著名戰(zhàn)機(jī)系列:F-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() F-117A是美國(guó)前洛克希德公司研制的隱身攻擊機(jī)。是世界上第一種可正式作戰(zhàn)的隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117。而它本身的初步解密也僅僅發(fā)生在不久之前,設(shè)計(jì)卻始于70年代未。 1981年6月15日預(yù)生產(chǎn)型飛機(jī)在絕對(duì)保證秘密的情況下試飛成功,1982年8月23日向美國(guó)空軍交付了第一架飛機(jī),F(xiàn)-117A服役后一直處于保密之中,直到1988年11月10日,空軍才首次公布了該機(jī)的照片,1989年4月F-117A在內(nèi)華達(dá)州的內(nèi)利斯空軍基地公開(kāi)面世。 “海弗蘭”計(jì)劃 本世紀(jì)60年代末、70年代初是美國(guó)軍用飛機(jī)(尤其是戰(zhàn)斗機(jī))發(fā)展的高峰。目前美國(guó)空、海軍現(xiàn)役的主力戰(zhàn)斗機(jī),差不多都是那時(shí)候研制的,例如F-14、F-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)均為70年代初問(wèn)世,只有F/A-18稍晚一點(diǎn)。美國(guó)人發(fā)展軍用飛機(jī),往往始一種新型號(hào)出現(xiàn)后,馬上就開(kāi)始考慮它的后繼機(jī),有時(shí)甚至還要提前。隱形戰(zhàn)斗機(jī)的研制就是從那時(shí)候開(kāi)始萌芽的。后來(lái),美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局提出了一個(gè)稱之為“海弗蘭”的隱形戰(zhàn)斗機(jī)研究計(jì)劃,要求有5家主要合同商參加。起初,洛克希德飛機(jī)公司并未被列于這5家之列。原因是說(shuō)該公司缺少現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際上,洛克希德是一個(gè)老牌的飛機(jī)公司,創(chuàng)始于1916年,先后研制出P-38、 F-80、 F-104、 C-130和SR-71等一系列優(yōu)秀軍用飛機(jī),有些甚至是世界名機(jī)。近年來(lái),雖然沒(méi)有再搞戰(zhàn)斗機(jī)的研制,但一直在獨(dú)立地進(jìn)行隱形技術(shù)的研究。由于洛克希德具有實(shí)力,而且在隱形飛機(jī)的研究上先行了一步,因此經(jīng)過(guò)努力,終于被擠進(jìn)了“海費(fèi)蘭”計(jì)劃,并最后在原型機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝。“海弗蘭”計(jì)劃始于70年代中期,先搞了兩架小型原型機(jī)進(jìn)行可行性試驗(yàn)。這兩架小型原型機(jī)也叫“海弗蘭”,裝兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),采用奇特的多面體外形。這種外形設(shè)計(jì)的依據(jù),主要來(lái)源于一個(gè)計(jì)算飛機(jī)雷達(dá)反射截面積(RCS)的數(shù)學(xué)模型。因?yàn)橛?jì)算雷達(dá)反射截面積,平面外形比曲面外形要容易些。沒(méi)想到這一數(shù)學(xué)模型真的得到了應(yīng)用。 “海弗蘭”原型機(jī)的放大型就是F-117A,1978年由洛克希德“臭鼬工廠”開(kāi)始研制。研制工作進(jìn)展順利,1981年6月首飛成功。1983年10月進(jìn)入托諾帕試飛基地的第4450戰(zhàn)術(shù)大隊(duì)服役(現(xiàn)為第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì))。美國(guó)空軍共訂購(gòu)59架,現(xiàn)已全部交付,并無(wú)后續(xù)采購(gòu)計(jì)劃。59架中有4架分別于1982年、1986年和1987年及1997年墜毀。59架F-l17A飛機(jī)總耗資將達(dá)66億美元,計(jì)劃價(jià)格為1.112億美元。 F-117A隱形措施 在F-117的設(shè)計(jì)中,其外形的設(shè)計(jì)已不能僅從常規(guī)氣動(dòng)力(如升力和阻力)角度來(lái)考慮,而必須把外形與隱形聯(lián)系起來(lái),盡可能做到二者統(tǒng)一。前據(jù)介紹F-117A飛機(jī)的RCS值只有0.001、0.01平方米(沿方位BCS值),比一個(gè)飛行員頭盔的RCS值還要小。