名冠欧洲三代半:“阵风”战斗机

63.名冠欧洲三代半:“阵风”战斗机

“阵风”是法国达索飞机公司为法国空军、海军研制的第四代半战斗机。1983年该公司宣布研制先进实验战斗机(ACX),取名“阵风”A。目前该机已进入批量生产装备阶段,并于2008年开始在阿富汗投入实战部署。

“阵风”采用“复合后掠”三角翼、大的高位活动鸭式前翼和单垂尾气动布局;为改善进入发动机进气道的气流,提高大迎角情况下的进气效率,进气道位于下机身两侧;大量采用碳纤维和Kevlar纤维等复合材料,铝锂合金;采用钛部件的扩散连接/超塑成形等加工工艺;采用有极限过载自动保护、故障情况下系统重组功能及抗颠簸功能的电传操纵系统;采用侧驾驶杆、光纤、声控、广角全息平视显示器、准直瞄准器和侧面的多功能彩色显示器等先进设备。

图示

“阵风”战斗机

“阵风”采用了悬臂式复合三角形多梁中单翼,大部分部件和升降副翼用碳纤维复合材料制造。部件安装接头用铝锂合金制造。升降副翼可同向和差动偏转。钛制造的全翼展两段式前缘缝翼自动与升降副翼联动,可改变机翼弯度,增加升力。翼根整流罩为聚芳酰胺纤维复合材料。所有操纵面均由电传操纵系统通过液压舵机操纵。

常规半硬壳式结构机身的50%采用碳纤维复合材料。前机身主要是常规铝合金,后机身为碳纤维复合材料。铝锂合金机身侧蒙皮。机头整流罩和喷管整流罩为聚芳酰胺纤维复合材料。起落架及发动机舱门为碳纤维复合材料。在垂尾前缘的机身两侧有门式减速板。

前翼是全动后掠上单翼,用电传操纵系统液压操纵。主要为超塑成型的钛合金扩散焊接。起落架放下时,前翼可自动抬起20°,以提供额外的升力。碳纤维复合材料的悬臂式垂直安定面和嵌入式方向舵采用蜂窝芯结构。垂尾尖端为聚芳酰胺纤维复合材料。舵面用电传操纵系统液压操纵。无辅助操纵面。梅西埃·西班牙公司为“阵风”研制了液压收放前三点式起落架,前、主起落架均为单轮。前轮可液压操纵转向,前、主轮均向前收起。设计着陆下沉速度4米/秒,飞机着陆前不需拉平。主轮的米芝林公司径向轮胎尺寸为810×275-15,胎压16×105帕(16.3公斤/厘米2)。主、前轮均采用碳材料刹车装置。用电传操纵系统操纵。应急用减速伞放在方向舵根部的圆柱形舱内。

装两台斯奈克玛M88-2涡轮风扇发动机,单台净推力48.7千牛,加力推力72.9千牛,备选的M88-3型发动机的加力推力可达87千牛。两个相互独立的半圆形进气道位于机腹两侧,无进气调节锥,有分流板,可保证两台发动机的工作互不干扰。飞机机体内的油箱可载5700升燃油,机身中线挂架和两个内翼两个中翼挂架都可挂1250升的副油箱,最大外部载油量可达9500升,总载油量可达15200升。空中受油探管位于座舱风挡的右前方,B/C型为固定式,M型为可伸缩式。采用压力式注油,可在4分钟内将内部油箱装满,7分钟内将所有油箱装满。

“阵风”装马丁·贝克MK1500弹射座椅,座椅倾斜29°。单块式风挡,舱盖向右侧打开。舱盖上涂黄金涂层,用以减小座舱雷达反射面积。用小行程油门杆。在右控制台上有侧驾驶杆。阿贝热·赛姆卡公司的座舱空调系统。两套液压系统,各采用两台梅西埃·比加蒂公司的液压泵。变频交流系统,有两台30/40千伏Auxilec交流发电机。一套3余度数字式电传飞行操纵系统和一套双余度模拟式电传飞行操纵系统,集成了发动机控制,并与武器系统相连。(https://www.daowen.com)

该机使用汤姆逊-CSF公司的具有下视/下射能力的RBE2雷达,可同时跟踪8个目标,能自动评估目标威胁程度,排定优先顺序。EAS公司的超高频/甚高频电台和TRT公司的超高频电台,SB25A收发机和问讯器,六分仪公司的语音无线电控制系统和语音告警系统。SOCRAT公司的TLS-2020集成ILS/MLS和VOR/DME系统,机械电器公司的RL90RLG惯性导航系统,汤姆逊-CSF公司的NC-12E塔康和AHV17无线电高度表,SFIM/达索电子技术公司的飞行记录仪和六分仪公司的GPS系统。六分仪公司的侧置多功能彩色液晶触摸显示屏可综合显示燃油、发动机、液压、电气、氧气和其他系统的数字化信息,CTH3022型广角全息平视显示器集成了汤姆逊公司的OTA 1320CCD照相机和录像机。水平战术导航/传感器信息显示器。六分仪公司的Topsight头盔瞄准具。汤姆逊-CSF公司的电光传感器,MIDS数据链路和各种侦察、电子对抗、前视红外和激光瞄准吊舱等。此外,除雷达高警接收机和电子对抗设备外,该机还装有激光告警系统。机载电子设备和机架的总重可达780公斤。目前“阵风”所采用的地形跟随系统只能使其在152米的高度作地形跟随飞行,最终目标是地面30米,水面15米。

