P-530
继 F-5A 在世界军火市场上大获成功之后,1965 年,诺斯罗普公司开始研制一种新的战术轻型战斗机,其性能预计将优于当时尚在发展之中的 F-5E/F“虎”II。公司进行的空气动力等研究表明,制造一种性能远胜于 F-5 的战斗机在技术上是可行的。公司把这个项目编号为 P-530。
P-530 的动力装置将是两台 13,000 磅的通用电气 GE15/J1A5 涡轮风扇发动机。GE15 是一种双转子发动机,其核心机是由 B-1 轰炸机所使用的 F101 涡扇发动机缩小而来。它的十级压气机可以产生高达 25:1 的增压比。GE15 是一种小涵道比涡扇发动机,涵道比仅为 0.25,外涵气流起的主要作用在于降低尾喷管的温度,因此经常被戏称为“漏气的涡喷发动机”。不过正是因为外涵气流的存在,发动机尾喷管对冷却性能的要求就比较低,可以使用轻型低价的材料制造。GE15 的加力推力为 14,300 磅,与 J79 涡喷发动机的推力相仿,但重量只及后者的一半,经济性也好得多。
机翼形状与 F-5 非常相似,1/4 弦线处后掠角为 20°,后缘无后掠。机翼最初是带 5° 下反角的上单翼,但在之后几年里,安装位置逐渐下移,最后定为中单翼。翼面积 400 平方英尺,比 F-5E 的 186 平方英尺要大得多。机翼采用了可变弯度技术,呈直线形的前缘和后缘内侧都铰接有襟翼,只有在略小于一半翼展的后缘外侧安装了传统的副翼。1968 年,前缘襟翼被分割成了前后两段,以提高其在安装位置降低后的升力系数。机翼前缘安装有边条(“前缘翼根延伸段”,Leading Edge Root Extension,LERX),边条从翼根向前逐渐变窄,在座舱位置融入机身。边条使飞机获得了在迎角超过 30°(后来甚至达到 40°)时的超失速机动性能;在高迎角情况下,它增加的升力约为机翼升力的 50%。而将边条延伸到发动机进气口之前,也可以使进入进气道的气流更加顺畅,并在高迎角情况下,保证发动机获得相对稳定的充足气流,以避免熄火。此外,两侧边条在进气口之前、靠近机身处,都挖有很长的纵向狭缝,可以防止超音速飞行时,空气在进气口前堆积;而在低速和高迎角情况下,它们又可以防止进气口前、流过机身的附面层气流发生分离。1968 年,边条被进一步加大,向前一直延伸到机头附近。
最初的设计中,发动机前有很长的进气道,位于机翼前方的进气口呈半圆形,中间有可调式激波锥。然而到 1971 年,由于认识到 2 马赫的飞行速度并不是一项重要的设计指标,激波锥就被取消了。大约在同时,进气道也做了缩短,被重新置于边条翼下。由于此时大面积的边条翼看起来就象是眼镜蛇头,诺斯罗普就给 P-530 取名为“眼镜蛇”(Cobra)。1970-1971 年间,对进气道设计做了进一步修改,最终确定的形状为斜椭圆形,边缘固定,并略带圆弧。进气口上缘与边条下表面之间相隔 4 英寸,与机身之间则隔有一块大面积的矩形隔离板。
P-530 的尾翼设计起初非常传统,采用了安装位置居中、略微靠下的整体式水平尾翼。最初只设计有一片垂直安定面,但由于 P-530 具有高迎角飞行能力,一片垂直尾翼就略显不足,因为它在高迎角条件下会被机翼遮挡。为了解决这个问题,后来改用了双垂尾设计,每片面积大约相当于原先单片垂尾的一半;并且向外倾斜近 45°,以保证它们被置于自由气流之中。为减少飞机横滚过程中的相互干扰,方向舵高度只及垂直安定面的一半。1969 年,垂直安定面的面积被放大了将近一倍,位置也向前挪动,使得垂尾与机翼有部分重叠。1970 年末,垂尾被进一步放大,外倾角也减小到了仅 18°。同时,平尾也被放大,并尽可能地向机尾后移。
P530 早期构型模型,双垂尾向外倾斜近 45°,具有进气激波锥,整体式座舱盖
设计过程中采用了放宽静稳定度技术,飞机在纵向上并不稳定,机头有上仰倾向。空战机动性能因此而得到了大幅度的提高,现在,制约因素只剩下了飞行员自身。然而,诺斯罗普对 1960 年代的线传操纵系统的可靠性存有疑问,因此仍然沿用了传统的机械操纵系统。
P-530 的座舱盖为气泡式无框结构,从而为飞行员提供了 360° 方向上的开阔视野;从机头或机身两侧向下看的视野也十分良好。
