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日志

 
 

美军 F35 新型飞机  

2011-12-26 06:39:59|  分类: 重型装备 |  标签: |举报 |字号 订阅

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美军 F35 新型飞机 - foxer - .

一般认为,F-35 来自于美国空军、海军、海军陆战队对接替 F-16、F-18 和 AV-8 下一代战斗机要求。这当然是对的,但又没有那么简单。在 80 年代,美国空军、海军、海军陆战队各有一个下一代战斗机计划。海军陆战队需要研制 AV-8“鹞”式的下一代,海军需要研制 A-6 的下一代,空军需要研制 F-117 的下一代。但 F-35 在很大程度上是受到 AV-8 替代计划的主导。

参考出处http://afwing.com/intro/f35/air_combat/air_combat-1.htm

 
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机鼻

  第一架 F-35 AA-1 并没有安装雷达,雷达罩内空出的空间被用来安装试飞仪器。AA-1 雷达罩与生产型不一样,因为此处布置了维护口盖来拆装试飞仪器,并且安装了大气数据传感器系统(空速管+攻角/侧滑角传感器)。风挡下左侧的六边形口盖下 是上表面数据链天线,右侧白色六边形是分布式孔径系统前视上视窗口。通过遍布全机的红外传感器阵列,再加上头盔显示系统,F-35 可以为飞行员提供 360 度的视野,所以座舱后视野机身遮挡问题也就无关紧要了。

  F-35 的 AN/APG-81 雷达是第一种能识别目标的机载火控雷达。这种雷达的寿命据称达 8,000 小时。APG-81还具有较高的分辨率,容易识别地面上的目标,而且可覆盖比目前雷达大 3~4 倍的地区。

参考出处 http://afwing.com/gallery/F-35/1.htm

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完成涂装后的 AA-1,前机身贴满了各协力厂商的 LOGO。座舱盖下方标出了首席试飞员 Jon Beesley

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2006 年 7 月 7 日发布会上的“闪电 II”,为了把武器内置,F-35 的机身只能横向发展,机腹鼓包众多以获得最大的内部空间效益

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AA-1 前起落架舱门出奇的大,在后继机上将采用较小的分离式前起落架舱门,以减小重量,并经减轻横风的影响

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AA-1 的大气数据传感器还是机械式的,以后生产的飞机将安装与 F-22 类似的固态传感器

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除了将起落架舱门、武器舱门当成维护口盖外,F-35 还采用了新的蒙皮技术。在关键维护点都设有锯齿状或菱形边缘的小型蒙板,这些蒙板可以快速拆装,本身也不需要维护来保持隐身特性

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从这个角度可以清晰的看到前机身侧面的维护口盖,口盖边缘略微突出于机身表面

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机身上的 LOGO,文字都是用贴纸贴的,不知飞行时会不会被吹掉

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2007 年 1 月 10 日第 3 次试飞的照片,没有 HUD,Beesley 也没有 HMD 头盔,试飞会不会很不方便呢?不过可以看到机身上的贴纸是处理了一下

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2007 年 1 月 23 日第 4 次试飞的照片,金色座舱盖内侧排有爆破索,配合弹射座椅的冲角进行穿盖弹射

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座舱盖内部,F-35 的舱盖玻璃仍是整体式的,但内部有加强隔框。虽影响飞行员视线,但也减轻了重量

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2006 年 8 月 23 日,格鲁曼首次进行了 F-35 相控阵雷达的试飞。安装在 BAC 1-11 测试机上的 AN/APG-81 表现出了良好的性能

 

起落架

  F-35 的起落架系统是 Goodrich 公司为其量身定做的。F-35 的三种型号起落架结构相同,舰载型和短距/垂直起降型的起落架更加粗壮以配合高下沉率的粗暴着陆要求。固特异则制造了“智能”轮胎,轮胎中内置了传感器和发射装置,可以监测胎压胎温。维修人员通过 F-35 的自检系统就知道什么时候该换轮胎了。

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等待装配的 F-35 前起落架,单轮单臂结构

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安装到位的前起落架,由于没有液压,支柱处于最小伸缩状态

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装配完毕的 AA-1,前起落架支柱处于正常伸展状态,而完全伸出状态支柱还要再加长一倍

