨率火控雷达APG-70,IBM公司的中央任务计算机,可挂夜间低空导航和红外瞄准吊舱,安装有数字式三余度飞行控制系统和环形激光陀螺导航系统,具有自动地形跟踪功能。

武器

1门20mmM61A1六管机炮,可同时携带4枚AIM-9L/M“响尾蛇”近距格斗导弹和4枚AIM-7F/M“麻雀”中距空空导弹,或8枚AIM-120先进中距空空导弹,对地攻击武器包括各种炸弹、火箭弹,最大载弹量10705千克。有11个武器外挂点,可携带空地导弹、反辐射导弹、集束炸弹、核弹和各种指导炸弹,最大载弹量11113千克。

尺寸数据

翼展13.05米,机长19.43米,机高5.63米,机翼面积56.5平方米,前缘后掠角45°,展弦比3,相对厚度3%~6%,主轮距2.75米,前主轮距5.42米。

重量数据

使用空重12973千克,正常起飞重量20070千克,最大起飞重量30845千克,机内燃油6103千克,外挂副油箱2×2309千克。

使用空重14379千克,最大起飞重量36741千克。机内燃油5952千克,可外挂两个装2211千克燃油的保型油箱加3个2309千克副油箱。

性能数据

最大平飞速度M2.5/2650公里/小时、M1.2,实用升限18300米,爬升时间4.6分钟,加速时间48秒,稳定盘旋过载4.3g,限制过载-3g/+9g,稳定盘旋角速度8.7°/秒,爬升率150米/秒,作战半径1200公里,转场航程5745公里,起飞滑跑距离275米,着陆滑跑距离760米。

最大平飞速度M2.4/2550公里/小时实用升限15000米,海平面爬升率250米/秒,最大作战半径1270公里,最大航程4445公里。F-16“战隼”

F-16是美国洛克希德·马丁公司研制的单发型多用途战斗机,主要用于空战,也可用于近距空中支援,是美国空军现役的主力机种。该机于1972年开始研制,原型机YF-16于1974年2月首飞,1978年开始装备美国空军。该机为半硬壳式结构,悬臂式中单翼,单垂尾正常式布局,进气道位于机身腹部。F-16采用了边条翼、空战襟翼、翼身融合体、高过载座、电传操纵系统、放宽静稳定度等先进技术,再加上性能先进的电子设备和武器,使之具有结构重量轻、外挂载荷量大、机动性好、对空对地作战能力强等特点,是具有代表性的第三代战斗机。

该机的主要型别有:A型,基本型;B型,由A型演化的双座战斗/教练型;C型、D型为改进型。截止1994年12月,该机共接到3964架订货,其生产线要持续到2000年之后。该机除装备美国外,还出口到埃及、比利时、丹麦、挪威、巴基斯坦、荷兰、南朝鲜、以色列、新加坡、印度尼西亚以及中国台湾等国家和地区。海湾战争期间,有150多架F-16C/D参战,主要执行对地攻击任务。

动力装置

一台普惠公司的F100-PW-220涡扇发动机,加力推力104.3千牛;或一台通用电器公司的F110-GE-100涡扇发动机,加力推力122.8千牛,1991年后换装了最大推力为129千牛的F100-PW-229和F110-GE-129发动机。

主要机载设备

AN/APG-68脉冲多普勒距离和角度跟踪雷达,利顿公司的LN-39、LN-93或霍尼韦尔公司的H-523惯性导航系统,AN/ARN-108仪表着陆系统,GEC公司的广角平显,转达告警接收机,GPS系统,外挂管理计算机,中央大气数据计算机,飞行控制计算机和MIL-STD-1553B数据总线等。

武器

1门20毫米M61A1多管机炮,备弹511发。全机有9个外挂点,两个翼尖各1个,机身下1个,机翼下6个。外挂武器包括:AIM-9J/L/M/P“响尾蛇”、AIM-7F“麻雀”和AIM-120空空导弹,AGM-65A/B/D/G“幼畜”空地导弹,“鱼叉”反舰导弹,“哈姆”、“百舌鸟”反辐射导弹,以及各种制导炸弹、核弹和常规炸弹等。最大外挂4760千克。

