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星光助手账号-军事丨美国航空母舰上唯一的舰载战斗机,生存能力强,飞行性能好

作者:匿名 时间:2020-01-11 11:11:32

星光助手账号-军事丨美国航空母舰上唯一的舰载战斗机,生存能力强,飞行性能好

星光助手账号,美军f/a-18战斗攻击机

▲美国空军f/a-18战斗攻击机是由美国波音/boeing公司研制,原型机在1974年6月9日首飞在1983年进入美国海军服役,2006年7月28日f-14战斗机退役后,成为美国航空母舰上唯一的舰载战斗机。美军f/a-18战斗攻击机通称“大黄蜂”战斗攻击机,是美国海军一款超音速多用途战斗机,主要特点是可靠性和维护性好,生存能力强,大仰角飞行性能好以及武器投射精度高。f/a-18的结构是按6000飞行小时的使用寿命设计的,其中包括2000次弹射起飞和拦阻着陆。航空电子设备的平均故障间隔为30飞行小时,雷达的平均故障间隔时间为100小时,电子设备和消耗器材中有98%有自检能力。

▲美军f/a-18战斗攻击机采用单座/串列双座后掠翼气动布局,安装两台涡扇发动机,是一型多用途舰载战斗机 ,是美国军方第一种兼具战斗机与攻击机身份的型号,具备优秀的对空、对地和对海攻击能力。作为美国海军最重要的舰载机,其用途广泛,既可用于海上防空,也可进行对地攻击。该战斗攻击机机身采用半硬壳结构,主要采用轻合金,增压座舱采用破损安全结构,后机身下部装着舰用的拦阻钩。检查盖采用石墨环氧树脂材料。两台发动机间的隔火板采用钛合金。尾翼也采用悬臂结构,平后和垂尾均有后掠角,平尾低于机翼,使飞机大迎角飞行时具有良好的纵向稳定性;略向外倾的双立尾位于全动平尾和机冀之间的机身两侧。全动平尾是铝合金蜂窝结构,石墨/环氧树脂复蒙皮,可用于俯仰控制和滚转控制,作为“尾副翼”增强滚转性能。为了有效利用边条拉出的涡流,f/a-18战斗机还使用了双垂尾的设计。双垂尾前移以填补机翼后缘到平尾之间的间隙,大大减小了跨音速阻力。垂尾前移还减少了尾喷管的干涉气流,同时由于不需要在后机身布置垂尾的支撑结构而减轻总重。

▲该战斗攻击机装两台通用电气公司研制的f404-ge-400低涵道比涡轮风扇发动机,单台加力推力7200千克,发动机重量为983千克,推重比7.4,进气道采用固定斜板设计,位于翼根下的机身两侧。飞机内部可带4990千克燃油,还可挂三个副油箱,飞机总载油量可达7979千克。头部右侧上方还装有可收藏的空中加油管。f404是低旁通比涡扇,旁通比0.34,该发动机具有三级钛合金风扇,一排固定进气导向叶片和一排可变导向叶片,七级压气机,前三级为可变叶片定子,最后是单级高低压涡轮。f404发动机结构简单,活动部件相对较少。该发动机在高迎角状态下有很好的压缩机失速特性,即使偶尔失速也能通过发动机和加力燃烧室再次点火迅速自行恢复。发动机响应迅速,从怠速到全加力状态只需4秒。该战斗攻击机进气口布置在边条下方根部,在大迎角下边条将进气理顺了再进入进气道,使f/a-18战斗机具有了大攻角性能。由于不要求速度达到2马赫,所以就没有使用复杂的可调斜板进气道,而是采用了简单的“d”形进气口,并配有附面层隔离板,两个进气道可动的部件只有边条顶部的放气门。固定附面层隔板可将呆滞附面层气流沿着坡道流向机腹和边条放气门释放掉。垂尾间的后机背安装有双铰链液压控制的减速板,这样在减速板展开时对飞机的俯仰操纵影响最小。

▲美军f/a-18起落架为前三点起落架,前起落架上有供弹射起飞用的牵引杆。座舱采用气密、空调座舱,内装马丁-贝克公司的弹射座椅,风挡和座舱盖分别向前、后开启。为了增加在航母甲板滑行时的稳定性,f/a-18的主轮距增加到3.11米,粗壮的跪式起落架可以承受着舰时7.32米/秒的下降率。主起落架向后并旋转90度收入进气道下方的机腹中,双轮前起落架向前收入前机身。在机身结构中大范围采用了先进复合材料。铝合金占了结构重量的50%,合金钢占了16.7%,钛合金占了12.9%。机翼、垂尾和平尾结构中大量使用了钛合金,机翼折叠接头也是钛合金的。机身约40%的表面是石墨/环氧树脂复合材料蒙皮,这种材料占结构总重的9.9%,剩余10.9%的重量是其他各种材料。该战斗攻击机引入了“玻璃”座舱概念,淘汰了许多表盘仪表,并将原先表盘仪表的信息显示在阴极射线显示器上。同时安装了抬头显示器(hud)仪表面板上安装了两个多功能阴极射线显示器和一个水平阴极射线显示器。座舱内安装了手不离杆(hotas)油门杆和操纵杆,作战中需要使用到的控制开关都集成在了油门杆和操纵杆上。飞行员无需从目标上移开寻找座舱中的开关。座舱内安装了马丁·贝克 us10s、零-零火箭助推弹射座椅。

