潮州金山中学酒瓶门:世界主要舰载战斗机一览[15P]

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美国F/A-18E/F

1991 年美国国防部取消了隐身舰载攻击机A-12计划，为满足海军替换即将退役的攻击机A-6、A-7的迫切需要，以及填补下一代攻击机A/F-X(1993年被JSF所取代)服役之前的空白，1992年美国议会批准了麦·道公司F/A-18E/F的研制方案。同年6月美国海军授予麦·道公司1份48.8亿美元的合同，制造7架原型机(含2架双座型)和3个地面试验机体，并进行7年半的试验，诺斯罗普·格鲁门公司仍然作为子合同商负责机体制造。此外，通用电气公司也获得了一份7.54亿美元的合同，用于F414型发动机的研制。 1994年6月17日完成关键技术评审，1995年9月18日第一架原型机出厂，11月29日首飞，1996年2月14日交付美国海军空中武器中心进行为期3年的飞行测试，1997年2月1日，最后一架原型机交付测试。1999年4月EMD阶段结束，7架原型机共完成3172次飞行，飞行4673个小时， 15000个测试点，29种武器配置。1997年3月26日开始小批量生产(共3批62架飞机)，2000年结束。首架生产型飞机1998年11月6日首飞，12月18日正式交付美国海军。2001年开始大批量生产，首架飞机已于2001年9月27日交付。截至2002年6月，波音公司已经向美国海军交付了100架F/A-18E/F飞机。

“大黄蜂”(Homct)是美国70年代中后期研制的双发超音速规载战斗/攻击机，主要用于舰队防空，也可用于对地、海面攻击，即可执行空战和对面攻击双重任务，因此被命名为F/A-18。该机采用双发、双垂尾和带边条的小后掠角机翼布局，具有可靠性和维护性好、生存力较强、大迎角飞行性能突出和武器投射精度高等特点。到目前为止，F/A-18已经出现了A/B、C/D和E/F“三兄弟”。80年代中推出C/D是在A/B基础上的改型，主要改进、改装了武器和救生系统，提高了全天候作战能力。最近出现的E/F是在C/D基础上的进一步改型，主要改装了推力更大的发动机、加长了机身、增大了机翼面积和满足美国海军的需要，作为下一代规载攻击机(AF/X)问世之前的过渡机种。

F/A -18E/F的总体布局没有明显地改变，但整个机体比C/D型加大了25％。这其中包括前机身加长0．86米，机翼根展增加1．31米，翼根厚度增2．5 厘米；翼根前线边条面积增大34％，机翼上的各操纵面积相应加大，整个机翼投影面积增加9．29平方米，水平尾翼也加大了。动力装置是飞机的“心脏”。 E/F装两台由美国通用电气公司提供的F414型涡轮风扇发动机。该发动机是在F404的基础上发展而来的，原为A-12飞机所研制，单台加力推力约98 千牛(9988公斤力)。其初期飞行品质试验计划在1995年9月结束。这当中，8台F414试验发动机累计测试时间已超过5000小时，加力燃烧室测试时间超过250小时。其中有两台发动机还在“红线”(极限)温度下工作了315小时，拆开以后发现它们的“硬件”没有任何损伤。通过这些改进，使E/F的机内燃油可增加33％(1634千克)。另据资料介绍，外部燃油还可增加1400千克，航程增加了38％(现役F/A-18的空中不加油转场航程为 3700公里，作战半径为740至1065公里)。外挂载荷，两侧翼下各增加一个外挂点，可挂520千克载荷，使挂点总数增至11个。新型E/F飞机可带着4O86剩余有效载荷(燃油和武器)返航和在航母甲板上着陆，而C/D型则只能带2797千克剩余有效载荷返航和着舰。

