现代战斗机的发展动向-转

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 00:30:58
中国工程院第二次院士大会学术报告汇编  
1995年7月  
现代战斗机的发展动向  
屠 基 达  
前言
冷战结束了,但这个世界并不太平。
海湾战争的经验:空中打击就可以奠定胜利的基础;失去制空权必将失败。因此,各国的武器装备发展更为突出空战能力。
从全球范围看,各国先进战斗机及防空系统的能力,比冷战时期发展得更快。
战斗机技术是不断发展的高技术,同时不断吸容其他高技术,它代表着航空科技发展的前沿。
在战斗机技术上,我国很可能面临由美国支持的台湾和日本的威胁。
与世界先进水平相比,我们的差距在拉大。
一、第三代战斗机的改进改型
70年代发展起来的第三代战斗机,特点是全高度可超音速;突出中低空高亚音速战斗和机动性;可实施全向攻击和超视距攻击;装用推重比8一级的发动机。
由于战斗机研制费用越来越高(10-200亿美元),研制周期越来越长(5年-20年),充分挖掘已有成果的潜力,即对成功的战斗机进行改进改型,已是发展的一大方向。
如F-14D、F-15E、F-16C/D、F/A-18E/F;幻影2000-D、-5;米格-29S、米格-29M(米格-33)、苏-27K(苏-33)、苏-30、苏-34、苏-35等。
归纳起来,第三代战斗机的改进改型,有三种类型:
1、改进战术性能
·提高作战能力:超视距攻击,夜战能力,发射后不管能力,加大航程,带精确制导炸弹,反幅射导弹……;
·准隐身:降RCS,降红外幅射;
·增加航电能力:多目标跟踪、攻击,电子对抗,敌我识别;
·提高飞机的机动性和敏捷性:加大剩余推力,改进电传操纵,减轻机体重量,改善飞机气动布局。
2、改变主要作战任务 F-15E、苏-30M,以对地为主。
3、全面提高F/A-18E/F、FS-X、苏-35。分述如下:
(1)由F/A-18改为F/A-18E/F:
·机身加长1.24米,机翼面积增加9.29平方米(增25%),飞机空重增加19.3%,有可动式前机身边条。
·改用F414发动机,推力加大37.5%;机内燃油增加后航程增加19.3%。
·武器外挂点由9个增至11个,增加可装改进型“不死鸟”能力。
·着舰速度降低18.5Km/h(为232Km/h)。
·迎角40°以上仍具有机动能力。
·减少雷达截面,降至1.19平方米,与F-16准隐身相当。
该改型飞机已于95.11.29首飞,将于1999年具备初始作战能力。
予计研制费80亿美元,美海军计划总购置量1000架以上。
(2)FS-X是日本在美国帮助和合作下,以F-16C为基础,自行改型研制的。其后机身加长0.5米,机翼翼展加大1.7米,平尾面积也加大了,内部油量也加大了,改用全复合材料机翼,座舱盖改为三块式,采用吸波材料等隐身措施。三菱公司为该机提供有源相控阵雷达、任务计算机及综合电子战系统。可带武器比F-16多,如将装ASM-2反舰导弹。
该机已于95.10.7首飞。目前装GE公司的F110-G-129发动机,将来要装在美帮助下的自研发动机。96年中该机改名为XF-2。
估计研制费将达65亿美元。计划1999年开始装备以替换三菱生产的F-1,至少生产130架。(日本已专利生产F-15J/DJ型223架)。
(3)由苏-27改型的苏-35战斗机,则几乎已成为全新的战斗机。除不具备超音速巡航能力,隐身性能仅达中等(RCS为0.5平方米)以外,其他性能几乎可与第四代战斗机相比美。(详见第三节)
二、新研的第三代战斗机
美苏英法以外,80年代开始新研的第三代战斗机:
1、瑞典 JAS-39 多用途:战斗、攻击、侦察。鸭式布局,M2。
有的归为三代半的飞机,实际仍为第三代,因发动机是F404。
1988.12.9首飞,1995年已开始交付。特点是轻型(8吨),可用公路跑道起降。结构30%采用复合材料,原型机复材机翼是英国BAE生产的。瑞空头二个合同为140架,97年将有120架-39C的合同.
