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新型战斗机追踪

2001-06-07沈明岐

航空知识 2001年3期
关键词:原型机阵风战斗机

沈明岐

战斗机又称歼击机,是世界各国空军装备数量最多的主战机种。为了争夺21世纪初的战场空中优势,世界主要军事大国都不惜花费巨资研发下一代新型战斗机。超音速喷气式战斗机目前已经发展到第四代,其代表机型有美国的F-22和JSF,俄罗斯的1.42/1.44和S-37(С-37)等。

第四代战斗机的主要性能特征是隐身、超音速巡航、超音速机动和短距起降。主要技术特征是采用隐身技术,大量使用新型材料,装备推重比10的涡扇发动机,采用推力矢量技术、综合航空电子系统和有源相控阵火控雷达。法国的“阵风”战斗机,英国、德国、意大利和西班牙四国联合研制的EF2000“台风”战斗机,瑞典的JAS.39“鹰狮”战斗机,这些新型飞机具有部分第四代战斗机的性能特征和技术特征,人们称之为“三代半”战斗机。

目前,“鹰狮”战斗机已批量装备瑞典空军,并具备了一定规模的作战能力;“台风”和“阵风”战斗机也已进入批量生产阶段,准备装备部队;F-22仍处于试飞阶段;俄罗斯的新型战斗机1.42/1.44和S-37,由于经费困难,进展缓慢,要进入批量生产阶段,还有一段路要走。下面将分别对它们进行一些简要情况的追踪介绍,以便我们对世界新型战斗机的发展现状有一个比较全面的了解。

F-22“猛禽”仍在进行飞行试验

美国的F-22“猛禽”战斗机目前正处于工程发展(EMD)阶段,仍在进行原型机试飞。

F-22共有9架原型机,即4001~4009号。首架原型机于1997年4月9日出厂,同年9月7日首飞。4004至4006号原型机是在2000年相继出厂的。去年6月25日,4002号原型机进行了AIM-9空空导弹发射试验,目的在于评估F-22从机内武器舱中发射空空导弹的能力。10月24日又进行AIM-120C先进中距空空导弹首次发射试验,目的是检验F-22在发射导弹时的低可见性。12月,4004号原型机对第三批航空电子设备(即综合航空电子系统)进行了试飞。4006号原型机也进行了首次试飞。另外,在过去的一年中还进行过空中加油试验等。截至2000年底,F-22已试飞650小时,完成了多项飞行试验。

继1998年12月美空军订购了两架F-22试验机后,1999年又订购了6架小批量试生产型的F-22,预定2002年3月份交付。这预示着F-22战斗机虽然仍在试飞,但在不久的将来将进入批量生产阶段。

F-22“猛禽”战斗机是美国洛克希德-马丁公司研制的先进技术战斗机,将取代现役的F-15战斗机,成为美国空军21世纪初的主力战斗机。

1985年9月,美国空军开始是向工业界招标。1986年10月31日,军方宣布洛克希德公司的YF-22和诺斯罗普公司的YF-23为侯选方案。经过半年多的对比试飞,到1991年4月23日,洛克希德公司的YF-22方案获胜。1991年8月,开始进入工程制造和发展阶段,飞机正式命名为F-22,绰号“猛禽”。

该机于1999年进入试生产阶段,计划2002年11月开始装备部队,2004年11月可形成初步作战能力。按美国空军的计划,总共将采购339架。

F-22的原始方案是YF-22,其空重13.6吨(F-22A的目标值为14.3吨),最大起飞重量2.7吨,超音速巡航时的最大平飞速度M1.58、高度9150米时可达到M1.7(开加力),升限15240米,限制过载7.9g(F-22A设计目标值为9g)。

F-22采用外倾式双垂尾常规布局,将隐身外形设计、低超音速波阻技术、大迎角气动设计和非定常前体涡控技术等巧妙地融合在一起。在结构上大量使用了先进的复合材料,使飞机的隐身和机动性能得到了很好的折衷,同时具有隐身和超机动双优品质。该机装两台推重比10的F-119型二元喷管推力矢量发动机。在不开加力时,飞机能以M1.58的速度巡航飞行30分钟。机上装一部AN/APG-77有源相控阵火控雷达。该雷达对3平方米目标的最大探测距离200公里,可同时跟踪30个空中目标,探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导弹。同时,该机还装备了高度综合化的航空电子系统,具有良好的识别、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。

