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词条 第三代战斗机
释义

§ 简介

美国F-15战斗机实战中表现出色

美、苏等国在越战之后总结了60年代以来几次局部战争的经验教训,开始研制第三代喷气战斗机。第三代喷气战斗机的重点是强调格斗空战能力和全天候作战能力;十分重视飞机在亚跨音速范围内的机动性;机载电子设备和武器系统的性能水平有了突破性进展。

20世纪80年代初期,第三代喷气战斗机首先在美、苏军队中装备使用。这一代战机开始采用第三代中距拦截导弹,近距格斗导弹,装备了全向,全高度,全天候火力控制系统。可以执行包括争夺制空权和对地、对海攻击等多重任务。

§ 研发背景

米格-23是典型的第二代战斗机

第二代喷气式战斗机在服役之后参加了越战和其它的一些局部战争,结果表明这些战斗机并不如设计时所设想的那样有战斗力,因为他们最为突出的高空高速性能并不是决定空战胜负的最重要的因素。研究局部战争经验的专家注意到,空战的高度范围不是扩大了,而是缩小了。

朝鲜战争中,战斗机的空战曾发展到平流层。而在越南战争中,战斗机的使用高度通常不超过9000米,这是由战术航空兵遂行的任务的性质决定的。由于防空导弹技术的发展,导弹的防御高度越来越高,高空轰炸机受到的威胁越来越大。而地空雷达系统在探测的范围上存在这地空盲区,所以为了避免进入对方防空导弹的毁伤区,轰炸机多半在低空活动,担任掩护的战斗机也必须随之降低高度;另一方面,实战说明,飞行员一般能目视观察到目标的距离为3600米左右,所以飞机的转弯半径不大于1800米较为有利,当高度超过9000米时,第二代战斗机要以1800米的转弯半径,进行不掉高度和不减速的机动是不可能的,所以也限制了高度。F-4在越南空战中表现平平

越南战争的空战格斗一般发生在1500~4500米的高度范围内,这属于中低空的范围。在局部战争中,空战的速度范围也并不大,尽管双方都装备了M2一级的高速战斗机,但经常进行空战的速度范围是0.5M左右。这是由于空战开始的高度低,低空条件下飞机的速度受到飞机结构强度的限制,另外由于第二代战斗机的超音速机动性能较差,为了获得较好的机动性必须降低速度,所以经常在亚跨音速范围内进行空战。局部战争的经验证明,大部分空战仍是在双方目视的近距范围内进行的。

第二代战斗机受到要导弹不要航炮思想的影响,有的飞机甚至在设计时没有安装航炮,然而航炮在空战中也发挥了重要的作用。航炮虽没有空空导弹那样的射程,但它的备弹量多、可实施攻击的次数多。无论在越南战争,还是中东战争,航炮在空战中都发挥了相当大的作用。因而许多第二代战斗机后来都加装了航炮。在局部战争中,战斗机的绝大多空战还是编队空战,飞行员的素质对战斗的胜负仍起着决定性的作用。

美国、苏联等国在越战之后开始研制第三代喷气战斗机。从实战结果来看,第三代战斗机的研制是比较成功的。其主要原因是由于设计师们正确总结了60年代以来几次局部战争的经验教训;其次是由于60年代末和70年代初,在气动、动力装置,电子技术、机载武器、材料等方面发展迅速,也为战斗机的发展创造了良好的条件。F-15、F-16和F/A-18就

是美国第三代战斗机的杰出代表,而苏-27和米格-29则是俄罗斯第三代战斗机的代表。

§ 划分方法

现在有三种划代法,俄罗斯划代法,美国新划代法,和西方化代法。但是世界公认的是西方的划代法,所以这里介绍西方划代法。

第一代:美国的F-100,苏联的米格-19和法国的“超神秘”等。主要特点是采用大后掠机翼、带加力燃烧室的喷气发动机和简单的光电、雷达瞄准具,以机炮和火箭弹为主要武器,后期挂第一代空空导弹,最大平飞速度为1.3~1.5马赫。本代作为第一代喷气式战斗机和M2级战斗机之间的过渡,服役时间不长。F-22是第四代战斗机的“标杆”

第二代:美国的F-4、F-104 ,苏联的米格-21、米格-23和法国的“幻影Ⅲ”等。主要特点是普遍采用大推力新涡喷发动机或涡扇发动机、单脉冲雷达或单脉冲加连续波雷达,以装航炮和第二代空空导弹为主要武器,最大平飞速度为M2一级,推重比较高,中、高空飞行性能较好。其中 MiG-23等变后掠翼战机被苏联单独列成一代,而西方认为其仍然属于第二代水平。