由于飞控系统和结构材料技术的进展,“阵风”如同第三代战斗机一样,设计成静不稳定布局,减小了飞机的尺寸和重量。当前的战斗机空战思想已从传统的近距格斗向从远、中程导弹交战和近距格斗并存方向转移,因而这些三代半战斗机都十分注重增强导弹作战效能,机载的雷达和武器系统都要求能在尽可能远的距离内发现目标,还要求能先发制人发射武器将对方击落。在这种攻击中,除了导弹本身的跟踪和击毁能力外,还取决于母机本身的动能,能量越大,发射的导弹可以飞得更远、作战也更有效。同时飞行员必须寻求一个“最大的不能逃离区”,即敌机在这个距离内无论做怎样的机动,它都几乎不可能逃脱。由于要求母机能在尽可能高的速度下发射导弹,所以像“阵风”这一代战斗机要比现一代战斗机有更好的加速性、爬升性和超音速飞行性能。另外,由于导弹的最大发射距离还不仅取决于母机的能量,同时也取决于敌我双机之间的接近率。对于攻击一个正在逃离的敌机的导弹最大射程总是要小于攻击一个正在迎头飞来敌机的射程,因此飞行员在发射导弹时还必须考虑到能尽可能快地、用尽可能小的能量损失逃离敌机,以免遭到敌机发射的导弹的反击。这就要求“阵风”这一代战斗机还要具有很高的瞬态和定常转弯率及机动性,即杰出的敏捷性。

目前,“阵风”所用的动力是两台由斯奈克玛公司研制和生产的M88-2发动机,推重比为8.5,净推力和加力推力分别为50千牛和75千牛。这种发动机的第一台生产型于1996年年初出厂,同年年底交付使用。该发动机采用了许多现代技术,如单晶高压涡轮叶片、粉末冶金盘和全权限数字式发动机控制系统,在整个飞行包线上使用不受限制。斯奈克玛公司还在对M88-2进行改进,目的是进一步增加它的使用寿命和减少油耗,大大减少其使用成本,以及改进其低空突防飞行任务的持续性。改进项目包括引入三维高压压缩机和涡轮叶片,改进整体涡轮转子级高压涡轮的热涂层,以及采用更先进的燃烧室冷却通道。整个改进计划已于2001年完成,并用于政府订购的48架“阵风”F2上。

斯奈克玛公司还为“阵风”F3研制M88-3增推型发动机,推重比将达到9.5。该发动机将有一个流量更大的新的低压压缩机,一个新的可调静子导流片,使发动机可在很宽的使用范围内处于最佳工作状态,减少油耗和提供更大的使用灵活性,以适应“阵风”全面多用途的要求。研究人员同时也在研究在M88-3上增装推力矢量喷管系统的可行性。

“阵风”上共有14个挂点(“阵风”海军型为13个),其中5个用于加挂副油箱和重型武器,总的外挂能力在9吨以上,所有型号的“阵风”上都有一门“德发”791B30毫米机炮,发射火力为每分钟2500发。“阵风”的主要空空导弹为马特拉-BAe动力公司的“米卡”,它装有AD4A主动雷达寻的头,现正在研制红外寻的头。这种导弹是真正的发射后不管导弹,并已装备在法国空军的“幻影”2000-5等战斗机上。“米卡”有4种发射模式:1.远程(60公里以上),多目标拦截(包括惯性制导、飞行中瞄准数据更新、红外或电磁终端制导);2.中程,多目标拦截;3.近程格斗;4.自防御。海军型除可挂载空军型的各种武器外,还可挂“魔术2”和“米卡”雷达制导空空导弹。在空地(面)任务中,2005年挂反跑道武器和Scalp远程火力圈外发射巡航导弹,加上A2SM制导炸弹。2006年“阵风”M还挂有ANF反舰导弹和ASMP-A中程核导弹。

达索公司的研究人员还在评估在飞机上增装卫星通信系统的可行性。开辟隐身新途径。达索公司通过各种途径改进“阵风”的隐身特性,例如控制飞机的飞行轨迹,使自身的姿态与敌机的夹角尽可能的小,此外,就是利用无源地形跟随系统提高隐蔽性。目前,研究人员已经对隐身带来的作战优点与由此带来的成本增加进行了评估,认为先进的隐身技术,如将外形设计成尖角或复合曲线,不会使成本有太大的增加。评估还发现,像F-22所使用的更全面的隐身技术也不是很适合“阵风”。

目前还在研究通过使用“茧包”技术减小雷达截面,和使用一些主动的雷达截面减小方法。“茧包”概念是基于把挂架上的外挂物隐藏在雷达吸收或折波罩内,在武器发射前将防护罩打开或扔掉。这种防护罩很可能被设计成将武器与飞机的机翼融为一体,以减小甚至消除挂架的雷达反射波。

另外,随着“阵风”通信能力的大大扩展,研究人员还在探索,今后用它作为直接指挥无人机和其他无人飞行器作战的平台。

“阵风”战斗机与欧洲战斗机“台风”和瑞典宇航公司正在发展的JAS-39“鹰狮”并称为欧洲“三雄”,它们被认为是三代半战斗机。因为它们虽然没有采用像F-22“猛禽”第四代战斗机的技术,如外形设计隐身技术、推力矢量技术、超音速巡航技术等,但比起现在服役的第三代战斗机又采用了大量的现代技术,因而,其综合作战性能有了很大提高,而且有相当大的进一步发展潜力。