㈠ 空中机械师的地位和作用
空中机械师是保证飞行安全的重要保障,地位不可替代。空中机械师是负责管理飞机上复杂系统的成员,主要负责严格按照机长指示操作与监控发动机、液压、燃油、电气和环控系统和航行姿态。通常情况下,空中机械师的位置在驾驶舱中飞行员后面的座位,监控着辅助控制装置和仪表的面板。
空中机械师这一职业,以保障未定型的直升机、运输机安全完成每个试飞架次。作为一名空中机械师不但具备过硬的技术本领,更要具备良好的心理素质,能沉着应对飞行试验中突发的险情。处理空中险情只是空中机械师保障试飞安全的重要内容之一。更多的是他们在机长和其他机组成员的要求下,规范操作、实时观测相关数据并报告机长,使试飞任务圆满完成。
试飞空中机械师日常工作包括三个方面:
1、是实时按照机长指示对部分设备进行操作及有关设备的飞行监控、确认并实时反馈,便于机长快速判断,圆满完成试飞任务。
2、是在特殊应急情况下协助机长处理特殊情况或复杂情况,严格按照机长的指示快速操作并反馈机长,规避处理空中险情。
3、是协同本机组其他试飞员进行相关操作并及时反馈。
㈡ 世界先进战斗机
世界最先进的战斗机当属美国的F-22.
它是当今唯一的四代重型制空战斗机。
F-22战斗机是美国洛克希德·马丁公司与波音公司为美国空军研制的21世纪初主力制空战斗机,主要用于替换美国空军现役的F-15战斗机,在美国空军武器装备发展中占有最优先的地位。2002年9月,美空军正式将F-22改名为F/A-22,确立了F/A-22将兼顾制空与对地攻击双重任务。2005年12月,美国空军兰利空军基地的第27战斗机中队装备的F-22A率先达到初始作战能力(IOC),随后国防部表示F-22A已经达到战备状态。同时美国空军又恢复了F-22这一名称。在2007年进行的一系列演习中,F-22A创造了模拟空战击落144架“敌机”而自身无一伤亡的“神话”。尽管这一数字不可全信,但仍足以佐证F-22A性能的超前程度。
2007年初F-22已经完成交付一个完整的大队,并已开始部署到阿拉斯加和日本冲绳岛。尽管稍后F-22即退回美国基地,但该机已经成为美国干涉东亚事务的重要筹码。2007年8月,美国空军签订了总额50亿美元的多年采购合同,3年内共采购60架F-22战斗机。2007年底,F-22形成完全战斗力。如果预算经费没有大的改变,F-22将在几年内停产,也就是说在其他国家的第四代战斗机开始正式研制之前,F-22将已完成生产装备。
美国空军航空系统部建立了先进战术战斗机系统计划办公室(SPO)。SPO于1983年具体提出了ATF的概念,随后分别向七家主要的航空制造企业发出了各价值100万美元的设计方案合同,包括波音、通用动力、格鲁曼、洛克西德、麦道、诺斯罗普和洛克韦尔下属的北美飞机公司。在要求中,ATF应该能在未来空空、空地战场威胁环境中夺取空中优势,确保美军在全面或高技术的局部战争中夺取绝对的制空权。具体包括五个方面的要求:低可探测性、高机动性和敏捷性、超音速巡航、较大的有效载荷、具有飞越所有战区的足够航程。同年,通用电气和普·惠公司被选入ATF计划,为ATF研制新型发动机。美国空军希望凭借少量的先进的F/A-22抗击大量技术相对落后的敌机,取得制空权。美国方面称其为制空(Air Dominance)战机。
为了在技术水平上彻底超越F-15和苏联战斗机,SPO不断为ATF增加细节的明确要求。包括甚高速集成电路、主动变弯机翼、高压液压系统、不易燃液压技术、液压传动武器挂架、隐身能力、声控指挥控制、保形传感器、共享天线、一体化飞行控制与推进控制、短距起落、矢量推力、人工智能、先进复合材料、先进数据融合和座舱显示、集成电子战系统(主要包括AN/ALR-94电子战系统和AN/ALE-52箔条投放器等)、通信/导航/识别一体化、变速常频发电机、氧气发生系统以及光纤总线等等。1985年9月,美国空军开始发布招标。到1986年7月,七个竞争方案全部提交。经过空军评审,1986年10月31日宣布洛克希德/波音公司的YF/A-22和诺斯罗普/麦道公司的YF-23方案为优胜。1990年6和9月,YF-23和YF/A-22先后开始试飞。
经过半年多的对比试飞,1991年4月23日,美空军宣布洛克希德-马丁公司的YF/A-22获胜。这就是F/A-22最早的原型机。91年8月,F/A-22战斗机进人工程制造和发展阶段。首架F/A-22原型机于1997年4月9日出厂,5月29日首飞,生产型计划于2004年开始装备部队。美空军原计划采购438架,现减为339架。
为配合研制计划的进行,许多空中测试平台也应运而生。其中最为特别的是波音757FTB“空中测试平台”。
F/A-22战斗机采用翼身融合体、双发双垂尾布局,综合优化曲面外形,截尖菱形上单翼,V形倾斜双垂尾,全动平尾,S形进气道,使飞机的隐身性能和机动性能得到了很好的折衷(见题图)。据介绍,F/A-22的雷达反射截面积约为0.1平方米,生存能力比目前的常规飞机提高18倍,作战效能是F-15战斗机的3倍。
F/A-22装两台普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。这一特性对于高速突防、快速通过敌防空区极为有效,并可大大提高空中发射导弹的初始速度,使空射武器没有空带限制,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重要。同时,超音速巡航能力还有利于快速追击,利用速度优势提高截击能力、扩大导弹的攻击范围和增加攻击机会。发动机装二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有高的超音速机动性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可达60度。飞机能在空中迅速变换自己的位置,使机头快速指向目标,并能在空中任一位置向敌机发起攻击。F/A-22的爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能都优于F-15战斗机。这些性能指标上的优势使F/A-22具有更强的空中格斗能力,能变被动为主动,变劣势为优势,进行各种超常规机动作战。F/A-22的短距起降能力极佳,能在500米长的跑道上起降。
F119-PW-100在2002年9月获得美国空军颁发的初始使用批准(ISR),标志着该发动机即将投入现役使用。在4000多小时的飞行试验中,F119-PW-100发动机没有发生过一起空中停车或发动机失速的故障,这一极高可靠性的表现是航空发动机历史上前所未有。普·惠公司成功进行了F119的全面的部件和整机试验,其中包括相当于美国空军6年的服役期的耐久试验。严格的试验项目证实了该发动机热端部件的全寿命期能力和其他所有部件的基地维修间隔寿命。所有的试验结果都证实了该发动机满足维修性、性能、操作性和结构完整性的要求。
美空军表示:F119发动在整个飞行试验评估中工作良好,满足或超过所有要求,期望F119在实际使用环境条件下仍保持优良的性能。目前,F119正在进行加速成熟计划AMP的试验,这一计划是F119部件改进计划的一部分。AMP将模拟F/A-22武器系统6到8年的运行时间以及其他恶劣的工作条件。例如,提高了最高涡轮前温度的工作时间,增加加力燃烧室点火器的数目和喷管矢量循环数以及加大发动机的不平衡量使之超出正常预计值。即使在如此恶劣的条件下,F119发动机仍具备较好的性能、可操作性、可靠性和耐久性。迄今为止,普·惠公司已交付36台生产型F119发动机。
F/A-22配备综合航空电子系统。配备综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一。该系统的特点包括:通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平显和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,显著降低了飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。
