军事 兵器大观 空军兵器 战斗机
F-35联合攻击战斗机
华夏经纬网   2009-06-04 15:15:59   
字号:

F-35联合攻击战斗机

    美国F-35联合攻击战斗机(Joint Strike Fighter JSF)是20世纪最后一个重大的军用飞机研制和采购项目。JSF被定位为低成本的武器系统。这是因为F-22的成本太高,美国及其他国家均感到单纯依靠这样的高性能且高价格的战斗机组成战斗机部队,在财政上难以承受。因此美国各军种改变以往各自研制战斗机的传统,联合起来,共同研制一种用途广泛、性能先进而价格可承受的低档战斗机——这就是JSF。

    在竞争阶段时,波音公司(Boeing)和洛克希德·马丁(LockheedMartin)公司形成了两个竞争集团,最后洛·马的X-35已经取得胜利。JSF有多种型号,分别是:一、空军常规起落型(CTOL);二、美国海军的常规起降舰载型;三、美海军陆战队和英国海军用的短距起飞垂直着陆型(STOVL)。

    电子系统

    F-35有四大关键机载电子系统——诺斯罗普-格鲁曼公司的AN/APG-81有源相控阵雷达和光电分布式孔径系统(EODAS)、英航宇系统公司的综合电子战系统及洛-马公司的光电瞄准系统(EOTS)。其中EODAS由分布在F-35机身的6套光电探测装置组成,可实现360°的环视视场,图像投射到头盔面罩上,使飞行员能通过自己的眼睛,“穿透”各种障碍看到广域外景图像。

    EOTS则是一个高性能的、轻型多功能系统,包括一个第3代凝视型前视红外(FLIR)系统,可以在防区外距离上,对目标进行精确探测和识别。此外,EOTS还具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示、测距和激光点跟踪功能。

    机载雷达

  F-35上的APG-81 AESA雷达阵面尺寸较小,而且仅拥有1200个发射/接收模块,另外,APG-77的功率(据说达到16.4KW)要远大于APG-81,因此。F-22A的雷达对于空中目标的探测距离比F-35远大约1/3。APG一81的优势在于其对地工作模式,其合成孔径雷达地图测绘(SAR)/地面移动目标指示(GMTI)/海上移动目标指示能力等空对地/空对海工作模式上的性能则超过APG一77。

  APG-81的一个重要特点就是拥有同时进行合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力,虽然其对空中目标的探测距离远小于F-22A,但是APG一81的对空中目标的探测能力要远强于F/A一18系列和F-16系列战斗机的机载脉冲多普勒雷达。

    APG-81在对地工作模式上的优势也不是绝对的,据报道:美国正在通过更换雷达模块和升级雷达软件的办法,着手对F一22A的APG-77雷达进行性能升级,不久后,升级后的APG-77雷达在各种工作模式下的性能将更加强大,相对而言,APG-81雷达的性能升级空间却很小,首先F-35机头雷达罩的尺寸本来就小,而且APG-81雷达还要和EOTS系统共用本来就拥挤的机头空间,其次APG一81雷达受到其电力供应和冷却系统的限制,因此。很难进一步对APG-81雷达的硬件进行升级。

  另外,F-35的APG-81雷达在成本和重量上都只是F一22的二分之一,而且其工作寿命有望达到了8000小时,同飞机寿命一致,即在全寿命周期内不用更换雷达。在这些方面,APG-81雷达优势明显,但是更换了部分雷达模块后的APG一77雷达的重量和成本也会大幅降低,工作寿命延长。

    座舱

  1、液晶屏:显示面积超过F-22

  不论罗盘、水平位置仪,还是速度表、高度表,老式的仪表统统在F-35的座舱中消失了,取而代之的是一块大型液晶显示屏。这种显示器相比老式的MFD显示装置,不但可以显示更多的信息,而且色彩更为丰富。由于液晶强度不如传统的CRT显示器,因此F-35的显示屏实际是由2块20×25厘米显示器组成。相比之下,F-22一共装备了3块液晶显示屏--两块17×17厘米和一块20×20厘米。在显示面积上,“闪电”Ⅱ已经超过了“猛禽”。