在飞行控制技术上，E/F完全采用电传操纵，取消了现在F/A-18飞机上的机械备份飞行控制系统。这样做有利于减轻飞机重量、降低复杂性和减少费用。同时，为设计师在E/F飞机上实现减小纵向静稳定性和提高机动性的设计提供了条件。采用机械操纵系统，必须将飞机设计成静稳定的才能飞行；而采用电传换纵系统，则完全可以将飞机设计成静不稳定的，控制飞机在靠近平衡点飞行。为此，E/F采用4台数宇式飞行控制计算机，9个独立电源(C/D型只有3个)。不过 E/F的飞行控制软件是以C/D飞机为基础的，但已经作了改进。对于飞机操纵性的评价，飞行员是最有发言权的。桑穆伯格说，E/F更象F-4飞机，而不象早期的F/A-18那样活，其感觉“象是在铁路上行驶，无须驾驶员控制就会自动改变航向”。麦登沃德是E/F项目的另一名飞行员，他认为，该机纵向操纵非常象C/D飞机，而横侧操纵则感觉更好。E/F飞机还采用了激光陀螺惯性导航系统(INS)，在迎角超过25度时便可自动检测飞机例滑，比C/D飞机使用的滚转/偏航加速度表更灵敏；不过飞行员认为，该机只有一套惯性导航系统，对于它的可靠性和余度设计表示担心。据麦登沃德介绍，C/D飞机迎角到35度还可以机动飞行，到45度还可操纵，到50度才舍出现飘移;E/F采用了更大的操纵面，提高了滚转动力，而且重新设计了前缘边条，改善了俯仰性能，因此其迎角到40度时应当还具有机动飞行能力。改进飞机的大迎角性能是为了降低其进场速度、减小动能，有助于舰载飞机的着陆和减少结构重量。E/F的着陆重量比 C/D增加2700千克，但进场着陆速度只有225公里/小时，比C/D小18公里/小时，C/D的着陆速度为 243公里/小时。这说明E/F的大迎角性能比C/D好。此外，关于E/F的生存性问题，麦?道公司采用购是“折衷”设计方法。其原则是通过综合采用各种措施来减少飞机的外部特征值，而不是付出昂贵的代价去追求在对方战术威胁雷达探测中的不可见性(即隐身性)。按照这种方法，E/F飞机通过降低外部特征值、提高电子对抗能力和减少易损系统购用量等，使其整体生存性能优于现役的美国海军战斗机。具体说，在降低外部特征值方面，采取了增加雷达吸涂层；减少检查口盖数目，调整部件平面形状，减少中翼、中机身和机翼后缘等部位的制造公差，以尽量减少飞机表面的不连续性等措施。在电子对抗装备上，沿用和改进了原 C/D型上的告警和干扰系统，增加了两个箔条和曳光弹发射器。另外还装有一个由多个传感器和灭火头组成的干舱灭火系统，可主动感受火情并按顺序释放情性气体灭火。

改进后的F/A-18E/F型飞机空重将从10884．4公斤增加到13608公斤，最大起飞重量将从23541．84公斤增加到28803．6公斤。为了适应机重的增加，飞机发动机的推力将达到9979．2公斤级。通用电气公司推荐了它所生产的F412-GE-400发动机，它是原来为A-12隐形舰载攻击机设计的，吸取了空军先进战术飞机研制的 F l10-GE-129发动机的成功经验，做到无尾焰和全数字化电子控制。普拉特?惠特尼公司也参与了F/A-18E/F飞机发动机的项目竞争，但目前处于不利位置。 F/A-18E/F型飞机座舱基本保持了C/D型机的设计原则，但显示面板做了改变。由于对机身前部结构做了调整，座舱破璃罩面积更大了。一个新的 20.3×20.3厘米平面彩色战术态势显示器将代替过去的127×127厘米多用途彩色显示器，它置于座舱中央，在显示战术数据的同时还可显示运动地图。C/D型飞机两边各一个多功能显示器仍然保留。该显示系统将给乘员提供更多的态势信息和更清晰的图象。该显示系统的另一个特点是，在2O.3× 20.3厘米显示器上采用了触摸感应屏幕技术，这也是为A一12飞机发展的研究成果。飞行员只要触摸一下屏幕提示行上的“菜单”名称，相应数据即刻调出显示，它的好处是既简化了操作过程，同时也降低故障率。在原来的顶部显示器下方还新加了一个前向平面控制显示器，它也采用了触摸屏幕技术来代替原先的分立的键位旋钮，用以调阅通信、导航和飞行数据或辅助显示电子战目标指示信息。