F/A-22配装APG-77多功能有源相控阵火控雷达(AESA),对3平方米目标的最大探测距离为200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,能探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导弹。另外,它还有很强的侦察能力,所用的电子侦家设备可以比F-4G“野鼬鼠”飞机更精确、快速地测定敌方雷达的坐标位置。美空军还将为F/A-22的APG-77增加合成孔径技术(SAR),以改善其对地武器投放精度。SAR将在F/A-22形成初步作战能力后,作为首个重大改进项目。当SAR成功结合在APG-77上以后,F/A-22采用JDAM攻击时,将使误差减少约50%。由于用SAR部件替代AESA中老式的零部件,要比较便宜,所以从长远观点来看SAR能节省APG-77的费用。下图显示了相控阵雷达的优点,在极短的瞬间内可以进行多项工作。
AN/APG-77雷达可通过F-22飞机上的通用信息处理机(CIP)与其它的传感器和航空电子设备相联。该处理机可对天线的收/发波束方向图进行控制并对所接收到的雷达数据进行处理。这种有源电扫阵列由2000个低功率X波段收/发组件构成。每一辐射单元的发射机和接收机是分置的,这种类型的天线可为支持F-22飞机的空中优势提供必需的灵活性、低雷达截面和宽带宽。较低的寿命周期成本可对增加的复杂性、重量和采购成本进行补偿。APG-77采用了砷化镓(GaAs)技术,一个70mm×3mm的收/发组件可产生10W的射频功率。APG-77本身没有数据处理机。F-22上的两台CIP把雷达同F-22飞机上的其它传感器和电子战系统综合在一起。雷达同飞机武器系统的有效接口就是直接通过这两个CIP来实现的。
APG-77具有先进的抗电子干扰能力,预计装机后,F-22将在强杂波和多目标威胁的环境下具有全天候、全向、全高度空/空和空/地作战能力。据2000年期刊透露,APG-77除去具有聚束式合成孔径方式获得高分辨率外,还采用逆合成孔径技术获得超高分辨率(UHR)。由于其分辨率为约0.3米,一个30米长的目标就会有100个像素来确定目标的大小和形状。这种目标的形状识别能力加上回波频谱特征的计算机比对,使该雷达具有一定的“非合作目标识别(NCTR)”能力。
工作方式 空/空:空/空搜索与跟踪,空战机动(ACM,近程空战格斗),边测距边搜索(RWS),搜索高度显
示,边速度搜索边测距(VSR),边跟踪边扫描,单目标跟踪(STT),袭击群目标分辨,改
善上视搜索(远距搜索),战情提示,通过凹口跟踪技术。
空/地:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图“冻结”),信标,地
面动目标跟踪,地面动目标显示(GMTI)。
空/海:海面目标检测(选用地图“冻结”,中/低海情),固定目标跟踪,地面动目标显示
(GMTI),地面动目标跟踪(GMTT)。
作用距离 160n mile(用VSR方式对上视/下视迎头目标)
160n mile(用RWS方式对迎头或尾追目标)
80n mile(用增强实波束地图测绘方式对导航地形图和地面目标探测)
40n mile(使用GMTI方式对陆地和海面目标)
10n mile(用ACM方式自动锁定被探测到的第1个目标)
31n mile(用STT方式自动锁定第1个目标)
扫描范围 格斗状态:30°×20°(正常),10°×60°(垂直扫描)
跟踪能力 同时跟踪10个目标
波束锐化 8:1(DBS1),64:1(DBS2)
ISAR 像素的目标尺寸为0.3m,30m长目标有100个像素
天线型式 有源相控阵列
天线直径 约1m
T/R组件 2000个
组件功率 10W/组件
MTBF 整机 400h
天线 2000h
冷却方式 液冷
根据军方对F-22飞机的探测距离远的要求,雷达设计师对有源和无源阵列及其体积、重量和电源作了论证比较后选择了有源电扫阵列。虽然有源电扫阵列在技术和费用方面的风险较高,但能获得较宽的射频带宽并实现远距离探测。6位相移T/R组件设计本身代表了一种复杂的折衷,即对发射功率、效率和增益等参数作相互折衷选择后以得到一个可承受的T/R组件性能结果和可承受的最终成本,对GaAs芯片的多次研制评估后达到这种平衡。接收机使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性佳和重量轻的优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用的大量振动隔离措施对频综器的离散频谱产生有效的控制。电源使用高密度电源并采用分布式设计,这样做大大提高了雷达的可靠性和可维修性。
2001年5月,诺斯罗普·格鲁曼公司提出将洛克希德·马丁公司为JSF联合攻击战斗机设计的有源电子扫瞄阵列雷达用于F/A-22战斗机的可行性。据诺·罗公司介绍,由于F/A-22的设计方案在该项目进入工程制造与发展阶段(91年8月)时即已定型。因此经过这么多年的发展,JSF联合攻击战斗机的雷达远比F/A-22先进得多。正是由于这种技术上的先进性,使得JSF的雷达系统售价仅相当于F/A-22雷达的一半,重量更轻,作战能力相当,其中空对地目标定位能力比F/A-22雷达还要强。成本问题也部分导致了两种机型在生产数量上的巨大差异。然而,到目前为止,JSF上的系统还没有被批准用于F/A-22上。这是因为系统集成和测试的成本也很高,阻碍了系统被用于其它设计。
武器方面,F/A-22配备一门口径M61A2 20毫米机炮;可挂4枚发射后不管AIM-120C中距空空导弹和2枚AIM-9X近距导弹,还可挂HARM“哈姆”高速反辐射导弹,AGM-154联合防区外发射武器,GBU-32联合直接攻击弹药,JASSM联合防区外隐身空地导弹,WCMD风修正子母弹,GBU-22“宝石路”III型制导炸弹等。炮口和弹舱门均装有能够快速开启的舱门,轻巧敏捷的弹舱挂架还具有快速伸出并弹射弹药的功能。使得这些开口都得到了保护,提高了隐身性能。
2002年4月美空军为使F/A-22具有悬挂标准重量250磅(113千克)的小型炸弹(SDB)的能力,计划将原本设计在武器舱内的环控系统导管去掉。SDB目前正在由波音公司和洛克希德·马丁公司进行竞争。如计划实现,F/A-22战斗机可内挂多达8颗SDB,显著增强对地攻击能力。目前武器舱仅为内挂AIM-120C和JDAM设计,设计时环控系统导管穿过武器舱,不便于挂载其他武器,因此必须移走。环控系统导管的作用在于将发动机吸入的空气引到环控系统,为飞机的航空电子设备和飞行员提供冷却用气体。这项从武器舱内移走环控系统导管的工作,可能在2003财年开始进行。
F/A-22战斗机的空重为13.6吨,最大起飞重量27吨,最大飞行速度M2.1,作战半径1500公里。F/A-22战斗机的研制和生产总费用达到了700亿美元,出厂价格预计每架为7200万美元,是目前世界上最贵的战斗机。
作为第四代战斗机,F/A-22战斗力倍增,而可维修性大大提高。F/A-22将比它所替代的第三代战斗机可靠得多。与F-15相比,F/A-22飞机保障所需的资源明显减少,作战能力却明显提高。这样F/A-22是真正意义上的战斗力倍增器。从F/A-22设计伊始,就注重保障性设计,目的是降低F/A-22的使用与保障费用,由此将使F/A-22飞机20年服役费用只有F-15同样使用年限的一半。过去保障性设计只是在飞机设计全过程的最后阶段才给予考虑;但在F/A-22的飞机部件或系统图纸设计阶段,维修人员就与设计工程师及制造工程师一起,参与飞机部件或系统的设计、制造及维修工作。设计、生产、维修三方在保障性设计方面需要通力合作。生产一线使用的工具,如果对维修保障有用,也推广应用到维修一线。例如,工厂生产线上使用的座舱盖安装吊车,已经应用在部队。F/A-22与F-15相比,可连续出动架次是F-15的两倍,可靠性指标也是F-15的两倍,每飞行小时只需要0.5个直接维修工时,再次出动检修时间是F-15的2/3。此外,部署一个F/A-22中队(24架飞机)值班30天仅需8架C-141运输机,而部署一个F-15C中队则需16架C-141运输机;部署F/A-22中队所需的车间设备(如机轮和轮胎、弹射座椅、飞行员装备等)和飞机备件也都比F-15明显减少。
