戰鬥機

20 世紀70 年代以來, 戰鬥機開發的行話是“機動性”。即快速機動占領有利空域, 以便發射空空導彈或航炮, 這種敏捷的回旋性能被視為戰鬥機最重要性能之一。

自戰鬥機誕生以來, 一直被視為最重要性能的最大飛行速度, 反而被摒棄於主要評價指標之外。事實上, 現役先進的戰鬥機, 從方案論證開始就摒棄了片麵追求最大飛行速度。這種傾向, 粗看好象又回歸到二次大戰重視戰鬥機的格鬥性能, 是否可視作輕型戰鬥機的複活呢?

引發重視戰鬥機機動性的直接原因, 是越南戰爭與第3 次中東戰爭的教訓。原以為進入超音速、導彈時代後不會再發生空中格鬥, 實際情況是, 在超音速戰鬥機之間空中格鬥時有發生, 超音速飛行速度對空戰作戰效能遠低於期望值。而高性能的機載武器係統, 特別是機載雷達和空空導彈的性能, 在實戰中卻產生了極為顯著的效果。

為使戰鬥機具有高機動性, 就得使機體輕型化, 並配置強有力的發動機。

具體來講, 一是翼麵負荷要低, 即飛機重量與機翼麵積的比, 比值越小, 則格鬥性能越強。現舉一些代表性機型的翼麵負荷為例: F-86F 為279. 9 公斤/ 米2, F-4J 為433. 3 公斤/ 米2, F-104J 為595. 6 公斤/ 米2, F-15A 為336. 5 公斤/ 米2, 由此可見, F-86F、F-15A 的機動性最優, F-104J 的比值比F-86F 大1 倍, 不適合執行空中格鬥。二是推重比要高, 即發動機推力與飛機重量的比要高, 如比值在1 以上, 即使沒有機翼的升力,光靠發動機的推力也能垂直上升。

因此, 推重比越大, 飛機就越有升力, 格鬥性能也越好。以上麵機型的推重比為例: F-86F 為0. 37, F-4J 為0. 76, F-104J 為0. 66, F-15A為1. 14。由此可見, F-15A 的升力最為出類拔萃。這些都是測算戰鬥機機動性的指標。

美國現役先進的戰鬥機大都是20 世紀70 年代投入使用的: 空軍的F-15 “鷹” 式戰鬥機, 1972 年試飛, 1975 年開始裝備部隊; F-16 “戰隼”

式多用途戰鬥機, 1976 年試飛, 1978 年開始裝備部隊; 海軍的F-14 “雄貓” 式艦載戰鬥機, 1970 年試飛, 1972 年開始裝備部隊; F/ A-18 “大黃蜂” 式戰鬥/ 攻擊機, 1978 年試飛, 1983 年開始裝備部隊。

這些戰鬥機, 隻是其作戰使命任務不同而各具特性, 但均廣泛應用了許多新技術、新材料, 其共同的特征是重視戰鬥機的高機動性。這些戰鬥機, 不僅成為美國空、海軍的主力機種, 也銷售給許多國家和地區。

再看看西歐各國的戰鬥機。英國、德國與意大利3 國共同開發的“狂風” 多用途戰鬥機, 1974 年試飛, 1982 年服役, 具有高機動性, 超低空高速突防能力強。法國“幻影” F-1 戰鬥機, 1966 年試飛, 1973 年開始服役, 經不斷開發改進, “幻影” 2000 戰鬥機, 1983 年服役, 結構重量輕, 機動性能好, 除法國空軍裝備外, 還出口不少國家和地區。

這些戰鬥機都是各國空軍的現役主力機種, 目前仍維持一定的產量,仍在不斷改進。戰鬥機的使用壽命, 一般是20 至25 年。

戰後第一代戰鬥機

二次大戰後至60 年代初是第一代戰鬥機的時代, 其主要技術特征是亞音速, 最大飛行馬赫數為0. 9 ~13 左右, 開始采用後拉機翼和渦噴發動機, 武器配備以機關炮和火箭彈為主, 並開始裝備第一代空空導彈、光學瞄器器和第一代雷達。第一代戰鬥機的代表型有美國的F-80、F-89、F-86、F-100, 蘇聯的米格-15、米格-19。目前第一代戰鬥機已全部退役。

