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词条 F-35战斗机
释义

美国的F-35“闪电2”有“世界战斗机”之称。3年前,美军的“通用低成本轻型战斗机”和“联合先进攻击技术”的新战机理念在洛·马-诺·格公司联合研制的X-35上初现,美军便选中它并命名为F-35联合打击战斗机(JSF)。它的研制费用将达绝对空前的2000亿美元,世界上还有8个国家参与合作,投入经费亦超过45亿美元。预估市场有4000架需求意向,这令世界传媒惊疑。

简介

F-35“闪电II”(英语:F-35 Lightning II)是一款由美国洛克希德·马丁公司设计生产的单座单发动机多用途战机,能够负担近空支援、目标轰炸、防空截击等多种任务。至今F-35拥有3种型号:F-35A是采用传统跑道起降,F-35B是短距离起降/垂直起降机种,F-35C是航空母舰舰载机型号。

F-35属于第四代战斗机,作战半径超过1,000公里,但没有超音速巡航的能力。其设计源于联合战斗攻击机计划(英语:Joint Strike Fighter,简称JSF)中由洛克希德·马丁公司所提出并获得最后决选的X-35

F-35是隐形战机,目前美国空军、美国海军、美国海军陆战队、英国皇家空军、英国皇家海军及加拿大军队、日本自卫队已决定采用。F-35将是美国和其盟国在21世纪的空战主力,美国空军最早将于2009年起装备此型战机。美军将装备2,443架,以取代空军的F-16与A-10攻击机,早期版本的海军F/A-18,及海军陆战队的AV-8B等。其他共同研发国家则共装备710架。

基本参数

概况

类型 战斗攻击机

乘员 1人

首飞 2006年12月15日

生产 洛克希德·马丁公司

单位造价 F-35A: 1.116亿美元
F-35B: 1.094亿美元
F-35C: 1.429亿美元

主要用户 美国,英国

技术数据

长度 15.37米(50呎6吋)

翼展 10.65米(35呎0吋)

高度 5.28米(17呎4吋)

空重 12,000公斤(26,000磅)

负载重量 20,100公斤(44,400磅)

最大起飞重量 27,200公斤(60,000磅)

发动机 1具普惠公司F135/奇异公司跟劳斯莱斯联合研发F136型后燃涡扇发动机

- 推力 F-35A/C 40,000磅(178千牛顿)
F-35B 43,000磅(191千牛顿)

性能数据

最大速度 1.6-2.0马赫,1,931公里/小时(1,200英里/小时)

作战半径 1,110公里(690英里,无空中加油)

巡航半径 2,200公里(1,400英里)(无空中加油)

武器装备

机炮 1具GAU-12/U25毫米机炮

导弹 对空:AIM-120、AIM-9X、AIM-132、MBDA Meteor
对地:JDAM、JSOW、SDB、WCMD、HARM对舰:NSM

优缺点

优点

1.更为先进的机载AESA多功能雷达

2.度综合的传感器系统

3.功能强大的综合核心处理机(ICP)

4.综合高效的电子战(EW)系统(见下)

5.友好的人机界面―― 下视显示器和头盔显示器

6.综合完善的通信、导航、识别(CNI)系统

7.高度可靠的飞机管理系统

缺点

F-35作为以F-22为基础的第四代联合攻击机,在设计理念上着重于凸显其隐身性能,使得F-35在实战过程中出现了以下几点缺陷:

1.相比F-22机动性能略差

2.由于F-35是四代机,大量采用了世界航空航天方面的领先技术,所以缺乏实战考验以及稳定性。

研发历程

F-35联合攻击战斗机(JSF)是美国准备在21世纪使用的主力战斗机之一。计划取代美空军的F-15E、F-16、F-15C和F-117,海军的F-14、海军陆战队的AV-8B,英海军的“海鹞”式和空军的“狂风”、“鹞”式等飞机。