F/A-22机身底部离地面只有0.9m,这样,几乎所有的部件或系统都在肩膀高的高度范围之内。模块化结构的航空电子系统,采用了目前民用计算机相当流行的即插即用(P&P)技术,排除故障既方便又迅速。机内自检技术可以将故障诊断系统到外场可更换模块(LRM)即可插拔电路板卡,实际上是一个可确定故障等级的专用电子卡。故障过滤技术系统可以确定故障危险等级以确定是否在座舱向飞行员发出提示甚至告警信息。重要故障数据记录使得维修人员知道什么时间什么部件发生什么故障。F/A-22飞机上拥有能为飞行员供氧的机载制氧系统(OBOGS),因此不需要地面液氧设备。为保证飞行安全,在油箱油量下降时,需给油箱充惰性气体。因此,F/A-22拥有机载惰性气体制造系统(OBIGGS),用其输出的氮气给油箱充气。F/A-22还拥有1个辅助动力装置(APU),因此不需要地面电瓶车。F/A-22的操作尽可能简单,例如,只需要4个简单的步骤,就可以使发动机启动。总体上看,F/A-22再次出动准备包括给飞机补充油料、弹药,以便飞机能再次升空作战。F/A-22允许航炮装弹和导弹挂装同时进行,而在其他战斗机上,则必须严格按先后次序进行。F/A-22采用单个加油点、单个耗材状态检查点。F/A-22采用气动液压伸缩式导弹发射架,以防飞机再次出动准备期间发生走火。
F/A-22系统具有可靠性高、保障备件少、空运保障量小等特点。它的航空电子系统采用容错技术,当某一电路板发生故障时,系统能自动进行重构。该电子系统应用液冷技术,利于延长系统寿命。此外,在研制期间,航空电子系统就经历了综合分析、研制测试和全规模测试,这些测试比传统的军用标准测试更加严格、时间更长。例如,电子设备测试的热循环次数是军标的10倍,高速震动的振动时间也是军标的10倍。
近期F/A-22武器系统有新进展。美EDO公司从洛克西德·马丁航空公司获得了一份940万美元关于其先进中程空空导弹发射器的合同,合同还包括140万美元的先进材料采购经费,经洛克西德公司批准,该先进材料将由EDO公司的船舶与飞机系统工厂生产。EDO的首席执行官称,这一合同巩固了EDO公司作为一个用于飞机上的气动发射机构的供应商的地位,这种气动发射机构将在21世纪装备部队。EDO公司的武器弹射产品是公司成长战略的一个核心产品,这种专用产品广泛用在国内和国际的飞机上,包括未来的联合攻击机。这种导弹弹射发射装置称为LAU-142/A AVEL,可使挂装在飞机内部的武器安全与飞机分离。AVEL使用了一种高可靠性、非化学能系统。当在飞行中接到发射导弹的指令时,AVEL系统充气,然后将导弹安全地推射出去,导弹非常迅速地穿过临界空气流动层。
2001年8月,F/A-22研制成功10年后,美国终于下定决心投入巨资批量生产F/A-22战斗机。国防部次长阿尔德里奇宣布,将正式投产F/A-22“猛禽”战斗机,以替代目前正在服役的F-15机群。洛克希德·马丁公司将承接生产295架F/A-22的生产订单,如果价格成本令军方满意,五角大楼将会增加订数。
由于订购计划的确定,F/A-22的其他试验计划也开始加速进行。如近期F/A-22进行了被弹试验,即抗毁损能力的试验。试验中用高射炮弹向停放在实验室内的F/A-22射击,F/A-22的部分蒙皮损坏,但主要结构未受大的影响。这证明了F/A-22的机体结构可以顶住少量小型高炮炮弹的攻击。
目前美国空军已经为F/A-22战斗机的首支作战联队选定基地,即著名的弗吉尼亚州兰利空军基地。首批F/A-22计划于2004年9月进驻该基地,2005年12月将具备初始作战能力。之前美空军根据F/A-22战斗机作战联队驻扎的最终环境影响的声明中有关的信息、分析以及公众的态度,做了详细的研究报告。可见环保力量的强大。最终认为驻扎兰利基地符合美国的国家环境政策法案NEPA以及政府关于NEPA中环境质量的规定。
具体工作包括:
·在基地建立三个战斗机中队,包括72架F/A-22战斗机和6架备用机。F-15“鹰”战斗机被替换。该工作将于2002年开始;
·在基地为训练和作战部署提供管理;
·为
。
全长 18.92m
全宽 13.56m
全高 5m
空重 13636Kg
最大起飞重量 27273Kg
超音速巡航时飞行速度 1590km/h
高空最大飞行速率 2335km/h
海平面最大飞行速率 1482km/h
升限 15240m
㈢ 环太平洋地区军用运输机概述
中国军用运输机
运-5原型机1957年12月定型并首飞,1957年12月23日获批准在苏联专家和图纸的指导下成批生产。1958年由320厂成批生产,当年即生产了90架,共生产了728架,其中78架援外,连续生产达10年之久。1970年5月,运-5转到石家庄红星机械厂继续生产。320厂成批生产10年中,根据民航、空军、海军提出的不同要求,相继研制了多种改进改型机。1958年,根据苏联资料仿制农业机,同年试制投入批生产。生产中解决了夏天座舱温度过高问题,基本满足了我国南方使用要求,在大江南北广大农材和林区受到普遍欢迎,后被命名为运-5乙,共生产交付229架。1958年改装设计了5座旅客机,同年试制成功,大部用于空军。后按民航要求将旅客机改为11座。第二年试制成功。1959年两种旅客机进行鉴定,投入成批生产。以后命名为运-5甲。共生产交付114架,供民航地方航线使用。1958年空军为训练领航、轰炸人员,提出改装领航轰炸教练机的战术技术要求。320厂据以进行改装设计,同年改装4架交付使用。后根据使用单位意见三次进行改装设计,1962年试制成功,6月份鉴定投入批生产,命名为运-5丁,共生产交付116架。1960年8月改装设计了可乘坐7人的专机一架,准备作为国礼赠给越南胡志明主席,当月完成改装工作。1960年,根据民航要求改装设计人工降雨机1架,曾在南昌青云谱地区进行试验。1961年11月起,改装设计赠尼泊尔国王专机一架和大臣用7座专机2架,试制完成后经验收,分别于1962年5月和1963年4月运往国外。1964年,根据海军要求利用苏联铝合金结构浮筒改装水上飞机两架,同年在青岛试飞成功。1966年又改装3架,被命名为运-5丙。320厂从1965年起自行设计玻璃钢浮筒,1967年8月完成研制装机试飞,鉴定合格后生产交付6架供海军使用。1965年,还改装设计了摄影专用机,但未投产。
运-5使用的国产化活塞-5发动机。
运-5舱内有通风和加温装置,可对风挡玻璃加温防冰。舱罩两侧突出于机身,向下视界良好。带有系留环的货舱地板能承受1500千克的集中载荷。两侧装有10个简易座椅,壁上各有4个320毫米圆窗。在左侧11号和15号隔框间有一大货舱门,门上装有旅客登机门。货舱
另一种较重要的改型是运-5B型。至1995年3月28日,石家庄飞机制造公司向中国民航北方航空公司、中国东方航空集团公司等交付了12架运-5B多用途飞机。运-5B飞机是运-5N型飞机的改进型,保持了运-5总体气动布局,对飞机功能内部结构和设备进行了改进,符合中国民航CCAR-23部适航标准。舱内装新型环控系统、密封舱门。部分电子装置和仪表改进。运-5B换装一台从波兰进口的ASz-62IR活塞式发动机,功率为735千瓦(1000马力)。B型采用了抗腐蚀结构和新型任务设备,包括具有应急抛投能力的大型药箱(或水箱)、高流率风动泵、各种规格的喷洒装置。选用大流量风动泵和多种规格喷嘴,构成了压力喷撒系统,播撒器尺寸大,并有应急投料装置,提高了农林作业的效率和经济性。运-5B飞机选装进口发动机,更新了通讯导航、部分设备,提高了可K性和出勤率。同时减轻空重,提高商载能力。拆除农林设备后,可改装成舒适的12座客运旅游飞机,也可以用于物探、空中摄影、救护和跳伞等。