戰後第二代戰鬥機

20 世紀60 年代初至80 年代初, 第二代戰鬥機開始大量裝備部隊, 主要技術特征是超音速, 最大飛行馬赫數為2. 0~2. 5, 采用小展弦比機翼和可變後掠翼。武器配備開始裝備第二代空空導彈、具有攔射能力的火控係統和第二代雷達。

第二代戰鬥機的代表型有美國的F-4、F-104、F-111, 蘇聯的米格-21、米格-23 和法國的“幻影” Ⅲ、“幻影” F-1 等。目前第二代戰鬥機仍在大量服役。

第三代戰鬥機

20 世紀80 年代初, 第三代戰鬥機開始大量裝備使用, 雖然機動性、最大速度仍保持在第二代水平, 但采用了翼身融台、隱身等高技術, 開始采用第三代中距攔截導彈、近距格鬥導彈, 並裝備了全向、全高度、全天候火力控製係統。其代表型有美國的F-14、F-15、F-16、F-18、F-117A, 蘇聯的米格-29、米格-31、蘇-27, 法國的“幻影” 2000 和歐洲諸國合研的“狂風” 等。

第四代和第五代戰鬥機

三代半戰鬥機是20 世紀90 年代以後裝備部隊的新一代戰鬥機, 其典型型號有俄羅斯的蘇-37 法國的“陣風” 和EF2000、瑞典的JAS39 等。采用幾十種新技術, 主要有目標定位和攻擊技術、隱身技術、短距起落技術、防核生化襲擊等, 同時將具有超音速巡航能力和高機動飛行能力, 並具有較大的航程, 起飛滑跑距離可縮短至425-600 米。第四代戰鬥機已完成設計的有F-22 和F-42 兩種。

未來第五代戰鬥機將采用X 翼、斜翼、前掠翼及組台式機翼等新概念, 並向全隱身方向發展; 將采用陶瓷、金屬粘結劑等複合材料。此外,還將廣泛采用短距起落技術, 進一步改進飛機的機動性能, 大量改進電子設備, 提高自動控製能力。

F-14 “ 雄貓” 艦式戰鬥機

F-14 “雄貓” 是美國諾斯羅普·格魯門公司為取代美海軍的F-4 戰鬥機而研製的雙座超音速艦載多用途重型戰鬥機, 主要任務是護航、艦隊防空以及遮斷和近距空中支援。該機於1967 年底開始研製, 1970 年12 月21 日原型機首飛, 1972 年5 月交付使用。該機采用NASA 在60 年代後期提出的雙發雙垂尾變後掠中單翼氣動布局, 機翼的後掠角可以在20°~68°範圍內自動調節, 具有很強的低速和高速性能, 半金屬半硬殼式機身, 采用先進的結構形式, 廣泛采用鈦合金, 部分采用硼複合材料。在結構材料中, 鋁合金占39. 4%, 鈦合金占24. 4%, 鋼占39. 4%, 其餘為複合材料, 裝有複雜的電子設備, 單機價格昂貴。該機於80 年代初換裝了通用電氣公司的F110-GE-400 渦輪風扇發動機, 稱為F-14A+原形機, 也就是後來的F-14B, 並於1981 年7 月試飛, 1987 年11 月加入現役。

還有一種改進型F-14D, 它除換裝了發動機外, 還對機上60%的電子設備進行了更新, 包括一台APG-71 雷達、紅外/ 電視引導器、先進的自衛幹擾係統AN/ ALR-67 警告和識別係統、聯合戰術信息分配係統等, 大大增強了空戰能力。此外, 還有RF-14A 等多種改型, 截止1991 年底, 格魯門公司已向美國海軍交付了618 各型的F-14, 並且還為伊朗生產了80架F-14A。

動力裝置

該機裝配兩台普惠公司TF30-P412 渦扇發動機, 加力推力2×93 千牛B、D 型采用通用電氣公司的F110-GE-400 渦輪風扇發動機, 加力推力2×124. 5 千牛。

主要機載設備

休斯公司的AN/ AWG-9 脈衝多普勒雷達, 可截獲120~315千米內的空中目標, 可以同時跟蹤24 個目標和攻擊其中的6 個目標。AN/ AWG-15 火控係統, AN/ ASW-27B 數據傳輸係統, CP-1050/ A 中央大氣數據計算機等先進的現代電子設備。F-14D 上, 大約60%的模擬式設備換成了數字式的, 並安裝了新型的AN/ APG-71 雷達, 具有單脈衝角度跟蹤、數字式掃描控製、目標識別和空戰效果評價能力。