P-530 的最大起飞重量估计在 40,600 磅左右,最大速度预期可以达到 2 马赫。机载武器包括布置在机头下方中心线上的一门 20 毫米 M61 转管式机炮,和两侧翼尖的“响尾蛇”空-空导弹。此外,七个武器外挂架(每侧翼下三个,机腹中心线一个)还可以挂载多种导弹和炸弹。
P-530“眼镜蛇”的潜在用户,是那些需要并且有能力承受一种性能优于 F-5A/B 的西方国家,首选的对象是那些洛克希德 F-104“星战士”的用户;此外还有包括伊朗在内的一些中东国家。据估计,P-530 项目的发展费用在三亿五千万到四亿美元之间,如果总计采购量与 F-5 持平,单机价格将在二百万左右。1971 年 1 月 28 日,诺斯罗普向全世界公布了它的 P-530 项目,它还制造了一架 P-530 的模型,并且进行了 5,000 小时的风洞试验。然而,这个项目最终也没能招揽到买主。
P530 YF-17 F/A-18 的演进
ADF、F-XX 和 LWF
早在 1965 年,美国空军就开始了新一代高性能战斗机的方案论证,这其中包括重型截击/空优战斗机 F-X 和轻型“先进昼间战斗机”(Advanced Day Fighter,ADF)。F-X 为 40,000 磅重量级,将装备先进的精密雷达设备和远程雷达制导空-空导弹;而 ADF 则为 25 ,000 磅重量级,其推重比和翼载荷与米格-21 相比,至少应胜出 25%。ADF 的总体构想与朝鲜战争后导致 F-104A 出现的指导思想十分相近。
1967 年,2.8 马赫的米格-25“狐蝠”的出现给五角大楼的分析家们带来了恐慌,并且促使美国空军战斗机计划进行重新定位,而其中高性能再次成为首要的考虑因素。F-X 日后发展成为装备先进电子设备和远程导弹的 F-15“鹰”战斗机,而 ADF 却被暂时搁置起来。
ADF 的设想得以生存下来,得益于前战斗机教官约翰.博伊德(John Boyd)少校,以及在负责系统分析的助理国防部长办公室任职的文官皮埃尔.M.斯佩(Pierre M. Sprey)。他们两人都不喜欢现有的 F-X 设想,而倾向于一种相对简单的设计方案。1960 年代末,他们提出了 25,000 磅重量级的 F-XX 设想,这是一架具有高续航力的专门的空优战斗机,只装备最低限度的电子设备,也没有远程导弹。后来的研究把重量进一步减到 17,000 磅。这项设想遭到了众多反对意见,因为有些人把它看作是对现存的 F-X 计划的威胁。然而,五角大楼决定在较低的层次上继续 F-XX 项目,以备 F-X(即 F-15)项目出现延误。
1969 年,五角大楼在一份备忘录中建议空军和海军接受 F-XX,以分别取代 F-15 和 F-14,因为后两种飞机正变得日益昂贵。但两个军种都强烈反对这一提议,F-14 和 F-15 项目也依旧照常进行。
当时的国防部副部长戴维.A.帕卡德(David A. Packard,他于 1969 年随尼克松新政府上台)坚决主张恢复原型机竞争的做法,认为这是遏止新型武器系统费用持续上涨的出路所在。1960 年代,在国防部长罗伯特.麦克纳马拉(Robert MacNamara)的领导下,奉行的是“一揽子采购”(Total Procurement Package)的指导思想,一种飞机甚至在首架原型机试飞之前,就已经被批准投产,更不用进行设计方案的竞争性试飞。这导致了洛克希德 C-5A“银河”和通用动力 F-111 等颇具争议的飞机的产生。 这两种飞机的研制都遇到了耗资巨大、旷日持久等问题,而且一再地要求追加经费。而根据新的原型机竞争的指导思想,空军部长罗伯特.C.西曼斯(Robert C. Seamans)制定了一系列基本原则,以限制对每个新型武器项目的初始投入,并将初始性能指标和军用设计说明书都保持在较低的水平。1971 年之前,博伊德一直在空军原型机研究大队(Air Force Prototype Study Group)工作,从而得以在原型机竞争的思想重新开始时兴的时候,推广他的想法。