第三代:美国的F-15、F-16、F/A-18,苏联的米格-29,苏-27和法国的“幻影2000”等。主要特点是采用推重比达到8的涡扇发动机、全方向全高度全天候火控系统 、电传操纵系统和先进气动布局等,武器以空空导弹为主、航炮为辅,最大飞行速度高度与第二代相近,中低空亚音速和跨音速机动性突出,并具有超视距作战和下视下射能力。

第四代:美国的F-22。主要特点是具有突出的隐身性能、超音速巡航能力、超常规机动性和敏捷性、短距起降能力(或全环境作战能力),简称4S。采用推重比10一级的涡扇发动机、相控阵火控雷达、隐身技术和推力矢量技术等,以“发射后不管”空空导弹为主要武器。

§ 主要技术

F-16有典型的边条翼和翼身融合设计

1.采用以计算机为核心的多余度电传操纵系统,对平尾、襟副翼、方向舵、前缘机动襟翼等活动翼面实施主动控制,因而使飞机的飞行品质得到大幅度的提升 ,机动性能增强。

2.翼根前部采用边条翼,充分利用气动旋涡(翼根前部的窄长边条可在主翼上表面形成有利的气动干扰),显著增大飞机的失速迎角,为飞机提供额外的涡升力,从而使空战机动能力和起降性能得到了改善。

3.采用机动前缘襟翼(这种襟翼可随迎角和数的变化而自动偏转),从而改变机翼的弯度,使之适应不同的飞行状态,保证飞机在各种情况下均可获得良好的气动特征。

4.采用翼身融合体设计(即机翼和机身之间实现圆滑过渡,等于对机翼和翼根进行了整流),显著减小了浸湿面积,从而达到降低干扰阻力和磨擦阻力、提高机身升力的目的。另外采用翼身融合设计后,机翼根部加厚,增强了结构受力,可减轻重量,增加了机体的容积。 米格-29采用了腹部进气道和涡扇发动机

5.机身许多部位采用碳纤维和玻璃纤维等复合材料,具有重量轻、强度大、耐高温、抗疲劳的优点;还可间接改善飞行性能,降低雷达波反射。

6.座舱采用气泡式设计,可为飞行员提供良好的视野,十分有利于飞行员在视距范围内尽快地探索、发现目标。

7.采用后倾式座椅,飞机作大载荷高机动飞行时能够自动向后倾斜30度,使驾驶员的抗过载能力提高0.6g-1.0g。

8.采用力敏感短程侧置式驾驶手杆。常规操纵手杆设在飞行员两腿之间,而这种驾驶手杆则装在飞行员座椅的扶手上,仅靠手腕的力量就能精确地控制飞行状态,尤其是在大过载(8-9g)状态驾驶员随座椅后仰时,仍能方便地操纵飞机。

9.配用小涵道比涡扇发动机。这型发动机具有推重比大、耗油率低、可靠性高、噪音低等特点,十分有利于提高飞机的机动性能并增大作战半径。

10.配备性能先进的雷达和综合显示系统,采用数据总线相联技术,从而使飞机的探测距离更远,火控系统更完善,自动化程度更高,既减轻了飞行员的负担,也提高了作战效能。

11.采用腹部进气道。腹部进气具有结构简单、重量轻、大迎角状态下进气效率高的优点。

§ 三代半战斗机

阵风战斗机有典型的鸭翼

作战性能部分达到了第四代战斗机的标准的战斗机。其气动外形和火控系统于第三代战斗机有明显的区别。鸭翼布局和隐身设计开始出现在这些战斗机的身上。

同时这种战斗机也可以分为两种。一种是在原先第三代战机的基础上强化改装而来。代表机型是俄罗斯在苏-27基础之上发展而来的苏-37,美国在F-15基础之上发展而来的F-15“沉默鹰”。

另一种则是全新设计的新型战斗机。其典型的代表是法国的阵风,欧洲各国联合研制的EF-2000台风,美国的F-35和瑞典的JAS-39鹰狮。

§ 中国的第三代战斗机

歼10战斗机同时采用腹部进气和鸭翼设计

中国是世界上少数几个能够独立研制和生产第三代战斗机的国家之一。最新研制的FC-1、歼-10、歼-11也是典型的第三代战斗机。而且仍然具有一定的发展潜力。

如FC-1的肋部进气布局设计独特而先进,如果换装大推重比发动机,进气口改为矩形而扩大进气量,进气道改为S型以遮蔽涡扇桨叶对雷达的反射,以及换装新型大功率多功能雷达火控系统,采用双发、双垂尾改进,其性能必将得到很大的提高。

再如,歼-10本身就已具备相当的机动能力和隐身设计,换装新型大推重比的推力矢量喷管发动机及新型相控阵雷达的火控系统以后,很容易具备准三代半战斗机的水平。

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更新时间:2024/11/11 10:29:45