昂贵的F-35战斗机

2012-09-18 21:59  字号:T | T

    F-35“闪电II”是一款由美国洛克希德·马丁公司设计生产的单座单发动机多用途战机,能够负担近空支援、目标轰炸、防空截击等多种任务。
  至今F-35拥有3种型号:F-35A是采用传统跑道起降,F-35B是短距离起降/垂直起降机种,F-35C是航空母舰舰载机型号。
  F-35属于第四代战斗机,作战半径超过1,000公里,但没有超音速巡航的能力。其设计源于联合战斗攻击机计划中由洛克希德·马丁公司所提出并获得最后决选的X-35。
  F-35是隐形战机,目前美国空军、美国海军、美国海军陆战队、英国皇家空军、英国皇家海军及加拿大军队、日本自卫队已决定采用。F-35将是美国和其盟国在21世纪的空战主力,美国空军最早将于2009年起装备此型战机。美军将装备2,443架,以取代空军的F-16与A-10攻击机,早期版本的海军F/A-18,及海军陆战队的AV-8B等。其他共同研发国家则共装备710架。
编辑本段研发历程  F-35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、F-15C和F-117,海军的F-14、海军陆战队的AV-8B,英海军的“海鹞”式和空军的“狂风”、“鹞”式等飞机。
武器装备(3张)
  1996年JSF美国国防部项目刚招标时,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克希德·马丁公司各自研制2架验证机,编号分别为X-32和X-35。2001年10月26日,美国国防部空军部长罗希宣布根据实力、设计的优缺点以及风险程度,洛克希德·马丁公司的X-35方案最终战胜了强有力的竞争对手波音公司的X-32方案,赢得了有史以来最大的军火合同,负责研制开发下一代先进联合攻击战斗机,也就是JSF(Joint Strike Fighter),新一代的联合攻击战斗机也被正式定名为F-35。
  JSF计划要求新一代的多功能多角色战斗机提出了很高的要求。总体说来它必须具备良好的对地攻击能力,同时兼顾对空作战能力;它必须符合美国空军、海军、海军陆战队及其盟国的需要;它必须具备较强的生存能力和隐身性能、精确的攻击能力以及较低的造价。
  洛克希德·马丁公司公司充分利用在F-22发展中积累的设计、制造和维护经验,在F-35的气动外形上尽可能地沿用F-22的一些成果,以降低风险和成本,更重要的是洛克希德·马丁公司选用了一种较理想的STOVL动力方案,使JSF可采用两侧进气的常规布局。
  与波音公司的X-32方案相比,洛克希德·马丁公司的方案具有较大的悬停推动力,减少了高温
燃气对跑道地面的侵蚀,避免了从进气道吸入高温废气而影响发动机的正常工作,同时还使F-35进气道的前向截面积减小,从而降低飞机的迎风面积,有利于实现超音速飞行。洛克希德·马丁升力风扇的设计可以使足够的空气转变为飞机悬停所需的垂直气流,无须增加发动机风扇的截面,从而避免了它在超音速飞行时所产生的阻力。风扇可以被看作是一个水平放置的涡桨,当飞机悬停时,它使双倍的空气从飞机下面流过,并保持飞机的前视截面不超过传统飞机的设计水平,所以不影响飞机进行超音速飞行的能力。它的主要缺点是增加了额外重量。升力风扇系统包括了升力风扇、驱动轴、离合器、滚转姿态控制喷管、可转动的矢量喷管、蛤壳式喷管舱门,总重约1800千克。在CTOL型和CV型上,升力风扇将被取消,可转向尾喷管换成轴对称推力矢量喷管,这样机内就能多装一个2270千克油箱,使航程增加370千米,作战半径达到F/A-18的两倍。