一个名为“轻型战斗机”(Light Weight Fighter,LWF)的项目此时进入了帕卡德的视线。1971 年 1 月 16 日 ,五角大楼向工业界公布了一项方案征集书(Request For Proposals,RFP),要求研制一种具有高推重比和高机动性能,总重不超过 20,000 磅的战斗机。设计并不追求与米格-25 相当的性能,而是把重点放在那些被认为是未来空战最有可能出现的情况:高度 30,000-40,000 英尺,速度 0.6-1.6 马赫。重点是转弯率、加速性和航程,而不是高速度。小尺寸被加以强调,因为在越南上空的战斗表明,仅仅依靠目视,要发现小尺寸的米格-17/21 十分困难。这份方案征集书确定了三个主要目标:飞机应当充分利用各项新兴技术;减少全尺寸发展和生产过程中的风险和不确定因素;提供较广泛的技术选择,以满足未来军用硬件方面的需要。
P-600 和 YF-17
诺斯罗普相信,它的 P-530“眼镜蛇”计划可以作为参与 LWF 竞争的基础,尽管前者迄今也未能吸引到任何顾客。参与竞争的方案公司编号 P-600。在外形上,P-600 与 1971 年时的 P-530 几乎一模一样,不同的是,P-530 根据设想是一种具有出色对地攻击能力的多用途战斗机,而 P-600 则是一种纯粹着眼于空战的验证机,除了一门机炮和翼尖的“响尾蛇”导弹外,没有其它武器。
P-600 将安装两台通用电气 YJ101-GE-100 涡扇发动机,单台加力推力 15,000 磅。J101 是 P-530 计划使用的 GE15 发动机的发展型。并列安装的两台发动机彼此挨得很近,从而可以减轻在一台发动机失效情况下的推力不对称问题。P-600 的最大起飞重量最初只有 21,000 磅,但很快就增加到了 23,000 磅。为了减轻重量,起落架和 P-530 相比要简单得多。同时,机体结构的很大一部分采用了石墨纤维材料,其中包括边条、副翼、襟翼、减速板、垂直安定面前后缘、方向舵和许多机身舱门。
YF-17 模型进行风洞测试
机头上方安装有空中受油接口。M61 机炮也从机头下方挪到了上方。
由于此时诺斯罗普管理层对线传操纵系统的可靠性有了足够的信心,这项技术就在 P-600 上得到了应用。
P-600 的座舱和 P-530 大体相同。它安装有一套利顿 LN-33 惯性导航系统。根据美国空军的要求,诺斯罗普不打算使用昂贵的多模式雷达,因此机头被设计成狭小的尖锐圆锥形状。不过 1974 年 4 月,诺斯罗普与罗克韦尔公司签订了一项合同,由后者负责提供一种紧凑型雷达,其相控阵天线可以安装在狭窄的机头空间内。
其它还有四家公司提交了设计方案:波音、通用动力、凌-特姆科-沃特和洛克希德。1972 年 3 月,空军参谋部判定波音的 908-909 型为首选方案,通用动力的 401 型和诺斯罗普的 P-600 为其次,而沃特 V-1100 和洛克希德 CL-1200“枪骑兵”(Lancer)则被淘汰。在进一步研究之后,资源选择管理局(Source Selection Authority)对通用动力和诺斯罗普方案的评价超过了波音方案,于是 1972 年 4 月 13 日,通用动力 401-16B 型和诺斯罗普 P-600 被选中进行进一步发展,同时签订了采购两架 YF-16 和两架 YF-17 的合同。编号前缀使用“Y”(发展)而不是“X”(实验),表明它应用的技术既包括成熟的,也有试验性的。YF-16 将装一台普拉特.惠特尼 F100 涡扇发动机,而 YF-17 则装两台通用电气 YJ101-GE-100 发动机。根据“成本+固定费用”原则签订的合同涵盖了原型机的设计、制造和试验,以及为期一年的试飞, 美国空军此时仍然对 F-15 战斗机一往情深,把 LWF 看成只是一个技术验证项目,而不是以批量生产为目的。空军同时还与普.惠和通用电气签订了合同,由前者负责研制一种适合单发战斗机使用的 F100 涡扇发动机的专门型号;后者则负责研制较小的 YJ101 发动机。
第一架 YF-17(72-1569)于 1974 年 4 月 4 日在加利福尼亚州霍索恩(Hawthorne)出厂,随后被送往爱德华兹空军基地(Edwards AFB)。6 月 9 日,汉克.舒托(Hank Chouteau)驾驶它从爱德华兹空军基地起飞,完成了首次飞行。6 月 11 日,YF-17 成为了第一架不使用加力便在平飞中超过音速的美国战斗机。8 月 21 日,第二架原型机(72-1570)也进行了首飞。两架原型机先后共完成了 288 架次、345.5 小时的试飞。
首架出厂的 YF-17(72-1569)