F/A -18F型飞机的后座也有相同的显示系统，它既可与前舱系统结为一体作为教练机使用，也可以通过手控方式生成武器系统指示器。美海军飞行员接计划将通过对模拟器的试飞来验证方案的可行性。这一试验还将对显示的安装位置、有源阵列天线雷达和话音转换装置的改进提出意见。E/F型飞机已经使用了新的降低敌现察效能的技术，即" 隐形"，其中这运用到F-22及B-2的一些技术.但运用并不是全面性的，并且没有使用使用许多新型先进复合材料。按目前计划，整体项目发展工作于 1992年展开，1996年初进行首飞。麦道公司希望在1997年财年售出首架成品飞机，并于今年年中交付使用，这样新的F/A-18E/F飞机将替换开始达到服役年限的那些飞机，如早期的F-14，A-6，F/A-18等。F/A-18E/F飞机比现在的单价为2100万美元的F/A-18C/D飞机贵 15％，麦道公司则称确切的价格将取决于，这的订货数量。目前美海军已采购了1000架左右的F/A-18各型飞机。虽然F/A-18E/F飞机选不到下一代飞机在航程和隐形特性方面的性能要求，但它能使美海军在高低性能飞机过渡阶段有一型性能价格比适中的机型可供选择。

麦道公司还考虑对现行的C/D型飞机做工作，使这些飞机能再服投15年不致落后。E/F型飞机可以适座C/D型飞机的改装要求，问题归结于经费的可能。总体来说，改装内容有换装APG-73雷达、ALR-67雷达告警接收机：一套全球定位系统、一套自动目标管理系统和扩充先进遮断武器系统和先进的空对空导弹的设备。根据目前这些计划，麦道公司还考虑把更为先进的系统列入E/F型飞机，以适应现代化的要求，它们包括：
1.有源阵列天线雷达；
2.红外搜索和跟踪系统；
3.带有地形参照导航的数字地图计算机
4.先进的任务计算机；
5.合成询问一应答器。
目前美海军发展规模有许多不确定的因素，尽管如此，美海军仍要求按每年50架的数量采购500架F/A-18E/F飞机.
俄罗斯SU-33

苏-33KUB战斗机是苏霍伊设计局在苏-27IB原型机的基础上研制的，也是苏-33“侧卫”D舰载战斗机的并列双座型。这种战斗机将成为俄罗斯航空母舰“库兹涅佐夫”号上的决胜力量。
苏-33KUB是一款多用途战斗机，具有强大的空中截击能力、对海面目标攻击能力和电子战能力。
1999 年莫斯科航空展期间某日，一架造型怪异的苏恺二十七以未涂装姿态来到会场，落地后不久随即离去，这是苏霍伊设计局又一力作 --SU-33UB-- 这架飞机一方面作为舰载战斗教练机，一方面也是一架具有第五代战机特性的 SU 式飞机。设计局再这架飞机上实验了多项新技术，例如材料、航电等，作为下一代飞机的技术储备及试验。

SU-33UB 主要需求就是用作俄国海军航舰教练机，此外，必须有长程拦截、长程攻击、长时间滞空、对付高难度空 / 面目标之能力。
俄罗斯的主力舰载机是 SU-33 单座型战机，由于苏联解体时，相对应的教练机未研发完成，且俄国军方当时连采购、维护现有装备都有困难，因此取消舰载教练机计划。舰上起降训练因而都是靠 SU-25UBT 或是仿真器来完成，缺乏性能接近 SU-33 的实机来演练，使得训练上有不小的困难。另一方面，俄军发现单座型的 SU-33 在执行任务时飞行员负担太大，再加上一些对未来空战的考虑，他们需要一种双座舰载机，做为训练之用，并且还要有很好的作战能力，能长时间滞空并攻击高难度空中目标。 SU-33UB 在这样的背景下发展起来。
其实早在 SU-27 刚问世且还没有量产时，苏联的舰载机计划就开始了，舰载战机就是今天的 SU-33 ，而训练 SU-33 飞行员的教练机与 SU-33 同步展开，经过测试，认为采用并列双座较好，因此当时选定的教练机构型就是今日 SU-34 的前身 SU-27IB 。既然如此，为何 SU-33UB 不是 SU-27IB 的改型呢？一方面， SU-27IB 约在 1990 年首飞，约两年后苏联便解体，苏联解体冲击到舰载机计划，例如 SU-33 也只有约 30 架服役，而训练任务则交由 SU-25 双座型。 SU-27IB 之后的发展与舰载教练机完全是两回事了，他发展成为长程战斗轰炸机 SU-34/32FN 。 1990 年代初就取消的计划，加上构型看似不适合空战，应该是不已 SU-27IB 修改城 SU-33UB 的原因。