  2、触摸屏: 最大程度显示“最重要的”信息

  值得称道的,还不止更大的显示面积。F-35的显示装置创造性地使用了触摸式显示技术。

  F-35首席试飞员比利斯曾经参与过F-117的研制,并试飞过F-22。他介绍说,F-22的原型机上曾经用过触摸显示技术,但相关的技术还没有成熟,所以正式生产型上并没有使用这项技术。到了F-35研发的时代,触摸屏技术已经相当成熟,极大地减轻了飞行员的操作负担。

  例如,飞行员在进行飞行控制系统检测或者选择进行空中加油,过去要在丛林般的开关中扳动好几个按钮。但是现在,全都可以通过触摸屏幕来解决。除此以外,所有的无线电通讯、任务系统计算机、敌我识别以及导航控制也都可以通过触摸屏实现。而且飞行员还可以根据情况的需要,自行定制和分割F-35的显示屏。例如两个20×25厘米窗口,或者四个10×25厘米窗口,或者更多的“Windows”组合。

  驾驶过F-35的试飞员都反映,这样可以最大程度上显示最重要的信息,例如来袭的导弹或者急需打击的目标。

  F-35显示界面的先进性是由其复杂的任务决定的。与争夺空中优势的F-22不同,F-35的任务涵盖范围更广。飞行员不再是简单的驾驶员,而是更高级的空中战术决策者。F-35的设计者认为,战斗机越来越复杂,向飞行员展示所有系统的情况和工作状态只能使人疲于奔命。而作为空中决策者的工作界面,F-35的显示装置突出态势感知,确保飞行员能得到最为需要的信息,而不是迷失在布满机关的座舱里。

  大型液晶显示器丰富的色彩为态势感知提供了有效支持。例如友好的目标用绿色显示,疑似目标用黄色,敌人用红色,此外还应用到了蓝色、紫红色以及灰色来显示不同子系统,比如燃料,飞行控制,还有武器。

  3、设计理念:以飞行员为中心

  以用户需要为准不同于以往的飞机,F-35座舱设计的最初阶段就参考了大量飞行员的意见。

  空军中校杰夫·卡内斯,曾经飞过F/A-18“大黄蜂”和“鹞”式。他就是设计与测试F-35座舱的高层小组的成员。用他的话说,F-35的座舱设计不但要从美国空军、海军、海军陆战队飞行员的角度出发,同样要从英国、加拿大、丹麦、挪威、荷兰、意大利、土耳其,还有澳大利亚等国的飞行员角度出发。

  F-35的常规型和垂直起降型就各有特点。各国飞行员身高不同,F-35座舱可以根据飞行员体态从矮小(高1.4米、重45公斤)到高大(高1.95米、重113公斤)进行调整。驾驶飞机要靠驾驶杆和油门。F-35驾驶杆和油门的设计充分体现了以飞行员为中心的思想。

    为了适应不同国家飞行员体型和臂长,F-35右侧的油门杆和左侧驾驶杆的位置可以进行相应的调整。在高速机动的作战中,飞行员可能无法接触触摸屏,那么就可以通过油门杆和驾驶杆上的控制器来打开和关闭不同的显示模式,实现手不离杆操纵。

  F-35的驾驶杆和油门杆都是主动的,可以根据飞行包线和飞行模式为飞行员提供反馈。例如,垂直起降型在降落或者起飞时,飞行员可能对油门的控制过大或过小,这时主动的油门杆就会自动进行修改或者补偿,飞行员可以感到油门杆自动反馈的变化。

    4、语音控制系统:取代大量键盘输入工作

  除了智能化的油门和驾驶杆,F-35还引入了语音控制系统。类似的技术曾经在法国“阵风”战斗机上使用。在一般人的想象中,语音控制系统似乎更快捷,更能适应空战的要求。在某些科幻电影中,飞行员都用语言乃至于思维来控制未来的战斗机。