试飞一启动,YF-16 与 YF-17 之间的竞争也开始了。空军努力使尽可能多的飞行员获得驾驶两种飞机的体验。尽管 LWF 的原型机之间从未直接对垒,但它们分别与美国空军的现役战斗机、以及米格-17/21 交过手。(美国空军通过各种渠道获得的米格战斗机都在内利斯空军基地[Nellis AFB]供研究用。)
AWF 时来运转,但好运不属于“眼镜蛇”
就在此时,比利时、荷兰、丹麦和挪威等四国政府开始考虑更换 F-104G,它们组成了“多国战斗机项目组”(Multinational Fighter Program Group,MFPG)来选择替代者,并且商定四国将采购同一种飞机。当时主要的候选机型有诺斯罗普 YF-17、达索“幻影”F.1、萨伯 JA37“雷”和通用动力 YF-16。由于美国 ACF 竞争的获胜者将最有希望获选,MFPG 希望在向美国获选者做出任何承诺之前,先看看美国自己是否会购买这种飞机。
在美国空军内部,对 LWF 存在着强烈的偏见,因为他们始终把它看作是对 F-15 项目的威胁。然而 LWF 有可能获得欧洲大笔订单的前景吊起了某些空军高级军官的胃口,他们现在终于不再把这个计划看成是纯粹的技术验证项目了。为了试图说服 F-15 的支持者(这个目的最后也的确达到了),说明 LWF 项目不是针对他们的威胁,国防部把它的名字改成了“空战战斗机”(Air Combat Fighter,ACF)。
从这张 YF-17 的照片上,可以清楚地看到边条上的狭缝
1974 年 9 月,国防部长詹姆斯.R.施莱辛格(James R. Schlesinger)宣布,他正考虑将 LWF 竞争的获胜者投入批量生产,以满足美国空军、海军和出口的需要。在此之前,LWF/ACF 项目在很大程度上被看作是美国空军进行的一项学术性试验,但欧洲大笔订单的前景促使空军改变了主意,开始考虑将这个飞机大规模地投入现役。然而,设计的着重点也由一种单纯的空优战斗机转到了一种多用途飞机。各方商定,ACF 将对在美国空军服役的 F-15 起补充,而不是替代作用,从而多少减轻了空军关于它可能排挤“鹰”项目的担忧。LWF(现在,在国防部的新闻材料里严格地称其为 ACF)的生产型将装备较大的雷达天线,从而具备一定的超视距空战能力。1974 年 9 月 11 日,美国空军宣布采购 650 架 ACF,并有可能将总采购量增加到 1,400 架,甚至更多。这一举动向那些潜在的北约客户表明,美国空军将坚定地支持这一新型战斗机。
尽管诺斯罗普的竞争方案显示出出色的操纵品质,在某些方面也的确十分优秀,但 1975 年 1 月 13 日,空军部长约翰.麦克卢卡斯(John McLucas)还是宣布 YF-16 在 ACF 竞争中获胜。YF-16 比 YF-17 略快一些。F100 发动机已经在其它一些现役军用飞机上使用,经历过考验;而 J101 却是一种新型的、相对缺乏使用经历的发动机,在设备、零配件供应和材料编写方面还需要有大量的投入。而且,J101 被认为推力稍显不足,不象 YF-16 的 F100 那样是真正的涡扇发动机,还受到应用范围有限的困扰。此外,YF-16 有着比 YF-17 更大的任务弹性,而且价格也比后者略低一些。
如果不是美国海军期望得到一种新型战斗机,这本来会成为诺斯罗普方案的最终结局。1974 年 8 月,美国海军的 VFAX 项目被国会取消,代之以 NACF。后者要求海军从 ACF 的两个竞争方案中选出它自己的战斗机。诺斯罗普决定联合麦克唐纳-道格拉斯公司推出一种 YF-17 的改进型参与竞争。这项设计最终演变为 F/A-18“大黄蜂”(海军于 1975 年 5 月 2 日订购)。第二架 YF-17 作为“F-18 的原型机”(真正的 F/A-18 要到 1978 年 11 月才试飞)被用作发展工作。
F-16 与 YF-17 在竞争海军战斗机
在 LWF/ACF 项目期间,两架 YF-17 共进行了 354.5 飞行小时的试验(包括 13 小时的超音速试飞)。试飞中达到的最大持续迎角为 63°。
涂成迷彩色的为第 2 架 YF-17,此时正做为“F-18 的原型机”进行试飞,注意机鼻外形作了修改
第 2 架 YF-17 曾作为 F-18L 陆基型原型机向法国推销,涂上了法军机徽
F-18 原型机
