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航母塑料虫,靠谱多面手——军用飞机/战斗机/美国F/A-18战斗机

 兰州家长 2022-05-03 发布于甘肃

本文主要介绍美国著名的F/A-18“大黄蜂”和F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗攻击机,全文约5120字。

本文从发展概况、主要特点、型号类别、服役状况、实战应用和基本性能等方面,对“大黄蜂”家族做一个简要的全景描绘。大部分内容摘自国外和国内的各种公开信息。

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超级大黄蜂F/A-18E

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经典大黄蜂F/A-18C

F/A-18“大黄蜂”和F/A-18E/F“超级大黄蜂”虽然都属“大黄蜂”家族,有一定的继承关系,但却算是两种不同的飞机。军迷朋友们能说出他们的异同吗?

发展概况

F/A-18“大黄蜂”(Hornet)是美国诺斯罗普公司和麦克唐纳·道格拉斯公司(简称麦·道)1970年代研制的多用途舰载战斗/攻击机。

1971年,诺斯罗普公司首次展出了其F-5战斗机的后继改进机P-530的模型,绰号“眼镜蛇”,准备像F-5系列战机那样,再靠外销大赚一笔。

1971年1月,美国空军提出“轻型战斗机”(LWF)计划,通用动力、波音、诺斯罗普等多家公司参与竞标。第二年4月选中了通用动力公司的YF-16和诺斯罗普公司在P-530基础上进一步改进的YF-17两种方案。1974年6月9日,YF-17原型机实现首次试飞。

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NASA试飞中心的YF-17原型机

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YF-16和YF-17比翼齐飞,那时的兄弟俩体格还都比较瘦小

1975年1月,美国空军宣布YF-16胜出,后来发展为著名的F-16“战隼”战斗机。诺斯罗普的“眼镜蛇”面临不保。

好在天无绝人之路,幸运女神来了。同样1975年,美国海军感觉F-14虽然好用,但是实在太贵了,于是提出了研制多用途舰载战斗机的要求,即VFAX计划,后来改称“海军空战战斗机”(NZCF)计划,打算作为F-14的补充,搭配使用。美国国会又要求海军的新型战斗机必须在YF-16和YF-17中挑选,以节约研制经费。1975年5月,YF-17最终被海军选中,后获得正式编号F-18,从而有了继续发展的机会。

1976年1月,美国海军签订合同规定,以麦·道公司为主与诺斯罗普公司联合研制F-18,第二年F-18被命名为“大黄蜂”。1978年11月18日,在YF-17的基础上经过重新设计的原型机首次试飞,重量、尺寸都大幅增加。

由于海军认为其兼有空战和对地攻击能力,1979年10月将其编号改为F/A-18,以强调多用途性。同月,第3架原型机完成首次航母着舰,降落在“美国”号航母上。1980年5月,F/A-18A开始交付美国海军和海军陆战队。

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1991年,美国国防部取消了隐形舰载攻击机A-12的发展计划,麦·道公司借此机会在F/A-18C/D的基础上发展出深度改进型F/A-18E/F“超级大黄蜂”。尽管两者外形相似,并沿用原有编号,但实质上已经相当于新研制的机型。

1992年,美国海军选中F/A-18E/F作为JSF“联合打击战斗机”(后来发展为F-35)服役之前的过渡机型。1995年11月29日,F/A-18E原型机首次试飞,1998年开始批量生产,1999年9月开始交付美国海军,2001年具备初始作战能力。

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超级大黄蜂与经典大黄蜂编队飞行,体格大小可见一斑

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大黄蜂也是美国海军“蓝天使”飞行表演队专用座机

主要特点

F/A-18采用双发双垂尾的常规布局,与早期的P-530模型机和更早的F-5战斗机有一定的继承关系。

机翼为小后掠角梯形中单翼,翼根前缘有一对较饱满的S形边条,一直前伸至座舱两侧,极大地提高了大迎角下的稳定性和操控性能。机翼后掠角较小,展弦比较大,亚声速升力特性好,但超声速飞行阻力大。