2、台湾 IDF 自研(lndigenous)防御战斗机。
因70年代末美不卖F20给台湾,80.5台开始自研的可行性研究。台有仿制过300架F-5E/F的基础,加上有关美国公司给予提供技术和合作,82.12决策上马,花10亿美金研制,89.5.28首飞,92.4首架交付,94年底形成战斗力。IDF的100%机体、50%发动机、30%的航电和导弹是台湾自行研制的。
常规布局,双发,单垂尾,翼下两侧椭园进气口。
轻型(9吨),最大M数1.7。
原定生产250架,92年决定只生产130架。首批IDF将在2010年起退役,因此将于90年代末着手研制IDF的后继机。
3、印度 LCA 轻型战斗机
81年提出计划,设计要求其作战能力优于F-20。在法、美技术支援下进行研制。
单发、单座、无尾、三角翼、M2、两侧进气。飞机已于95.11.17出厂,可能96年底首飞。首飞的飞机装美F404发动机,以后将装用自研的GTX-35VS发动机,该发动机由SNACMA公司帮助研制,加力推力80千牛。飞机估计将于2005年开始批生产。单价不高于2000万美元。
为了分担费用和进入世界市场,印积极为LCA寻求合作伙伴,法、美以外,英、德、以色列、马来西亚、印尼、韩国、新加坡都在洽谈中。
8吨级飞机,可载3.6吨武器。机体30%为复合材料。放宽静稳定度,数字式电传,有60公里超视距作战能力。
三、三代半的战斗机
第四代战斗机有别于第三代的特点是:
·超音速巡航:省油,加大作战半径,缩短战斗反应(攻击、追击、退出)时间,扩大导弹攻击区增加攻击机会,减少红外幅射。
·隐身:可先敌发现、先敌攻击、先敌摧毁;空战时突然出现在敌机面前;敌防空系统发现不了,生存力高(例:RCS缩小1000倍,发现距离仅原来的18%)。
·高机动能力和高敏捷性。
·全新一代的航空电子。
因此,法国新研的阵风,英德意西联合研制的EF2000,虽然有比第三代战斗机更好的性能和装备,但不具备超音速巡航和高度隐身外形设计,所以可说是三代半的飞机。
1、法 阵风
83年开始研制,经过一轮试验机试飞后,正式原型机于91年首飞。其海军型予期97年可开始交付,1999年上舰服役。
鸭式,单垂尾,双发,机身下部两侧进气,20吨级,400米起飞,M2。
有空军型(C),双座空军型(B)和海军型(M)三种型别。预期法空军将订货234架,其中双座型139架,法海军将订货86架。阵风的研制费为70亿美元,出厂单价将超过6000万美元。整个计划将耗资340亿美元。
飞机的特点是:
·机体结构一半是碳纤维复合材料
·电传操纵与发动机控制综合,并与火力控制交联
·将装推重比9.5的M88-3发动机。
2、EF2000 欧洲战斗机
英、德、意、西四国于83年开始联合研制。第一架原型机于94.3.7首飞,预期2000年后才能交付。
鸭式、双发、单垂尾、腹部双进气道,20吨级,500米起落,M2。
飞机及发动机研制费约140亿美元,飞机出厂单价6670万美元。
德国将定购140架和对地攻击型40架,英国最终将购300架,意大利和西班牙分别采购87及165架。(∑735)。
有单座和双座二种型别。
飞机的特点是:
·机体70%是碳纤维复材
·飞行控制和发动机控制综合,可实现高敏捷性无顾虑机动(carefree handling)
·装用推重比10的EJ200发动机
·航电由7个电子系统全面综合在一起,并实现传感器的融合和“玻璃座舱”即平显加三个全色多功能显示器。
3、俄 苏-35 多用途战斗机
是苏-27战斗机改进改型而发展起来的新型战斗机,原为苏-27M。在苏-27基础上增装了前鸭翼,因而具有三翼面。其空机重量达18400Kg比苏-27增重2400Kg,改用全权限数字式电传系统,最大M数由2.56提高到2.6+。其试验机于85.5首飞,,92年首次出现于航展(英范堡罗),94.6前已生产9架。
其特点是:
·增装了前翼并采用全数字电传后,使苏-35纵向静稳定度由苏-27的5%放宽到20%平均气动力弦。低空飞行时可自主阻尼纵向振荡和波动。
·装二台加力推力为14000Kg的AL-35ML涡扇发动机,具有推力矢量喷管,使飞机实际速度为零时,仍可保持高的机动特性。可以在任何位置上完成“眼镜蛇”机动--在垂直面上进行急跃升、动力刹车,达到110°-120°迎角.(此动作美X-31及F16VISTA两种验证机可作,但迎角不超过90°)。
·装有先进的航电,包括人工智能化数字计算机,相干脉冲多卜勒雷达(对战斗机搜索距离为162-245KM,可同时跟踪24个目标,同时用导弹攻击6个目标),光电瞄准系统和彩色液晶多功能显示器。彩色液晶目前只有阵风和F-22上才有。
·全机RCS只有0.5平方米,远小于阵风、EF2000及F/A-18E(它们为1-2平方米)。
·有强大的武器系统,作战载荷达8.2吨,有12个外挂点,可挂装包括射程达400KM的超远程空空导弹(西方没有),射程为110KM的中程弹(比AIM-120远50%),射程为130KM的巡航导弹。还可向后半球发射“后射空空近距导弹”,有后半球探测器。
四、第四代战斗机
1、美 F-22
81.5着手发展,先用两种原型机实际飞行对比,后YF-22飞机及YF119发动机中选。94.1开始工程发展,现工程发展飞机首架已进入装配阶段,预定97.5首飞,2004年投入服役.