如此小的RCS值,部分是由于F-117A采用了各種吸波(或透波)材料和表面涂料,但更主要的是由于它采用了獨(dú)特的多面體外形。 比如,一般來(lái)說(shuō)地面雷達(dá)和機(jī)載雷達(dá)的探測(cè)角大都處于飛機(jī)軸平面的正負(fù)30度范圍之內(nèi),所以設(shè)計(jì)師們把F-117A大部分表面的傾角都設(shè)計(jì)成大于30度,這樣就可以將雷達(dá)波偏轉(zhuǎn)出去,而避開(kāi)輻射源。設(shè)計(jì)師還把F-117A機(jī)身表面和轉(zhuǎn)折處設(shè)計(jì)成使反射波集中于水平面內(nèi)的兒個(gè)窄波束,而不是象常規(guī)飛機(jī)那樣全向散射。這樣就能使兩波束之間的“微弱信號(hào)”與背景躁聲難以區(qū)別。這種波束很窄,以致于雷達(dá)不能夠得到足夠連續(xù)的回波信號(hào),而難以確定是飛機(jī)目標(biāo),還是瞬變?cè)肼?。在?duì)待一些小部件的設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)師也作了周密考慮。如座艙蓋接縫、起落架艙門和發(fā)動(dòng)機(jī)維修艙門,以及機(jī)頭處的激光照射器邊緣都設(shè)計(jì)成了鋸齒狀嵌板,并讓這些鋸齒邊緣與上述某窄波束方向垂直,這樣其反射汲就不會(huì)形成另外的波束,而與該窄被束方向一致。 為了防止雷達(dá)波進(jìn)入進(jìn)氣口,設(shè)計(jì)人員除對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了專門處理外,重點(diǎn)對(duì)進(jìn)氣口進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)。進(jìn)氣口用相距1.5厘米的吸波復(fù)合材料格柵屏蔽起來(lái),以防止雷達(dá)波直接照射到具有強(qiáng)反射特性的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片上。F-l17A的進(jìn)氣口高約0.6米,完1.5米左右。這么大尺寸的進(jìn)氣口,一可以繪發(fā)動(dòng)機(jī)提供進(jìn)氣,二可以提供冷卻空氣。冷卻空氣從進(jìn)氣口旁路通過(guò),在尾噴口處與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣混合,然后排出去。這樣做,可大大降低發(fā)功機(jī)的排氣溫度,減少紅外特征。此外,F(xiàn)-117A還采用了V形尾翼(全動(dòng)式)、埋入式武器艙、可伸縮的天線等??傊?,這一切都是為了減小飛機(jī)的RCS值,達(dá)到隱形的目的。 F-117A設(shè)計(jì)特點(diǎn) F-117A是一種高亞音速的戰(zhàn)術(shù)飛機(jī),裝兩臺(tái)F404-GE-FID2渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。幾何尺寸與F-15戰(zhàn)斗機(jī)相當(dāng)。概括起來(lái),F(xiàn)-117A有兩個(gè)特點(diǎn):一是外形奇特,二是機(jī)載武器和設(shè)備通用性強(qiáng)。F-117A的外形與眾不同,整架飛機(jī)幾乎全由直線構(gòu)成。連機(jī)翼和V型尾翼也都采用了沒(méi)有曲線的菱形翼型,這在戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)中是前所未有的。對(duì)于F-117A的進(jìn)氣口為“網(wǎng)狀格柵隱蔽”式,尾噴口為沿展向的“開(kāi)縫”式(也有人稱其為“口琴”式噴口)。沒(méi)有采用推力矢量控制技術(shù)。兩側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙-止部裝有輔助進(jìn)氣口。之所以這樣設(shè)計(jì),美國(guó)空軍官員解釋說(shuō):由于氣流通過(guò)格柵式逃氣口會(huì)產(chǎn)生壓降,因此發(fā)動(dòng)機(jī)效率會(huì)有所損失,但在大迎角和側(cè)滑飛行的情況下,格柵式進(jìn)氣口可為發(fā)動(dòng)機(jī)提供均勻的氣流。輔助進(jìn)氣口只在起飛和復(fù)飛時(shí)打開(kāi)使用。 F-117A可進(jìn)行空中加油,加油口位于機(jī)身背部。全機(jī)干凈利索,沒(méi)有任何明顯的突出物,除了機(jī)頭的4個(gè)多功能大氣數(shù)據(jù)探頭外就連天線也設(shè)計(jì)成可上下伸縮的。