
突破音障

“沉默大黄蜂”

降落瞬间
2011年11月,当人们还对9月30日美国海军陆战队“大黄蜂”战机穿越音障的美丽瞬间意犹未尽的时候,美国波音公司对外发布推出了隐身版的F-18战机,即F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗/攻击机的最新改进型号――“”(Silent Hornet),又一次引起人们的广泛关注。请看科技日报特约专稿――
“大黄蜂”的改进型号很多,自“沉默大黄蜂”推出后,美媒刊文章称其性能和生存能力可媲美F-35“闪电II”。随着F-35项目的推迟,“沉默大黄蜂”自然引起世人关注。
“大黄蜂”立下赫赫战功
美国F/A-18绰号“大黄蜂”,是一种单座、双发舰载战斗攻击机,由美国麦道公司(现已并入波音公司)和诺斯洛普公司联合研发,用于航母防空和舰载攻击机的护航,有些也用于执行空对地攻击任务。该飞机主要装备于美国海军以及美国海军陆战队,也是“蓝色天使”表演队的专用机。
1974年美国海军提出研制多用途战斗机的要求,当时称之为VFAX计划,后来改称海军空战战斗机计划。1975年,诺斯洛普公司在与YF-16竞争中失败的YF-17幸运的被海军选中,这就是F/A-18的原型机。
“大黄蜂”装备美国海军后,参加过多次实战,立下赫赫战功。1991年的海湾战争中,“大黄蜂”是美国舰队的主力作战飞机,在“沙漠风暴”行动首日,海军陆战队的18架“大黄蜂”、10架A-6和4架皇家空军的GR-1轰炸了巴士拉地区的机场、桥梁和石油设施。也是在当天,美海军两架F/A-18C与伊拉克的两架米格-21相遇,在击落这两架米格飞机后,又对伊拉克的目标投放908公斤的炸弹。第一天行动结束时,伊拉克防空系统已经遭受了严重的打击,所有地区防空作战中心都被摧毁。大量截击控制中心和防空指挥与报告中心被激光制导炸弹击中,许多不再正常工作。部分地区电力供应中断,许多伊拉克雷达和地空导弹失去了作用。在整个战争中,美军共有190架F/A-18参战,海军有106架,陆战队有84架。在行动中,一架损失于战斗,两架损失于非战斗事故。另外有3架受到地空导弹攻击,但是返回基地,经过维修又恢复作战行动。
2002年11月6日,“林肯”号航母上部署的F/A-18E/F首次参与实战行动,使用精确制导弹药对伊拉克的两套萨姆导弹、1个指挥、控制和通信设施实施了打击。
“大黄蜂”拥有庞大家族
F/A-18拥有一个庞大的家族,其衍生型号有:F-18A型、F/A-18B型、F/A-18C型、F/A-18D型、F/A-18E/F“超级大黄蜂”型、以及F/A-18G等。
其中,F/A-18E/F“超级大黄蜂”的E型为单座型,F型为双座型。F/A-18E/F的前任F-14“雄猫”战斗机为美国海军立下显赫的战功,在同一时代的舰载机中可以说是独孤求败。正是F-14保证了冷战后期至世纪之交,美国在海军航空兵实力上的绝对优势。也正是F-14让美国航母战斗群牢牢地掌握了海上制空权,进而确保了制海权。与此同时,F-14也给美军在大海沿岸及附近内陆上空的制空权提供了保障,为美国海军、海军陆战队从海上攻击敌国扫除了空中障碍。然而,到了21世纪,F-14已经“老迈”了、落伍了,急需新一代战斗机来接替它们。面对新的威胁与挑战,也为了降低成本、减少耗资,美国人否决了发展海军型F-22的方案,也放弃了研制F-14新的一种改进型的计划,而选择研发F/A-18E/F来取代F-14。
第一架F/A-18E/F在1995年9月18日出厂,11月29日作了处女飞行。2000年,VFA-115中队成为第一个正式装备F/A-18E的作战中队,并于2002年6月开始在美国的“林肯”号核动力航母上服役。
F/A-18G“咆哮者”(Growler)是“超级大黄蜂”的一个新变体,用于执行护卫和干扰工作。该型飞机主要是将武器外挂架改为吊挂电子干扰设备舱,最多可挂载5个AN/ALQ-99型战术干扰吊舱,以在战场上执行电子压制任务,干扰敌方警戒雷达和地面引导雷达。同时,机载设备具有较强的通信监视和干扰能力,通过窃听敌通信指挥与控制线路,为空中攻击机群作战创造条件。
“沉默大黄蜂”也是“超级大黄蜂”的改进型号。它力求通过采用一些尖端技术,大幅度提高该机的性能。由于这架样机在气动构型方面出现了一些显著的变化,有效地降低了雷达反射截面,增加了隐身性能,并且通过增强态势感知能力,大幅度提升了总体作战效能。波音公司宣称,“沉默大黄蜂”的载弹量、加速性、机动性、隐身性和战斗生存率均有所改善,并称其性能和生存能力与F-35“闪电II”有得一拼。随着F-35项目的推迟,美国海军对于F/A-18 E/F的采购将增加,这款飞机的生产将持续到2017年,而“沉默大黄蜂”的国际订单将持续到2020年之后。
“沉默大黄蜂”大幅改进
那么,“沉默大黄蜂”到底做了哪些改进呢?