1996年JSF美国国防部项目刚招标时,只有麦道公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司三大航空集团提出方案,后来增加了波音公司。美军方经过审查决定由波音公司和洛克希德·马丁公司各自研制2架验证机,编号分别为X-32和X-35。2001年10月26日,美国国防部空军部长罗希宣布根据实力、设计的优缺点以及风险程度,洛克希德·马丁公司的X-35方案最终战胜了强有力的竞争对手波音公司的X-32方案,赢得了有史以来最大的军火合同,负责研制开发下一代先进联合攻击战斗机,也就是JSF(Joint Strike Fighter),新一代的联合攻击战斗机也被正式定名为F-35。

JSF计划要求新一代的多功能多角色战斗机提出了很高的要求。总体说来它必须具备良好的对地攻击能力,同时兼顾对空作战能力;它必须符合美国空军、海军、海军陆战队及其盟国的需要;它必须具备较强的生存能力和隐身性能、精确的攻击能力以及较低的造价。

洛克希德·马丁公司公司充分利用在F-22发展中积累的设计、制造和维护经验,在F-35的气动外形上尽可能地沿用F-22的一些成果,以降低风险和成本,更重要的是洛克希德·马丁公司选用了一种较理想的STOVL动力方案,使JSF可采用两侧进气的常规布局。

与波音公司的X-32方案相比,洛克希德·马丁公司的方案具有较大的悬停推动力,减少了高温燃气对跑道地面的侵蚀,避免了从进气道吸入高温废气而影响发动机的正常工作,同时还使F-35进气道的前向截面积减小,从而降低飞机的迎风面积,有利于实现超音速飞行。洛克希德·马丁升力风扇的设计可以使足够的空气转变为飞机悬停所需的垂直气流,无须增加发动机风扇的截面,从而避免了它在超音速飞行时所产生的阻力。风扇可以被看作是一个水平放置的涡桨,当飞机悬停时,它使双倍的空气从飞机下面流过,并保持飞机的前视截面不超过传统飞机的设计水平,所以不影响飞机进行超音速飞行的能力。它的主要缺点是增加了额外重量。升力风扇系统包括了升力风扇、驱动轴、离合器、滚转姿态控制喷管、可转动的矢量喷管、蛤壳式喷管舱门,总重约1800千克。在CTOL型和CV型上,升力风扇将被取消,可转向尾喷管换成轴对称推力矢量喷管,这样机内就能多装一个2270千克油箱,使航程增加370千米,作战半径达到F/A-18的两倍。

F-35采用了“无附面层隔道超音速进气道(DSI)”设计,洛克希德·马丁公司在进气道的进气口并没有设置常规的固定式附面层隔道,而是通过计算机设计了一个三维曲面的突起块,或者鼓包。这个鼓包起到对气流的压缩作用,并产生一个把附面层气流推离进气道的压力分布。该设计已在一架F-16试验机上进行了飞行试验,证明它直到2.0马赫时仍很有效。试飞员认为,装了新型DSI进气道以后,发动机的推力特与原F-16一样,而亚音速的单位剩余功率还比原F-16进气道稍好些,从而证实了去掉附面层隔道的好处。

另外,F-35和DSI进气道还采用了单块整体式复合材料结构,通过法兰盘直接“贴身”地焊在了机身两侧,没有一个紧固件,不仅大大地减轻了结构重量,也大大减少了零件数量。这一进气道技术在中国的歼-10B、FC-1、高教9等三种战斗机上获得了采用。

飞机蒙皮用新型材料覆盖F-35的蒙皮上覆盖了一层由洛克希德·马丁公司公司和3M公司共同研制开发的“3M”材料。这种新式的“涂层”与常规飞机上所漆的涂料有很大差异。严格地说,这并不是一种“涂料”,而是一种用聚合材料制造的薄层。这种材料可直接粘贴覆盖在蒙皮上,所以就不需要再进行喷漆。这样做最大的好处就是可以节省经费,而且还可以减轻飞机因喷漆而附加的重量。据称这项措施至少可以使一架飞机在全寿命周期内节约300千克涂料。这种新式聚合物薄层已在F-16上通过了飞行测试,当飞行时速度达到1.8马赫时,蒙皮上覆盖的薄层依然完好如初。

