先进短距起飞/垂直降落飞机(ASTOVL)一机三型不是JSF时代才提出的,早在它的爷爷:1983年发起的ASTOVL项目(先进短距起飞/垂直降落飞机)的时期就有了。 项目开始时AV-8B还没服役 DARPA选择了4种概念进行初步研究,并于1985年进行了初步评估,实用性未达标。这些方案修改2次后,分为轴驱动升力风扇(SDLF)和气体耦合升力风扇(GCLF)2种类型的垂直起降方案。随着F-119发动机的进展顺利,预期推力得到提升,ASTOVL有了前景。
ASTOVL的方案: 未完成的鹞式后继者:英国非隐身版“超级鹞式”—P.1154,采用带加力燃烧室的发动机,具备超音速飞行能力 BAE的方案,无尾布局,背部进气。尾部没有喷口,垂直起飞/短距降落应该是靠中间凸起的矢量喷管? 麦克唐纳.道格拉斯的方案,鸭式布局,发动机是YF-120。它采用了气体耦合升力风扇(GCLF),即从发动机通过导管引气流驱动升力风扇。升力风扇下部是燃气排气口,机背上的升力风扇口盖后方开有辅助进气口。因此,它的升力风扇既有冷空气排出又有来自发动机的热燃气排出。它的尾喷管是固定的,垂直起降时需要通过发动机和尾喷口之间的2个矢量喷口偏转以配合升力风扇,矢量喷口后方有隔板,垂直起降时放下,屏蔽尾喷口。相比F-35尾部单矢量喷口的设计,该方案死重更大。 下面是ASTOVL的真正研究者—洛克希德的方案 X-32 该方案的性能数据: 方案2:鸭式布局 方案3:无平尾,外形有点像单发版YF-22 方案4:无平尾,在驾驶舱后方有采用垂直轴驱动的升力风扇,可能是矩形喷口 方案5:名为幽灵战鹰,鸭式布局,采用轴驱动的升力风扇,升力风扇后面的机背开有辅助进气口,尾喷口是矢量的,类似F-35的垂直升力布局。此方案还有舰载机折叠翼 方案6:名为RIVET,这个方案很有趣,它采用背部进气,通过U形进气道连接中部的发动机,为此发动机的安装方向反转;发动机位于重心,两侧各有一个矢量喷口 方案7和8:90年代初设计的SFIH和SDLF,SFIH是三翼面布局,拥有4个矢量喷口;SDLF则是常规布局,采用轴驱动的升力风扇,尾喷管提供矢量机构,类似F-35的垂直升力布局。 左上、中为SFIH的垂直升力布局,有4个喷管,前部的2个喷管延伸至发动机前方,貌似不能旋转;发动机中间的2个喷管是矢量的。这种排气设计比鹞式喷管集中在中部的排气设计应该更容易平衡。左下为SDLF的垂直升力布局,使用轴驱动的升力风扇;右边2个是RIVET的垂直升力布局。 STOVL攻击战斗机(SSF)上世纪80年代末,洛克希德臭鼬工厂与NASA进行了一项保密项目:研究隐身超音速STOVL战斗机的可行性。NASA提供了风洞、人员和超级计算机等资源,洛克希德则在隐身技术上颇有造诣。研究证明SSF在技术上可行,臭鼬工厂的管理层确信SSF可以同时满足海空军的要求。臭鼬工厂提议海空军成立一个项目组来进行SSF项目,海军方面要求SSF具备超音速巡航能力,之后海空军同意并签署了谅解备忘录。 从SSF到JSF的演化
2001年,SSF面临一个重大决策点,确定是否制造工程验证机。因为从ASTOVL项目开始,美国在STOVL技术上已积累了大量经验,所以预计不会出现大问题。顺利的话2010年USMC将用它替换AV-8S;如果SSF被取消,则技术回馈给新CTOL战斗机项目。
洛克希德SSF/CALF,鸭式布局,加莱特进气道,升力风扇后方疑似有辅助进气口 在NASA艾姆斯研究中心测试升力风扇 在NASA艾姆斯研究中心进行风洞测试 通用负担得起的轻型战斗机(CALF)1993年,DARPA和海军在ASTOVL项目的基础上研究符合美国海军陆战队、英国海军要求的替换鹞式的STOVL战斗机;同时在其基础上研发美国空军常规起降的改型。该项目有时也被称为联合攻击战斗机(JAF),但CALF和JAF的发展方向不同。