此外,座艙益框架、起落架艙門和炸彈艙的邊緣以及機(jī)身后部的平面形狀均做成鋸齒形,這些便構(gòu)成了F-l17A的獨(dú)特外形。F-117A的最大重量為23835千克。內(nèi)部武器艙長(zhǎng)4.7米,寬1.75米,可攜帶2枚900千克的BLU-109激光制導(dǎo)炸彈,也可帶AGM-88A、AGM-6S空對(duì)地導(dǎo)彈和GBU-15炸彈等。這些武器其它多數(shù)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)均可使用。 F-117A的機(jī)載設(shè)備也具有很強(qiáng)的通用性,很多都是其它飛機(jī)現(xiàn)成或稍加改進(jìn)就可以:用的東西。其中包括F-16的4余度電傳操縱系統(tǒng),C-130的環(huán)境控制系統(tǒng),F(xiàn)-15的剎車裝置,F(xiàn)-15、F-16和A-10的ACES2彈射座椅,以及與其它飛機(jī)通用的通信、導(dǎo)航設(shè)備和保障系統(tǒng)箋。就連動(dòng)力裝置也與海軍的F-18具有較高的通用性;這樣做,既可降低成本、減少風(fēng)險(xiǎn)、加快研制進(jìn)度,同時(shí)也儀于維護(hù)使用。據(jù)美國(guó)空軍官員說(shuō),F(xiàn)-117的維修勤務(wù)與F-15及F-16類似。其維修費(fèi)用也與其它戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)差不多,只比麥?道公司的F-15戰(zhàn)斗機(jī)略離。 在飛行訓(xùn)練方面,F(xiàn)-117A從1983年10月開(kāi)始裝備部隊(duì)以來(lái),已有175名飛行員飛過(guò)這種飛機(jī)。據(jù)說(shuō),凡是飛過(guò)F-117A飛機(jī)的飛行員都認(rèn)為該機(jī)的起飛、著陸和其它飛行性能都不錯(cuò)。當(dāng)然,從另一個(gè)角度來(lái)看,也可以說(shuō)F-117A并不是什么都是全新的東西。 F-117A的武器裝備 F-117A戰(zhàn)斗機(jī)的所有武器都掛在武器艙中。武器艙長(zhǎng)4.7m、寬1.57m,可掛載美國(guó)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)使用的各種武器,如AGM-88A高速反輻射導(dǎo)彈、AGM-65“幼畜”空對(duì)地導(dǎo)彈、907kg口徑的GBU-10/24/27激光制導(dǎo)炸彈、GBU-15模式滑翔炸彈(電光制導(dǎo))、B61核炸彈和空對(duì)空導(dǎo)彈等。 F-117A實(shí)戰(zhàn)情況 1989年12月20日,美國(guó)入侵巴拿馬。為了支援美國(guó)防軍別動(dòng)隊(duì)在巴拿馬里奧阿托的空降作戰(zhàn),空軍首次出動(dòng)了F-l17A隱形戰(zhàn)斗機(jī)參戰(zhàn)。20日消展,英國(guó)第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì)的6架F-117A,從內(nèi)華達(dá)州的托諾帕基地起飛前往巴拿馬。中途飛行18個(gè)小時(shí),經(jīng)過(guò)4、5次空中加油,才飛到目的地。當(dāng)飛機(jī)飛過(guò)里奧阿托上空時(shí),其中2架F-l17A轟炸了里奧阿托軍營(yíng),各投下l枚900千克的激光制導(dǎo)炸彈。這兩顆炸彈并沒(méi)有直接扔在兵營(yíng)內(nèi),而是投在兵營(yíng)附近的一片開(kāi)闊地上。這樣做據(jù)說(shuō)是旨在使效忠于諾列加將軍的軍隊(duì)“驚慌失措,以削弱其戰(zhàn)斗力”,而不是為了消滅他們。另外4架F-I17A,有2架留作備用,2架中途返回基地。美國(guó)軍方認(rèn)為,F(xiàn)-117A的這次行動(dòng)是成功的,在軍事上,該機(jī)的轟炸確實(shí)在巴拿馬國(guó)防軍中造成了混亂削弱了對(duì)方的戰(zhàn)斗力,為美軍突擊隊(duì)的空降減少了障礙。另外對(duì)飛機(jī)而言,經(jīng)歷了一次實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。美國(guó)空軍也認(rèn)為,這次行動(dòng)證明F-l17A使用裝在尾翼上的激光制導(dǎo)裝置可精確地轟炸目標(biāo)。此外,他們還有一種想法,就是利用F-117A的這一次作戰(zhàn)來(lái)證實(shí)美國(guó)在隱形飛機(jī)研制上投入大量資金是值得的。