F-35战斗机研制的航空电子系统被称为“多功能综合射频系统”(MIFRS)。该系统集雷达、通信、导航和射频电子战功能于一身,共享天线和处理器等硬件,使JSF飞机成为美国21世纪真正具有全频谱自卫能力的、全天候隐身攻击平台。MIRFS系统工作于8~12GHz频段,采用有源阵列低雷达截面积的天线。能完成空对空搜索与跟踪、空对地攻击作战、合成孔径雷达测绘、单脉冲地面测绘、电子干扰、空中交通管制及一些通信功能。高增益ESM该系统可把航空电子设备的成本减少30%,重量减少50%。

困扰

超重问题

为了满足其高性能要求,在F-35在重量要求上相当苛刻。但研究中就发现JSF可能比要求重量超出约5000磅(2270千克)。通过计算机模型显示,重量增加的主要原因是F-35的设计不足以承受飞行中所受力的作用,因此,飞机上的一些区域需要采用比目前设计更厚的金属板。[1]

费用减少

据美国《每日航宇》报道,美国会拨款委员会从2004财年预算申请中削减了天基雷达、先进宽带系统、导弹防御和F-35战斗机等计划的部分经费。

采购量减少

美国国防部审评美海军提出的有关减少JSF采购量的议案。美海军在提案中表示,为了增加舰船的采购量,希望将原计划采购的JSF数量从1089架减少至780架,其中原计划采购609架短距起飞;垂直降落(STOVL)型,现改为采购350架;原计划采购480架舰载(CV)型,现改为430架。

成本增加

采购量的减少导致F-35的成本上涨。根据原来预算,空军需求的常规起降(CTOL)型单机价格约为2800万美元,海军和海军陆战队需求的STOVL型单机价格约为3500万美元,舰载型单机价格约为3800万美元。但到2010年,F-35的单价将超过1.35亿美金。

性能质疑

2006年一份研究报告表明:F-35的空战性能可能还不如苏-30,隐身能力也比不上F-22。其最大时速不过1.6马赫,在20世纪60年代以来的战斗机当中是最慢的,这不利于空战。还有人认为,洛克希德·马丁公司为了降低生产成本,F-35是由多种老式飞机的零部件拼凑成的。

质疑

尽管人们对F-35寄予了厚望,却又有不少人对它的作战性能和性价比表示怀疑。不久前F-35单架成本曾一度飙升到1.22亿美元。这样的天价,让许多国家表示望而却步,他们都疑虑拿这么高的价钱买这种飞机到底值不值。

2006年一份研究报告表明F-35的空战性能可能还不如苏-30,隐身能力也比不上F-22。其最大时速不过1.6马赫,在上世纪60年代以来的战斗机当中是最慢的,这不利于空战。还有人认为,洛克希德-马丁公司为了降低生产成本,F-35是由多种老式飞机的零部件拼凑成的。在F-35项目提出之初,美国方面就有人说过,F-35设计目标和执行的任务70%是针对地面,30%是针对空中。这样一来,人们似乎无法对F-35的制空能力抱多大的希望。

2011年9月,澳大利亚和加拿大两国对新型联合攻击战斗机F-35将要延期交付表达了关注,这可能造成两国需要拿出更多经费来采购过渡时期的战机。澳加两国将就双方共同关注的F-35采购和作战能力问题达成统一战线,举行顶级会谈。除F-35外,澳加两国还将就双方共同面临的维持潜艇作战能力问题进行磋商。日本和韩国这两个最有可能的非合作伙伴F-35使用国也表示,在目前的状况下,他们不会参与到F-35项目中来。

型号

F-35A(空军型)

为最简单的。美国国防部要求它的作战性能比现役F-16有长足的提高。F-35/CTOL型的另外一个特点就在于它安装有一门内置航炮,另外还装有红外传感器的激光指示器。美空军拟用F-35/CTOL型作为对地攻击机,完全替代F-16和A-10。(注:CTOL--Conventional Takeoff and Landing常规起降)2006年进行首次试飞。