研制费约200亿美元,预期生产442架飞机,总费用735亿美元,单机出厂价9870万美元,单机采购价超过1.5亿美元。
常规布局,翼身融合,蝶形机翼,外倾式双垂尾,机身内装式双发动机,有二元推力矢量喷管提供±20°推力矢量,(单发加力推力155.7千牛,推重比〉10,不加力最大推力97.9千牛)配S形全阻碍机身两侧菱形进气道。空机重量13.6吨,最大起飞重量27吨,(外廓尺寸和吨位与F-15同等)机内燃油11350Kg几乎为F-15的二倍。
开始使用融合传感器的智能蒙皮。结构材料41%为钛合金,24%为复合材料,15%为铝合金。
战斗出航,无外挂。有四个左右对称的内部导弹舱。可装4枚中程弹,2枚近距格斗弹。
不开加力超音速巡航M数可达1.58。
气动外形及舱口全部按隐身要求设计,加以其他隐身措施,使全机RCS降到0.0065平方米。
其作战推重比达1.4,加以小展弦比任务自适应机翼,二元推力矢量,一体化的飞行控制和发动机控制等措施,取得了高机动能力和高敏捷性。在超音速1.2 - 1.6范围内也能做剧烈机动而不丧失速度和高度。其加速性和转弯半径均比苏-27好40%。在60°大攻角时飞机仍然可控。 具有过失速机动能力, 其快速机头指向平均可达每秒30°。
全新一代的航空电子,实现模块化、综合化、通用化,具有光纤高速总线,共享保形天线。雷达采用有源固态电子扫瞄天线,1000个以上的发射接收模块,可迅速改变雷达波速方向、功率和波形,以获取目标数据,同时将自身信号被截获或跟踪的可能性降至最小。天线除主阵外还可能有侧阵。可不用雷达,用电子战系统利用目标的电子幅射确定其方位和距离,实现被动探测。多机交战时,能自动确定目标优先攻击程序,可调出射击清单。(目标的距、速、角度)。友机间采用高频射频交换数据,可共享被跟踪的敌机数据,以协调攻击数个目标。
其综合作战效能,与F-15的计算机模拟空战中,损失比为1:5。
在一场模拟的对敌空军作战中,F-22在7天后达到空中优势,而同样规模的F-15机群要用一个多月的时间。(也是1:5)
2、俄 1-42
后改称MFI,未来多功能战斗机。
94年已装出来,并进行了地面高速滑行试验,但一直没有飞行。传说发动机有问题,又说是没有科研经费所致。
鸭式布局,三角翼,外倾式双垂尾,双发(留里卡的AL-41,有环形推力矢量喷管,涡轮前温度比苏-27用的AL-31高250°)。
用内部弹舱,战斗出航无外挂。最大起飞重量35吨。
可实现不加力超音速巡航。
装有相控阵火控雷达,最大探测距离240Km。
隐身外形设计。
3、美(英)“联合攻击机”计划(JSF)
由JAST计划(“联合先进攻击技术”计划)演变而来,原为技术予研,现已进入机型。该机计划要求一机多用,将有:
常规起落型(美空军用,代替F-16)
常规起落强化型(美海军用,代替A-6和F-14舰载机)
短距起飞垂直着陆型(美海军陆战队用代替AV-8B,F-18;英海军用,代替海鹞)
该计划还要求“可买得起”affordable,即分别对各型机的单机离厂成本规定在3000-3400万美元间,相当于F-22的低档飞机,搭配使用。
初步方案为短粗机身和融合的大后掠三角翼,外倾式双垂尾,腹部进气,无平尾,机内弹舱,机内油量为当今飞机的三倍,一台推力换向的主发动机,外加升力发动机或升力风扇。
96.4.10 已发出招标书,96年下半年决定二个承包商,计划要求4架验证机1999年上天。工程发展阶段之前(2001年前)五年投资35亿美金。
4、其他新一代军机和发动机的讯息
(1)有消息说美继第一代F117A第二代B-2之后,第三代隐身飞机已在试飞;
(2)俄苏霍伊设计局官员在95.6巴黎航展上透露,他们正在研制苏-35的先进隐身后继机(俄国称为第五代飞机);