美国F-16A“战隼”战斗机尺寸数据

机长15.03米、机高5.09米、翼展9.45米、10.01米、机翼面积27.87平方米、前缘后掠角40°,展弦比3.20,相对厚度约4%,主轮距2.36米,前主轮距4.0米。

重量数据

空重8273千克,8627千克,最大内部燃油3162千克,最大起飞重量16100千克。

性能数据

最大平飞速度M2.0/2120公里/小时,巡航速度M0.8/849公里/小时,实用升限15240米,最大爬升率330米/秒,转场航程3890千米,作战半径370~1320千米,起飞滑跑距离396~530米,着陆滑跑距离670~810米,使用过载9g。F/A-18“大黄蜂”

F/A-18是美国麦克唐纳·道格拉斯公司和诺斯罗普公司为美国海军研制的舰载单座双发超音速多用途战斗/攻击机,主要用于舰队防空,也可用于对面攻击。1974年美国海军提出研制低成本的轻型多任务战斗机的VFAX计划,1975年5月在YF-16和YF-17两个假选方案中,美国海军选中YF-17飞机,在此基础上进行重新设计,由于要求该机既可用于空战又能进行对地攻击,因此编号为F/A-18。1978年11月18日第一架F/A-18A/B原型机首飞,1980年5月开始交付美海军。该机采用双发、双垂尾、带有边条的小后掠悬臂式中单翼正常式布局,机身为半硬壳结构,主要采用铝合金,部分结构采用石墨环氧树脂材料。该机具有可靠性和维护性好、生存力强、机动性好等特点,尤其是具有很好的大迎角飞行特性。该机的型别主要有:A型,单座战斗/攻击型;B型,双座战斗/教练型;C/D型,A/B型的改进型等。截止1994年4月21日,共交付了各型F/A-18飞机1263架,该机除装备美海军和海军陆战队外,还出口到加拿大、澳大利亚、西班牙、瑞士和韩国等国家。海湾战争期间,有148架F/A-18参战,主要执行对地攻击任务,曾击落过伊拉克的米格-29战斗机。

1991年美国国防部取消了隐身舰载攻击机A-12计划,为满足海军替换60年代A-6的迫切需要,以及填补下一代攻击机A/F-X服役之前的空白,美国麦克唐纳·道格拉斯公司在F/A-18C/D飞机基础发展的舰载战斗/攻击机F/A-18E/F,称为“超级大黄蜂”E型为单座型,F为双座型。1992年美海军选中了F/A-18E/F作为过渡机种。与F/A-18C/D相比,F/A-18E/F加长了机身和翼展,增加了机翼和水平尾翼的面积,增加了载油量和武器,加大了航程。该机所用材料与C/D型基本相同,但采用很多隐身技术。该机原型机于1995年11月29日首飞,1998年开始生产型的总装,2001年投入使用。

动力装置

早期装两台通用电气公司的F404-GE-400低涵道比涡扇发动机,加力推力2×71.2千牛,1992年后,又换装F404-GE-402增强性能发动机,加力推力为2×78.3千牛。

两台通用电气公司的F414-GE-400涡扇发动机,加力推力可达2×97.9千牛。

主要机载设备

AN/APG-65多模态数字式雷达,可以远距搜索、边搜索边测距、边扫描边跟踪,同时跟踪10个目标。全天候自动着舰系统,多功能彩色座舱显示器,AN/ASW-25无线电数据链路,AN/ALQ-126B电子对抗系统,AN/ASN-130A惯性导航系统,AN/AYK-14数字式计算机,以及AN/ALQ-165机载自卫干扰系统等。

机载电子设备90%以上与F/A-18C/D兼容,装备了休斯公司的AN/APG-73多功能数字式空对空和空对地雷达,升级了座舱显示设备等。

美国F/A-18舰载战斗机武器

1门20毫米M61-A1六管机炮,备弹570发。9个外挂点,两个翼尖挂架各挂1枚AIM-9L空空导弹,两个外翼挂架可挂AIM-7、AIM-120和AIM-9空空导弹以及各种空对面武器,两个内翼挂架可挂副油箱或空对地武器,发动机短舱处可挂导弹或AN/AAS-38前视红外跟踪吊舱,机身下中线处可挂副油箱或武器等。

