標題:
隱形戰斗機發展之路
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作者:
elissa
時間:
2011-2-6 15:46
標題:
隱形戰斗機發展之路
隱形戰斗機發展之路關于中國五代戰斗機的最新動態再次激起了人們隱身戰機的熱情。對從1977年第一架現代隱身飛機“海弗蘭”首飛至今,這些處在時代最前端的戰斗機器不斷推動著航空技術的發展。
2010年12月底,中國四川,成都飛機公司的停機坪上出現了一架全新外形的飛機。這是被外界稱為殲-20的中國國產隱身戰斗機的原型機首次公開亮相。
在隨后的几天里,名為殲-20的原型機多次在成飛的跑道上進行滑跑試驗。
眾多中國國內的愛好者在成飛公司試飛場外圍親眼目睹了該機測試的場面。
這架擁有鴨翼布局,全動垂尾的原型機具有顯著的隱身特征。驗證了此前中國空軍副司令何為榮透露的,“國產第四代戰斗機(按俄系戰機標准則應稱為五代機)正處于緊鑼密鼓的研制過程中,即將進行首飛。首飛之后馬上進入試飛階段”的說法。
1977年,洛克希德公司“臭鼬”工廠里出現了一架怪異的飛機,這架由舶來的零件攢出的機械讓人有足夠的理由懷疑這東西是否能飛:它的外形顛覆了人們對飛機一切傳統認識——名為“海弗藍”的驗證機已經准備好開啟飛機隱形時代的序幕。
1987年,一個美國空軍代表團在德國MBB公司的廠房中意外地發現了這架名為“螢火虫”隱身驗證機風洞模型。不久,德國政府在美國壓力下中止了“螢火虫”的進一步研發。
1988年,世界上第一架實用型隱身戰機F-117首飛。雖然冠以代表戰斗機的F,它卻是一架不折不扣的攻擊機,區區兩枚的載彈量在同時代戰機中少得可憐。憑借精確制導武器的幫助,F-117在伊拉克與科索沃的戰事中屢次承擔攻堅任務。
1988年11月,第一架B-2隱身轟炸機“美利堅精神”號下線。生產商諾斯羅普將几十年來在飛翼研究上的技術儲備與電傳操縱的最新成果完美融合在B-2身上,打造出世界最先進的隱身轟炸機。由于高達22億美元的單價,最終只有21架B-2完工並投入使用。
當F-15還處于定型階段時,美國空軍就開始著手下一代戰斗機的研制。1971年,美國提出“先進技術戰斗機”(ATF)的初步構想。洛克希德公司參與競標,並為此制造了名為YF-22的原型機,競爭美軍未來的主力戰斗機。
洛克希德的強勁對手,諾斯羅普公司聯合F-15的生產商麥道拿出了YF-23“黑寡婦”。YF-23在隱身和超音速巡航指標上略優于YF-22,但格斗指標遜于YF-22。
20世紀80年代的導彈技術並不如今天這樣發達,所以相對于格斗能力較差的YF-23,美國空軍更傾向各方面性能平衡的YF-22,即使戰機被迫陷入格斗,也擁有更多一道保險。1991年4月,美軍宣布選擇洛克希德的YF-22作為下一代主力戰斗機的發展原型。
真正意義上的F-22于1997年首飛,2002年,美國空軍宣布第一支F-22戰斗機部隊加入現役。這種成為四代機技術規范的戰斗機在研制中遇到了比預想更多的困難,最終的單機造價達3.5億美元。美國國會在2009年決定F-22在建造187架之后將停產,並禁止該機的出口。
普惠公司為ATF戰斗機計划研制的F119發動機推力達到160千牛,可保證F-22戰機在不開加力的情況下進行超音速巡航。配合推力矢量噴管的F119為F-22提供了更強的機動性。
在F-22的座艙里,傳統機械儀表被完全淘汰。四塊LCD顯示器和一台衍射式HUD取而代之。飛行員不再需要面對密密麻麻的指針和示數,座艙實現了全面“玻璃化”。
全部武器機內裝載使F-22的雷達反射面積大幅縮小。位于機腹正下方的主彈艙可攜帶6枚AIM-120C中程空空導彈,進氣道兩側的艙內還能攜帶兩枚AIM-9。如果有需要,F-22也可以在翼下開辟四個外掛點。
F-22的內置彈艙無法容納體積較大的武器,但SDB等小尺寸精確制導武器的出現為F-22的用途擴展帶來了福音。
在美國空軍積極研制先進隱身戰機的同時,美國海軍也沒有放松對隱身飛機的發展。A-12“複仇者”攻擊機計划用來取代A-6“入侵者”。最終因冷戰結束后美國大幅削減軍費而遭放棄,只造出一架全尺寸模型。
如同F-15與F-16的輕重搭配一樣,JSF聯合攻擊戰斗機計划的初衷也是為F-22研制一款輕型,相對廉價的多功能戰斗機。更具野心的是,這款飛機將取代F-16、F/A-18C/D、AV-8B、鷂等一大批海空軍現役飛機。