EF2000“台风”开始投产

2000年初,欧洲四国宣布首批订货148架飞机的合同,EF2000“台风”战斗机开始投产,2001年开始交付。这其中包括2000年5月17日英国订购的55架。英国订购的“台风”战斗机有装备机炮的,也有不装机炮的,但不装备机炮的飞机要求挂载“流星”超视距先进空空导弹(ASRAAM)。

“台风”是由英国、德国、意大利和西班牙联合组成的欧洲战斗机公司研制的双发多用途战斗机,其发展过程经历过一些曲折。1983年5月,英国、德国、意大利三国提出EAP试验机计划。1984年7月,法国和西班牙也加入其中,并提出了五国联合发展EFA战斗机计划。1985年7月法国宣布退出此计划,其余四国联合成立欧洲战斗机公司,共同研制新一代战斗机。1992年,新的欧洲战斗机方案出台,称为EF2000,绰号为“台风”。

“台风”共有7架原型机,首架原型机于1992年5月11日出厂,1994年3月27日首飞,生产型预计2003年装备部队。据介绍,四国的总计划采购数620架,其中英国232架、德国180架、意大利121架和西班牙87架。

“台风”战斗机空重将近10吨,最大起飞重量21吨,外挂载荷6.5吨,最大平飞速度M2,起飞着陆距离300米(空战任务),作战半径601公里(对地攻击,低-低-低)、1389公里(高-低-高,带3枚激光制导炸弹、照射吊舱和7枚空空导弹),限制过载+9g/-3g。

“台风”战斗机采用鸭式三角翼无尾布局,装两台推重比10的EJ200涡扇发动机,采用了二元喷口推力矢量技术,具有高机动性和短距起降性能。装一部大功率多功能ECR-90脉冲多普勒雷达,对5平方米目标最大探测距离130公里。座舱内装有平视显示仪、多功能显示器和语音控制装置,可用语言选择无线电工作波段、平显和多功能显示器的工作状态。该机的不足之处是隐身性能不太理想。

“阵风”已进入批生产阶段

“阵风”战斗机现已进入批生产阶段。自去年法国空军宣布订购20架“阵风”后,法国空、海军的订购总数已达到361架。2000年,首批两架“阵风”预生产型已交给法国空军试用。到7月为止,“阵风”共进行了多次“米卡”中距空空导弹空中发射试验。试验结果表明,“米卡”导弹可与机载RBE2无源相控阵火控雷达及F1软件兼容。

“阵风”是法国达索公司为满足法国空、海军的需要而研制的一种双发多用途战斗机。早在1983年就开始提出研制计划,当时叫先进实验战斗机(ACX),后取名“阵风”。1986年7月4日,首架“阵风”原型机首飞。原型机即为“阵风”A,共生产了5架。后来又出现了双座空军型“阵风”B、单座空军型“阵风”C、单座空军隐身型“阵风”D和单座海军型“阵风”M等。

“阵风”战斗机空重10吨(B型,D型和M型均不到10吨),最大起飞重量24.5吨,最大外挂重量9.5吨,最大平飞速度M1.8(高空)、1390公里/小时(低空),作战半径1055公里(低空突防,带12颗250公斤炸弹、4枚“米卡”空空导弹及总容量为4000升的3个副油箱)、1759公里(远程空中拦截,带8枚“米卡”空空导弹及总量为6000升的4个副油箱,高度12200米),限制过载+9g/-3.2g。

“阵风”采用复合三角翼、近距耦合鸭式气动布局,大量采用了碳纤维复合材料,具有高机动性、敏捷性和较好的隐身性能。“阵风”战斗机装两台推重比9的M88-2型涡扇发动机,采用数字式综合航空电子系统,座舱设备有平视显示仪和多功能显示器。该机所装的RBE-2无源相控阵火控雷达,对5平方米目标最大探测距离90多公里,可同时跟踪8个目标,并攻击其中的6个目标。另外,该机还采用了三余度电传操纵系统,语言控制和告警系统以及头盔瞄准具和卫星导航等现代航空电子设备。