使用DSI进气道的洛克希德CALF,也是鸭式布局,有点像X-35 麦道的CALF,鸭式布局,机头像YF-23 波音的早期方案 波音后来的方案,和之后的X-32比较像;无尾布局,翼梢小翼有方向舵 联合攻击战斗机(JAF)请注意JAF不是JSF,是Joint Attack Fighter 1993年,国防部全面防务审查报告(BUR)认为现有5种战术飞机开发项目数量过多:F-22、F/A-18E/F、A/F-X、ASTOVL和MRF。成本过高,无法各自单独开发。国防部研究了美国战区空军的需求,希望制定一个负担得起的新计划。在此背景下,海空军共同提交了联合攻击战斗机(JAF)方案。
联合先进打击技术(JAST)1993年2月23日,国防部全面防务审查报告(BUR)对军事力量和现代化计划进行了规划,提供后冷战时期的国防规划制定战略,旨在实现让美国军力能够同时打赢两场重大地区冲突(MRCs)。1993年9月,BUR的主要战术航空成果公布,继续F-22和F/A-18E/F项目,取消MRF和A/F-X项目,减少F-16和F/A-18C/D采购,启动JAST(联合先进打击技术)项目,把ASTOVL、CALF和JAF都合并进去了。JAST将专注于航空电子、动力、地面支援、弹药、训练和任务规划等领域的通用技术和部件。该项目将制造几架验证机来探索未来作战飞机的技术,然后从技术验证机中发展出原型机,最终发展出替代A-6、F-14、F-16和F-111的飞机。
洛克希德JAST空军型 洛克希德JAST海军型 洛克希德JAST海军陆战队型 X-35的发展脉络 洛克希德早期验证过加莱特进气道 据说是洛克希德JAST方案2 英国皇家从JAST项目衍生出自己的未来舰载机(FCBA)项目,考察了常规起降和STOVL模式,还考虑从无敌级轻型航母上起降,后来放弃了这一想法。另外,皇家空军同样考察了两种起降模式的该机。 洛克希德FCBA 1994年5月,项目组被授予了为期六个月的广泛的潜在打击战初步概念探索(CE)研究合同。研究结果表明,一机三型是实现三军任务需求下最经济的方案,三种变形共用一个机体,稍作修改。同年10月,CALF项目合并到JAST项目中,并成为重点;ASTOVL项目也合并进来(STOVL版是后来才合并进来的)。同时,英国国防部派一名代表参加JAST项目。美国空军型旨在补充F-22的同时取代F-16和A-10,同时英国空军也装备,为常规起降模式;海军陆战队型取代AV-8B和F/A-18C/D,同时皇家海军也装备,为STOVL模式;海军舰载型取代F/A-18E/F,同为常规起降模式。 波音JAST 波音JAST继承并演变了CALF的设计,图为CALF,JAST将其带方向舵的翼梢小翼取消,加上了双垂尾 波音JAST进气道唇可伸缩,增大起飞时的进气量,图为海军陆战队型的垂直起飞引擎工况测试 X-32的发展脉络 波音FCBA 经过大量方案论证后,JAST确定为单座单发,虽然双发有利于提高舰载型的安全性,但基于未来技术的发展,研究员认为单发和单座足以满足任务需要。1994年12月22日,JAST项目办公室获得24项概念定义和设计研究合同,收到150份提案,涉及5个领域:武器系统概念、航空电子设备、飞机结构和材料、推进概念/部件、建模,模拟和分析。 3号方案 海军型 海军陆战队型 早期风洞模型 1号方案 2号方案空军型 5号方案 FCBA 1995年春,三个承包商团队都选择了普惠F119发动机的衍生型作为动力。1995年11月,普惠得到合同,初步设计每个变形机的引擎;与此同时, 通用电气(GE)被授予合同,研究F110或YF120发动机能否成为备用发动机。同年底进行了几次国防采办委员会(DAB)级项目评审。1996年,GE选中YF120作为初步设计的原型。同年3月,最终招标书(RFP)发送给承包商,此时JAST已改名联合攻击战斗机(JSF),春季完成了CALF Pase II关键技术验证合同,此后就是JSF的故事了。 JAST 诺斯罗普的JAST继承了CALF的设计,它的STOVL版本原理和麦道、诺斯罗普和BAE设计的JAST相同,同样落败。 CALF JAST |
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