進入JSF最終角逐的波音集團拿出了名為X-32的驗證機,擁有無尾布局和巨大的“鯊魚嘴”進氣道。但是波音犯了和當年諾斯羅普YF-23相同的錯誤,導致X-32最終被淘汰。
洛克希德•馬丁公司提出了借鑒F-22布局與技術的X-35方案。美國軍方更偏愛較為成熟、風險較低的設計,洛馬又有研制F-22的經驗在先,X-35的中選也就在情理之中。
為了滿足不同軍種的需求,F-35分為A(常規起降型)、B(垂直起飛/短距降落型)與C(艦載起降型)三種設計。
F-35的座艙玻璃化水平比F-22走得更遠——一塊超大型LCD顯示器几乎包攬了所有的飛機數據顯示功能,極大減輕了飛行員的操作負擔。
F-35B型所使用的F135引擎,附帶一台升力風扇和可以偏轉90度的尾噴管。
為了攜帶大威力武器,尤其是重磅制導炸彈,F-35的內置武器艙空間利用率更高,它能裝下以Mk84為基礎改裝的2000磅級JDAM炸彈,同時攜帶兩枚中距空空導彈。
F-35C型可以攜帶武器種類列表。F-35系列可使用的武器多樣化程度是F-22所無法比擬的。
在競爭JSF失敗后,波音將精力投在利用現有戰斗機改進隱身戰機上。2009年3月,波音公布了F-15SE“沉默鷹”改進方案,將原本保型油箱的位置換成彈艙,垂尾改為外傾設計。波音希望以此爭奪那些不那麼富裕國家的訂單。
在美國如火如荼地開展隱身戰機的發展時,蘇聯也在發展自己的同類計划,但蘇聯解體讓許多設計流產。1999年,俄羅斯官方展示了名為米格I.42的驗證機。這架飛機最隨后几年中進行過几次試飛,最終也沒有逃過下馬的命運。
與米高揚設計局同一時期,蘇霍伊推出了S37“金雕”驗證機。這架前掠翼布局的飛機外形設計上考慮到隱身需要,也采用了內置彈艙。鴨翼的存在雖然能提高機動能力,但由于極其不利于隱身,曾被美國同行稱為“最好出現在敵人的戰斗機上”。S37同樣沒有進一步發展。
2010年1月底,俄羅斯第一款實用型隱身戰斗機原型機蘇霍伊T-50終于迎來了首飛。
T-50的總體布局類似F-22,兼顧隱身與機動能力。俄羅斯方面宣稱,目前采用過渡型117S發動機的T-50已經能滿足超音速巡航的需要,基本達到了五代機的總體技術指標。
俄羅斯對T-50抱有很大希望。但T-50身上仍留有許多屬于上一個時代的技術特征。外界估計,T-50整體性能無法與F-22相抗衡,在敵方擁有完善預警體系的情況下與“台風”等三代半戰機的較量的難以斷言。
除了有人戰機,各國在隱身無人戰機的發展上也不遺余力。沒有飛行員這個負擔,無人機可以達到更高的機動性,對飛行員損失的顧慮也能降至最低。X-36由NASA和波音公司聯合研制,用于獲取戰斗機隱身設計與飛行敏捷性結合的關鍵數據。
波音X-45是DARPA和美國空軍聯合提出的一項計划,用來驗證無人作戰飛機(UCAV)的技術可行性。X-45A的兩個彈艙可搭載兩枚450千克JDAM或12枚SDB,比它體型更大的X-45C則將起飛重量從A型的6.8噸放大到16噸。
為了與波音公司的X-45C競爭,諾斯羅普•格魯門公司與洛克希德•馬丁公司聯手推出了X-47B。這架飛機即將于2011年初首飛,最終目標是成為未來與F-35C艦載型搭配的艦載無人攻擊機。
韓國于2001年啟動了本國的下一代戰斗機KF-X研制計划,計划在2020年之前生產5架具備隱形能力的原型機。按照韓國空軍的要求,KF-X的性能應超越法國“陣風”和歐洲“台風”,僅遜色于美國的F-22和F-35。
在終于完成了LCA的研制后,印度也提出了本國的隱身戰斗機方案MCA。印度希望MCA能夠在2020年前后服役,同未來與俄羅斯在T-50基礎上聯合研制的戰斗機進行高低搭配。
日本第四代戰機的研發計划可能始于2000年或更早,具體情況一直不為外界所知。直到2006年底,日本防衛廳技術研究部才短期展出了先進技術驗證機“心神”號的實體模型。並將該機性能定位于“首先發現”、“首先攻擊”和“首先摧毀”的“F3”能力。
2006年春,約1/5大小的“心神”縮比模型機開始首飛,到11月為止進行了40次飛行等測試。有人預計,成型的“心神”驗證機將于2014年首飛。
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