▲美军f/a-18战斗攻击机安装了4余度数字线传飞控系统,是首个安装这种系统的生产型飞机。飞控计算机根据操纵杆和脚蹬输入的数据来控制各个操纵面的偏转量,不允许飞行员飞出超出限制的动作。线传系统采用投票制运行,如果其中一个通道与其他三个通道输出不同,那么该通道就会被判定为失效,并被自动关闭。4余度线传系统在即使两个通道都失效时,只要剩余两个通道输出一致,仍可以继续控制飞机,即使所有通道都失效,仍可通过电动备份系统操纵各翼面。该型的平尾甚至还保留了一路机械操纵备份,在最为极端的情况下,飞行员可继续进行俯仰操纵。

▲在武器系统方面 f/a-18战斗攻击机外部能携带13700磅弹药,共有9个外挂架,两个翼尖挂架各可挂1枚aim-9l空空导弹;两个外翼挂架可带空对地或空对空武器,包括aim-7“麻雀”空空导弹、aim-9空空导弹、aim-120空空导弹、agm-84反舰导弹,agm-65空地导弹和agm-88a导弹;两个内翼挂架可带副油箱或空对地武器;位于发动机短舱下的两个挂架可带“麻雀”导弹或马丁·马丽埃塔公司的an/asq-173激光跟踪器、攻击效果照相机和an/aas-38前视红外探测系统吊舱等;位于机身中心线的挂架可技副油箱或武器。还可以携带8枚空地武器包括gbu-10(10枚)、gbu-12、gbu-24激光制导炸弹、mk82普通炸弹、cbu-58集速炸弹和联合直接攻击弹药。另外可携带b-57、b-61核弹。此外还可以携带agm-65小牛(maverick)空对地导弹、agm-84h增程型距外陆攻导弹、agm-154联合距外武器、agm-84鱼叉反舰导弹、联合直接攻击弹药、mk20石眼ii集束炸弹等。

▲该战斗攻击机在头部安装有1门m6120毫米六管机炮,备弹570发。弹鼓就安装在apg-65雷达单元后方,机炮口就在机鼻雷达上方。机炮射击时的振动并不会损坏雷达,夜间射击时,风挡前的机炮口火光也不会伤害飞行员的肉眼。飞行员可选择4000或6000发/分的发射速率。两侧边条将机炮口爆炸气团和烟雾分隔至机身上方,阻止其被吸入发动机。在进气道两侧的“麻雀”挂点上可挂载福特航宇的 an/aas-38前视红外(flir)吊舱和马丁-玛丽埃塔an/asq-173激光光斑跟踪器/攻击摄像机(lst/scam)吊舱。flir 吊舱可增强f/a-18的夜间攻击能力,可在座舱的一个crt上显示实时红外影像。flir与f/a-18的其他航电充分整合,其提供的数据可用于武器投放的计算。lst/scam用于恶劣天气的精确轰炸,其跟踪装置可锁定目标上反射的激光束,为任务计算机和座舱显示器提供目标位置的信息。lst/scam吊舱的早期型号并没有内置激光发射器,所以f/a-18可以根据其他飞机提供目标激光照射来进行激光制导武器的投放。后期的吊舱增加了激光发射器,使f/a-18可自主投放激光制导武器。

▲美军f/a-18安装了itek公司的an/alr-67雷达告警接收装置,可对各种电子威胁进行探测、分析、分类并采取对抗措施。飞行员可在座舱显示器上看到这些威胁的信息和方位,然后采用诸如投放箔条和红外诱饵弹这类的主动对抗措施。机背上有两个刀片天线,前一个是柯林斯an/arn-118塔康天线,后一个是uhf通讯天线。此外还安装有两台ayk-14数字计算机以及利顿公司的惯性导航系统,两台凯撒公司的多功能显示器和费伦第/本迪克斯公司的中心屏幕显示与乎视显示器等。雷达有几种不同的模式可供飞行员切换,其中在空对空模式下,非机炮指示模式时,雷达的作战模式有效范围从152米至9千米,在任何一种模式中,雷达自动锁定第一个截获到的目标,并在座舱crt显示器和hud上显示目标的锁定框。当然飞行员也可越过系统否决被锁定的目标,直到系统截获到他最想要的目标,另外飞行员也可以通过光标来指定目标。