F-35B(海军陆战队型)

将不会安装内置式航炮,但设计方案允许安装一门外置式航炮。该型飞机在空中悬停时,在所有的轴向上都具有完全可控性。F-35/STOVL型在F-35/CTOL型的基础上加装了英国罗尔斯罗伊斯与埃利逊公司合作生产的升力风扇,并在前机背上开有进气口,使其真正具备了短距起飞垂直降落的功能。F-35/STOVL将用来取代AV-8B和F/A-18C/D。(注:STOVL--Short Takeoff and Vertical Landing短距起飞和垂直降落)于2007年12月18号首次展示。2008年进行首次试飞。2012年装备海军陆战队。

F-35C(海军型)

要在航母上拦阻降落,因此和F-35/CTOL存在较大不同。它增加了主翼和水平、垂直安定面的尺寸,以增强在航母上低速着陆时的可操纵性。可折叠机翼和前缘翼解决了增加翼展带来的在航母上起降和停放的不便。飞机机翼面积的增加也导致飞机在起降过程中对机体本身的作用力增加。为解决这个问题,该型飞机的起落架和机身等相关的部位都进行了加固。F-35/CV型在挂载副油箱时的航程是F/A-18C的两倍。同F-35/CTOL一样,F-35CV也装有内置式航炮和各种传感器。F-35/CV将与F/A-18E/F并肩作战。(注:CV--Carrier-based舰载)于2009年7月28日首次展示。主要服役于福特级航母,因福特级航母还未服役,未批量生产该型号飞机。

试飞进度

F-35A

第一架进行试飞的F-35是空军陆上型F-35A,编号AA-1。试飞时间是2006年12月15日在德州沃斯堡展开。

第二架F-35A(编号AF-1)于2009年1月14日进行第一次试飞。

第三架F-35A(编号AF-2)于2010年4月20日试飞。

F-35B

可以进行垂直起降的F-35B(编号BF-1)于2008年6月11日进行第一次试飞,不过起飞的过程仍是采用传统的滑行方式。BF-1同时也是19架系统发展与展示(System Development and Demostration)机组当中的第二架,以及第一架采用重量最佳化生产程序的飞机。

第二架F-35B(编号BF-2)于2009年2月25日试飞。

第三架F-35B(编号BF-3)于2010年2月2日试飞。

第四架F-35B(编号BF-4)于2010年4月7日试飞。

F-35C

海军舰载型F-35C于2010年6月6日在沃斯堡进行第一次飞行。这架编号CF-01的F-35C一共飞行57分钟,飞行员是洛克希德-马丁公司的试飞员Jeff Knowles,Jeff同时也担任过F-117战斗机的首席试飞员,翼面积和尾翼面积比A/B型大,将装备在福特级核动力航空母舰上。

CF-01是在2009年7月28日出厂,然而一些组件运交延迟,加上设计方面的修改,导致第一次试飞的时间从2009年底延后到2010年6月。初期试飞计划包括15次飞行,接着进行结构偶合和震动测试。接着在2010年10月会将CF-01送到马里兰州帕特森河海军基地与F-35B一同进行后续的试飞工作。

电子战系统

F-35 的电子战系统综合了机载 AN/APG-81 有源电扫相控阵雷达(AESA),通信、导航、识别系统(CNI)和光电分布式孔径系统(EODAS),F-35 的电子战系统拥有大量专用天线,当然机载有源相控阵雷达的也可为电子战系统服务,例如 AESA 可执行电子战支援和信号收集、分析的任务。由于 AESA 能够提供非常强的定向射频(DRF)输出能力,F-35 可利用其综合电子战系统中的雷达告警接收机(RWR)与 APG-81 相配合工作,雷达告警接收机能为 APG-81 雷达提供敌机精确的目标方位指示,在此指示下,APG-81 雷达可以不采用大空域扫描方式,而采用 2°×2°(方位×俯仰)的针状窄波束对所指示的方向进行精确扫描,在减小被截获概率的同时提高搜索效率。即 F-35 的电扫相控阵雷达完全在电子战系统的控制之下对敌机进行定向扫描,从而大大提高了 F-35 的战场生存能力。