米格1.42/1.44首飞成功

米格1.44是米格1.42技术验证机,1999年1月开始进行地面滑行试验,2000年2月29日在莫斯科附近的茹科夫斯基试飞中心进行了首次飞行试验。试飞时,速度为500~600公里/小时,高度为1000米,未收起起落架,试飞时间为18分钟。2000年4月28日,米格1.44进行了第二次试飞,在2000米高度做了很多飞行动作,试飞结果满意。

米格1.42是俄罗斯米高扬设计局研制的新型双发多用途前线战斗机。1983年开始设计,原为前苏联90年代战斗机,称I-90,准备作为苏-27战斗机的后继机。

从已经试飞的米格1.44技术验证机来看,正常起飞重量30吨,最大起飞重量35吨,最大允许飞行速度M2.6(高空,无外挂),最大平飞速度2500公里/小时(高空)、1500公里/小时(海平面),最大巡航速度M1.6~1.8(不开加力),升限20000米,航程4500公里。

米格1.44采用三角翼、双垂尾的鸭式气动布局和推力矢量控制技术,具有良好的超音速巡航性能、超机动性能和一定的隐身能力。

俄罗斯空军至今尚未对1.42发表意见,也未公布其外形和有关技术性能数据。由于俄经费困难,该机的发展前途如何?现在还很难预料。

S-37“金雕”试飞过半

截至1999年底,S-37(俄文为С-37)“金雕”已试飞了50余次。试飞中最大迎角达到了30度,已完成了一半试飞项目。目前,该机正在设计局试飞,设计局试飞结束后,S-37将转到茹科夫斯基试飞中心由俄空军人员试飞。该机是否投产?现尚无定论。

S-37是俄罗斯苏霍伊设计局研制的俄罗斯新一代战斗机的研究和技术验证机。1987年设计局开始自费研发,主要目的是探索战斗机的过失速和超机动性能,并作为俄下一代战斗机开发,以便与米高扬设计局竞争。该机的首架原型机(01号)已于1997年9月25日首飞。

S-37“金雕”的正常起飞重量25.6吨,最大起飞重量34吨,最大平飞速度M1.12(1400公里/小时,海平面)、M2.1(2200公里/小时,高空),升限18000米,航程3300公里,限制过载9g。

S-37是一种外形独特的前掠翼飞机。采用三翼面、双垂尾、前后全动式操纵面的气动布局和推力矢量技术。机体广泛采用了复合材料,机载武器和设备都埋藏在机体内,具有良好的超音速巡航、超机动性和隐身性能。

苏-37仍处于发展之中

由于苏霍伊设计局至今没有得到俄罗斯空军的订单,苏-37战斗机何时投产,现在还不得而知。目前,该机仍处于发展之中,苏霍伊设计局正在对其电子设备进行现代化改装,原计划装带三维推力矢量喷管的AL-37PP发动机,现该项计划已被取消,仍装AL-31FU发动机。

苏-37战斗机的最大起飞重量34吨,最大平飞速度M2.35(高空)、M1.14(海平面),最大爬升率13800米/分钟,实用升限18800米,航程6500公里(一次空中加油),最大外挂量8吨。

苏-37战斗机是俄罗斯苏霍伊设计局在苏-27战斗机基础上发展的一种超机动性技术验证机,是俄罗斯新一代战斗机服役之前的一种过渡性机种。该机于1996年4月2日首飞,1996年9月5日在英国范堡罗航展作了精彩飞行表演,其“眼镜蛇”、“尾冲”、“钩子”和筋斗等高难度机动飞行动作,令观众为之惊叹。