而經(jīng)過(guò)了海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,F(xiàn)-117所起的不可磨滅的特殊作用已使它名揚(yáng)四海。 1989年12月20日,美國(guó)在武裝入侵巴拿馬時(shí)首次動(dòng)用了6架F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)。當(dāng)時(shí)預(yù)定攻擊兩個(gè)目標(biāo),用兩架飛機(jī)突擊1個(gè)目標(biāo),兩架作為預(yù)備隊(duì)。它是多國(guó)部隊(duì)唯一突入巴格達(dá)市區(qū)進(jìn)行攻擊的機(jī)群。巴格達(dá)被擊毀的目標(biāo)中,95%是被F-117A飛機(jī)用激光制導(dǎo)炸彈擊毀的。 F-117使用情況 1980年,美國(guó)空軍在內(nèi)利斯空軍基地組建了第4450戰(zhàn)術(shù)大隊(duì),即F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)大隊(duì)。并為新飛機(jī)征招飛行員和地勤人員。飛行員幾乎全是從戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)招來(lái)的,條件是必須要在現(xiàn)有戰(zhàn)斗機(jī)上飛行過(guò)IO00小時(shí)的飛行時(shí)間。在最初幾年的飛行訓(xùn)練中,F(xiàn)-117A的飛行員每月飛行訓(xùn)練不到10小時(shí)。F-117A是專門用于夜間攻擊的飛機(jī)。因此飛行員給它的綽號(hào)是“夜鷹”。 在1988年11月之前,飛行訓(xùn)練主要是在夜間進(jìn)行,他們?cè)谔?yáng)落山后30分鐘才能打開(kāi)機(jī)庫(kù)門。門在打開(kāi)前,所有的燈都關(guān)掉,地面工作僅靠閃光燈照明。為此飛行員們需把生物鐘后撥5-8小時(shí)。如果在夏季,則晚上9點(diǎn)以后才能啟動(dòng)飛機(jī),在第2天清晨3點(diǎn)半結(jié)束訓(xùn)練,早晨5點(diǎn)左右才能休息。處于戰(zhàn)備狀態(tài)的飛行員約65%的飛行要在夜間出動(dòng),每月還要進(jìn)行2-3次空中加油訓(xùn)練。顯然長(zhǎng)期夜間訓(xùn)練,疲勞成了主要問(wèn)題。一位飛行員說(shuō):“你可以想象把你的生物鐘從5點(diǎn)移到8點(diǎn)的困難,并且是一星期移動(dòng)2次”。1986年7月11日發(fā)生在貝克斯菲爾德機(jī)場(chǎng)附近機(jī)毀人亡的事故以及次年的一次事故,都可能是因飛行員疲勞引起的。在第一次事故中,羅斯?馬爾赫少校的飛機(jī)撞到山腰上。第二次事故是邁克爾?斯圖爾德少校駕機(jī),于1987年10月14日夜間撞在沙漠地上。當(dāng)時(shí)沒(méi)有遇險(xiǎn)信號(hào),并且事故調(diào)查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)機(jī)械方面的原因。2人都被認(rèn)為是極好的飛行員。1989年10月,第4450戰(zhàn)術(shù)大隊(duì)改名為第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì)。 F-117A的最大起飛重量約為23800千克,武器載荷約為2270千克,內(nèi)部武器艙可攜帶2故908千克級(jí)BLU-109型激光制導(dǎo)炸彈或戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)使用的各種武器。炸彈由安裝在機(jī)頭座艙前下部的可控激光照射器提供指示。彈艙長(zhǎng)5.18米,寬1.83米。據(jù)稱,該機(jī)“具有自衛(wèi)能力”。機(jī)頭裝有4個(gè)多功能大氣數(shù)據(jù)傳感器,主起落架后部各裝一可拆卸式遠(yuǎn)程通信天線,機(jī)身兩側(cè)空軍標(biāo)記后面有一個(gè)可拆卸的小六面體,這可能是演習(xí)中用的飛機(jī)跟蹤雷達(dá)反射器,機(jī)上還使用了幾種現(xiàn)有系統(tǒng)或其它飛機(jī)用的稍加改動(dòng)的系統(tǒng)。并裝備精確導(dǎo)航和攻擊系統(tǒng)。飛機(jī)表面有幾個(gè)齊平安裝的天線,它們可用于威脅告警、通信和衛(wèi)星導(dǎo)航等。另外在機(jī)背右側(cè)裝有伸縮式通信天線。在理論上,F(xiàn)-ll7A允許在設(shè)防空間的任何高度飛行,不必進(jìn)行地形跟隨低空飛行來(lái)躲避敵方雷達(dá)的探測(cè)。