机翼前缘安装有全翼展机动襟翼,后缘安装有襟翼和副翼,前后缘襟翼的偏转均由计算机控制,机翼外段可以折叠以减少甲板占用空间。

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F/A-18C三视图

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F/A-18E/F二视图

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F/A-18E与F/A-18C的投影对比,机体尺寸,机翼前缘,边条翼形状等均有不同

D形截面进气道位于翼根下的机身两侧。水平尾翼低于机翼,使飞机大迎角飞行时具有良好的纵向稳定性。双垂尾外倾约20度,位于全动水平尾翼和机翼之间的机身两侧,使后机身更符合面积律。

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F/A-18C的D字形进气道

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F/A-18E/F双斜切的加莱特进气道

双垂尾间的机背上,设置有一块面积较大的减速板。后机身下部安装有着舰拦阻钩。机头右侧上方还装有可收放的空中受油管。

机身采用全金属半硬壳式结构,结构重量中铝合金约占50%,合金钢约16.7%,钛合金约12.9%。机翼、机翼折叠接头、垂尾和平尾结构中大量使用了钛合金。

F/A-18是第一种大范围使用复合材料的战斗机,机身、机翼等结构约40%的表面采用了石墨/环氧树脂复合材料蒙皮,占结构重量的比例达到9.9%。

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机体材料构成,灰色部分是铝合金,红色部分是钢,黄色部分是钛合金,土黄色部分是复合材料

F/A-18是第一种在飞行系统中利用数字MUX总线架构的飞机。采用这种架构,控制计算机可以更为迅速和高效地在系统间传输数据,飞机的控制更加灵活、可靠。

F/A-18系列战斗机相对美国海军其他作战飞机最大的优势是更高的可靠性和可维护性,具体表现就是任务中极高的出勤率,由此也带了相当高的机队效率。

相比于之前的F-4J战斗机,F/A-18针对维护性的改进措施包括:使用固态航空设备,确保了较少的热量产生;雷达更为简单,零件数量减少8000个;发动机更为简洁,零件少了7700个等。

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换装发动机细节图,过程简单快捷

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在边条翼下方还安装有可折叠的随机登机梯,简便好用

若以平均故障间隔飞行小时来衡量,F/A-18的可靠性要比美国海军其它战术飞机高四倍多,若以每飞行小时维修工时来评估,F/A-18的维修工时是美国海军其它战术飞机的1/3。“大黄蜂”家族取代A-6“入侵者”和F-14“雄猫”,一统航母甲板江湖,不是没有原因的。

型号类别

F/A-18A:第一种生产型,主要用于舰队防空和空对面攻击任务。主要航空电子设备包括2台AN/AYK-14中央任务计算机、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,装备有前视红外和激光光点跟踪器。1988年7月停产,共生产370架。

F/A-18B:双座教练/攻击型,由F/A-18A发展而来,主要装备和作战能力与F/A-18A相同,但燃油量减少6%,共生产39架。

F/A-18C:F/A-18A的改进型,重点提高了全天候作战能力。1986年首次试飞,1987年9月开始交付。早期批次升级了机载计算机和自卫干扰机,1989年10月以后交付的生产批次,可携带供全天候作战任务使用的设备,包括前视红外探测系统导航吊舱,新的平视显示器和驾驶员夜视镜,具有发射AIM-120中距空空导弹、AGM-84“鱼叉”空舰导弹和AGM-65“小牛”空地导弹的能力。各批次共生产476架。

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弹射起飞的F/A-18C

F/A-18D:双座教练/攻击型,由F/A-18C发展而来,主要装备和作战能力与F/A-18C相同,共生产163架。

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飞行甲板上的F/A-18D

RF-18:简化侦察型,1984年首次试飞。早期型号是由F/A-18A改装,后期由F/A-18D改装,装有先进机载战术侦察系统(ATARS),可携带装有侧视雷达和红外传感器的侦察吊舱,侦获的信息可通过数据链实时传输。