(3)英“未来攻击型飞机”(FOA),狂风的后继机,将于2001年首飞;
(4)英法将成立合资公司,联合发展阵风和EF2000的后继机的技术验证机,以便于2025年(提前30年行动)替代上述飞机;
(5)日本开始探索新一代双发隐身战斗机 ,以替换F-15J,95财年已开始研究有推力矢量的涡扇,计划用于2007年上天的验证机上;
(6)美国防部综合性能涡轮发动机技术计划(IHPTET),目标是到2005年,与基本的先进发动机(如YF119)相比,推重比提高100%(达20)耗油率降低38%;
(7)英罗.罗公司也有类似计划,要求新发动机到2005年,推重比比EJ200提高60%(达16);
(8)95.1美刊报道,有人看见一种有可变后掠翼中等载弹量的A-17秘密攻击机正在试飞,外观像F-111和YF-23的混血儿,可能装二台YF-120发动机,翼下进气道,机尾顶部排气,无垂尾,双座,比F117A大20%,机尾有刻出的穗常物,估计为多孔的隔音材料,故除有雷达隐身特性外,并有寂静飞行的特性。报导推测此双座攻击机,载弹量将比F-117A大二倍。
五、军用航空新技术发展
1、由二元推力矢量发展轴对称喷管,产生俯仰和偏航推力矢量。(与数字式飞控结合做过失速机动)
2、向后发射导弹 解决:后向雷达或红外探测、跟踪;脱离载机;导弹飞行中的快速刹车及零速可控。
3、反隐身技术:甚高频雷达;双基地雷达;超宽频带雷达……;加强红外探测技术。
4、智能复合蒙皮及结构 自诊断自适应智能结构,改变结构应力,自振频率;飞机智能蒙皮,气动性能控制,适应大气环境;改变飞机光学和红外特征达到隐身;智能电磁结构,智能天线,可以改变天线的中心频率。埋入光纤、阵列传感器、微型半导体模块,新型智能材料动作元件……。
5、雷达数据网络:予警机与作战机群间交换雷达数据,为作战人员提供超视距图象,使攻击的复盖面扩展到超地平线范围。
6、电子战:有源飞机拖曳式雷达诱饵;拖带式红外诱饵。
7、微波武器及防御:作用半径达几百米的装电磁能的炸弹或导弹,或地面卡车上装能产生几十吉赫的脉冲发生器,使对方飞机及导弹失去战斗力。
8、航空新材料:更先进的增韧复材;疲劳强度高于铝合金的铝锂合金;轻于水的镁、锂系合金。(锂,比重0.534)
9、未来战斗机座舱
如:美国超级座舱、全景座舱控制/显示系统(PCCADS)和综合任务精确攻击机座舱技术(IMPACT)
英国的幻真(虚拟)座舱计划(VCP)
法国的交互式大屏幕显示器(ILD)
其采用的新技术主要有:
(1)大屏幕全景显示器,采用三维视景、信息融合、分屏、镶嵌并结合触敏显示屏和手指向等控制技术;
(2)幻真头盔、集三维视景、头/眼跟踪并结合话音识别和立体声告警技术于一体。
这种幻真型多媒体多通道交互式综合控制/显示系统,反映了未来发展趋势,尚需10-15年才能在未来战斗机座舱内实现。
结束语
中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议中提出:“积极发展高技术及其产业。要把握世界高技术发展的趋势,重点开发电子信息、生物、新材料、新能源、航空、航天、海洋等方面的高技术,在一些重要领域接近或达到国际先进水平。”在加强国防现代化建设中又提出:“高度重视国防科学技术研究,把武器装备的发展放在依靠自己力量的基点上”。
现代战斗机作为主要国防武器装备,又是现代高技术的集成者和促进者,须要有相当高的科技投入和20-30年的周期才能见效。
要保持已有差距(20多年)不再继续扩大,我们应为25年后有自己的第四代战斗机作准备。
否则,我们不仅掉在美、俄、西欧的后边,而且日本和台湾也会走到我们前面去。
建议S-863计划列入具体航空新技术发展项目。中国工程院第二次院士大会学术报告汇编  
1995年7月  