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7 月 7 日发布会上记者偷拍前起落架细节。前起落架向前收入机身

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装配中的 AA-1,主起落架已经安装到位,将要进行收放测试

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主起落架缓缓向上收起,一边在旋转 90 度

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再向上,先确认一下一切安全,不会卡住任何东西

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继续……完美收起

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F-35 主起落架间距很宽,这是拜机身所赐,同时提供了很好的地面机动性

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主起落架舱门为前后两片,在正常状态下前片舱门闭合,保持翼根下方外形的整洁


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光电跟踪系统

  F-35 机鼻下方有一个菱形的突起物体,这就是光电跟踪系统(Electro-Optical Targeting System,EOTS)所在的窗口。并不是所有型号的 F-35 都安装 EOTS,但每个型号机鼻下方都会有这么一个突起,这是出于缩减成本的考虑。安装 EOTS 的飞机与不装的气动外形一致,减小了试飞的成本。

  EOTS 由洛克希德·马丁公司的导弹与火控部研制,其技术由“狙击手”瞄准吊舱派生而来。它的性能与 LANTIRN 系统相仿,但因不采用吊舱,故没有吊舱产生的气动阻力。EOTS 的自动准直的传感器设在一个与 F-35 机头浑成一体的与玻璃相似的蓝宝石窗口之后,刚好在雷达天线之下,维修人员很容易接近它,维修起来相当方便。

  ETOS 包括空面 FLIR 跟踪器和空空 IRST 系统。它还是一种单孔径设计,具有先进的第三代红外焦面阵,还可作为“点跟踪器”跟踪由远距激光器产生的激光束。

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EOTS 窗口由 7 块表面镀膜的蓝宝石玻璃组成,提供 360 度全向视野

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F-35 全尺寸模型,机鼻下方的 EOTS 窗口

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AA-1 并没有安装 EOTS,该位置仍然具有形状一样的突起,避免气动外形的变化

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AA-1 前机身仰视,怪异的外星武器

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EOTS 内部结构

无附面层进气道

  F-35 的无附面层进气道(DSI)也是一大创新,在进气口前设计有一个三维的表面(鼓包)。这个鼓包的功能是作为一个压缩面,同时增大压力分布以将附面层空气“推离”进气道。进气道整流罩唇口的设计特点使得主要的附面层气流可以溢出流向后机身。DSI 可以满足气动和隐身两方面的要求,并且与传统设计相比,将低了复杂性,减轻了重量。

  与 X-35 比起来,F-35 的进气口设计稍微不同。进气口后移几英寸减重并降低成本,进气道唇口几何外形进行了优化,提高了大迎角性能。AA-1 进气道内部涂成白色,这也是 AA-1 特有的,以后的飞机进气道内部将涂成灰色。

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发布会上的 AA-1。从这个角度可以清楚的看到鼓包隆起的幅度,以及进气道边缘上尖锐的折边,可以起到边条的作用

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进气道内弯曲的幅度非常之大,从前方根本不可能看到发动机涡轮叶片,也为后部的武器舱让出了空间

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进气道侧面尖锐的边条,上方隆起的长条状鼓包是用来容纳机炮的

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与 X-32 相比,F-35 的进气口边缘外形改为 3 边形,而不是 4 边形,取消了 X-32 唇口中间的尖锐突起

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尾喷管

  F-35 的发动机是普惠 F135,加力推力 18,000 千克级,使得 F-35 成为推力最强劲的单发战斗机。为了降低成本,AA-1 发动机的尾喷管并没有隐身特性,所以说好戏还在后头,现在的 AA-1 并不是完全版本的 F-35。短距/垂直起降的型号上,尾喷管的长度还要短些,避免放下后触地。

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AA-1 地面全加力测试

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组装完工的 F135 发动机,中部的白色盒子就是 FADEC

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洛克希德工作人员正在安装 F135 发动机

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AA-1 尾部视图。为了获得更大的尾力臂,平尾通过尾撑延伸到尾喷管后方

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平尾与尾撑的连接处没有接缝,而是一圈白色的物质,推测是用于保持隐身特性的柔性蒙皮。同理在方向舵、襟副翼接缝处也可以看到

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组装中的 AA-1,还没有安装“柔性蒙皮”。平尾与尾撑存在巨大缝隙,方向舵也是如此