运-5B还有多种小改型。运-5B(K)旅游客运型飞机于1995年1月取得补充型号合格证,并已投入使用。
运-5B(D)多用途型考虑了我国实际情况,从生产第三批运-5B开始,以运-5B(D)多用途型的标准进行改进。农闲时加装适当设备可作旅游客机使用,农忙时改回为农用型机,用于农业作业。两者之间的转换简便。近期已投入使用。
部队现用的运-5跳伞型机仍使用旧式电子设备,且服役时间较长,难以满足需要。1995年以采,经空军和空八所、南昌飞机公司共同协商,运-5B跳伞型启动研制。跳伞型基本采用现在运-5B系列的电子设备,个别设备改为国产设备;加装GPS和闪光灯;改用铺有防滑橡胶的防滑地板;重新设计跳伞员座椅、伞用钢索、指示灯、高度表、速度表及扶手等;在翼尖部增装了翼尖帆片,以提高飞机的爬升性能。近期交付部队。
石家庄飞机制造公司计划对运-5B进行下一步的改进,包括加大发动机马力,全面提高飞机的飞行性能;继续完善翼尖帆片方案,提高飞机气动效率;将发动机换成涡桨发动机,采用上单翼布局等。这样可较大幅度地改善飞机的性能。该公司还将成立飞机大修厂,进口电子设备维修中心,以方便用户维修。
基本技术数据: 翼展:18.176米 机长:12.688米 机高:5.35米 最大起飞重量:5,250千克 最大载重:1,500千克 最大速度:256千米/小时 航程:845千米 有效载荷:1,500kg 最大起飞重量:5,250kg 巡航速度:160km/h 升限:4,500m 爬升率:2m/s 起飞距离:180m 着陆距离:157m
运-7是我国在前苏联安-24型的基础上研制生产的双发锅轮螺旋桨中短程运输机。运-7是西安飞机工业公司研制生产的双发涡浆支线运输机,于1970年12月25日首飞上天。
1966年4月,西飞公司正式启动逆向仿制70年代引进研制安-24的任务。第一架原型机首飞后,于1977年和1979年两次组织了飞机设计定型鉴定。由于当时尚有部分机载成品没有定型,几个试飞科目尚未试飞等原因,国家没有批准设计定型。同时民航使用部门明确提出原型机的发动机功率不足,在我国部分地区的高温高原条件下,飞机的起飞重量受到限制,商载大幅度减少。因此必须解决发动机功率问题,并必须完成单发起降的鉴定试飞、机体结构的补充静力试验。
运-7-100型是第一种运-7的重大改型,合作方包括香港HAECO公司。主要改进包括改装电子设备、空调系统、内部装饰,加装了翼梢小翼,增加失速警告系统。驾驶舱改为三人体制,载客增加到52人。100型可以满足在复杂气象条件下起飞、航行和进场着陆的要求。87年4月23日,运-7-100型首飞沈阳-平壤国际航线。
运-7-200A飞机在继承原运-7飞机安全性的同时,进行了"脱胎换骨"的全新设计,广泛吸收当代世界先进航空技术,大量采用国外技术成熟的先进成品。该型号从设计技术、结构布局、主要机载设备都作了重新设计,在发动机、导航通讯设备及自动飞行控制系统、驾驶体制、座舱布局等方面都作了重大改进。93年该型号首飞。1998年5月5日,作为新一代支线客机的运-7-200A飞机取得中国民用航空总局颁发的型号合格证,这是国产民用客机首次严格按照与国际标准接轨的中国民用航空规章CCAR-25的规定验证合格的飞机。
运-7-200A飞机机头部分进行了重新设计,机身长度较运-7-100型加长1米,使客座增至56~60个,提高了飞机的运输量和乘坐的舒适性。动力装置采用加拿大普惠公司生产的PW127C高效率、低油耗三轴自由涡轮式发动机和美国哈密尔顿公司的247F-3高效率、低噪音四叶复合材料螺旋桨,达到和国外先进支线飞机相同。比运-7-100型飞机降低油耗百分之三十,噪音水平也显著降低,大大地提高了飞机的经济性和舒适性。飞机安装的国外先进的辅助动力装置――APU,使飞机具备地面空调和地面自行起动发动机的能力,提高了舒适性和机场适应能力。重新设计驾驶舱,使空勤人员由运-7-100的5人驾驶体制改为2人驾驶体制,大幅度地降低了营运成本。运-7200A飞机上采用了许多一流的电子机载设备,操纵性和国际先进飞机并轨,可以作为大型飞机的教练机。先进的机载设备能够胜任在恶劣的气候条件下执行飞行任务,提高了出勤率和经济性。运-7-200A飞机还在许多方面进行了减阻、减重和优化设计,采用先进技术和原材料使结构减重达1000公斤,有效地增加了商载,提高了经济型。
运-7-200A飞机除了飞支线以外,对航线距离、地面设备和机场条件有特殊要求的公务机、多用途飞机或作为旅游包机等,都有很强的竞争力。此外,运-7-200A飞机还可以成为现代民航飞行员优良的训练机。
运-7-200A型机长24.708米,机高8.853米,翼展29.2米,空重13700千克,最大起飞重量21800千克,最大商载5500千克,巡航时速456千米/小时,满载航程1200千米,满座航程1600千米,实用升限8148米,起飞距离1119米,着陆距离1368米,发动机为2台PW-127C,驾驶员2人,载客56人。
运-7-200B是200A的改进型,90年11月28日首飞。该机加长机身,增大货舱容量;机翼修型;换装了机载电子设备。机长24.448米,机高8.548米,翼展29.2米,空重14500千克,最大起飞重量21800千克,最大商载5000千克,巡航时速470千米/小时满载航程700千米,(5吨)满油航程1800千米,(3吨)起飞距离1190米,着陆距离1290米,发动机2台涡桨-5E。驾驶员3人,载客52人。涡桨-5E由沈阳航空发动机研究所、哈尔滨东安发动机制造公司及美国通用电气(GE)公司合作研制。
运-7-H500以运-7-100客机作为基础,后机身以苏制安-26飞机为样本发展的中程运输机,89年底首飞。由于安-26是军用型号,可以判断H-500型实际上是中国的军用型运-7。三人机组,货舱为全气密型,装有新型通讯导航电子设备和自动驾驶仪,跑道适应能力强,有全天候能力,并具有在高温、高原满载起飞的能力。飞机稳定性好、操纵性好,充分满足航空支线运输的要求。主要改进:气动布局与基本型相同,发动机采用单台最大功率3050马力的涡桨-5E发动机,在左发动机上增加一台900千克推力的涡喷发动机PY19A-300作为辅助动力装置;后机身有可自动收放的货舱门(分关闭、平置装卸和完全放下三个位置)、电动绞车系统和液压传输装置,可用于运载设备、货物、救护和进行空投。
运-7军用型的主要性能与运-7H-500货运机基本相同。
新舟60型客机是运-7民用机中的最新型号,以运-7200为基础。部分采用了世界先进水平的航空技术和成品。动力装置为加拿大普?惠公司的PW-127J自由涡轮式低油耗涡桨发动机,寿命40000小时,首次大修时间7000小时。油耗的降低使得新舟60的每座耗油成本接近国际先进水平。采用美国哈密尔顿247F-3全复合材料高效低噪四叶螺旋桨。采用采用二人驾驶体制,装有美国柯林斯公司APS-85自动驾驶系统,有飞行指引和自动驾驶能力,能够满足Ⅱ类盲降。安装了美国盖瑞特公司的APU辅助动力装置,为飞机提供地面空调以及地面起动发动机的能力。有气囊式除冰系统,电气系统有50%以上的供电裕度,蓄电芀梢月�懔�畏⒍��鸲�囊�蟆H加拖低巢捎每蒏性高、重量轻的引射泵输油系统。起落架采用电子防滑刹车系统,无内胎机轮,缩短了滑跑距离,比国产运-7飞机重量减轻170kg。另外还具有地面倒车能力。座位数为50到60座,商载5.5吨。降低了机组成本,提高了运载能力。外表采用小气密埋头铆钉,具有良好的气动性能。采用先进的隐蔽式天线,彻底改变了国产飞机外表粗糙的形象。机身客舱段加长,飞机载客量增加至56-60人。垂尾加高,平尾沿翼展方向加长,提高了飞机,纵向和航向稳定性,改善了驾驶品质。按CCAR-25部的要求,客舱应急出口按Ⅲ型要求加大。机头修型,扩大了驾驶舱的视野。
近期西飞公司又推出了运-7G型,已通过了技术鉴定,即将推向市场。但详情尚未有报道。此外运-7未来将使用复合材料垂直尾翼。