首架飞机以第二批 SU-33 为基础进行修改，在共青城制造组件并在莫斯科装配完成， 1999 年 4 月 29 日 原型机首飞，年底莫斯科航展首次对外公开。
其重要改进特点包括：并列双座、增大翼面积、新材料的应用、使用更多复合材料、装备具有第五代战机特性的航电系统，详情见下文。

机体部分的修改：外型、材料、气动力布局等
在座舱上，考虑到并列双座在起降时有较广的视野，而长时间作战时飞行员间也较易沟通并形成默契，因此 SU-33UB 采用并列双座设计。这是 SU-27IB 家族之后又一种使用并列双座布局的 SU-27 改型飞机。与 SU-32FN 类似，飞行员是经由前起落架舱进入座舱的，可见其座舱空间也不小 ( 因为至少要留个通道 ) 这能提升长时间作战的舒适程度，例如飞行员可以不必全程坐在椅子上，偶尔可以起来休息。内装光电探测系统的球状物就放在座舱正前方，因为是并列双座设计，因此这时光电球不会影响视野。为了保护飞行员，座舱附近也装设金属与陶瓷复合装甲，可见该机颇重视对面攻击。
气动力布局方面， SU-33 的气动力效率、飞行质量是 SU-27 家族中最好的，而 SU-33UB 又青出于蓝更胜于蓝。与 SU-33 相比，翼面积由 67.84 平方米增为 71.38 平方米 (extended area ，就是把机翼前后缘延伸交会后所得的大三角形的面积，通常飞机性能诸元提到的翼面积指的就是这个 ) ；展弦比由 3.44 增为 3.54 ；平尾、前翼也增大。保留了 SU-33 的可偏转 45 度的双缝式后缘襟翼。在前缘襟翼与主翼之间以柔性材料相连，如此一来前翼与主翼间再任何时候都不会有缝隙，减少诱导阻力，使得气动力效率提高；此外，机身部分可能也有自适应材料以提升各种飞行状态之效率，这方面后面再连同材料讨论。这样的改动下， SU-33UB 的气动力特性将比 SU-33 高出不少，其最大升力系数将高于 SU-33 的 2.4(SU-27 是 1.83) ，其升阻比 (lift-drag-ratio) 超过 13 ，是相当高的水平 (SU-27 是 11.8 ，同时代飞机大都在 12 以下 ) 。气动力效率的提升使得与 SU-33 相比，在使用相同燃油的情况下，航程增加 15% 到 20% 。 SU-33UB 仅靠内燃油的航程达 3200km ，与陆基型双座 SU-27( 如 SU-27UB 、 SU-30MKK) 相当。而 SU-33 是 3000km ，这样看似乎很奇怪，按照上面的说法， SU-33UB 的航程应该在 3450km 到3600km 之间，莫非哪个数据出错了？

其实没有错，因为 SU-33UB 使用两次折迭机翼，其折迭关节一个在翼根，一个大约在机翼中线，折迭后整片主翼几乎完全被收在机背上，这将使得 SU-33UB 折迭后宽度比 SU-33 的 7.4m 还要窄，停放面积当然也更小 (SU-33 折迭后的停放面积比 F-14 、 F/A-18E/F 、 Rafale-M 都小 ) 。其两次折迭机翼除了有更适合航舰的好处外，在地面上，他可以停放在俄国大量的 MiG-21 的机堡中，而不必为了他新建机堡。因为两段机翼的使用，使内燃油少了些，这是上述〝数字游戏〞的解答。他的设计师仍在为他设计新的结构油箱，目标是使其最大航程 ( 只靠内燃油 ) 达 4000km 。此外，落地速度也由 SU-33 的 240km /hr 降至 220km /hr ，失速速度势必小于 SU-27 的 200km /hr ，最大外挂量由 SU-33 的 6500kg 提升到 7000kg 。

