联合攻击战斗机(JSF)

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、A10和F—117，海军的F—14、海军陆战队的AV—8B，英海军的“海鸥”式和空军的“鹞”式等飞机。它采用一机多型设计，共有常规型(CTOL)、航母型(CV)和短距起飞垂直降落型(STOVL)三种型号，分别满足不同军、兵种的要求；将来总产量将超过30000架，并将出口约2O00架。
    1996年刚招标时，只有麦道公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司(简称洛·马)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·马公司各自研制2架验证机，编号为x—32和X—35：到200O年9月，这些验证机已开始滑行试验。预计在2001年中，经过试飞对比．可以决定谁是优胜者，然后开始一个长约80个月周期的工程生产发展阶段。
    JSF的具体战术技术性能要求还没有公布，但已知的一些数据是：速度740千米／小时，盘旋过载可达6.Og；在高度13620米．从马赫数0.8加速到12所需时间不大于41秒；最大飞行马赫数2·O。航母型(CV)着陆进场速度250—263千米／小时，允许重量为18570千克。美海军希望飞机机体强度标准与空军CTOL型一样，即9.Og，不过很多情况下7．5g也是允许的。但着舰接地下沉速度3米/秒的指标却不能让步，因此CV型的起落架比其它两型都坚固(也就是更重)，总的CV型要增重约1360干克：美海军陆战队的5TOVL型要求能带2270千克武器返问基地垂直着陆，余油可保证5分钟悬停和5分钟地面滑行的需要。这要求看似简单，但却是研制厂商最挠头的难题之一。




JSF的武器基本上挂在弹舱内以保证隐身性能。标准配置是2枚空空导弹和2枚“杰达姆”(JDAkl)精确制导炸弹(每枚454千克)，但在机翼上也可有4个外挂架、当隐身要求不严格时用来外挂武器；载弹量最大约6000—7 000千克。刘这型飞机的任务要求．707C是对地攻击，30％是空战。美军方认为将来空战任务主要靠F—22，JSF是攻击机，只需要有一定的空战能力即可，空军准备在2018年以后用这种飞机完全取代A—10，所以对于装甲和抗损方面的要求，以后会逐步明确。它的研制有——个最大的特点就是在战术技术要求中增加了一项单机出厂价格：各型飞机每架不得超过3000万-4000万美元(1994年币值)。这一点很难达到。现在的新战斗机单价都在8000万美元左右，F—22隐身战斗机甚至高达近1亿美元，如包括科研费，采购339架F22共需710亿美元。按原要求，JSF的隐身性能应与F—22相当、另外还有不少新技术，所以价格上的制约比其它技术条件要求更严酷。各型JSF飞机的基本数据见附表。现在已成为验证机的X—32和X—35飞机与前几年公布的方案有不少变化。X—32的机翼平面形状原来是菱形，现已将后缘拉直，改为后掠20度成为介干三角翼与后掠翼之间、展弦比稍大的机翼。据称，这种机翼不仅能改进机动性还可改进其隐身性能。机翼面积相应加大、可直接降低飞机的着舰速度。新机身与机翼的连接也放弃了翼身融合的构造以减轻结构重量。另一项重大改进是在座舱两侧各增加一个辅助进气口，为空调系统提伙冷却空气。原先设计是从进气口引气，后来发现满足不了要求。但这项改进会增加阻力和雷达反射截面。此外飞机的垂尾加大5％，平房减少5％，以满足操纵性、安定性方面的需要。X—35的更改主要是取消了原来设想的鸭翼，进一步修改进气口形状和进气道设计，以提高隐身性能。其短矩起降型和常规型的机冀面积从38．3米“增加到42．1米’；航母型从55．7平方米增加到57平方米。升力风扇喷管的外仲管外形从D型管改为百叶窗式通风口，进气道的截面设计由四边式改为三边式，以改善大迎角流场、进气口长度减少076米，达两型飞机目前遇到的首要问题是如何减轻飞机的重量和简化生产工艺，采用更便宜合适的材料。因为这两方面问题最终都反映在飞机生产成本上，对性能也有直接影响。