现代战斗机的发展动向  
屠 基 达  
前言
冷战结束了,但这个世界并不太平。
海湾战争的经验:空中打击就可以奠定胜利的基础;失去制空权必将失败。因此,各国的武器装备发展更为突出空战能力。
从全球范围看,各国先进战斗机及防空系统的能力,比冷战时期发展得更快。
战斗机技术是不断发展的高技术,同时不断吸容其他高技术,它代表着航空科技发展的前沿。
在战斗机技术上,我国很可能面临由美国支持的台湾和日本的威胁。
与世界先进水平相比,我们的差距在拉大。
一、第三代战斗机的改进改型
70年代发展起来的第三代战斗机,特点是全高度可超音速;突出中低空高亚音速战斗和机动性;可实施全向攻击和超视距攻击;装用推重比8一级的发动机。
由于战斗机研制费用越来越高(10-200亿美元),研制周期越来越长(5年-20年),充分挖掘已有成果的潜力,即对成功的战斗机进行改进改型,已是发展的一大方向。
如F-14D、F-15E、F-16C/D、F/A-18E/F;幻影2000-D、-5;米格-29S、米格-29M(米格-33)、苏-27K(苏-33)、苏-30、苏-34、苏-35等。
归纳起来,第三代战斗机的改进改型,有三种类型:
1、改进战术性能
·提高作战能力:超视距攻击,夜战能力,发射后不管能力,加大航程,带精确制导炸弹,反幅射导弹……;
·准隐身:降RCS,降红外幅射;
·增加航电能力:多目标跟踪、攻击,电子对抗,敌我识别;
·提高飞机的机动性和敏捷性:加大剩余推力,改进电传操纵,减轻机体重量,改善飞机气动布局。
2、改变主要作战任务 F-15E、苏-30M,以对地为主。
3、全面提高F/A-18E/F、FS-X、苏-35。分述如下:
(1)由F/A-18改为F/A-18E/F:
·机身加长1.24米,机翼面积增加9.29平方米(增25%),飞机空重增加19.3%,有可动式前机身边条。
·改用F414发动机,推力加大37.5%;机内燃油增加后航程增加19.3%。
·武器外挂点由9个增至11个,增加可装改进型“不死鸟”能力。
·着舰速度降低18.5Km/h(为232Km/h)。
·迎角40°以上仍具有机动能力。
·减少雷达截面,降至1.19平方米,与F-16准隐身相当。
该改型飞机已于95.11.29首飞,将于1999年具备初始作战能力。
予计研制费80亿美元,美海军计划总购置量1000架以上。
(2)FS-X是日本在美国帮助和合作下,以F-16C为基础,自行改型研制的。其后机身加长0.5米,机翼翼展加大1.7米,平尾面积也加大了,内部油量也加大了,改用全复合材料机翼,座舱盖改为三块式,采用吸波材料等隐身措施。三菱公司为该机提供有源相控阵雷达、任务计算机及综合电子战系统。可带武器比F-16多,如将装ASM-2反舰导弹。
该机已于95.10.7首飞。目前装GE公司的F110-G-129发动机,将来要装在美帮助下的自研发动机。96年中该机改名为XF-2。
估计研制费将达65亿美元。计划1999年开始装备以替换三菱生产的F-1,至少生产130架。(日本已专利生产F-15J/DJ型223架)。
(3)由苏-27改型的苏-35战斗机,则几乎已成为全新的战斗机。除不具备超音速巡航能力,隐身性能仅达中等(RCS为0.5平方米)以外,其他性能几乎可与第四代战斗机相比美。(详见第三节)
二、新研的第三代战斗机
美苏英法以外,80年代开始新研的第三代战斗机:
1、瑞典 JAS-39 多用途:战斗、攻击、侦察。鸭式布局,M2。
有的归为三代半的飞机,实际仍为第三代,因发动机是F404。
1988.12.9首飞,1995年已开始交付。特点是轻型(8吨),可用公路跑道起降。结构30%采用复合材料,原型机复材机翼是英国BAE生产的。瑞空头二个合同为140架,97年将有120架-39C的合同.