机体材料上，更动量非常大。其翼前缘用了柔性复合材料，前面提到，在主翼与前缘襟翼间连着一块柔性材料，使得不论前襟翼如何动，都不会有缝隙，减少诱导阻力发生 ( 后缘襟翼的缝隙是为了增升需要，而前缘缝隙则是需要避免的 ) 。
柔性材料也是〝自适应气动结构〞的重要组成成分之一。所谓的自适应气动结构就是能随飞行状态改变气动力特性以尽量提升各种状态下的气动效率的结构设计。其作用方法有许多，例如以机翼内的空腔抽除机翼附面层 ( 空中巴士的某型客机 ) 、或是改变机翼表面弯曲度、甚至未来可能用的微喷流都算。其中改变机翼弯曲度就可以应用柔性蒙皮，其使用方式简单的说就是在骨架上装设与飞控系统连结的机械设施，上面再铺设柔性蒙皮，该机械根据飞控计算机命令运作，达到〝控制〞柔性蒙皮进而改变机翼表面弧度之作用。当把上述机械装置以微机械取代进而与柔性蒙皮结合，就可称做〝智能型材料〞。自适应气动结构是现代飞机的趋势之一，特别是需要具备全空域全速度功能的防空型战机。每一种机翼形状、翼面曲度都会有他最适合的高度、速度，因此以往的飞机只能突出任务需求方面的性能，至于其它的就只能迁就、或是尽量避免，例如早期的三角翼战机，就以拦截为主，尽量避开低速缠斗。而有了智能型结构后，可以调整出适合各种情况的翼面，使得升阻比尽量最高，这些都根据实验证实了可行性。这种智能型柔性蒙皮同样的被用在 S-37 前掠翼战机上，可以解决前掠翼再高速时产生的离散效应等。这项技术在欧洲也有发展，未来 EF-2000 上也会有类似的技术。
观察照片可以发现， SU-33UB 的复合材料使用率应该很高，从未涂装照片可明显的发现主翼与翼前缘为黄色，而他们中间的带状地带是蓝绿色，通常飞机的金属部分因为加工的因素，多呈黄色，而照片中，除了机翼的带状部份外，机背、进气道、左侧前翼都是别种颜色，其中机背与进气道部分颜色与机翼的带状地带几乎相同，可以推测这些部分可能都是复合材料，这也与苏霍设计局说〝该机也注意到匿踪〞交互印证。但这些地方未必全都是自适应结构，可能只是单纯的复合材料而已。但笔者认为在左侧翼前缘延伸部分的蓝绿色部分可能是自适应结构，因为该处具有控制翼前缘延伸处气流的效果，有这种设备颇为合理。此外，右侧同一地方没有，可能是仍在验证。