2001年3月1日,运-7长航程改型完成了验证试飞项目。运-7长航程型飞机1998年7月开始研制,1999年12月25日首飞。该改型采用了“飞豹”、运-7货运型机、水轰-5、“新舟”60等飞机的成熟技术。在气动外形上,加装了剪切翼梢,以减小诱阻,提高升阻比,使起飞限重、单发升限、航程有较大的提高。在机翼下可加挂两个800升或1400升副油箱,载油量由4.7吨增加到7.5吨。采用了降油耗、长寿命的涡桨-5E发动机,和提高效率及降低噪声的J16AG10A螺旋桨。飞机最大续航时间由5小时增到10小时,满油航程达到4000千米。运-7长航程型飞机可以成为能执行专用公务机、海岸警戒、预警、边界巡逻、海上搜索救援、污染监控、反走私及偷渡、海上运输护航、巡逻反潜等任务的多用途飞机。
机长24.31米 机高8.891米 翼展29.2米 最大起飞重量24000千克 最大商载5500千克 巡航时速420千米/小时 满载航程614千米(5吨)满油航程1976千米,(3吨) 实用升限8500米 发动机2台WJ-5A-1 驾驶员3人
运-8是中国陕西飞机制造公司研制的四发涡轮螺桨中程多用途运输机。1969年开始由西安飞机工业公司设计,1971年投入3架生产,01号机在1974年12月25日首次试飞成功,随后这架飞机用于静力试验。与此同时,西安飞机工业公司将02、03号两架飞机散装件以及技术资料和运-8专用的部分工艺装备等转至陕西飞机制造公司继续试制。02、03号飞机分别在1975年12月和1977年1月试飞成功。1980年1月国家批准设计定型后转入小批生产。
运-8飞机用途广泛,具有空投、空降、空运、救生及海上作业等多种功能。
用于空运:一次可以装载散装货物20吨或集装货物16吨;可以同时装载两辆解放牌卡车;可一次装载国际标准A型集装箱4个或M型集装箱4个,或G型集装箱2个;稍加改装,就可运载直升飞机。它是运载大型设备、集装箱、精密仪器、电子产品、鲜活食品和玻璃、陶瓷等易碎物品的理想工具。
用于空投:它可以安全地空投食品、医疗用品、吉普车、中型卡车和武器弹药等。既可单件空投,又可多件连投。单件空投最大重罧纱?.4吨,全机可空投总重量达13.2吨的物资。
用于空降或机降:一次可空降82名伞兵或机降执行抢险、救灾和灭火等紧急任务的人员。
用于救生:它可担负伤员运输任务,一次可运送重伤员60名,轻伤员23名和随机医护人员3名。
运-8飞机在中国国防建设和国民经济建设的许多领域里发挥着重要的作用。于1985年荣获国家科学技术进步一等奖。
运-8价格是国际市场上同级运输机价格的1/3。一些国家已对购买运-8飞机发生兴趣,至1993年已出口7架。
运-8飞机目前有如下型别:
运-8基本型,典型军用运输机,具有战术运输机的各种特点。尾段为气密舱,装两门自卫机炮,设有射击员座席。
运-8X海上巡逻机,在基本型上改装。
运-8A直升机载机,用基本型改装而成。
运-8C气密舱型,1985年完成方案论证。1990年12月首飞,1992年12月设计定型。
运-8D民用出口型。
运-8货机型1985年根据北京腾龙货运航空公司的订货要求改装,比基本型空机重量减少1700千克,从而可以增加货物或增加航程。
设计特点
机翼平直梯形悬臂式上单翼,双梁箱式结构。翼剖面为低阻层流翼型。机翼由中央翼、中外翼和外翼三部分组成。机翼安装角4°,中外翼有1°上反角(相对于中央翼),外翼则有3°下反角(相对于中外翼),呈“海鸥”式,使飞机在颠簸气流中仍有良好的动态品质。增升装置采用双缝后退式襟翼。襟翼外侧为差动式副翼。中外翼前、后梁之间共安置26个软油箱,中、外翼内部为结构整体油箱。
机身全金属半硬壳式结构。分前、中、后、尾四段。前段又分两部分,前半部是驾驶舱,配有正、副驾驶员、领航员、通信员和空中机械师座席,机组乘员包括尾炮射击员共6人;后半部为可乘坐14名随机人员的押运舱。机头罩用有机玻璃制成。整个前段为密封舱。中段为货舱,地板下有前、后副油箱舱。货舱上部备有一台起重2300千克吊车,便于装卸货物。货舱总容积为123.3米3。后段的前部是货舱大门,后部与尾翼相连。尾段也为密封舱,设有射击员座席。
尾翼普通梯形尾翼,舵面均为手操纵但有较大的轴式补偿和调整片,以及随动补偿片。
起落架前三点布局。前起落架有两个机轮,可左右旋转35°,起飞后向后收入前起落架舱内。主起落架分左、右两组,各有4轮,每轮各有一液压刹车装置。起飞后向内侧收入机身。10个机轮均为低压轮胎,可在简易机场、草地、砾石地起降。
动力装置4台WJ-6型涡轮螺桨发动机,配用自动顺桨、自动变距的J17-G13型螺旋桨。单台最大功率3120千瓦(4250当量马力)。
系统液压系统由装有左右两套独立的系统和电动泵、手摇泵组成,两套系统单独工作,又可由连通开关接通,互为备用。左系统工作压力152×105帕(155公斤/厘米2),右系统147×105帕(150公斤/厘米2)。当飞机在空中因故障使液压油漏光时,机上燃油亦可代作液压油使用。
供电系统有直流电源和交流电源及备用蓄电池。
气密舱内的高空设备,可自动保持舱内压力、温度和良好的通风,自动控制舱温在16~26℃范围内。飞机货舱为非气密舱,但有热空气加温和低空通风设备,冬季外场温度0℃时货舱可保持在10℃以上。
氧气系统分气密舱和非气密舱两套。气态氧源储于玻璃钢气瓶中,总容积810升,压力均为147×105帕(150公斤/厘米2)。可供102人使用3小时10分。
燃油系统由供油、压力加油和通气三部分组成。防冰系统分热空气防冰和电加温防冰两种,热空气防冰用于机翼前缘及发动机进气道前缘等部位,电加温防冰用于尾翼前缘、螺旋桨前缘及风挡玻璃等部位。
机载设备通信设备包括DS-3、DF-2短波收发机、JDT-1短波单边带电台、CT-3超短波电台、JT-6A机内通话器等。导航系统为多普勒导航体制,由HZX-1航向姿态系统、BXW-2转弯仪、ZDP-1地平仪和KJ-6C自动驾驶仪等组成。还有WL-7无线电罗盘、WG-3无线电高度表、XS-6信标接收机等供远程导航用。HL-3自动领航仪,可通过自动驾驶仪控制飞机沿预定的航线飞行。DPL-1多普勒雷达、HAL-2航行雷达与HL-3、HZX-1、WL-7等配套使用,可保证飞机昼夜安全飞行。还有WJ-2A护尾器、WD3敌我识别器。
空运、空投、空降设备运-8飞机用于运送物资时,机上装有两台电动绞车,单台拉力15吨,可将大型货物拖入货舱;中小型货物可用机上2.3吨的梁式吊车放置到货舱内任意位置;解放牌卡车可由随机货桥直驶货舱(同时可装两辆)。货舱地板上设有系留装置,保证装机货物在飞行中不发生相对位移。用于空投时,可空投1、2、4及6米规格的空投平台,空投单件最大重量7.4吨。机上设有滚棒装置、侧导轨,保证投货平台出机时间不大于6秒钟。运-8飞机用于运送人员时,货舱内可迅速装上伞兵座椅,可乘坐全副武装士兵96名。机上还设有跳伞钢索等空降设备,一次可空降伞兵82名。如用于运送伤员、货舱内可安装60副担架床,一次可转运重伤员60名、轻伤员23名,还可随乘3名医护人员。
技术数据 外形尺寸 翼展38.0米 机长34.02米 机高11.16米 展弦比11.85 机翼面积121.86米2 主轮距4.92米 前主轮距9.58米 螺旋桨直径4.5米 内部尺寸 货舱 长度13.5米 宽度3.0~3.5米 高度2.4~2.6米 重量数据最大起飞重量61000千克 最大着陆重量58000千克 空机重量35488千克 最大载油量22909千克 最大有效载重20000千克 性能数据 最大平飞速度662公里/小时 最小飞行速度248公里/小时 巡航速度550公里/小时 起飞离地速度238公里/小时 着陆速度240公里/小时 海平面爬升率10米/秒 升限10400米 最大续航时间10小时30分 起飞滑跑距离1270米 着陆滑跑距离1050米
㈣ 世界最先进战机
目前世界最先进的战机 并且已经装备的是美国的F22