▲曾经在2014年9月12日当地时间下午5时40分,美国海军的两架f/a-18c在韦克岛以西约466千米处坠入西太平洋,这两架“大黄蜂”属于驻加利福尼亚州圣华金河谷的海军勒莫尔航空站第17舰载机联队,该联队派驻“卡尔·文森”号航母,撞机发生在两架战斗机着舰时,一名飞行员立即弹射出来,大约45分钟后被从水中救起。这名飞行员属于第113战斗攻击机中队。 在2016年12月7日驻日美军海军陆战队第3远征军第一飞行联队的一架f/a-18战斗机在四国高知县近海进行双机编队例行训练时坠毁,飞行员跳伞。7日下午6时45分左右,驻日美军通报称一架f/a-18战斗机在高知县土佐清水市足摺岬东南约100千米的海上失事,飞行员成功跳伞。坠毁后,日本自卫队及海保厅派出飞机和船只展开搜救。

▲在20世纪70年代初,“雄猫”项目遭遇研发困难,成本不断超支,于是美国海军启动了vfax舰载战斗攻击机项目。vfax被设想成一种能取代f-4“鬼怪”、a-4“天鹰”、a-7“海盗ii”的多用途战斗机,格鲁曼也提交了“雄猫”的简化型(f-14x)参与竞标,但1974年5月10日众议院军事委员会宣布不会采购任何“雄猫”的简化型,vfax 必须要是一种全新的飞机。在1974年8月,美国国会考虑到当时的预算无法再担负另一个重大的研发项目,通知美国海军vfax 项目将被取消。美国国会将原本用于vfax 的资金转移到一个新项目nacf海军空战战斗机,并指示海军密切关注美国空军当时正在进行的lwf/acf空战战斗机项目的竞争结果,并将参加竞标的两种飞机定为nacf的候选型号。acf当时有两种原型机参与竞争,分别是yf-16和yf-17,按照原计划nacf将会是yf-16的舰载型,但当时多数的美国海军军官认为f-14能满足所有需求,因此既不需要vfax也不需要nacf 。在1974年9月,在重重阻力下,美国海军仍持续推进nacf项目,并颁布了需求书。在正式需求书发布的同时,美国海军也宣布将选择单一承包商来研制nacf。诺斯罗普认为yf-17会是nacf的有力竞争者,因为美国海军在传统上倾向双发构型以增加安全性,并且yf-17有更大的潜力发展成为装备雷达的多用途战斗机。但是诺斯罗普没有研制舰载机的经验,所以他们接受了麦道公司的提议,合作为nacf项目研发yf-17的舰载型。两家公司签订了协议,条款规定麦道公司承接美国海军的合同的话,诺斯罗普将是最大的分包商,并且诺斯罗普拥有陆基型的全部出口权利。通用动力同样想凭借f-16的舰载型参与竞争,通用动力也没有舰载机的研制经验,于是与总部同样在达拉斯沃斯堡的ltv公司组成团队,共同研制yf-16的舰载型参加竞争。yf-16海军型具有美国空军不做要求的超视距雷达,两家公司达成协议,如果美国空军和海军都选择了yf-16,通用动力将成为空军的主承包商,ltv则是海军的主承包商。

▲在1975年5月2日,美国海军宣布诺斯罗普/麦道团队获胜,美国海军认为yf-17双发布局更适宜海上飞行,另外其多用途发展潜力更大,经过重新设计后的yf-17被更名为f-18。根据最初的计划,诺斯罗普/麦道将研发三种相近的型号,单座的f-18接替f-4“鬼怪”的空战任务,单座的a-18接替a-7“海盗ii”的攻击任务,另外还有双座tf-18同型教练机。f-18和a-18使用相同的机身和发动机,但航电和挂架不同,双座tf-18a保留了f-18a的全部作战能力和武器,但减少了内部载油量。最终经过论证f-18和a-18最终统一成一种型号,在当时国防部的新闻稿中被称为f/a-18a,绰号“大黄蜂”。双座教练型的编号随之改为tf/a-18a,后来又变成f-18b。尽管没有任何订单,诺斯罗普仍继续研发f/a-18l陆基型,由于不需要上舰,该型比舰载型轻得多,性能更好。

▲总体评价是美军f/a-18战斗攻击机是一款超音速多用途战斗机,主要特点是可靠性和维护性好,生存能力强,大仰角飞行性能好以及武器投射精度高。f/a-18的结构是按6000飞行小时的使用寿命设计的,其中包括2000次弹射起飞和拦阻着陆。航空电子设备的平均故障间隔为30飞行小时,雷达的平均故障间隔时间为100小时,电子设备和消耗器材中有98%有自检能力,该战斗攻击机具备优秀的对空、对地和对海攻击能力。作为美国海军最重要的舰载机,其用途广泛,既可用于海上防空,也可进行对地攻击,在f-14战斗机退役后,成为美国航空母舰上唯一的舰载战斗机。

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