F/A-18L:计划用于出口的多用途岸基型,与舰载型有90%的部件通用,空机重量减轻约1000千克,作战性能得到提高,爬升率提高到305米/秒,最大速度达到马赫数2,携带最大燃油量时转场航程大于4630千米。因两家公司协议原因未投入批量生产。

F/A-18E:深度改进型。气动布局没有明显改变,但在F/A-18C/D的基础上进行了放大,在气动外形、发动机、载油量、载弹量、航空电子设备和隐形等方面都有改进,实际上相当于新研制的机型。

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F/A-18E与F/A-18F的双机编队

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F/A-18E,翼根边的形状条更加饱满

机体加大25%,前机身加长0.86米,翼展增加2.19米,机翼面积增加9.29平方米,机翼上的各操纵面和水平尾翼也相应加大,翼根厚度增加2.5厘米,边条翼形状更加饱满,面积增大34%,升力特性更加明显;取消了原有的机背减速板,用方向舵和襟翼的偏转代替;换装推力增大的F414发动机(加力推力增至97.9千牛),进气道换为斜切形的加莱特进气道;增加了内部载油量,载弹量和挂载能力也大幅提高,每侧机翼增加1个挂架,机翼内侧挂架的最大挂载能力提高到2400千克;航空电子系统约有90%与C/D型通用,但取消了原有的机械备份飞行控制系统,完全采用电传操纵系统,继续使用F/A-18C的AN/APG-73雷达,增加了座舱内多功能彩色显示器;通过改进进气道结构,加装发动机叶片屏蔽器,减少外露舱口等措施,提高了雷达隐形性能,机体结构中复合材料的使用比例大幅提高到19%。

F/A-18F:双座教练/攻击型,由F/A-18E发展而来,具备相同的作战功能。

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航母降落瞬间的F/A-18F

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一架F/A-18F拉出了明显的翼根涡流

F/A-18E/F Block II:前机身经过重新设计,机头换装AN/APG-79有源相控阵雷达,升级了任务计算机、显示器等电子设备。2002年10月开始交付。

F/A-18E/F Block III:波音公司联合通用电气公司将JSF“联合打击战斗机”的部分技术用于升级F/A-18E/F,使其跨声速性能提高,油耗降低,起飞重量增加,机背两侧可增装保形油箱,航程大大增加,还可配装机腹保形武器吊舱,通过改进结构和涂敷隐形涂层提高隐形性能,还计划换装AN/APG-79改进型有源相控阵雷达,大大提高对空探测和对地攻击能力。

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可见机腹外挂的具有隐形特征的茧形武器舱

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可见脊背两侧隆起的保形油箱

EA-18G:电子战型,绰号“咆哮者”,在F/A-18F基础上发展而来,与其拥有90%的通用性,保留了先进的武器、传感器和通信系统,可加挂多种专用电子干扰吊舱,在保留空战和对面攻击能力的同时具备强大的电子战能力。

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EA-18G

CF-18A/B:出口加拿大的型号,1982年至1988年共计138架。

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加拿大空军的一架CF-18A

EF-18A/B:出口西班牙的型号,1980年代至1990年代分两批次共计96架。

服役状况

F/A-18各型号目前已生产2000架以上,其中“大黄蜂”1480架,“超级大黄蜂”600架。美国海军和海军陆战队共订购1619架,其中“大黄蜂”1049架,“超级大黄蜂”570架。

此外,加拿大购买138架,澳大利亚购买75架,西班牙购买96架,瑞士购买33架,芬兰购买64架。

1981年10月,澳大利亚宣布采购75架F/A-18,其中57架单座型,18架双座型,1990年5月交付完毕。2007年3月,澳大利亚购买24架F/A-18F。1985年12月,西班牙采购72架F/A-18,其中60架单座型,12架双座型,1990年交付完毕。

实战应用

1986年3月,美国对利比亚发动了“草原烈火”行动,对利比亚沿岸的军事设施进行了打击。F/A-18首次参加实战,与F-14A一道拦截利比亚作战飞机,使用AGM-88A“哈姆”反辐射导弹攻击利比亚“萨姆”-5导弹阵地和雷达站。