F-22战斗机是美国洛克希德·马丁公司与波音公司为美国空军研制的21世纪初主力制空战斗机,主要用于替换美国空军现役的F-15战斗机,在美国空军武器装备发展中占有最优先的地位。2002年9月,美空军正式将F-22改名为F/A-22,确立了F/A-22将兼顾制空与对地攻击双重任务。2005年12月,美国空军兰利空军基地的第27战斗机中队装备的F-22A率先达到初始作战能力(IOC),随后国防部表示F-22A已经达到战备状态。同时美国空军又恢复了F-22这一名称。在2007年进行的一系列演习中,F-22A创造了模拟空战击落144架“敌机”而自身无一伤亡的“神话”。尽管这一数字不可全信,但仍足以佐证F-22A性能的超前程度。
2007年初F-22已经完成交付一个完整的大队,并已开始部署到阿拉斯加和日本冲绳岛。尽管稍后F-22即退回美国基地,但该机已经成为美国干涉东亚事务的重要筹码。2007年8月,美国空军签订了总额50亿美元的多年采购合同,3年内共采购60架F-22战斗机。2007年底,F-22形成完全战斗力。如果预算经费没有大的改变,F-22将在几年内停产,也就是说在其他国家的第四代战斗机开始正式研制之前,F-22将已完成生产装备。
美国空军航空系统部建立了先进战术战斗机系统计划办公室(SPO)。SPO于1983年具体提出了ATF的概念,随后分别向七家主要的航空制造企业发出了各价值100万美元的设计方案合同,包括波音、通用动力、格鲁曼、洛克西德、麦道、诺斯罗普和洛克韦尔下属的北美飞机公司。在要求中,ATF应该能在未来空空、空地战场威胁环境中夺取空中优势,确保美军在全面或高技术的局部战争中夺取绝对的制空权。具体包括五个方面的要求:低可探测性、高机动性和敏捷性、超音速巡航、较大的有效载荷、具有飞越所有战区的足够航程。同年,通用电气和普·惠公司被选入ATF计划,为ATF研制新型发动机。美国空军希望凭借少量的先进的F/A-22抗击大量技术相对落后的敌机,取得制空权。美国方面称其为制空(Air Dominance)战机。
为了在技术水平上彻底超越F-15和苏联战斗机,SPO不断为ATF增加细节的明确要求。包括甚高速集成电路、主动变弯机翼、高压液压系统、不易燃液压技术、液压传动武器挂架、隐身能力、声控指挥控制、保形传感器、共享天线、一体化飞行控制与推进控制、短距起落、矢量推力、人工智能、先进复合材料、先进数据融合和座舱显示、集成电子战系统(主要包括AN/ALR-94电子战系统和AN/ALE-52箔条投放器等)、通信/导航/识别一体化、变速常频发电机、氧气发生系统以及光纤总线等等。1985年9月,美国空军开始发布招标。到1986年7月,七个竞争方案全部提交。经过空军评审,1986年10月31日宣布洛克希德/波音公司的YF/A-22和诺斯罗普/麦道公司的YF-23方案为优胜。1990年6和9月,YF-23和YF/A-22先后开始试飞。
经过半年多的对比试飞,1991年4月23日,美空军宣布洛克希德-马丁公司的YF/A-22获胜。这就是F/A-22最早的原型机。91年8月,F/A-22战斗机进人工程制造和发展阶段。首架F/A-22原型机于1997年4月9日出厂,5月29日首飞,生产型计划于2004年开始装备部队。美空军原计划采购438架,现减为339架。
为配合研制计划的进行,许多空中测试平台也应运而生。其中最为特别的是波音757FTB“空中测试平台”。
F/A-22的材料分布图如下。在机身制造上,F/A-22有着许多独创的新技术特点。例如前机身的舭状边缘,世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框,传统航空材料(铝合金与合金钢)仅占全重的20%,钛合金比例高达36%,复合材料也达到24%。该机的整体式座舱盖尺寸达到了史无前例的3米x1米x0.76米的规模,重达163千克,可承受以相对速度1018千米/小时正面的一只1.8千克重飞鸟的撞击。该座舱盖采用聚碳酸脂透明件,厚度达20毫米,强度达到117~196MPa。该座舱因为强度很大,弹射座椅已经无法使用穿盖方式,改为使用火箭抛射方式。F-22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构。
F/A-22战斗机采用翼身融合体、双发双垂尾布局,综合优化曲面外形,截尖菱形上单翼,V形倾斜双垂尾,全动平尾,S形进气道,使飞机的隐身性能和机动性能得到了很好的折衷(见题图)。据介绍,F/A-22的雷达反射截面积约为0.1平方米,生存能力比目前的常规飞机提高18倍,作战效能是F-15战斗机的3倍。
F/A-22装两台普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。这一特性对于高速突防、快速通过敌防空区极为有效,并可大大提高空中发射导弹的初始速度,使空射武器没有空带限制,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重要。同时,超音速巡航能力还有利于快速追击,利用速度优势提高截击能力、扩大导弹的攻击范围和增加攻击机会。发动机装二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有高的超音速机动性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可达60度。飞机能在空中迅速变换自己的位置,使机头快速指向目标,并能在空中任一位置向敌机发起攻击。F/A-22的爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能都优于F-15战斗机。这些性能指标上的优势使F/A-22具有更强的空中格斗能力,能变被动为主动,变劣势为优势,进行各种超常规机动作战。F/A-22的短距起降能力极佳,能在500米长的跑道上起降。
F119-PW-100在2002年9月获得美国空军颁发的初始使用批准(ISR),标志着该发动机即将投入现役使用。在4000多小时的飞行试验中,F119-PW-100发动机没有发生过一起空中停车或发动机失速的故障,这一极高可靠性的表现是航空发动机历史上前所未有。普·惠公司成功进行了F119的全面的部件和整机试验,其中包括相当于美国空军6年的服役期的耐久试验。严格的试验项目证实了该发动机热端部件的全寿命期能力和其他所有部件的基地维修间隔寿命。所有的试验结果都证实了该发动机满足维修性、性能、操作性和结构完整性的要求。
美空军表示:F119发动在整个飞行试验评估中工作良好,满足或超过所有要求,期望F119在实际使用环境条件下仍保持优良的性能。目前,F119正在进行加速成熟计划AMP的试验,这一计划是F119部件改进计划的一部分。AMP将模拟F/A-22武器系统6到8年的运行时间以及其他恶劣的工作条件。例如,提高了最高涡轮前温度的工作时间,增加加力燃烧室点火器的数目和喷管矢量循环数以及加大发动机的不平衡量使之超出正常预计值。即使在如此恶劣的条件下,F119发动机仍具备较好的性能、可操作性、可靠性和耐久性。迄今为止,普·惠公司已交付36台生产型F119发动机。
F/A-22配备综合航空电子系统。配备综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一。该系统的特点包括:通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平显和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,显著降低了飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。