苏-37采用了三翼面气动布局和推力矢量技术,实现了发动机推力矢量控制系统和飞机电传操纵系统一体化设计,具有不同一般的超机动性能。该机装两台AL-37FU型涡扇发动机,喷口偏转在俯仰方向为±15度。机载设备有N011M多功能相控阵火控雷达和尾部告警雷达。N011M雷达对空探测距离可达400公里,对地探测距离为200公里,能同时跟踪15个目标,并能同时攻击其中的6个目标。另外,该机还装备了激光测距仪,四个多功能彩色显示器,激光陀螺惯导系统,卫星导航设备,综合飞行/导航攻击系统,综合电子战系统,综合通信系统和数字式电传操纵系统等。

JSF两架验证机先后试飞

目前,美国波音和洛克希德-马丁公司已分别完成X-32和X-35两种概念验证机的研制工作。波音公司的X-32有常规起落型(CTOL)和舰载型(CV)两种。常规起落型于2000年9月18日成功地进行首次试飞,后又试飞17次,已完成了18.5%的试飞项目,飞行高度达6000米。用同一架X-32改装的舰载型于同年12月5日在爱德华兹空军基地进行了着舰模拟试验,以验证JSF的低速操纵性能。12月19日X-32还进行了空中加油试验,加油机是KC-10,采用软管加油方式。同年12月21日,在该验证机的第49次试飞中,其飞行速度首次达到了超音速。

洛克希德-马丁公司的X-35也有常规起落型和舰载型,常规起落型于2000年10月24日成功地进行了首次试飞,飞行时间30分钟,速度462.5公里/小时,飞行高度3086米。舰载型于去年12月16日首次试飞,飞行时间27分钟,飞行速度500公里/小时,飞行高度3000米,飞行迎角14度。试飞中进行了起落架收放试验,其余试飞项目还包括飞行品质评估、横滚和侧滑机动以及所有的系统检查。X-35有A、B、C型,其中X-35C型加大了机翼面积,操纵面和副翼也更大,机身也得到加强,以便承受着舰时过大的冲击。另外,2000年底,英国也已决定参加这一型号的研制项目。

联合攻击战斗机(JSF)是美国波音公司和洛克希德-马丁公司研制的一种低成本、多用途战术攻击战斗机,将取代美空军现役的F-16C和A-10、海军的F/A-18E/F、海军陆战队的F/A-18和AV-8B等机型,将与F-22重型战斗机一起,构成美国新一代战斗机的高、低搭配。该项目始于1993年,1996年11月16日,美国国会批准波音公司和洛克希德-马丁公司进行JSF的概念验证机研究。该计划要求JSF要同时具有隐身、超机动性、超音速巡航和低成本特点,重点强调买得起和通用性,要求用同一机体、同一生产线生产三个型别的JSF飞机,即空军的常规起落型(CTOL)、海军的舰载型(CV)以及海军陆战队的短距起飞/垂直降落型(STOVL)。单机价格要求在2800~3500万美元之间。

JSF要求空重在10.2~11.1吨之间,外挂载荷为5.8~7.8吨左右,最大平飞速度M1.4,作战半径1300~1575公里。

洛克希德-马丁公司的JSF方案(X-35)采用了类似于F-22飞机的倾斜双垂尾常规气动布局,利用立式(轴)驱动风扇实现STOVL型的短距起飞/垂直降落。波音公司的JSF方案(X-32)采用无尾三角翼翼身融合体、V形尾翼、腹部进气的气动布局,并采用了直接力控制技术。

上述两种方案均采用了隐身技术,推重比为10的发动机、推力矢量技术、综合航空电子系统和有源相控阵雷达技术。

F/A-18E/F已签订多年采购合同

2000年,美国海军与波音公司签订了F/A-18E/F战斗攻击机的多年采购合同,其中包括2000年采购36架、2001年采购42架以及以后每年将采购48架,到2004年美海军将采购222架,加上1997年至1999年的初始采购数,美海军共采购了284架。目前,波音公司正采取措施降低成本,并开放出口市场。现已确定,2005年生产的第27批F/A-18E/F将作为其出口飞机的基本型。