1976 年,70-1569 号 YF-17 被送往国家航空航天局(NASA)位于爱德华兹空军基地的德莱顿飞行研究中心(Dryden Flight Research Facility),为美国海军进行基本阻力研究。
70-1569 号机现在陈列在加州霍索恩的西部飞行博物馆(Western Museum of Flight)。70-1570 号机则陈列在佛罗里达州彭萨克拉(Pensacola)的美国海军航空博物馆(US Naval Aviation Museum)。
性能数据
两台通用电气 YJ101-GE-100 涡轮喷气发动机,单台加力推力 15,000 磅
最大速度:2.0 马赫(1,320 英里/小时,高度 40,000 英尺)
实用升限:60,000 英尺
最大航程:2,800 英里
空重:21,000 磅
总重:23,000 磅
最大起飞重量:30,630 磅
翼展:35 英尺
机长:55 英尺 6 英寸
翼面积:350 平方英尺
武器:1 门 20 毫米 M61A1 机炮。两侧翼尖各可携带 1 枚 AIM-9“响尾蛇”空-空导弹。4 个翼下挂架和一个机腹中心线挂架
英文原文请见:http://home.att.net/~jbaugher4/f17.html
美国F-18大黄蜂舰载战斗机 [本章字数:7555 最新更新时间:2009-09-23 09:00:00.0]
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【战机简介】
F-18是一种舰载战斗机,A-18是一种舰载攻击机.由于二者是在同一原型机的基础发展起来的,即一机两型,机体完全-样,只是在武器装备上有所差别,所以统称F/A-18,绰号也一样叫“大黄蜂”.
【研制改进】
1974年正当美国空军提出“轻型战斗机”计划,并开始研制原型机的时候,美国海军也提出了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.1974年诺斯罗普公司的YF一17在YF一16的原型机竞争中失败,幸运的是诺斯罗普的工作没有白做,1975年他们的YF-17被海军选中,这就是F/A-18的原型机.从1986年开始,麦道公司在F/A-18A/B型的基础上改进生产了F/A-18C/D。
1976年1月美国海军又与麦道公司签定合同并以麦道公司(现已并入波音公司)为主与诺斯罗普公司一起联合研制 F/A-18“大黄蜂”。麦道公司由于研制舰载飞机比诺斯罗普公司更有经验而被选为负责制造前机身、座舱、机翼、水平安定面、起落架和阻拦钩,以及全部飞机的总装。诺斯罗普公司负责发展工作的30%,制造工作的40%。后经过进一步的原型机试飞,生产型制造、试飞。F/A-18A/B的第一架原型机于1978年11月18日首飞,1980年5月交付美国海军。到1983年1月初步形成作战能力。此外,大黄蜂还成为以下七个国家/地区广为应用的空战机型:澳大利亚、加拿大、芬兰、科威特、马来西亚、西班牙、瑞士。加拿大订购138架,澳大利亚订购75架,西班牙订购84架,均已部分交付使用.F-18A大黄蜂是单座、双发舰载战斗攻击机。有YF/A- 18A/B、F/A-18A、RF-18A、F/A-18B、F/A-18C和F/A-18D等6种型别,共生产了1137架,其中150架是双座教练型,112架是侦察型。
造价:1992年时单机出厂价为2700万美元
【型号演变】
F-18A大黄蜂是第1种生产型,主要用于舰队防空和舰载攻击机的护舰,有些飞机也用于执行空对面攻击任务。用来取代A-4和A-7单座攻击机。1983年F-18A担负作战任务,很快成美国海军战斗群的顶梁柱。美国海军共生产了371架F-18A型机。F/A-18B。是A型机的教练型,串列双座,可用于作战,正式编号为TF/A-18A,燃油携带能力比F/A-18A下降6%。共生产了39架。
主要的火力控制设备包括AN/AVQ-28平视显示器、AN/AYK-14中央任务计算机(2台)、AN/APG-65脉冲多普勒雷达、多功能显示器、外挂物管理装置、AN/AWG-21反辐射导弹(AGM-78)控制器等。执行空对地攻击的机型座舱中的显示器有些变化,并装备有前视红外(FLIR)和激光光点跟踪器(LST)。