F/A-22配装APG-77多功能有源相控阵火控雷达(AESA),对3平方米目标的最大探测距离为200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,能探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导弹。另外,它还有很强的侦察能力,所用的电子侦家设备可以比F-4G“野鼬鼠”飞机更精确、快速地测定敌方雷达的坐标位置。美空军还将为F/A-22的APG-77增加合成孔径技术(SAR),以改善其对地武器投放精度。SAR将在F/A-22形成初步作战能力后,作为首个重大改进项目。当SAR成功结合在APG-77上以后,F/A-22采用JDAM攻击时,将使误差减少约50%。由于用SAR部件替代AESA中老式的零部件,要比较便宜,所以从长远观点来看SAR能节省APG-77的费用。下图显示了相控阵雷达的优点,在极短的瞬间内可以进行多项工作。
AN/APG-77雷达可通过F-22飞机上的通用信息处理机(CIP)与其它的传感器和航空电子设备相联。该处理机可对天线的收/发波束方向图进行控制并对所接收到的雷达数据进行处理。这种有源电扫阵列由2000个低功率X波段收/发组件构成。每一辐射单元的发射机和接收机是分置的,这种类型的天线可为支持F-22飞机的空中优势提供必需的灵活性、低雷达截面和宽带宽。较低的寿命周期成本可对增加的复杂性、重量和采购成本进行补偿。APG-77采用了砷化镓(GaAs)技术,一个70mm×3mm的收/发组件可产生10W的射频功率。APG-77本身没有数据处理机。F-22上的两台CIP把雷达同F-22飞机上的其它传感器和电子战系统综合在一起。雷达同飞机武器系统的有效接口就是直接通过这两个CIP来实现的。
APG-77具有先进的抗电子干扰能力,预计装机后,F-22将在强杂波和多目标威胁的环境下具有全天候、全向、全高度空/空和空/地作战能力。据2000年期刊透露,APG-77除去具有聚束式合成孔径方式获得高分辨率外,还采用逆合成孔径技术获得超高分辨率(UHR)。由于其分辨率为约0.3米,一个30米长的目标就会有100个像素来确定目标的大小和形状。这种目标的形状识别能力加上回波频谱特征的计算机比对,使该雷达具有一定的“非合作目标识别(NCTR)”能力。
工作方式 空/空:空/空搜索与跟踪,空战机动(ACM,近程空战格斗),边测距边搜索(RWS),搜索高度显
示,边速度搜索边测距(VSR),边跟踪边扫描,单目标跟踪(STT),袭击群目标分辨,改
善上视搜索(远距搜索),战情提示,通过凹口跟踪技术。
空/地:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图“冻结”),信标,地
面动目标跟踪,地面动目标显示(GMTI)。
空/海:海面目标检测(选用地图“冻结”,中/低海情),固定目标跟踪,地面动目标显示
(GMTI),地面动目标跟踪(GMTT)。
作用距离 160n mile(用VSR方式对上视/下视迎头目标)
160n mile(用RWS方式对迎头或尾追目标)
80n mile(用增强实波束地图测绘方式对导航地形图和地面目标探测)
40n mile(使用GMTI方式对陆地和海面目标)
10n mile(用ACM方式自动锁定被探测到的第1个目标)
31n mile(用STT方式自动锁定第1个目标)
扫描范围 格斗状态:30°×20°(正常),10°×60°(垂直扫描)
跟踪能力 同时跟踪10个目标
波束锐化 8:1(DBS1),64:1(DBS2)
ISAR 像素的目标尺寸为0.3m,30m长目标有100个像素
天线型式 有源相控阵列
天线直径 约1m
T/R组件 2000个
组件功率 10W/组件
MTBF 整机 400h
天线 2000h
冷却方式 液冷
根据军方对F-22飞机的探测距离远的要求,雷达设计师对有源和无源阵列及其体积、重量和电源作了论证比较后选择了有源电扫阵列。虽然有源电扫阵列在技术和费用方面的风险较高,但能获得较宽的射频带宽并实现远距离探测。6位相移T/R组件设计本身代表了一种复杂的折衷,即对发射功率、效率和增益等参数作相互折衷选择后以得到一个可承受的T/R组件性能结果和可承受的最终成本,对GaAs芯片的多次研制评估后达到这种平衡。接收机使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性佳和重量轻的优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用的大量振动隔离措施对频综器的离散频谱产生有效的控制。电源使用高密度电源并采用分布式设计,这样做大大提高了雷达的可靠性和可维修性。
2001年5月,诺斯罗普·格鲁曼公司提出将洛克希德·马丁公司为JSF联合攻击战斗机设计的有源电子扫瞄阵列雷达用于F/A-22战斗机的可行性。据诺·罗公司介绍,由于F/A-22的设计方案在该项目进入工程制造与发展阶段(91年8月)时即已定型。因此经过这么多年的发展,JSF联合攻击战斗机的雷达远比F/A-22先进得多。正是由于这种技术上的先进性,使得JSF的雷达系统售价仅相当于F/A-22雷达的一半,重量更轻,作战能力相当,其中空对地目标定位能力比F/A-22雷达还要强。成本问题也部分导致了两种机型在生产数量上的巨大差异。然而,到目前为止,JSF上的系统还没有被批准用于F/A-22上。这是因为系统集成和测试的成本也很高,阻碍了系统被用于其它设计。
武器方面,F/A-22配备一门口径M61A2 20毫米机炮;可挂4枚发射后不管AIM-120C中距空空导弹和2枚AIM-9X近距导弹,还可挂HARM“哈姆”高速反辐射导弹,AGM-154联合防区外发射武器,GBU-32联合直接攻击弹药,JASSM联合防区外隐身空地导弹,WCMD风修正子母弹,GBU-22“宝石路”III型制导炸弹等。炮口和弹舱门均装有能够快速开启的舱门,轻巧敏捷的弹舱挂架还具有快速伸出并弹射弹药的功能。使得这些开口都得到了保护,提高了隐身性能。
2002年4月美空军为使F/A-22具有悬挂标准重量250磅(113千克)的小型炸弹(SDB)的能力,计划将原本设计在武器舱内的环控系统导管去掉。SDB目前正在由波音公司和洛克希德·马丁公司进行竞争。如计划实现,F/A-22战斗机可内挂多达8颗SDB,显著增强对地攻击能力。目前武器舱仅为内挂AIM-120C和JDAM设计,设计时环控系统导管穿过武器舱,不便于挂载其他武器,因此必须移走。环控系统导管的作用在于将发动机吸入的空气引到环控系统,为飞机的航空电子设备和飞行员提供冷却用气体。这项从武器舱内移走环控系统导管的工作,可能在2003财年开始进行。
F/A-22战斗机的空重为13.6吨,最大起飞重量27吨,最大飞行速度M2.1,作战半径1500公里。F/A-22战斗机的研制和生产总费用达到了700亿美元,出厂价格预计每架为7200万美元,是目前世界上最贵的战斗机。
作为第四代战斗机,F/A-22战斗力倍增,而可维修性大大提高。F/A-22将比它所替代的第三代战斗机可靠得多。与F-15相比,F/A-22飞机保障所需的资源明显减少,作战能力却明显提高。这样F/A-22是真正意义上的战斗力倍增器。从F/A-22设计伊始,就注重保障性设计,目的是降低F/A-22的使用与保障费用,由此将使F/A-22飞机20年服役费用只有F-15同样使用年限的一半。过去保障性设计只是在飞机设计全过程的最后阶段才给予考虑;但在F/A-22的飞机部件或系统图纸设计阶段,维修人员就与设计工程师及制造工程师一起,参与飞机部件或系统的设计、制造及维修工作。设计、生产、维修三方在保障性设计方面需要通力合作。生产一线使用的工具,如果对维修保障有用,也推广应用到维修一线。例如,工厂生产线上使用的座舱盖安装吊车,已经应用在部队。F/A-22与F-15相比,可连续出动架次是F-15的两倍,可靠性指标也是F-15的两倍,每飞行小时只需要0.5个直接维修工时,再次出动检修时间是F-15的2/3。此外,部署一个F/A-22中队(24架飞机)值班30天仅需8架C-141运输机,而部署一个F-15C中队则需16架C-141运输机;部署F/A-22中队所需的车间设备(如机轮和轮胎、弹射座椅、飞行员装备等)和飞机备件也都比F-15明显减少。