F/A-18E/F“超黄蜂”是美国波音公司在F/A-18C/D型基础上改进研制的舰载战斗攻击机。F/A-18E为单座空战型,F/A-18F为双座战斗教练型。它是JSF服役之前的一个过渡机型,将替换老式的A-6攻击机。该机型的研制立项始于1992年,1996年11月29日首飞,截至1999年4月31日美海军已完成了工程与发展阶段的试飞,7架原型机累计试飞4673飞行小时,已完成了多项目飞行试验。

F/A-18E/F设计空重13.387吨,起飞重量近30吨(攻击任务),最大外挂量8吨,最大平飞速度大于M1.8(高空),进场速度232公里/小时,实用升限15240米,起飞速度56公里/小时,着舰速度28公里/小时,作战半径1231公里。

与F/A-18C/D相比,F/A-18E/F加长了机身和翼展,加大了机翼和水平尾翼的面积,总尺寸加大了25%;增加了载油量和外挂量,加大了航程。该机在设计中融合了减少雷达反射截面积的隐身技术及电子对抗技术,减少了易损系统的用量,从而提高了全机的生存能力。另外,该机还采用了有源相控阵火控雷达,下一代导航/瞄准吊舱,先进计算机和座舱显示器,以及头盔跟踪瞄准具等。

F-2批生产型开始装备部队

2000年8月,日本的F-2批生产型支援战斗机开始装备日本航空自卫队。从1996年度到2000年度,日本航空自卫队共订购了45架。

F-2是日本三菱重工业公司和美国洛克希德-马丁公司在F-16C的基础上研制的支援战斗机,用以取代日本航空自卫队现役的F-1战斗机。该项目于1987年10月开始,原型机于1995年10月7日首飞。

F-2的外形看起来与美国的F-16C区别不大。空重12吨,最大起飞重量22.1(带外挂),最大平飞速度M2.0。

与F-16C相比,F-2重新设计了复合材料机翼,加大了翼展及根部弦长,加长了前、中机身,机翼面积加大,采用了全新的航空电子设备,装备了有源相控阵火控雷达。

JAS39“鹰师”开始改进

为提升JAS.39“鹰狮”战斗机的作战效能和提高其在国际市场上的竞争能力,从2000年到2006年,瑞典萨伯飞机公司对已经交付瑞典空军使用的第一批JAS.39A/B型飞机和正在交付的第二批以及后续交付的第三批飞机将进行现代化改进。改进的内容包括加装数字式电子控制系统,头盔瞄准具,PS-05A火控雷达的新型模块式处理器,红外搜索跟踪系统和高性能电子战系统等。

英国航宇公司将参与第三批JAS.39的改进工作,并发展出口型JAS.39X。出口型的改进内容包括采用彩色座舱显示器,综合电子战装置,北约标准电台,空中受油管,改进型环控系统以及适合北约使用的武器挂架等。

为取代瑞典空军的萨伯-37“雷”式战斗机,瑞典政府于1982年5月正式批准由萨伯-斯堪尼亚公司、沃尔伏航空发动机公司、埃利克森公司和合资工厂公司共同组建瑞典航空航天工业集团,以发展JAS.39战斗机。该机强调多用途,集战斗、攻击、侦察功能于一身,故称全天候全高度战斗/攻击/侦察机。首架原型机于1988年12月9日首飞,由于飞机的飞行控制软件出了问题,这架原型机于1989年2月2日坠毁。首架生产型飞机已于1993年6月8日交付。首批30架已于1993年至1996年交付,第二批110架于1996年至2000年交付。

JAS.39的使用空重6.6吨,起飞重量8.5吨(无外挂),最大起飞重量13吨(带外挂),最大平飞速度M2.0(高空),起飞着陆距离800米,限制过载9g。

JAS.39采用近距耦合鸭式布局,具有良好的气动性能。由于采用可编程序的数字式计算机,一架飞机可按不同的作战要求改变程序与外挂配置,执行多种作战任务。该机在结构上广泛地采用了复合材料,具有一定的隐身能力。装一台改进型RM12涡扇发动机,一部PS-05A多功能脉冲多普勒火控雷达,广角平视显示仪,三个多功能彩色显示器和激光陀螺惯导系统以及三余度数字式电传操纵系统等。

责任编辑:思空

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