F-18A大黄蜂战斗机的武器控制系统包括攻击显示分系统、数据处理分系统、参数测量(传感器)分系统和外挂物管理/控制分系统等4个主要部分。
攻击显示分系统包括AN/AVQ-28平视显示器和3个完全一样的阴极射线管下视显示器-多功能显示器(MFD)、主监控显示器(MasterMonitorDisplay-MMD)和水平情况显示器(HorizontalSituationDisplay-HSD)。主监控显示器显示所有飞机系统的告警信息和资询信息。它也是多功能显示器的备用设备,能显示前视红外信息。水平情况显示器是主要的导航显示器。数据处理分系统包括大小30余个计算机,如AN/AYK-14中央任务计算机(2台并行工作)、雷达信号处理机、雷达数据处理机、外挂物管理计算机、显示计算机、飞行控制计算机和大气数据计算机等,全部程序大约有779K。表3.1列出了主要几种可编程和ROM计算机的CPU和存储容量。
参数测量分系统包括AN/APG-65雷达、AN/ASN-130惯导装置、AN/AAS-38前视红外装置、AN/ASQ-173激光照射/测距器和大气数据传感器等。
外挂物管理和控制分系统包括AN/AYQ-9外挂物管理系统和AN/AWG-21导弹控制器等。
在海湾战争中,F/A-18是美国舰队的主力作战飞机.F/A-1B采用单座双发后掠翼和双立尾的总体布局.机翼为悬臂式的中单翼,后掠角不大,前缘装有全翼展机动襟翼,后缘有襟翼和副冀,前后缘襟翼的偏转均由计算机控制.停降在舰上时,外翼段可以折叠(副翼位于外冀后缘).翼根前缘是一对大边条,一直前伸到座舱两侧,据说因此可使飞机能在60度的迎角下飞行.机身采用半硬壳结构,后机身下部装有着舰用的拦阻钩。尾翼也采用悬臂式结构,平后和垂尾均有后掠角,平尾低于机翼,使飞机大迎角飞行时具有良好的纵向稳定性;略向外倾的双立尾位于全动平尾和机冀之间的机身两侧.起落架为前三点式,前起落架上有供弹射起飞用的牵引把.座舱采用气密、空调,内装马丁?贝克公司的弹射座椅,风挡和座舱盖分别向前、后开启.F/A-18装两台通用电气公司研制的F404- OE-400低涵比涡轮风扇发动机,单台加力推力71.2千牛.进气道位于翼根下的机身两侧.机内可带4990千克燃油,机头右侧上方还装有可收藏的空中加油管。
F/A-18是一种超音速的多用途战斗/攻击机,主要特点是可靠性和维护性好,生存能力强,大迎角飞行性能好以及武器投射精度高.据介绍,该机的机体是按6000飞行小时的使用寿命设计的,机载电于设备的平均故障间隔为30飞行小时,雷达的平均故障间隔时间为100小时,电子设备和消耗器材中有98%有自检能力.到目前为止,F/A-18共有9个型别,有单座的,也有双座的.出口加拿大的编号为CF-18A,澳大利亚的有 F/A一18A/B,西班牙的编号为EF一18,还有一种供出口用的多用途岸基型为F/A-18L型.F/A-18A为基本型,是一种单座战斗/攻击机,主要用于护航和舰队防空;如果换装部分武器后即为攻击机,可执行对地攻击任务。
该机翼展11.43米,机长 17.07米,机高4.66米;起飞重量15740千克(空战),22328千克(对地攻击);最大平飞速度1910公里/小时(高空),实用升限 15240米,作战半径740公里(空战)、1065公里(对地攻击),转场航程3700公里(不空中加油).机载设备有休斯公司的AN/AGP-65多功能数字式空对空和空对地跟踪雷达,在空对空工作状态时可跟踪10个目标、向飞行员显示8个目标.另有ALR-67雷达警戒接收机,四余度飞行控制系统和两台AYK-14数字式计算机,以及利顿公司的惯性导航系统,两台凯撒公司的多功能显示器和费伦第/本迪克斯公司的中心式屏幕显示与乎视显示器等。
主要武器有1门20毫米机炮,备弹570发.共有9个外挂架,两个翼尖挂架各可接1枚.AIM-9L“响尾蛇”空对空导弹;两个外翼挂架可带空对地或空对空武器,包括AIM-7“麻雀”和AIM一9“响尾蛇”导弹;两个内翼挂架可带副油箱或空对地武器;位于发动机短舱下的两个接架可带“麻雀”导弹或马丁?马丽埃塔公司的AN/ASQ一173激光跟踪器、攻击效果照相机和红外探测系统吊舱等;位于机身中心线的挂架可技副油箱或武器.F/A一1BC和D型还可带先进中距空对空导弹和“幼畜”(又称小牛)空对地导弹.