  然而在实际使用中,研究人员发现,语音控制的速度并不如指尖灵活。特别是在空战中需要争分夺秒作出决定的时候,驾驶杆上的按键要比语音控制效率高。在F-35的座舱中,语音控制应用的目的是取代大量键盘输入工作,例如装订一大串数字的导航坐标、无线电频率、最大航程油量等等。

  5、虚拟头盔显示器:首个使用该装置的战机

  头盔显示器的好处随着飞机的发展,飞行头盔的防护功能在逐渐降低,获取信息的功能却在不断增强。你可能听说过俄罗斯的头盔瞄准具,也可能见过美国的联合头盔指示系统(JHMCS),但是他们都落后了。F-35将是世界上首次使用虚拟头盔显示器的战斗机,安装在头盔上的显示装置直接把画面投射在飞行员的面罩上。

  凭借强大的运算处理能力,F-35的虚拟头盔显示器真正实现了"所见即所得"。在F-35上,飞行员用了几十年的"梳妆镜"--平显不见了。飞行员可以随意向不同方向转动头部,获取目标的实时信息,然后进行瞄准攻击。

  飞行员只需转动自己的头部,而不是飞机的头部来进行攻击。虚拟头盔显示器还改变了平显视场狭小的弊病。例如在使用前视红外系统的时候,过去的平显难以显示真实位置上的红外图像,但虚拟头盔显示器就能够做到这一点。虚拟头盔显示器还可以与F-35的360度红外传感阵列相联,使飞行员看到后方的情况。

    武器与弹舱

    在隐形的前提下,F-35和F-22一样都采用了内置弹舱,但F-35不同于F-22,后者是一个空优战斗机,而F-35是多用途战斗机。F-22的弹舱容纳不了像GBU-31 和AGM-154 "杰索伍"这样的1000磅级别(450公斤)的对地攻击武器。而F-35的弹舱则必须能够装下这些大家伙。

  此外,F-35还装备有很多新型的对地攻击武器,如刚刚服役的GBU-39小直径炸弹。从公开的资料上看,F-35机内弹舱最多可同时携带8枚GBU-39小直径炸弹和2枚AIM-120导弹,总重量在1200公斤左右。这还仅仅是在全隐身状态下的挂载能力。

  F-35机内载油量巨大,以海军型为例,机内载油多达8.9吨,超出F-15双发重型战斗机2吨以上,与苏-27的水平大体相当。这意味着F-35在执行大多数任务时,无需挂载副油箱,外部所有挂点均可挂载攻击武器。

  尽管载弹总量不如F-15E,但是效能却大大增加,理论上具备攻击22个空地目标的能力。从这一点来看,F-35的任务复杂性远远超出了现有的战斗机。

  F-35B还将挂载新的武器,可能在机内携带两枚微型联合防空区外发射空地导弹,也可能挂载小型巡航导弹(SMACM),它具备在各种天气情况下打击移动目标的能力,射程达450公里。F-35B战斗机能够挂载8枚SMACM巡航导弹。

    隐身设计

    F-35的隐身设计借鉴了F-22的很多技术与经验,其RCS(雷达反射面积)分析和计算,采用整机计算机模拟(综合了进气道、吸波材料/结构等的影响),比F-117A的分段模拟后合成更先进、全面和精确,同时可以保证机体表面采用连续曲面设计。F-35A的正面最小RCS估计为1平方米,比苏-27、F-15(空机前向RCS均超过10平方米)低。由于F-35武器采用内挂方式,不会引起RCS增大,隐身优势将更明显。

  在红外隐身方面,从一些资料可推断出该机在推力损失仅有2%-3%的情况下,将尾喷管3-5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%-90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。

  F-35的隐身设计,不仅减小了被发现的距离,还使全机雷达散射及红外辐射中心发生改变,导致来袭导弹的脱靶率增大。这样该机的主动干扰机、光纤拖曳式雷达诱饵、先进的红外诱饵弹等对抗设备也更容易奏效。根据有关模型进行计算,取F-35的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出5倍左右。

