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作者 : 28S

性別 : 男

文章主題 : 未來戰鬥機霸主

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未來戰鬥機霸主
   作為美軍21世紀主力戰機-F-35聯合戰鬥機將於2004年11月份正式進入實際生產階段,該型戰鬥機從圖紙設計階段就引起世人關注,許多航空專家認為,F-35戰鬥機的許多技術都將成為"航空業界的里程碑",洛克希德•馬丁公司聲稱,未來F-35戰鬥機的作戰能力將是當代戰鬥機的兩倍,美國防部還斷言,這種新世紀的"全能戰鬥機"將在一段時期內佔據戰鬥機家族的霸主地位。

  萬千"寵愛"於一身

   F-35戰鬥機是美軍面對21世紀空中力量可能面臨的挑戰,為確保絕對的空中優勢,降低戰損率,節省研製經費運用而生的。它集隱形、高機動性、高生存性、低成本於一體,不僅將是美軍未來戰機的新寵,而且招來10余個國家和地區的青睞,先後參與了F-35戰鬥機的研發工作。

   一、身兼數職的清道夫

  為取代近千架舊式戰鬥機,美國防部對F-35戰鬥機提出的設計標準近乎苛刻,要求它必須集空軍、海軍陸戰隊和海軍三個不同軍種的不同要求。美空軍使用的F-35A為常規起降型(CTOL),將替換F-16戰鬥機執行制空和戰術武器投放任務,接替A-10攻擊機執行近距空中支援任務。美海軍使用的F-35C為艦載型(CV),將代替F-14、F/A-18A/B"大黃蜂"戰鬥機執行制空和攻擊任務,接替A-6攻擊機承擔戰術武器投放和縱深攻擊任務,與F/A-18E/F一起承擔起制空和攻擊雙重任務。海軍陸戰隊使用的F-35B為短距/垂直起降型(STOVL),將替換老式的AV-8B"獵兔狗"戰鬥機執行近距支援、灘頭支援和戰場攻擊任務,取代海軍陸戰隊F/A-18戰鬥機承擔制空和攻擊任務。美海軍表示,F-35B在未來海軍中將扮演三種角色:一是逐步取代海軍F-14"雄貓"戰鬥機、海軍陸戰隊的AV-8B"獵兔狗"戰鬥機和部分型號的F/A-18"大黃蜂"戰鬥攻擊機;二是彌補A-6型攻擊機退出現役後海軍所損失的作戰能力;三是與F/A-18E/F"超級大黃蜂"相互補充,成為海軍的主力戰機。英國作為第一個參加F-35戰鬥機國際合作計劃的國家,將為英國皇家空軍和皇家海軍購買短距/垂直起降型的F-35B,替換GR7和"海鷂"兩款飛機執行制空和攻擊任務。總之,F-35戰鬥機要成為"既具備夜間、低空突防能力,又具備白天攻擊、防區外發射能力"的全能"清道夫"。

   二、卓越超群的弄潮兒

  F-35樣機在設計上具有技術領先、卓越超群的超前意識,其性能無與倫比,最大航程是其所替換戰鬥機的2至2.5倍,最大飛行速度達2馬赫,作戰半徑超過1000千米。在1320米高度時,從0.2馬赫加速到1.2馬赫只需41秒,可在15米高度進行超低空飛行。F-35機載主動電掃瞄相控陣雷達和2台彩色顯示器,可利用全球定位系統和熱成像裝置搜索、發現並鎖定目標,機身周圍裝有分佈式紅外傳感器,可對信號覆蓋範圍內的所有目標實施全天候、全方位監控,並將圖像實時傳送至飛行頭盔顯示器上。F-35戰鬥機未來使用的250磅小直徑炸彈(SDB)將使其精確打擊能力達到"戰斧"導彈的標準,其裝載的電光瞄準系統(EOTS)是一個用於精確空空和空面瞄準的高性能、輕型多功能系統,具有高分辨率成像、自動跟蹤、紅外搜索和跟蹤、激光指示/測距和激光點跟蹤功能,該系統包括一個第三代凝視型前視紅外(FLIR),可在更遠的防區外距離上對目標進行精確的探測和識別。F-35戰鬥機的隱形水平不低於F-22"猛禽"戰鬥機,雷達反射面積將更小。洛克希德•馬丁公司還聲稱,未來F-35戰鬥機將在四個方面超出研發指標:一是飛行高度和隱身性能將超出指標,並遠優於歐洲的"狂風"和"颱風"戰鬥機;二是艦載型F-35戰鬥機可以在離艦1580公里外執行對地攻擊任務,遠超出原定的1110公里的指標;三是短距/垂直起降型和常規型F-35戰鬥機的作戰半徑分別達到918公里和1302公里,大大超出指標;四是短距/垂直起降型F-35戰鬥機將可攜載研發指標中沒有要求的大型炸彈。