F/A-18C型是1986财政年度起购买的单座型。F/A-18C还可带先进中距空对空导弹和“幼畜”空对地导弹。采用机载自卫干扰机、侦察设备、新的“空中通用救生系统”弹射座椅、新型机载计算机、飞行故障记录仪和监视系统等。C型于1986年作首次试飞,1987年9月开始交付。从1989年10月以后交付的C型,可携带供全天候夜间攻击飞行任务使用的设备,包括前视红外探测系统导航吊舱,新的平视显示器和飞行员夜视镜。从1991年1开始,F/A-18C开始使用F404-GE-402EPE增进性能型发动机,推力为7900公斤,比前一型增加700公斤。并且原来的AN/APG-65雷达换装成AN/APG-73雷达。共生产了398架。F/A-18D是C型机的双座型,仅有前舱对飞机具有飞行控制能力。它除了作为一种双座教练机外还作来一种双座夜间攻击飞机使用。位于后座的飞行员主要进行武器系统的操纵。它的武器控制系统与C型机相似。第一架飞机于1988年5月6日首飞,第1架生产型D型同于1989年12月1日装备帕特森河的海军试验中心。第1架执行夜间攻击任务的D型机于1999年5月1日交付第121攻击战中队。共生产113架。
F/A-18E/F"超级大黄蜂"
F/A-18E/F是最新改型,E型为单座,F型双座。采用了隐身外形设计,包括原来的圆形进气道改为方形进气道,涂漆含有吸收雷达辐射的材料。改换更大推力的发动机,推力加力达9986公斤。前机身延长0.86米,翼展加宽1.31米,机翼翼面增大9.29平方米,因此翼载减小;水平尾翼也有所增大,后掠角减小;机翼前缘边条面积增大了34%;机翼及机身的改进令空气动力性能有极大改善。其主要特点是增大了航程、每侧机翼处增加1个外挂架,而且机翼内侧挂架的最大挂载能力提高到2400kg,增加了载弹量和提高了作战能力。其电子系统中约有90%与F/A-18C/D通用,雷达选用了AN/APG-73 (AN/APG-65的改型)。
自从1991年1月美国国防部宣布取消A-12研制计划以来,美国海军的主力战斗/攻击机面临着后继无“机”的困境。随后,麦克唐纳。道格拉斯公司提出,在现有F/A-18C/D(以下均简称为C/D型)的基础上发展改进型F/A-18E/F(简称为E/F型)的方案,其中E为单座型、F为双座型。 1992年这一方案得到了美国国会的批准,当年援款10.89亿美元,已研制费估计需要80亿美元。按计划,第一架E/F将于1995年首飞,1999年初步形成作战力量,总产量估计可达500架以上。但是2002年美国防部建议仅采购460架。经过努力,首架E/F终于在1995年9月18日出厂,11月29日作了处女飞行。1996年2月15日,第二架飞机(E2)先期飞抵马里兰州帕围森特河,交付美国海军试飞中心,随时准备进行试飞。第一架飞机(El)2月底到达。所有7架改型试验机都将在1996 年内开始试飞。
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。2003年2月,"林肯"号航母再次驶入波斯湾,它所携带的一个中队12架F/A-18E将是首次参加军事行动。采用APG73雷达。这种雷达由APG65雷达改进而来,保留了以前的天线和发射机,物理外形基本相同,但是采用的全新的数据处理系统,据称数据处理能力提高了10倍。最大探测距离148千米,边扫描边跟踪模式(TWS)下作用距离85千米,可以同时跟踪10个目标,显示其中8个。该雷达还具备多普勒波束锐化测地功能、合成孔径功能等对地探测能力,可以给飞行员提供清晰的地面景象,以进行导航和目标指示。
F/A-18E/F"超级大黄蜂"比早期大黄蜂长1.3米
机翼区大25%
内燃料多33%
F414-GE-400发动机提供的推进力高 35%
任务范围大41%
续航时间长50%
所增加的两个武器站可携带更多的弹药
增加了混合空对空或空对地武器的灵活性
对“智能”武器(如联合直接攻击弹药(JDAM) 和联合防区外武器(JSOW))的完美补充
增强了负载能力:外部荷载为8,032 公斤
增加了两个翼尖站
四个内侧机翼站,用于携带其他燃料箱或空对地武器
两个机舱机身站,用于携带传感器舱
全天候、空对空雷达和一个控制系统,用于精确发射传统或制导武器
一个中心线站,用于携带额外的燃料或空对地武器
驾驶员座舱升级:一个触敏式前端控制显示屏;一个更大的液晶多用途彩色显示屏;以及一个新的发动机燃料显示屏。
F/A-18E性能指标