不像常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)那樣在實(shí)施對(duì)地攻擊時(shí)采取以躲避敵方地面火力為主,以主動(dòng)攻擊為輔的戰(zhàn)術(shù)。因而它比常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)更適合于攻擊地面目標(biāo)。 較高的高度能使飛行員了解全面情況,提高目視探測(cè)能力;并可不借助陪伴飛機(jī)的幫助,用激光探測(cè)器自己照射目標(biāo)。常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)雖然也有這種照射能力,但無(wú)隱身特性,必須以低空進(jìn)人來(lái)躲避雷達(dá),地形地物變化極快時(shí),該功能施展相當(dāng)困難。較高高度飛行還可提高投放精度,改善垂直投放武器的穿透能力。F-117A一般在7600米高度接近目標(biāo)。實(shí)施攻擊時(shí),為保證精度,至少下降到1000多米的高度(一般高度在600-900米),飛越山區(qū)時(shí)高度較低。武器投放一般是在水平飛行時(shí)進(jìn)行,而不需采用常規(guī)飛機(jī)那種低空地形跟蹤飛行轉(zhuǎn)為躍升脫離的投彈方式。據(jù)報(bào)道,F(xiàn)-117A在演習(xí)中對(duì)紅外目標(biāo)的攻擊精度為1米左右。 1989年12月20日,為了支援美國(guó)陸軍別動(dòng)隊(duì)在巴拿馬里奧阿托的空降作戰(zhàn),美國(guó)空軍首次出動(dòng)F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)參戰(zhàn)。美國(guó)空軍第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì)的6架F-l17A從內(nèi)華達(dá)州的托諾帕空軍基地起飛前往巴拿馬,飛行18小時(shí),途中加油4-5次。其中2架F-l17A轟炸了里奧阿托軍營(yíng),各投下1枚908千克重的激光制導(dǎo)炸彈。另外4架F-117A,有2架留作備用,另外3架當(dāng)?shù)弥麄兊哪繕?biāo)不值得轟炸時(shí),中途返回基地。美軍方認(rèn)為,F(xiàn)-117A的這次行動(dòng)是成功的,在軍事上,該機(jī)的轟炸在巴拿馬國(guó)防軍中造成了混亂,削弱了對(duì)方的戰(zhàn)斗力,為美軍突擊隊(duì)的空降少了障礙。另外對(duì)飛機(jī)而言,經(jīng)歷了一次實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。美國(guó)空軍認(rèn)為,這次行動(dòng)證明F-I17A使用激光制導(dǎo)裝置可精確地轟炸目標(biāo)。同時(shí)也驗(yàn)證了隱身戰(zhàn)斗機(jī)具備對(duì)付低強(qiáng)度沖突的能力,既能執(zhí)行常規(guī)任務(wù),又能執(zhí)行戰(zhàn)略任務(wù)。 在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,F(xiàn)-117A更是名聲大噪。據(jù)介紹它在“沙漠風(fēng)暴”期間執(zhí)行危險(xiǎn)性大的任務(wù)達(dá)1271次,而無(wú)一受損。在多種參戰(zhàn)飛機(jī)中,唯有F-117A承擔(dān)了攻擊巴格達(dá)市區(qū)目標(biāo)的任務(wù)。F-117A的出勤率也很高,按照小隊(duì)的任務(wù)計(jì)劃,飛行員值班長(zhǎng)達(dá)24小時(shí),休息8-12小時(shí),再飛兩個(gè)夜間任務(wù)。每個(gè)飛行員每夜只飛一次任務(wù),但一架F-I17A則往往每夜要出擊兩次。據(jù)統(tǒng)計(jì),在整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)期間,F(xiàn)-l17A承擔(dān)了攻擊目標(biāo)總數(shù)的40%,投彈命中率為80-85%。當(dāng)然F-l17A也不是沒(méi)有攻擊失誤的情況,主要原因可能是天氣、煙塵和有關(guān)目標(biāo)的信息不足所造成的。此外,F(xiàn)-117A并不是完全不會(huì)被雷達(dá)發(fā)現(xiàn),因此美軍在使用F-117A時(shí),同時(shí)要派干擾飛機(jī)與之配合。
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