2、台湾 IDF 自研(lndigenous)防御战斗机。
因70年代末美不卖F20给台湾,80.5台开始自研的可行性研究。台有仿制过300架F-5E/F的基础,加上有关美国公司给予提供技术和合作,82.12决策上马,花10亿美金研制,89.5.28首飞,92.4首架交付,94年底形成战斗力。IDF的100%机体、50%发动机、30%的航电和导弹是台湾自行研制的。
常规布局,双发,单垂尾,翼下两侧椭园进气口。
轻型(9吨),最大M数1.7。
原定生产250架,92年决定只生产130架。首批IDF将在2010年起退役,因此将于90年代末着手研制IDF的后继机。
3、印度 LCA 轻型战斗机
81年提出计划,设计要求其作战能力优于F-20。在法、美技术支援下进行研制。
单发、单座、无尾、三角翼、M2、两侧进气。飞机已于95.11.17出厂,可能96年底首飞。首飞的飞机装美F404发动机,以后将装用自研的GTX-35VS发动机,该发动机由SNACMA公司帮助研制,加力推力80千牛。飞机估计将于2005年开始批生产。单价不高于2000万美元。
为了分担费用和进入世界市场,印积极为LCA寻求合作伙伴,法、美以外,英、德、以色列、马来西亚、印尼、韩国、新加坡都在洽谈中。
8吨级飞机,可载3.6吨武器。机体30%为复合材料。放宽静稳定度,数字式电传,有60公里超视距作战能力。
三、三代半的战斗机
第四代战斗机有别于第三代的特点是:
·超音速巡航:省油,加大作战半径,缩短战斗反应(攻击、追击、退出)时间,扩大导弹攻击区增加攻击机会,减少红外幅射。
·隐身:可先敌发现、先敌攻击、先敌摧毁;空战时突然出现在敌机面前;敌防空系统发现不了,生存力高(例:RCS缩小1000倍,发现距离仅原来的18%)。
·高机动能力和高敏捷性。
·全新一代的航空电子。
因此,法国新研的阵风,英德意西联合研制的EF2000,虽然有比第三代战斗机更好的性能和装备,但不具备超音速巡航和高度隐身外形设计,所以可说是三代半的飞机。
1、法 阵风
83年开始研制,经过一轮试验机试飞后,正式原型机于91年首飞。其海军型予期97年可开始交付,1999年上舰服役。
鸭式,单垂尾,双发,机身下部两侧进气,20吨级,400米起飞,M2。
有空军型(C),双座空军型(B)和海军型(M)三种型别。预期法空军将订货234架,其中双座型139架,法海军将订货86架。阵风的研制费为70亿美元,出厂单价将超过6000万美元。整个计划将耗资340亿美元。
飞机的特点是:
·机体结构一半是碳纤维复合材料
·电传操纵与发动机控制综合,并与火力控制交联
·将装推重比9.5的M88-3发动机。
2、EF2000 欧洲战斗机
英、德、意、西四国于83年开始联合研制。第一架原型机于94.3.7首飞,预期2000年后才能交付。
鸭式、双发、单垂尾、腹部双进气道,20吨级,500米起落,M2。
飞机及发动机研制费约140亿美元,飞机出厂单价6670万美元。
德国将定购140架和对地攻击型40架,英国最终将购300架,意大利和西班牙分别采购87及165架。(∑735)。
有单座和双座二种型别。
飞机的特点是:
·机体70%是碳纤维复材
·飞行控制和发动机控制综合,可实现高敏捷性无顾虑机动(carefree handling)
·装用推重比10的EJ200发动机
·航电由7个电子系统全面综合在一起,并实现传感器的融合和“玻璃座舱”即平显加三个全色多功能显示器。
3、俄 苏-35 多用途战斗机
是苏-27战斗机改进改型而发展起来的新型战斗机,原为苏-27M。在苏-27基础上增装了前鸭翼,因而具有三翼面。其空机重量达18400Kg比苏-27增重2400Kg,改用全权限数字式电传系统,最大M数由2.56提高到2.6+。其试验机于85.5首飞,,92年首次出现于航展(英范堡罗),94.6前已生产9架。
其特点是:
·增装了前翼并采用全数字电传后,使苏-35纵向静稳定度由苏-27的5%放宽到20%平均气动力弦。低空飞行时可自主阻尼纵向振荡和波动。
·装二台加力推力为14000Kg的AL-35ML涡扇发动机,具有推力矢量喷管,使飞机实际速度为零时,仍可保持高的机动特性。可以在任何位置上完成“眼镜蛇”机动--在垂直面上进行急跃升、动力刹车,达到110°-120°迎角.(此动作美X-31及F16VISTA两种验证机可作,但迎角不超过90°)。
·装有先进的航电,包括人工智能化数字计算机,相干脉冲多卜勒雷达(对战斗机搜索距离为162-245KM,可同时跟踪24个目标,同时用导弹攻击6个目标),光电瞄准系统和彩色液晶多功能显示器。彩色液晶目前只有阵风和F-22上才有。
·全机RCS只有0.5平方米,远小于阵风、EF2000及F/A-18E(它们为1-2平方米)。
·有强大的武器系统,作战载荷达8.2吨,有12个外挂点,可挂装包括射程达400KM的超远程空空导弹(西方没有),射程为110KM的中程弹(比AIM-120远50%),射程为130KM的巡航导弹。还可向后半球发射“后射空空近距导弹”,有后半球探测器。
四、第四代战斗机
1、美 F-22
81.5着手发展,先用两种原型机实际飞行对比,后YF-22飞机及YF119发动机中选。94.1开始工程发展,现工程发展飞机首架已进入装配阶段,预定97.5首飞,2004年投入服役.