武器

1 門M61A1 “火神” 20 毫米六管機炮, 外部掛架可以掛4 枚AIM-7E/F “麻雀” 導彈加4 枚AIM-9G/ H “響尾蛇” 空空導彈, 或者同時掛6 枚AIM-54A “不死鳥” 遠距空空導彈加2 枚“響尾蛇” 導彈, 除此之外還可以攜帶AIM-120 先進中距空空導彈、AGM-88 高速反輻射導彈、Mk82 炸彈以及其他武器, 最大載彈量6577 千克。

尺寸數據

翼展19. 54 米, 11. 65 米, 10. 15 米, 機長19. 10 米, 機高4. 88米, 機翼麵積52. 46 平方米, 展弦比7. 28, 主輪距5. 0 米, 前主輪距7.02 米。

重量數據

空重18191 千克, 無外掛起飛重量26632 千克, 最大起飛重量33724千克, 設計著陸重量23510 千克, 可用燃油重量7348 千克, 1638 千克。

性能數據

最大速度M2. 34/2485 公裏/ 小時, M1. 2/1470 公裏/ 小時, 最大巡航速度740~930 公裏/ 小時, 海平麵最大爬升率150 米/ 秒, 實用升限15240米, 作戰半徑720 公裏, 最大航程3220 公裏, 起飛距離427 米, 著陸距離884 米。

F-15 “ 鷹” 戰鬥機

F-15 戰鬥機

F-15 “鷹” 戰鬥機是全天候重型製空戰鬥機。設計工程師認為, 為了在空戰中保持優勢, 它在加速度、航程、武器裝備和電子設備等方麵的設計上, 特別是在機動性能上, 都做過周密的考慮。它的性能超過了當時其他國家現有的戰鬥機, 可以穿越敵人的防空係統, 完成作戰任務。不過,今天的美國空軍認為, 俄羅斯、英國和法國最先進的, “幻影” 2000-5,“陣風” 和EF2000 歐洲戰鬥機在加速度、機動性、發動機功率、爬高、電子設備、雷達和航程等方麵, 都超過F-15C。與米格-29, 蘇-27, 蘇-35/37, “陣風” 和EF2000 歐洲戰鬥機相比, F-15C 在許多方麵不占優勢, 最多也是相當而已。

F-15 的電子設備和武器裝備不論在自己、友方或者敵方控製的區域,都能很好地發現、跟蹤和攻擊敵方的飛機。它的操縱和武器控製係統的設計指導思想是, 隻需一個飛行員就能安全和有效地駕駛飛機, 投入戰鬥。

F-15 較好的機動性能和加速度, 在於它有較高的推量比, 以及較小的翼載。這兩個因素決定了飛機能夠快速地轉彎。F-15 裝備有前方顯示器、先進的雷達、慣性導航係統、飛行裝置、超高頻通信設備、戰術導航係統和自動著陸係統、戰術電子戰係統、敵我鑒別係統、電子對抗係統和一台中央數字計算機。這些多種用途的電子設備也是它優於其他戰鬥機的地方。

F-15A 戰鬥機於1972 年7 月27 日問世。當時都一致認為是空軍發展史上最成功的戰鬥機之一。美國軍方聲稱, F-15 戰鬥機是絕對的空戰飛機, 沒有半磅的份量是用以對地麵目標攻擊的。經過一係列的飛行試驗以後, 第一架F-15A 於1974 年11 月14 日交付美國空軍使用。到1978 年開始製造F-15C 為止, F-15A 一共生產了365 架, 服役大約20 年以後, F-15A 逐漸被新型飛機代替。現已全部交美國國民自衛隊使用。

F-15B 原先是為了訓練飛行員而設計的。第1 架雙座F-15B 教練機於1973 年7 月問世。後艙專為飛行教官設計, 裏麵也裝有一整套飛行控製係統, 包括起飛和降落操縱係統。在增加後艙的同時, F-15B 保持著F-15A一樣的駕駛和作戰係統。所以, 沒有後座飛行員, F-15B 也可以和F-15A一樣投入戰鬥。