和老旧的联合式电子战系统(FEWS)相比,综合电子战系统(IEWS)的体积更小,重量更轻,对电力系统的要求更低,并且成本低廉,IEWS 可大幅度增强现代战斗机的战场生存能力。综合电子战系统通过和机载 AESA 雷达系统交联,即提高了雷达的工作效能,又缩短了综合电子战系统的反应时间。艾利克.布朗杨说道:“F-35 的机载综合电子战系统和相控阵雷达系统的结合非常完美!”

F-35 的机载综合电子战系统的综合化水平是世界上所有战斗机中最高的,通过 F-35 的综合核心处理器(ICP),其综合电子战系统不仅和 APG-81 雷达相交联,还和其它的机载任务传感器相连通。当电子战系统的综合化程度达到了这个水平的时候,其机载光电分布式孔径系统(EODAS)传感器也可支持电子战系统的对抗措施。虽然基于射频(RF)信号的电子战系统和基于红外(IR)信号的分布式孔径系统是在不同的电磁波频率范围内分开地运作的,但是,通过功能强大的机载综合核心处理器,它们也可以交联在一起进行工作。以前,在老旧的战斗机上,电子战系统的传感器和红外光电侦测系统的传感器是互相独立工作的,飞行员要分别操作电子战系统和光电侦测系统的传感器来探测到的威胁目标,并在座舱内不同的显示器上读取不同传感器的探测到的不同信息,其工作量过大。而 F-35 上的高度综合化的电子战系统可以将各种不同的传感器交联起来,并自动对比各种传感器探测到的威胁目标,经过信息过滤后,自动将最佳结果显示给飞行员,这极大的减轻了飞行员的工作负担。如此高的自动化水平使飞行员更为高效地掌握战场态势,从而大大缩短了飞行员实施电子对抗措施的决策和反应时间。

动力系统

由美国普拉特·惠特尼公司研制的新型发动机,最大推力超过18吨(4万磅)。F-135发动机是在F-119(F-22战斗机使用)的基础上发展研制而成。由于海军陆战队与英国皇家海军预计采用的F-35B必须能够垂直起降,因此F-135也可以加上向下弯折的矢量推力喷嘴。但是这个喷嘴只有在垂直起降的场合使用,可以大大地缩短起飞/降落距离。其他F-35则不使用这项设计。它是装备在F-22A战斗机上的F119-PW一100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。

总压比:30

流量:90.7千克/秒

总重量:1701千克

涡轮前温度:1807K

最大(含加力)推力:18144千克

推力:13608千克

推重比:10.5

生产提速

据美国《空中攻击》网站2011年7月2日报道近日,BAE系统公司作为F-35项目的合作伙伴,已向美国洛克希德·马丁公司交付了第50架F-35的后机身和尾翼(垂尾和平尾)。

BAE系统公司负责F-35生产的主管Tim Boness表示:在过去的几年当中,位于Samlesbury的生产厂的发展情况清楚地表明了,BAE系统公司正在为将来的发展进行真实的投资。F-35当前的生产速率为3架/月,Samlesbury的目标是满足F-35在2016年达到1架/天的峰值生产率。

Boness宣称,BAE系统公司对F-35的投资不只是在Samlesbury,还将会增加更多的资金在各地建设新的生产设施来保障F-35项目。

电影中的F-35

同F-22一样,F-35战斗机在影视作品中也经常出现,既彰显美国的军事实力,又为洛克希德马丁公司能够继续F-35战斗机的研发造势宣传。

《绿灯侠》中,F-35被主人公“召唤”出来以试图拉自己远离太阳。

《复仇者联盟》中,F-35曾执行攻击失控了的绿巨人的任务,但被愤怒的绿巨人抱住,最后驾驶员跳伞飞机坠毁。

随便看

 

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更新时间:2024/11/15 14:33:10