研制费约200亿美元,预期生产442架飞机,总费用735亿美元,单机出厂价9870万美元,单机采购价超过1.5亿美元。
常规布局,翼身融合,蝶形机翼,外倾式双垂尾,机身内装式双发动机,有二元推力矢量喷管提供±20°推力矢量,(单发加力推力155.7千牛,推重比〉10,不加力最大推力97.9千牛)配S形全阻碍机身两侧菱形进气道。空机重量13.6吨,最大起飞重量27吨,(外廓尺寸和吨位与F-15同等)机内燃油11350Kg几乎为F-15的二倍。
开始使用融合传感器的智能蒙皮。结构材料41%为钛合金,24%为复合材料,15%为铝合金。
战斗出航,无外挂。有四个左右对称的内部导弹舱。可装4枚中程弹,2枚近距格斗弹。
不开加力超音速巡航M数可达1.58。
气动外形及舱口全部按隐身要求设计,加以其他隐身措施,使全机RCS降到0.0065平方米。
其作战推重比达1.4,加以小展弦比任务自适应机翼,二元推力矢量,一体化的飞行控制和发动机控制等措施,取得了高机动能力和高敏捷性。在超音速1.2 - 1.6范围内也能做剧烈机动而不丧失速度和高度。其加速性和转弯半径均比苏-27好40%。在60°大攻角时飞机仍然可控。 具有过失速机动能力, 其快速机头指向平均可达每秒30°。
全新一代的航空电子,实现模块化、综合化、通用化,具有光纤高速总线,共享保形天线。雷达采用有源固态电子扫瞄天线,1000个以上的发射接收模块,可迅速改变雷达波速方向、功率和波形,以获取目标数据,同时将自身信号被截获或跟踪的可能性降至最小。天线除主阵外还可能有侧阵。可不用雷达,用电子战系统利用目标的电子幅射确定其方位和距离,实现被动探测。多机交战时,能自动确定目标优先攻击程序,可调出射击清单。(目标的距、速、角度)。友机间采用高频射频交换数据,可共享被跟踪的敌机数据,以协调攻击数个目标。
其综合作战效能,与F-15的计算机模拟空战中,损失比为1:5。
在一场模拟的对敌空军作战中,F-22在7天后达到空中优势,而同样规模的F-15机群要用一个多月的时间。(也是1:5)
2、俄 1-42
后改称MFI,未来多功能战斗机。
94年已装出来,并进行了地面高速滑行试验,但一直没有飞行。传说发动机有问题,又说是没有科研经费所致。
鸭式布局,三角翼,外倾式双垂尾,双发(留里卡的AL-41,有环形推力矢量喷管,涡轮前温度比苏-27用的AL-31高250°)。
用内部弹舱,战斗出航无外挂。最大起飞重量35吨。
可实现不加力超音速巡航。
装有相控阵火控雷达,最大探测距离240Km。
隐身外形设计。
3、美(英)“联合攻击机”计划(JSF)
由JAST计划(“联合先进攻击技术”计划)演变而来,原为技术予研,现已进入机型。该机计划要求一机多用,将有:
常规起落型(美空军用,代替F-16)
常规起落强化型(美海军用,代替A-6和F-14舰载机)
短距起飞垂直着陆型(美海军陆战队用代替AV-8B,F-18;英海军用,代替海鹞)
该计划还要求“可买得起”affordable,即分别对各型机的单机离厂成本规定在3000-3400万美元间,相当于F-22的低档飞机,搭配使用。
初步方案为短粗机身和融合的大后掠三角翼,外倾式双垂尾,腹部进气,无平尾,机内弹舱,机内油量为当今飞机的三倍,一台推力换向的主发动机,外加升力发动机或升力风扇。
96.4.10 已发出招标书,96年下半年决定二个承包商,计划要求4架验证机1999年上天。工程发展阶段之前(2001年前)五年投资35亿美金。
4、其他新一代军机和发动机的讯息
(1)有消息说美继第一代F117A第二代B-2之后,第三代隐身飞机已在试飞;
(2)俄苏霍伊设计局官员在95.6巴黎航展上透露,他们正在研制苏-35的先进隐身后继机(俄国称为第五代飞机);