1991年的海湾战争中,共有190架F/A-18参战,其中美国海军106架,海军陆战队84架,共同担负空战、对地攻击和反雷达任务。此外,加拿大也有两个中队的F/A-18参加了海湾战争。1月17日,“沙漠风暴”行动期间,美国海军的2架F/A-18C遭遇伊拉克空军的2架米格-21,随后发射AIM-9空空导弹将后者击落。同一天,一架F/A-18C被伊拉克空军的米格-25战斗机击落。

2002年11月6日,部署在“林肯”号航母上的F/A-18E/F首次参加实战,使用精确制导武器对伊拉克境内的一处“萨姆”导弹阵地和指挥通信设施进行了打击。

基本性能(F/A-18C)

尺寸数据

翼展:11.43米(机翼展开状态)

8.38米(机翼折叠状态)

机长:17.07米

机高:4.66米

机翼面积:37.2平方米

机翼后掠角:26°

机翼展弦比:3.52

重量数据

空机重量:10455千克

正常起飞重量:15740千克(对空)

22328千克(对地)

最大起飞重量:23541千克

最大机内油量:4990千克

最大载弹量:7711千克

飞行性能数据

最大平飞速度:M1.8/1915千米/小时(高空)

实用升限:15240米

限制过载:+9g/-3g

最大爬升率:254米/秒

作战半径:740千米(对空)

1065千米(对地)

最大航程:无数据

转场航程:3335千米

动力装置

2台通用电气公司生产的F404-GE-400涡轮风扇发动机,单台最大推力49千牛,加力推力71.2千牛;1992年后换装F404-GE-402发动机,单台最大推力53.2千牛,加力推力78.7千牛)

机载设备

AN/AGP-65数字式脉冲多普勒雷达,2台AN/AYK-14数字计算机,AN/ALR-67雷达警戒接收机,AN/ASN-130惯性导航系;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;2台多功能显示器和中心式屏幕显示与平视显示器等。

武器

机炮:

1门M61A2“火神”20毫米6管机炮,备弹570发。

导弹与炸弹:

共有9个外挂架,两个翼尖挂架各可挂1枚AIM-9L“响尾蛇”空空导弹;两个外翼挂架可挂空对地或空对空武器,包括AIM-7“麻雀”和AIM-9“响尾蛇”空空导弹;两个内翼挂架可挂副油箱或空对地武器;发动机舱下的两个挂架可挂AIM-7“麻雀”空空导弹或AN/ASQ-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挂副油箱或武器,后期还可携带AIM-120先进中距空空导弹和AGM-65“小牛”空地导弹。

基本性能(F/A-18E)

尺寸数据

翼展:13.62米(机翼展开状态)

9.32米(机翼折叠状态)

机长:18.31米

机高:4.88米

机翼面积:46.5平方米

机翼后掠角:26°

机翼展弦比:4.00

重量数据

空机重量:14552千克

正常起飞重量:21320千克

最大起飞重量:29937千克

最大机内油量:6560千克

最大载弹量:8051千克

飞行性能数据

最大平飞速度:M1.8/1915千米/小时(12190米高度)

实用升限:15240米

限制过载:+7.5g/-2.5g

最大爬升率:228米/秒

作战半径:722千米

最大航程:2346千米

转场航程:3300千米

动力装置

2台通用电气公司生产的F414-GE-400涡轮风扇发动机,单台最大推力65.5千牛,加力推力97.9千牛。

机载设备

AN/APG-73火控雷达(2007年后的生产批次使用AN/APG-79有源相控阵雷达),AN/ALQ-214综合防御对抗系统,GPS导航系统和数字化地图, 先进战术前视红外吊舱,

武器

机炮:

1门M61A2“火神”20毫米6管机炮。

导弹与炸弹:

共11个挂架,6个翼下挂架,2个翼尖挂架,1个下机身挂架和2个机身半埋式挂架。除F/A-18C/D可挂载的武器,还可携带最新的AGM-88E“哈姆”反辐射导弹、SLAM改进型空地导弹、JDAM、JSOW炸弹等。

对于塑料虫和超级塑料虫,你会给出怎样的评价?

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