  三、機載武器精益求精

  美軍對F-35戰鬥機擬配備的武器已作出了精益求精的調整,負責管理F-35聯合攻擊戰鬥機的聯合辦公室精選了用於F-35戰鬥機的武器。被刪除的武器包括:AIM-120"先進中距空對空導彈"的A型和B型、AGM-65"幼畜"空對地導彈、AGM-84C/D"魚叉"反艦導彈和AGM-84H防區外SLAM導彈。新的武器清單中保留的有:機內掛載的有如1000磅GBU-32和2000磅GBU-31的"聯合直接攻擊彈藥"、CBU-105(裝有傳感器引爆武器的風修正布撒器)、如500磅GBU-12"寶石路Ⅱ"等型激光制導炸彈、如AGM-154等聯合防區外武器、如AIM-120C"先進中距空空導彈"和AIM-132"先進近距空空導彈"(ASRAAM)等空戰武器;機外掛載的有AGM-158"聯合空對地防區外導彈"、"風暴陰影"巡航導彈和AIM-9X"響尾蛇"空空導彈。機內掛載的武器清單中如500磅激光制導炸彈等將綜合到飛機外部,同時還撤銷了一些傳統彈藥,增加了小口徑炸彈等新型機載武器。此項調整將增強F-35戰鬥機三個型號的共通性,而停止裝備一些武器,是因為這些武器在F-35戰鬥機進入現役時即將退役或接近壽命期,按照聯合作戰要求文件提出的武器清單合理地處理將節省時間和金錢。

  四、真正的物美價實

  設計之初,F-35戰鬥機就要求在最大限度內降低研製、生產和使用費用。首先,F-35戰鬥機在航空電子、動力推進、隱形技術等領域的技術得益於F-22"猛禽"戰鬥機。洛克希德•馬丁公司執行副總裁兼JSF總經理湯姆•巴貝格稱,聯合打擊戰鬥機航空電子方面30%的任務軟件來源於F/A-22,已為F-35研究項目節省約4億美元經費。即將安裝到首批生產型的F-35戰鬥機上的普拉特•惠特尼F-135發動機,是衍生於F/A-22戰鬥機所裝備的PWF119型發動機,JSF計劃發展商稱該發動機表現迄今為止近乎完美。F-35戰鬥機的隱形技術也得益於美空軍F-117和F/A-22的實踐經驗。其次,F-35戰鬥機生產將首次使用連續不斷的移動裝配線。洛克希德•馬丁公司F-35"聯合攻擊戰鬥機"小組目前正考慮首次將連續不斷的移動裝配線用於戰鬥機生產。採用該方法將提高生產效率和節省車間空間,有助於F-35計劃達到日產一架飛機的高生產速率,並能在F-35項目全壽命期內節省3億美元。第三,採用商用尖端技術降低花費。2003年10月,英國宇航公司(BAE系統公司)向洛•馬公司 JSF小組交付了第一台F-35飛行器管理計算機(VMC),裡面包含兩個摩托羅拉Power PC微處理器,性能是前一代系統的10倍以上,並降低了技術升級帶來的花費。同時,F-35"聯合攻擊戰鬥機"綜合核心處理(ICP)系統使用水銀計算機系統公司的RACE++系列多計算機系統,可實現快速、低成本的技術升級,並能夠使F-35充分利用商用尖端技術。第四,國際合作減輕了研製F-35戰鬥機的經費壓力。英國、澳大利亞、加拿大、丹麥、意大利、荷蘭、挪威和土耳其等8國是研製F-35戰鬥機的國際合作夥伴,提供了超過40億美元經費用於發展F-35研製計劃。新加坡、以色列和台灣也先後成為美國研製F-35戰鬥機的"安全合作夥伴",根據協議,新成員將至少為研製F-35戰鬥機投資5000萬美元。目前,美空軍擬採購F-35戰鬥機1763架,採購價格為每架2800萬美元;海軍採購480架,單價為3400萬美元;海軍陸戰隊為609架,單價3100萬美元。而F-35戰鬥機最後出廠價可能高達6400萬美元,但與F/A-22戰鬥機出廠價達7200萬美元相比,可謂是物美價實。