    动力

    F一35飞机早期量产型的动力系统为普拉特。惠特尼公司生产的F135涡轮风扇发动机,它是装备在F-22A战斗机上的F119-PW一1 00发动机的改进型号。其最大推力达181.4千牛。超过了F119-PW一100的最大推力(约15.8吨)多达12.5%;F135的最大军用推力达到131千牛,而F119-PW一100的最大军用推力仅为118千牛。因此,F135是有史以来最为强劲的战斗机发动机。

  F135使用了F119的核心机,配合高效的6级高压压气机,1级高压涡轮和高效的风扇(由一个2级的低压涡轮驱动)。F135采用了BAE系统公司的全权数字式发动机控制系统(FADEC),为了提高发动机的可靠性和可保障性,F135大量采用外场可替换部件(LRC),其零部件数量比F119减少了大约40%。按照计划.F135一PW一100将作为F-35A空军型的动力系统;F135一PW一400将作为F-35C海军型的动力;而F135一PW一600将作为F-35B海军陆战队型的动力。

  目前F135发动机的研发工作正在向前稳步推进,目前F135发动机的工作时间已经达到了7400小时,评估F135发动机的耐久性和STOVL型飞机的升力风扇的试验正在进行当中,升力风扇已经进行了1000小时的运行试验。另外连接升力风扇和F135发动机(或者F136发动机,如果后者能保留下来的话)的离合器的500个连接件也即将完成。

  常规起降型(CTOL)F一35空机重13.15吨,其内燃油携带量大约为8.16吨,其内部弹舱可携带8枚SDBII直径炸弹;F-22A的空机重量约为18.14吨,其内燃油携带量约为9.37吨。其内部弹舱也可携带8枚GBU一39/B/p,直径炸弹SDB。可见中型的F-35和重型的F-22A在重量/内燃油航程和载弹量上的差距并不大。

 

责任编辑:胡光曲

共1页
  网友评论 更多评论>>>
  网友: 密码:   
 
 
 
  已有( ) 条评论 剩余 字 验证码:    
 
相关文章
   
最新酷图
  更多
兵器大观
  更多
导弹护卫舰衡水舰
导弹驱逐舰西安舰
“临汾”号护卫舰
“绵阳”号导弹护
热点新闻排行
   
日本酝酿星球大战 要组太空军事联盟
迫降事余波未平 驻日美军拟重启鱼鹰空中加
日本政府重启填海造地工程 遭冲绳民众强烈
驻日美军边野古基地搬迁工程将重启 引民众
“网红”军人杨明鑫65万微博粉丝背后的故
前中情局官员称以色列谋划与美袭击伊朗核设
首架EA-18G"咆哮者"在太平洋惠德贝
各国打造网络战部队 网络战:没有硝烟的攻
印度官员称亚行贷款藏南并未结束将有后续事
美S-3“北欧海盗”反潜机
网上谈兵
  更多
军事观察
  更多
中国首艘国产航母开始
中国第一艘国产航母开始海试的消息引发全球瞩目。从无到有,中国国产航母出现在东方的海平面上,无数国人为之激动。
解放军台海军演剑指“
大陆在台湾海峡一侧,也就是福建泉州外海举行实弹射击。是近年大陆在台海最高调的一次军演,摆明了是剑指“台独”。
战争回顾
  更多
朝鲜战争爆发60年
60年一甲子,战争的阴霾始终笼罩在朝鲜半岛上空,直至今天,伤痛依旧。
昆仑关战役
1939年12月爆发的昆仑关战役是中国军队对日军攻坚作战的首次重大胜利。
  精彩视频   更多
军事频道
大陆军情 | 台湾军情 | 国际军情 | 周边军情 | 军事文摘 | 军事钩沉 | 战争回顾 | 兵器大观 | 最新酷图 | 台军资料库 | 军事文艺 | 军事游戏
---华夏经纬网版权所有---