F/A-22机身底部离地面只有0.9m,这样,几乎所有的部件或系统都在肩膀高的高度范围之内。模块化结构的航空电子系统,采用了目前民用计算机相当流行的即插即用(P&P)技术,排除故障既方便又迅速。机内自检技术可以将故障诊断系统到外场可更换模块(LRM)即可插拔电路板卡,实际上是一个可确定故障等级的专用电子卡。故障过滤技术系统可以确定故障危险等级以确定是否在座舱向飞行员发出提示甚至告警信息。重要故障数据记录使得维修人员知道什么时间什么部件发生什么故障。F/A-22飞机上拥有能为飞行员供氧的机载制氧系统(OBOGS),因此不需要地面液氧设备。为保证飞行安全,在油箱油量下降时,需给油箱充惰性气体。因此,F/A-22拥有机载惰性气体制造系统(OBIGGS),用其输出的氮气给油箱充气。F/A-22还拥有1个辅助动力装置(APU),因此不需要地面电瓶车。F/A-22的操作尽可能简单,例如,只需要4个简单的步骤,就可以使发动机启动。总体上看,F/A-22再次出动准备包括给飞机补充油料、弹药,以便飞机能再次升空作战。F/A-22允许航炮装弹和导弹挂装同时进行,而在其他战斗机上,则必须严格按先后次序进行。F/A-22采用单个加油点、单个耗材状态检查点。F/A-22采用气动液压伸缩式导弹发射架,以防飞机再次出动准备期间发生走火。
F/A-22系统具有可靠性高、保障备件少、空运保障量小等特点。它的航空电子系统采用容错技术,当某一电路板发生故障时,系统能自动进行重构。该电子系统应用液冷技术,利于延长系统寿命。此外,在研制期间,航空电子系统就经历了综合分析、研制测试和全规模测试,这些测试比传统的军用标准测试更加严格、时间更长。例如,电子设备测试的热循环次数是军标的10倍,高速震动的振动时间也是军标的10倍。
近期F/A-22武器系统有新进展。美EDO公司从洛克西德·马丁航空公司获得了一份940万美元关于其先进中程空空导弹发射器的合同,合同还包括140万美元的先进材料采购经费,经洛克西德公司批准,该先进材料将由EDO公司的船舶与飞机系统工厂生产。EDO的首席执行官称,这一合同巩固了EDO公司作为一个用于飞机上的气动发射机构的供应商的地位,这种气动发射机构将在21世纪装备部队。EDO公司的武器弹射产品是公司成长战略的一个核心产品,这种专用产品广泛用在国内和国际的飞机上,包括未来的联合攻击机。这种导弹弹射发射装置称为LAU-142/A AVEL,可使挂装在飞机内部的武器安全与飞机分离。AVEL使用了一种高可靠性、非化学能系统。当在飞行中接到发射导弹的指令时,AVEL系统充气,然后将导弹安全地推射出去,导弹非常迅速地穿过临界空气流动层。
2001年8月,F/A-22研制成功10年后,美国终于下定决心投入巨资批量生产F/A-22战斗机。国防部次长阿尔德里奇宣布,将正式投产F/A-22“猛禽”战斗机,以替代目前正在服役的F-15机群。洛克希德·马丁公司将承接生产295架F/A-22的生产订单,如果价格成本令军方满意,五角大楼将会增加订数。
由于订购计划的确定,F/A-22的其他试验计划也开始加速进行。如近期F/A-22进行了被弹试验,即抗毁损能力的试验。试验中用高射炮弹向停放在实验室内的F/A-22射击,F/A-22的部分蒙皮损坏,但主要结构未受大的影响。这证明了F/A-22的机体结构可以顶住少量小型高炮炮弹的攻击。
目前美国空军已经为F/A-22战斗机的首支作战联队选定基地,即著名的弗吉尼亚州兰利空军基地。首批F/A-22计划于2004年9月进驻该基地,2005年12月将具备初始作战能力。之前美空军根据F/A-22战斗机作战联队驻扎的最终环境影响的声明中有关的信息、分析以及公众的态度,做了详细的研究报告。可见环保力量的强大。最终认为驻扎兰利基地符合美国的国家环境政策法案NEPA以及政府关于NEPA中环境质量的规定。
具体工作包括:
·在基地建立三个战斗机中队,包括72架F/A-22战斗机和6架备用机。F-15“鹰”战斗机被替换。该工作将于2002年开始;
·在基地为训练和作战部署提供管理;
·为
全长 18.92m
全宽 13.56m
全高 5m
空重 13636Kg
最大起飞重量 27273Kg
超音速巡航时飞行速度 1590km/h
高空最大飞行速率 M1.35
海平面最大飞行速率 1482km/h
升限 15240m
㈤ 飞机环境控制系统的温度控制
温度控制系统合理地控制热空气和冷空气,对座舱的热载荷进行平衡,以达到控制座舱温度的目的。热空气通常可直接从发动机压气机引出,冷空气由飞机制冷系统提供。低温冷空气与高温热空气经过温控装置适当混合后,送入座舱或设备舱,以保持需要的温度。座舱温度调定后通常由温控装置自动控制,必要时也可以人工调节。现代飞机机载电子设备日益增加,也会产生大量的热,这不仅使电子设备的温度环境恶化,对座舱温度也有很大的影响,因此必须对电子设备进行冷却。电子设备的冷却,因消耗功率大,要求条件高,是飞机座舱温度控制中的一个重要问题。随着战斗机座舱热载荷的增加,除座舱空调外,飞行员还可穿着具有热调节功能的通风服或液冷服,直接保持适宜的温度。
㈥ 飞机是单座的好还是双座的好
战斗机使用单座或双座,主要是根据战斗机的用途来的,并不一定双座就比单座机的效率高。基本上,制空为主的话,操作任务相对简便,单人即可,避免人员浪费。 而如果战斗机需要兼顾对空、对地多用途的话,一个人要兼顾驾驶和作战的任务就太繁重了,此时,前座驾驶,后座领航及武控等。再有就是教练机,必然是双座的 比如,武装直升机ka50最初的单座机,因为操作任务太繁重,因此又出了双座机 后座也能够进行飞行控制,但视野肯定没有前座好。双座机在对地攻击等方面的作战效率确实要高于单人机,双座机的分工可以减轻飞行员的工作压力,特别是对地攻击时要操作大量的导航、瞄准、攻击、制导等各方面的航电系统,一个人很难应付得过来,同时在对地攻击时,飞行员不仅要面对空中的威胁,还要在大量的高炮、防空导弹中穿行,独自一人的工作压力会非常大,再加上复杂的航电系统,所以配上两个人较单人机更有优势,同时双座机有两双眼睛在观察座舱外的情况,对周围的环境意识要远远好于单座机。但是这并不表示,双座机在所有的作战效率上都高于单座机。比如纯空优战斗机,基本上一个人即可完成所有的操作,没有必要设双人。设置双人座也将带来明显的不利因素首先要配置两套操纵系统,相应的环控系统、生命保障配置,同时机体也必须相应做出调整。因而双座机将明显比单座机来得沉重和复杂,对于战斗机和机动性和成本控制都不利。对于空优战机而言,机动性无疑是非常重要的,没有飞行员愿意白白增加这些不能在空战中丢掉的死重吧?同时空战的工作本来一个飞行员即可完成,第二个飞行员也帮不上太多的忙,上去了一旦被击落,就是两个人的事情了。所以现代的纯空优战机上基本都是单人战机。 至于F-4和F-14这两种飞机比较特殊,至身于60~70年代,这两种飞机的主要任务是在空战中发射麻雀和不死鸟这两种中远距导弹,而以当时的技术水平,显然要操作雷达和发射中远距导弹显然是相当复杂和繁琐的,如果只有一个飞行员,那么将来不及操作那套复杂的超视距空战系统,所以F-4和F-14都有武器官,后来的技术进步了,操作雷达等等系统的复杂程序降低到可以接受的程度的时候,自然空优机又变成单座为主了。后座一般是武器控制官,主要负责对地、对海这类武器的搜索、跟踪、瞄准、发射工作,同时后座也可能会负担有领航员的工作。 双座飞机的视野一般还是前座更加好,后座飞行员的前视和下视视野一般受到比较大的遮挡,比如F15E、比如JH-7A,所以空战一般由前座完成,后座在空战中,帮忙看看两边和上方也对SA很有帮助;再如SU30这样的双座机,虽然后座的视野在很大程度上得到了保证,但是,SU30那个高耸的背,也为飞机增加了很多的阻力,对飞机的加速性、极速均有明显的影响。况且双座机一般不是空战的主力,除了教练机这类的,一般不太在意后座的前视及下视情况。PS:以上为某92作品,由某92转载,另:战斗机的终结者是无人机。。。。