(3)英“未来攻击型飞机”(FOA),狂风的后继机,将于2001年首飞;
(4)英法将成立合资公司,联合发展阵风和EF2000的后继机的技术验证机,以便于2025年(提前30年行动)替代上述飞机;
(5)日本开始探索新一代双发隐身战斗机 ,以替换F-15J,95财年已开始研究有推力矢量的涡扇,计划用于2007年上天的验证机上;
(6)美国防部综合性能涡轮发动机技术计划(IHPTET),目标是到2005年,与基本的先进发动机(如YF119)相比,推重比提高100%(达20)耗油率降低38%;
(7)英罗.罗公司也有类似计划,要求新发动机到2005年,推重比比EJ200提高60%(达16);
(8)95.1美刊报道,有人看见一种有可变后掠翼中等载弹量的A-17秘密攻击机正在试飞,外观像F-111和YF-23的混血儿,可能装二台YF-120发动机,翼下进气道,机尾顶部排气,无垂尾,双座,比F117A大20%,机尾有刻出的穗常物,估计为多孔的隔音材料,故除有雷达隐身特性外,并有寂静飞行的特性。报导推测此双座攻击机,载弹量将比F-117A大二倍。
五、军用航空新技术发展
1、由二元推力矢量发展轴对称喷管,产生俯仰和偏航推力矢量。(与数字式飞控结合做过失速机动)
2、向后发射导弹 解决:后向雷达或红外探测、跟踪;脱离载机;导弹飞行中的快速刹车及零速可控。
3、反隐身技术:甚高频雷达;双基地雷达;超宽频带雷达……;加强红外探测技术。
4、智能复合蒙皮及结构 自诊断自适应智能结构,改变结构应力,自振频率;飞机智能蒙皮,气动性能控制,适应大气环境;改变飞机光学和红外特征达到隐身;智能电磁结构,智能天线,可以改变天线的中心频率。埋入光纤、阵列传感器、微型半导体模块,新型智能材料动作元件……。
5、雷达数据网络:予警机与作战机群间交换雷达数据,为作战人员提供超视距图象,使攻击的复盖面扩展到超地平线范围。
6、电子战:有源飞机拖曳式雷达诱饵;拖带式红外诱饵。
7、微波武器及防御:作用半径达几百米的装电磁能的炸弹或导弹,或地面卡车上装能产生几十吉赫的脉冲发生器,使对方飞机及导弹失去战斗力。
8、航空新材料:更先进的增韧复材;疲劳强度高于铝合金的铝锂合金;轻于水的镁、锂系合金。(锂,比重0.534)
9、未来战斗机座舱
如:美国超级座舱、全景座舱控制/显示系统(PCCADS)和综合任务精确攻击机座舱技术(IMPACT)
英国的幻真(虚拟)座舱计划(VCP)
法国的交互式大屏幕显示器(ILD)
其采用的新技术主要有:
(1)大屏幕全景显示器,采用三维视景、信息融合、分屏、镶嵌并结合触敏显示屏和手指向等控制技术;
(2)幻真头盔、集三维视景、头/眼跟踪并结合话音识别和立体声告警技术于一体。
这种幻真型多媒体多通道交互式综合控制/显示系统,反映了未来发展趋势,尚需10-15年才能在未来战斗机座舱内实现。
结束语
中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议中提出:“积极发展高技术及其产业。要把握世界高技术发展的趋势,重点开发电子信息、生物、新材料、新能源、航空、航天、海洋等方面的高技术,在一些重要领域接近或达到国际先进水平。”在加强国防现代化建设中又提出:“高度重视国防科学技术研究,把武器装备的发展放在依靠自己力量的基点上”。
现代战斗机作为主要国防武器装备,又是现代高技术的集成者和促进者,须要有相当高的科技投入和20-30年的周期才能见效。
要保持已有差距(20多年)不再继续扩大,我们应为25年后有自己的第四代战斗机作准备。
否则,我们不仅掉在美、俄、西欧的后边,而且日本和台湾也会走到我们前面去。
建议S-863计划列入具体航空新技术发展项目。
---我们应为25年后有自己的第四代战斗机作准备

晕![em12][em12][em12]