F-22“猛禽”战斗机

F-22,是美国空军委托洛克希德、波音以及通用动力公司合作研制的新一代战斗机,也是专家们所指的目前唯一面世的“第四代战斗机”,它将成为下世纪初叶的主战机种。主要用途是压取战区制空权,因而也是F-15的后继型号。1990年9月原型机首飞,最初计划采购750架,最后确定的采购数量是438架。1997年9月EMD型飞机首飞,2002年开始交付生产型飞机,2004年形成初步作战能力,预计2013年交付第438架飞机。

该计划原称ATF,始于1982年,ATF要求,也是首次要求将以下5个特点集在一架飞机上,即低可探测性、高度机动性和敏捷性、使用军用推力即可作超音速巡航、有效载重不低于F-15和具有飞越包括第三世界战区在内的所有战区的足够远的航程。面对如此先进的设计要求,F-22采用一切已有的世界级航空顶尖技术是毫无疑问的。

经与F-23的竞争试飞,F-22中标,F-22的原型机试飞于1990年9月,如果顺利的话,F-22可望于2001年服役,成为21世纪世界最好的战斗机,目前获得订货224架。

结构特点及电子设备

F-22采用双垂尾双发单座布局。垂尾向外倾斜27度,恰好处于一般隐身设计的边缘。其两侧进气口装在边条翼下方,与喷口一样,都作了抑制红外辐射的隐身设计,主翼和平尾采用一致的后掠角和后缘前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座舱盖凸出于前机身上部,全部投放武器都隐蔽地挂在4个内部弹舱之中。

F-22翼展13.56米;机身18.92米;机高5.00米;机翼面积78.80米。额定起飞重量27.216公斤。两台普惠公司的F119-PW-100带加力的涡轮风扇发动机。飞行特性:最高飞行速度1950公里/小时;近地最高飞行速度1480公里/小时;实际最大飞机高度1.8万米;作战半径1300~1500公里;最大使用过载9.0。

结构特点:在平面内为带高位梯形机翼的带尾翼的综合气动力系统,包括彼此隔开很宽和带方向舵并朝外倾斜的垂直尾翼,并且水平安定面直接靠近机翼布置。按照技术标准用吸收无线电波的材料、用无线电电子对抗器材和小辐射的机载无线电电子设备装备战斗机,其设计最小有交错射面为0.1平方米左右。在机体上广泛使用含热塑和热作用的聚合复合材料。在批生产的飞机上使用复合材料的比例将达35%。两侧翼下菱形截面发动机进气道为不可调节的进气道,为敷设发动机压气机冷壁进气道呈S形通道。发动机二维喷管,有固定的侧壁和调节喷管横截面积及按俯仰±20°角偏转推力矢量而设计的可动上调节板和下调节板。

电子设备:按TRW公司通用手册研制的整套综合机载无线电电子设备包括:中央数据综合处理系统;综合通讯、导航和识别系统ICNIA和包括无线电电子对抗系统的全套进行电子战的设备INEWS;具高分辨力的机载雷达AN/APG-77和光电传感器系统EOSS,两个激光陀螺仪的超黄蜂LN-100F惯性导航系统。机载雷达为带电子扫描的主动定相天线阵,它包含了1000多块模块,其中使用了超高频率范围的单一积分系统技术。为提高隐蔽性,设计有雷达站被动工作状态,它保证雷达站以主动状态工作时使信号更不容易被截获。飞行员座舱内的自动仪表设备包括4台液晶显示器和广角仪表起飞着陆系统。

对F-22的试验改良是十分细致和周到的,因为美国空军说“F-22并非今日所需,而是为了对付明天的威胁。因此,我们不是为了解决今天的问题在研制,而是要回答今天所能预料的明天会出现的所有可能的问题。我们考虑的是美国空军明天的空中优势。因此F-22必须组合有最好的隐身、超音速巡航,一体化航空电子、敏捷性以及作为制空权所需的对空、对地致命的打击和支援性。”