为获得JSF的垂直降落性能，这两种验证机分别采用不同原理。X—32是参照英国“鹞”式飞机的思路，用旋转喷口的方法取得推力转换的“升力”;而x—35则由发动机带动一个垂直安装的大风扇，降落时用以产生“升力”、平飞时传动轴与风扇脱开。两型验证机的动力装置都采用P—22的发动机F—119：这是目前世界上推力最强的战斗机发动机，最大加力推力178干牛，不开加力推力也可以有115．8干牛，足以保证P—22不开加力飞超音速(超音速巡航)。但JSF用的F—119发动机都要作大的改动。
    X—32的发动机称为F—119—614，风扇直径达1．14米，推力可增加到222．7干牛(台架试车时值)，实际使用加力椎力187千牛。发动机主喷口是可以上下偏转20’的推力矢量设计。在发动机当中位置左右还有两个前“升力”喷口，用来使飞机能够垂直着陆并保持飞机平衡(飞机重心在前“升力”喷口和主喷口之间)。
    X—35用的发动机称F—119—611，发动机本身的风扇．直径1.04米，但发动机直接(通过齿轮箱)带动的“升力”风扇是二级正反转的，直径1．27米，可以产生81．8千牛推力(升力)，空气通过量达到227千克／秒。在垂直降落时，发动机主喷口还产生约82干牛的向下推力(升力)与升力风扇共同维持飞机的重量。 F—119—611的最大加力椎力约173．7干牛。
    在很低速度或悬停状态，一般的舵面已不起作用，为保证飞机的操纵性和安定性，必须有一套喷气方式控制系统，即有俯仰、横滚以及偏转控制管道和喷口，这些喷口的控制由驾驶杆直接进行。需要的空气从发动机中引出。这种低速操纵稳定系统在“鹞”式飞机中已得到充分验证，取得很好的经验。
    目前JSF飞机的预十进度为：

    2001年验证机对比试飞结束，选定优胜者。
    2002-2006年工程、生产与发展(EMO)型产生并试飞。
    2006-008年开始第一批“低生产率初步投产型(LRIP)”，共13架飞机，2009年开始陆续交付美海军陆战队。
    2007—2009年，第2批(LRIP)投产，共30架飞机，到2010年开始交付美空军；
    2008-2010年，第3批(LRIP)投产，共54架飞机，到2011年开始陆续交付美海军和英国。
    2009-011年，第4批(LRIP)投产，共86架飞机；
    2010—2012年、第5批(LRIP)投产，共115架飞机；
    2010年中开始，第6批(LRIP)投产，共166架飞机。

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、A10和F—117，海军的F—14、海军陆战队的AV—8B，英海军的“海鸥”式和空军的“鹞”式等飞机。它采用一机多型设计，共有常规型(CTOL)、航母型(CV)和短距起飞垂直降落型(STOVL)三种型号，分别满足不同军、兵种的要求；将来总产量将超过30000架，并将出口约2O00架。
    1996年刚招标时，只有麦道公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司(简称洛·马)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·马公司各自研制2架验证机，编号为x—32和X—35：到200O年9月，这些验证机已开始滑行试验。预计在2001年中，经过试飞对比．可以决定谁是优胜者，然后开始一个长约80个月周期的工程生产发展阶段。
    JSF的具体战术技术性能要求还没有公布，但已知的一些数据是：速度740千米／小时，盘旋过载可达6.Og；在高度13620米．从马赫数0.8加速到12所需时间不大于41秒；最大飞行马赫数2·O。航母型(CV)着陆进场速度250—263千米／小时，允许重量为18570千克。美海军希望飞机机体强度标准与空军CTOL型一样，即9.Og，不过很多情况下7．5g也是允许的。但着舰接地下沉速度3米/秒的指标却不能让步，因此CV型的起落架比其它两型都坚固(也就是更重)，总的CV型要增重约1360干克：美海军陆战队的5TOVL型要求能带2270千克武器返问基地垂直着陆，余油可保证5分钟悬停和5分钟地面滑行的需要。这要求看似简单，但却是研制厂商最挠头的难题之一。