  F-35采用了“无附面层隔道超音速进气道(DSI)”设计,洛克希德·马丁公司在进气道的进气口并没有设置常规的固定式附面层隔道,而是通过计算机设计了一个三维曲面的突起块,或者鼓包。这个鼓包起到对气流的压缩作用,并产生一个把附面层气流推离进气道的压力分布。该设计已在一架F-16试验机上进行了飞行试验,证明它直到2.0马赫时仍很有效。试飞员认为,装了新型DSI进气道以后,发动机的推力特与原F-16一样,而亚音速的单位剩余功率还比原F-16进气道稍好些,从而证实了去掉附面层隔道的好处。
  另外,F-35和DSI进气道还采用了单块整体式复合材料结构,通过法兰盘直接“贴身”地焊在了机身两侧,没有一个紧固件,不仅大大地减轻了结构重量,也大大减少了零件数量。这一进气道技术在中国的歼-10B、FC-1、高教9等三种战斗机上获得了采用。
  飞机蒙皮用新型材料覆盖F-35的蒙皮上覆盖了一层由洛克希德·马丁公司公司和3M公司共同研制开发的“3M”材料。这种新式的“涂层”与常规飞机上所漆的涂料有很大差异。严格地说,这并不是一种“涂料”,而是一种用聚合材料制造的薄层。这种材料可直接粘贴覆盖在蒙皮上,所以就不需要再进行喷漆。这样做最大的好处就是可以节省经费,而且还可以减轻飞机因喷漆而附加的重量。据称这项措施至少可以使一架飞机在全寿命周期内节约300千克涂料。这种新式聚合物薄层已在F-16上通过了飞行测试,当飞行时速度达到1.8马赫时,蒙皮上覆盖的薄层依然完好如初。
  F-35战斗机研制的航空电子系统被称为“多功能综合射频系统”(MIFRS)。该系统集雷达、通信、导航和射频电子战功能于一身,共享天线和处理器等硬件,使JSF飞机成为美国21世纪真正具有全频谱自卫能力的、全天候隐身攻击平台。MIRFS系统工作于8~12GHz频段,采用有源阵列低雷达截面积的天线。能完成空对空搜索与跟踪、空对地攻击作战、合成孔径雷达测绘、单脉冲地面测绘、电子干扰、空中交通管制及一些通信功能。高增益ESM该系统可把航空电子设备的成本减少30%,重量减少50%。
  超重问题
  为了满足其高性能要求,在F-35在重量要求上相当苛刻。但研究中就发现JSF可能比要求重量超出约5000磅(2270千克)。通过计算机模型显示,重量增加的主要原因是F-35的设计不足以承受飞行中所受力的作用,因此,飞机上的一些区域需要采用比目前设计更厚的金属板。[1][1]
  费用减少
  据美国《每日航宇》报道,美国会拨款委员会从2004财年预算申请中削减了天基雷达、先进宽带系统、导弹防御和F-35战斗机等计划的部分经费。
  采购量减少
  美国国防部审评美海军提出的有关减少JSF采购量的议案。美海军在提案中表示,为了增加舰船的采购量,希望将原计划采购的JSF数量从1089架减少至780架,其中原计划采购609架短距起飞;垂直降落(STOVL)型,现改为采购350架;原计划采购480架舰载(CV)型,现改为430架。
  成本增加
  采购量的减少导致F-35的成本上涨。根据原来预算,空军需求的常规起降(CTOL)型单机价格约为2800万美元,海军和海军陆战队需求的STOVL型单机价格约为3500万美元,舰载型单机价格约为3800万美元。但到2010年,F-35的单价将超过1.35亿美金。
  性能质疑
  尽管人们对F-35寄予了厚望,却又有不少人对它的作战性能和性价比表示怀疑。不久前F-35单架成本曾一度飙升到1.22亿美元。这样的天价,让许多国家表示望而却步,他们都疑虑拿这么高的价钱买这种飞机到底值不值。
  2006年一份研究报告表明F-35的空战性能可能还不如苏-30,隐身能力也比不上F-22。其最大时速不过1.6马赫,在上世纪60年代以来的战斗机当中是最慢的,这不利于空战。还有人认为,洛克希德-马丁公司为了降低生产成本,F-35是由多种老式飞机的零部件拼凑成的。在F-35项目提出之初,美国方面就有人说过,F-35设计目标和执行的任务70%是针对地面,30%是针对空中。这样一来,人们似乎无法对F-35的制空能力抱多大的希望。

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