配备了保形油箱大家都知道,战斗机副油箱最早采用的办法是在机体的特定挂钩上安装可投放的光滑流线型副油箱,可这改变了飞机的原始气动布局,增加了飞行阻力,也削弱了飞机的战斗力。为克服副油箱的缺点,保形油箱应运而生。保形油箱的设计思想是在保持或不大改变飞机整体流线型(保形)的气动布局的前提下,紧贴机体添置贮存燃油的容器,使容器圆形表面与机翼或机身的表面相切,从而减小飞行阻力和雷达反射面积。通过安装保形油箱,可在不使用外挂油箱的情况下显著提升飞机的作战半径。
“沉默大黄蜂”机身上部采用了2个低阻保形油箱,和目前机身下副油箱的容量基本相当。该保形油箱是可拆卸的,安装在机身上部的吊挂点上,与机翼油箱的燃油管路直接连接。这种设计可以将机身腹部外挂点用于携带武器舱,将通常挂于机翼下的导弹和炸弹安装在武器舱中,减少了前向的雷达反射截面积和气动阻力。由于保形油箱主要占据机翼前部空间,改进了外形轮廓,减少了跨声速阻力。
配备了封闭式武器舱 “沉默大黄蜂”配备的另一重要装备是封闭式武器舱。这一装置将会取代战机机身和机翼下的外挂架。波音公司介绍称,每个封闭式武器舱中可安放4枚AIM-120中距“空对空”导弹或一枚2000磅的航空炸弹或两枚500磅的航空炸弹。同时,新型的封闭式弹舱还可改善战机的气动特性并降低雷达反射截面。在配备3个封闭式弹舱时(机身下一个,两侧机翼下各一个),“沉默大黄蜂”将可携带多达12枚AIM-120导弹,该机的翼尖部位还可挂载两枚AIM-9X近距格斗导弹。这样它在执行空战任务时将可携带多达14枚导弹。
装备F414增强性能发动机(EPE) “沉默大黄蜂”装备了推力更为强大的增强型F414涡轮风扇发动机,结合采用低阻保形油箱,由于外形气动性有所改善,可提高飞机的加速性能,增加续航时间,其加速性(由巡航状态加速至1.3―1.5马赫)和爬升性能可比基础型的“超级大黄蜂”提高1―2.5倍。在40000英尺的高空飞行时,“沉默大黄蜂”由巡航速度加速至超音速的时间仅是现有机型的一半至三分之一,同时还提高了飞机的高空高速性能。
增强态势感知能力为了提高飞行员的态势感知能力,“沉默大黄蜂”更换了新型显示器。该显示器能完全重现当前战术显示器的各种功能,同时显示5种格式。飞行员可以在显示器上改变显示方式,放大传感器图像和活动地图,从而有助于目标识别和增强态势感知能力。通过采用触摸屏技术,飞行员还可以旋转三维模型观看到任何角度的图像。借助导弹、激光告警系统提供态势感知全方位覆盖。将来该机可能加装一种类似F-35战斗机的分布式孔径系统,从而具备360°态势感知能力。
加装“红外搜索和跟踪”(IRST)传感器该系统扩展了目标探测识别和攻击的范围,能在最远距离分辨相近目标,其采集信息可与其他传感器融合,增强飞行员态势感知能力,提高生存能力。“沉默大黄蜂”的前机身下方加装了IRST传感器,并设计了一个隐形整流罩,降低雷达反射信号。该传感器系统分两个部分:光学部件都安装在一个具有多平面的整流罩内,数据处理部分位于前机身的其他部位。这种设计可以继续保留机炮,满足作战使用的一个关键要求。
“沉默大黄蜂”正是通过这些改进,使得飞机的总体性能得到了全面的提升。