JSF的武器基本上挂在弹舱内以保证隐身性能。标准配置是2枚空空导弹和2枚“杰达姆”(JDAkl)精确制导炸弹(每枚454千克)，但在机翼上也可有4个外挂架、当隐身要求不严格时用来外挂武器；载弹量最大约6000—7 000千克。刘这型飞机的任务要求．707C是对地攻击，30％是空战。美军方认为将来空战任务主要靠F—22，JSF是攻击机，只需要有一定的空战能力即可，空军准备在2018年以后用这种飞机完全取代A—10，所以对于装甲和抗损方面的要求，以后会逐步明确。它的研制有——个最大的特点就是在战术技术要求中增加了一项单机出厂价格：各型飞机每架不得超过3000万-4000万美元(1994年币值)。这一点很难达到。现在的新战斗机单价都在8000万美元左右，F—22隐身战斗机甚至高达近1亿美元，如包括科研费，采购339架F22共需710亿美元。按原要求，JSF的隐身性能应与F—22相当、另外还有不少新技术，所以价格上的制约比其它技术条件要求更严酷。各型JSF飞机的基本数据见附表。现在已成为验证机的X—32和X—35飞机与前几年公布的方案有不少变化。X—32的机翼平面形状原来是菱形，现已将后缘拉直，改为后掠20度成为介干三角翼与后掠翼之间、展弦比稍大的机翼。据称，这种机翼不仅能改进机动性还可改进其隐身性能。机翼面积相应加大、可直接降低飞机的着舰速度。新机身与机翼的连接也放弃了翼身融合的构造以减轻结构重量。另一项重大改进是在座舱两侧各增加一个辅助进气口，为空调系统提伙冷却空气。原先设计是从进气口引气，后来发现满足不了要求。但这项改进会增加阻力和雷达反射截面。此外飞机的垂尾加大5％，平房减少5％，以满足操纵性、安定性方面的需要。X—35的更改主要是取消了原来设想的鸭翼，进一步修改进气口形状和进气道设计，以提高隐身性能。其短矩起降型和常规型的机冀面积从38．3米“增加到42．1米’；航母型从55．7平方米增加到57平方米。升力风扇喷管的外仲管外形从D型管改为百叶窗式通风口，进气道的截面设计由四边式改为三边式，以改善大迎角流场、进气口长度减少076米，达两型飞机目前遇到的首要问题是如何减轻飞机的重量和简化生产工艺，采用更便宜合适的材料。因为这两方面问题最终都反映在飞机生产成本上，对性能也有直接影响。





为获得JSF的垂直降落性能，这两种验证机分别采用不同原理。X—32是参照英国“鹞”式飞机的思路，用旋转喷口的方法取得推力转换的“升力”;而x—35则由发动机带动一个垂直安装的大风扇，降落时用以产生“升力”、平飞时传动轴与风扇脱开。两型验证机的动力装置都采用P—22的发动机F—119：这是目前世界上推力最强的战斗机发动机，最大加力推力178干牛，不开加力推力也可以有115．8干牛，足以保证P—22不开加力飞超音速(超音速巡航)。但JSF用的F—119发动机都要作大的改动。
    X—32的发动机称为F—119—614，风扇直径达1．14米，推力可增加到222．7干牛(台架试车时值)，实际使用加力椎力187千牛。发动机主喷口是可以上下偏转20’的推力矢量设计。在发动机当中位置左右还有两个前“升力”喷口，用来使飞机能够垂直着陆并保持飞机平衡(飞机重心在前“升力”喷口和主喷口之间)。
    X—35用的发动机称F—119—611，发动机本身的风扇．直径1.04米，但发动机直接(通过齿轮箱)带动的“升力”风扇是二级正反转的，直径1．27米，可以产生81．8千牛推力(升力)，空气通过量达到227千克／秒。在垂直降落时，发动机主喷口还产生约82干牛的向下推力(升力)与升力风扇共同维持飞机的重量。 F—119—611的最大加力椎力约173．7干牛。
    在很低速度或悬停状态，一般的舵面已不起作用，为保证飞机的操纵性和安定性，必须有一套喷气方式控制系统，即有俯仰、横滚以及偏转控制管道和喷口，这些喷口的控制由驾驶杆直接进行。需要的空气从发动机中引出。这种低速操纵稳定系统在“鹞”式飞机中已得到充分验证，取得很好的经验。
    目前JSF飞机的预十进度为：

    2001年验证机对比试飞结束，选定优胜者。
    2002-2006年工程、生产与发展(EMO)型产生并试飞。
    2006-008年开始第一批“低生产率初步投产型(LRIP)”，共13架飞机，2009年开始陆续交付美海军陆战队。
    2007—2009年，第2批(LRIP)投产，共30架飞机，到2010年开始交付美空军；
    2008-2010年，第3批(LRIP)投产，共54架飞机，到2011年开始陆续交付美海军和英国。
    2009-011年，第4批(LRIP)投产，共86架飞机；
    2010—2012年、第5批(LRIP)投产，共115架飞机；
    2010年中开始，第6批(LRIP)投产，共166架飞机。