航电系统：座舱接口、雷达、环境意识 (SA) 系统等
SU-33UB 的航电系统是很先进的，包括人性且高度自动化的座舱接口、先进的环境意识系统 (SA) 等等，属于第五代战机水平。
SU-33UB 采用并列双座座舱，数据显示主要由一个 21 英吋以及 4 个 15 英吋液晶显示器负责，原型机上在左侧设有抬头显示器 (HUD) ，俄国也正在发展头盔显示器以取代抬头显示器。座舱以〝黑暗座舱〞的原则设计，也就是说除非机上有系统故障，否则系统不会发光或发出声响，只会保持〝缄默〞，这样可以减低飞行员的精神负担，且一旦真的有事，飞行员对于系统发出之警告也较敏感。
飞机高度自动化尽可能减低飞行员的工作量，使飞行员在一些情况只需做〝决定〞而〝不必操纵飞机〞。举例来说，当 SU-33UB 进行机炮空战时，飞行员只须选定目标，进入一定的空域，并扣板机即可，而不需要不断的校正飞机；又例如低空飞行时，飞行员只需顾着找目标、锁定、发射武器等，而不必担心飞机撞地，因为那些都由计算机处理了。人性化的接口让飞行员往往只需做攻击与否的决定而不必将过多精力放在繁琐的操纵，并将精神聚焦于任务执行、战术运用等等。
多路讯息取得系统，使飞行员能接收360度的战场环境，提升飞行员的环境意识 (SA) 。所谓的〝多路讯息取得〞顾名思义，是说用许多渠道取得战场数据，再加以整合，得出有用的信息给飞行员。探测方式可包括雷达、红外线、各种频道无线电、甚至我军船舰、卫星等等皆可，这方面美国 F-22 与 JSF 几乎发挥了当代极致。 SU-33UB 这方面至少包括前、后视相控阵雷达；环场红外线探测；多频道无线电；多机数据链互连；预警机与地面战管资料等。卫星方面，目前俄罗斯军用卫星几乎不具备实用价值，故从卫星取得数据应该不是 SU-33UB 的重点；机对机数据链方面， 1999 年推出的 SU-30MKK 的数据链最多可连结 16 架飞机， SU-33UB 应该约是这个水平。多路讯息系统使 SU-33UB 能发现并锁定360度方位角以及一定俯仰角内的战机的热讯号并导引飞弹攻击；在飞机前半球及后半球以雷达发现并锁定敌机；环场飞弹来袭警告；以雷达预警系统提供反辐射数据；自动以数据链连结其它 SU-33UB 或有类似系统的战机，使其它飞机能进行无线电缄默作战 ??? 等。
机上装备每秒运算 100 亿次 (10GHZ) 的计算器，以处理上述复杂的数据。该计算器之运算能力已属于超级计算机级，算是很大的进步。
SU-33UB 装备了机上氧、氮气制造器，能从外界空气中取得氮与氧，经适当混合后提供飞行员使用。与过去的氧气瓶相比，这种系统没有供氧限制，滞空时间可以更长，且重量较轻。这是当前新世代战机使用的供氧设备，在俄国战机中也是首次使用。
雷达是〝隼〞式 (SOKOL) 相位数组雷达，空对空探测距离最大 170 到 180km ，追踪距离 60 到 80km ，追 30 打 6 ，对驱逐舰 300km ，对快艇 180km ，铁路桥梁 150km ，移动坦克 25km ， X 波段。还可以同时处理空中及地面海面目标。在飞机〝尾刺〞内则装有〝法兰〞 (FARAON) 项控阵雷达，是隼式的缩小版。

动力系统
原型机使用具有向量推力系统的 AL-31K 改良型，最大推力 13300kgw(130.3knt) 。量产型可能使用 AL-31FP 的海军型 ( 最大推力 14500kg ) 或最新的推重比达到 10 的 AL-31FP 改型。
由于 SU-33UB 是 1999 年新改造的战机，而且改动幅度甚大，不太像是单纯的实验机。从 SU-33UB 的任务需求以及 SU-33 将提升成 SU-33UB 等级的情况来看， SU-33UB 可能与改良的 SU-33 并列为俄罗斯第五代舰载机。若如此，情况与 SU-34/32FN 类似，后者因此考虑装备 AL -41F 发动机以与第五代战机保持后勤共通性极更高性能，所以 SU-33UB 的量产型不无可能使用 AL -41F 。
总结
增大翼面积、减轻设备重量以及智能型材料的使用，使 SU-33UB 成为侧卫家族战机中气动力特性最好的，升阻比大于 13 而基本气动力特性未减的情况下，气动力效率将高过 SU-35 。其落地速度已经减低到 220km /hr ，相当适合航舰使用。优异的气动力外型加上向量推力的使用使其能完成超机动动作、过失速机动等。机动力增加之余，航程也增加 15% 到 20% 。载弹量也由 SU-33 的 6000kg 提升到 7000kg 。此外航电上的大幅精进让他可以同时对付远距离的空中及地面海面目标，减低飞行员负担的驾驶舱以及并列双座配置也使飞行员能长时间执行这些任务。
整体而言， SU-33UB 在气动力效率 ( 关系到机动力、武器筹载、航程等 )SA 系统等方面具有第五代战机水平，也注意部份匿踪性能 ( 例如较多复合材料 ) 。加上之前的讨，可以猜测，她可能是俄国第五代舰载战机，或是类似 SU-30 这种〝指挥机〞。
苏霍设计局指出，这架飞机除了可用于海军，空军也相当适合使用。苏或设计局还以此机参加印度下一代舰载战机的竞标。目前这架飞机还在进行各项测试。
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