F/A-18E机长18.31米,机高4.88米,翼展(含翼尖导弹)13.62米,(折叠机翼)9.32米,机翼面积46.45米2,展弦比4.00。F/A-18E空重13387千克,最大内部燃油6531千克,最大外部燃油4436千克,最大外挂载荷8051千克,起飞重量(攻击任务)29937千克。F/A-18E最大平飞速度M1.8+,最大速度(中等推力)M1.0+,实用升限15240米,空中巡逻时间(带6枚中距导弹,3个1818升副油箱,距航空母舰278千米)2小时15分。
【机载设备】
2002年出厂的第25批F/A-18E/F改变了航电系统的总体设计,更换了计算机和软件,为将来换装APG79主动相控阵雷达做准备。美海军计划为F/A-18E/F安装新型APG-79有源相控阵雷达。这种新雷达将为网络中心数据共享提供有利条件。 雷声公司准备为波音公司生产415部该型雷达,其中一部分用于装备新生产的飞机,另一部分用于改装已经在海军服役的123架F/A-18E/F战斗机(该机原来装备的是机械扫描的APG-73雷达)。
在电子和光电对抗方面,E/F型准备采用综合防御电子对抗系统(IDECM),其核心部件是AN/ALQ214射频干扰器,同时还可以集成ALR67(V)3雷达告警器,AAR-57通用导弹告警器、AN/ALE-47箔条和红外干扰弹分撒器、ALE-50(ALE-55)光纤拖曳诱饵(可以发射电磁波,吸引雷达制导的导弹)等对抗设备,形成一个总体的光电和电子对抗系统。在F/A-18E/F上还可能采用激光红外对抗系统,用激光器发射特定波长的激光对红外导引头进行主动干扰。
F/A-18E/F可以携带多种战术吊舱。其中包括雷神公司新研制的ATFLIR先进前视红外吊舱。该吊舱采用第三代的红外凝视焦平面成像技术,可以提供导航、目标指示功能,并配备有激光目标指示器。海军还在1999年开始为双座型的F/A-18F开发共享侦察吊舱(SHARP),希望用装备这种吊舱的F/A-18F来取代目前装备TARPS的F-14飞机,使之具备战术侦察能力。该系统使用光电和红外传感器,允许F/A-18F在斜向距离83KM的距离上搜集图像,并通过数据链传输给地面。该吊舱还可以接受APG73雷达的合成孔径数据。
经过各方面的改进,F/A-18E/F的作战能力有了较大的提高。改进后的飞机机动性基本保持不变,9000米以上的爬升和加速能力稍有下降。最大过载从9G降低到7G,可能会降低瞬间盘旋能力,但是只要保持足够的敏捷性,配合上头盔显示器和大离轴发射的AIM9X导弹,近距空战性能不会受到影响现在。
现在的空战中超视距空战的重要性越来越明显。从上面的介绍可以看出,F/A-18E/F具有先进的雷达和电子战系统,优良的人机工程,并具备一定的隐身能力,配合AIM120导弹,超视距作战能力在第三代战斗机中应该是比较强的。如果换装主动相控阵雷达,这一能力还会进一步增强。它在执行攻击任务的时候也可以携带AIM120导弹,遇到空中威胁时可以依靠超视距攻击来自卫。
F/A-18E/F所装备的APG73雷达具有良好的对地探测功能。配合雷达高度表、GPS导航系统和数字化地图,可以低空高速突防;也可以远距离发射防区外对地攻击导弹以降低作战的危险性。它所装备的ATFLIR先进前视红外吊舱使飞机可以在夜间超低空突防。
F/A-18G咆哮者(Growler)
G”是超级大黄蜂的一个新变体,用于执行护卫和干扰工作。1997年,波音飞机制造公司向美海军提交了关于研制F/A-18G电子战飞机的设计方案(草拟)。由于美海军只能提供20亿美元的研制费,不足以支持新型飞机的试制,几经周折后在2001年9月达成了更新研制电子攻击机的协议,新型飞机型号定为EA-18G。2001年9月,正式更名为EA-18电子战飞机,2001年11月,完成首次试验飞行,以验证振动数据和电磁兼容性 。2003年12月,美海军宣布,将在2004年度开始实施新型EA-18G电子战飞机发展和验证阶段的方案。海军打算让EA-6B Prowler在2010年退役,代之以F/A-18G咆哮者(Growler)。与之前其他用于此类任务的飞机相比,“咆哮者”可以更好地保护自己,从而向传统的护卫/干扰机发出了挑战。F/A-18G将与捕食者(Predator)或全球鹰(Global Hawk)这样的无人驾驶飞机一起执行雷达干扰任务。该型飞机是在“超黄蜂”型的基础之上改制的,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。预计F/A-18G飞机将在2009年达到最初作战能力。 海军目前的计划是购买90架EA-18G电子战飞机。