  "雄關"漫道多坎坷

  多年來,F-35戰機研發計劃在規劃階段並沒有遇到成本、設計等方面的問題,但最近幾月該計劃進入實驗階段以後,出現了超重和性能不穩定等問題,影響了研發計劃的順利進行。

  一、超重問題影響研發進度

   F-35型機的超重問題使空軍和主承包商洛克希德•馬丁公司始料未及。空軍JSF計劃負責人約翰•休德遜少將稱,F-35型機空重大約是27000磅, 如加18000磅的油料和2000磅的炸彈以及2枚空對空導彈,飛機重量在起飛時將達到50000磅。按此計劃交付,空軍常規起降型F-35A型機將超重約1400磅,海軍航母型F-35C相比設計重量大約也超重1400磅,海軍陸戰隊的F-35B短距/垂直起降型超重約3400磅(1544千克)。這些超出的重量將降低一個關鍵性能參數--作戰半徑。休德遜稱,空軍F-35常規起降型如果在超重1400磅的數據下,作戰半徑大約是640海裡,而在設計重量下,該型飛機的實際作戰半徑大約是660海裡。超重問題已影響到F-35的研發進度,美國F-35聯合打擊戰鬥機項目辦公室已決定再次推遲常規起降型F-35戰鬥機的首飛時間,即從2005年推遲至2006年春季,而按最初計劃,常規起降型F-35戰鬥機應於2004年首飛。洛克希德•馬丁公司JSF項目副總裁談到超重問題時稱,JSF飛機在有些情況下的重量上升是由於當初預測太樂觀,另外一些情況是由於設計創新造成的:如飛機的表面結構採用先進材料和設計,增加了隔框間距,使飛機蒙皮承載更多的應力,但最後增加了飛機的重量;在設計武器艙時,原來艙很小,人很難將武器裝載進去,經過重新設計以後增加了一個裝載武器的系統,也使飛機的重量增加。為解決重量問題,美國五角大樓已宣佈增加50億美元的F-35開發成本,並將項目延期一年。洛•馬公司也正尋求降低JSF蒙皮重量的方法,考慮通過改變隔框間距與蒙皮厚度之間的比率降低飛機總重量,達到減輕2000磅(908千克),即約為總重30000磅(13620千克)的8%的目標。洛•馬公司還在內部系統尋找降低重量的可能,擬將機體結構、線路和導管減重達1800磅(817千克),而另外200磅(91千克)將從任務系統和運載系統中做文章。五角大樓對JSF項目調整提出四個選擇方案:停止項目進程重新開始設計;重新佈置生產順序,將STOVL型飛機生產安排到最後;首先設計STOVL型,隨後設計其它型別;保留限定的生產順序,但每個型別的生產之間有一段間歇時間。這四個選擇方案仍在討論當中,將在最近做出最後決定。

   二、軟件開發仍相當關鍵

   在軟件問題上,空軍JSF計劃負責人約翰.休德遜少將認為,JSF航空電子系統雖沒有引發問題,但軟件開發仍是潛在的關注問題。F-35型機上有大約600萬個代碼節點,飛行模擬器上也有600萬個,加上交聯繫統上的約300萬個,總共1500萬個,這些代碼節點中有些是從F/A-22計劃中重複使用,鑒於F/A-22計劃產生令人困擾的航空電子問題,F-35開發商還是要在軟件開發方面處處小心,謹慎從事。休德遜稱,航空電子對飛機而言相當關鍵,從某種意義上說,軟件是航空電子中一個極其複雜的裝置,一架飛機需要傳感器,才能投入戰鬥。

   三、將來面臨的未知數

  休德遜少將稱,評價JSF計劃的三種型號飛機的6個共同關鍵性能參數(KPP)中的4個非常良好,但另外2個關鍵性能參數(KPP)-通用性和任務可靠性是未知數。休德遜稱,多數的通用性因素,比如F-35戰鬥機和其它飛機、艦船及太空飛行器進行通聯時所用通訊路徑匹配等因素均運行良好,但由於標準沒有定義,還有很多不確定的東西。任務可靠性參數的確立至少需等到美空軍F-35A型機的關鍵性能參數測試完成93%才能得知。他還認為,F-35型機進度的延後在2003年春天開始顯現出來,那時的初步設計評估(PDR)所用時間大大超過原來的預期,多花了三個月時間,後面還將面臨很多重大的挑戰。


發表時間 :2004/7/18  


 

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