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用手摸摸,咦……软的(推测)

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细看“柔性蒙皮”

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2007 年 1 月 23 日第 4 次试飞,可以看到所有“柔性蒙皮”都被涂成了机体色

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2007 年 1月 29 日第 6 次飞行中,F135 接通加力。AA-1 亮出满是鼓包的腹部

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前缘襟翼下方接缝处的“柔性蒙皮”,注意襟翼与机翼相接处的凹陷,这是为了襟翼动作时,避免此处形成角反射



座舱

  F-35 先进的座舱内去掉了传统的 HUD,前一代战斗机控制面板上密集的模拟式测量仪表不见踪影。在它们原先的位置上现在是一块巨大液晶触摸屏,可以显示用不同色彩作标记或分类的符号,图 形,以及数字信息。指触屏幕控制技术取代了选择诸如空中加油模式和飞行控制系统检测等相应功能的座舱开关。所有的无线电通讯,任务系统计算机,以及敌我识 别与导航的控制都在触摸屏上。

  AA-1 的座舱外观总的来说与所有后来的 F-35 是相同的。AA-1 特有的东西包括一对电子系统应急开关,一个在控制台上嵌入的仪表控制面板,以及 AA-1 统一通讯,导航,与敌我识别等设备所需的一个小型战术空中导航信息读出设备。

  三种型号的 F-35 的将共用同样的座舱,但在功能上会有一点不同。常规及舰载型号将提供一个按钮来收放着舰时和紧急着陆情况下的阻拦索捕捉钩。垂直起降型则将该按钮用于进入和退出垂直起降的推进模式。

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组装中的 AA-1 座舱,巨大的液晶显示器被保护罩遮盖

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座舱由一个向前铰链开启的座舱盖覆盖——这样的设计主要是从减少重量的角度出发

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左侧油门杆

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油门杆前方的一些辅助开关,标识通俗易懂

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右侧操纵杆

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没有传统的仪表,一切都是这么简洁。也许以后在游戏中会飞,就真的可以驾驶 F-35 了

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马丁.贝克 US16E 弹射座椅

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F-35 多功能显示器,飞行员可以选择两个 8×10 英寸窗口的显示屏,或者是四个 5×8 英寸窗口,以及其它的窗口尺寸组合以便根据特定时期下的重要程度来显示信息。不过显示器的显示质量还差那么点意思

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飞行员在 F-35 模拟器上使用具有触摸功能的显示器

 

     
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头盔

  F-35 也是首个使用虚拟抬头显示器技术的生产型战斗机,该技术将信息投射到飞行员头盔的护目镜上。这一新系统被称之为头盔内嵌显示器,简称为 HMD。头盔内嵌显示器取代传统的 HUD,将信息直接投送到飞行员眼前,与飞行员将头转向哪个方向无关。

  在 HMD 的帮助下,飞行员可以朝不同方向观察以寻找视线范围内关键的战术机会和飞行信息。这种离轴能力,就和它的名字一样,通过允许飞行员头部的运动而不是飞机的 运动来瞄准威胁,增加了飞机的杀伤能力和生存能力。头盔内嵌显示器消除了与传统抬头显示器相关的花费和重量,并简化了座舱设计。

  最值得一提的是,通过与分布式孔径系统的结合,HMD 可以向飞行员提供 360 度无遮挡的视野,可以“穿透”机身看到目标。

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Codeone 杂志放出的最新版本的 HMD,头盔由碳纤维制作,顶部是 HMD 投射系统

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BAE 研制的 AHMD,作为 VSI 公司 HMD 的后备计划。在与 F-35 交联上还存在一点问题

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VSI 公司的早期 HMD 外形图,上图是 HUD 模式,下图是夜间红外模式


军械

  作为第 4 代(或者第 5 代)隐身战斗机,F-35 当然会采用内部弹舱。F-35 机身内部有左右两个弹舱,但弹舱容积太小,每个仅能容纳一枚 900 千克级的炸弹和一枚 AIM-120 空空导弹。当然,在掌握制空权的情况下,F-35 6 吨的外挂能力还是相当强悍的。

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F-35 内部挂弹示意图,投弹时挂架将外挂物向下弹射出去

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F-35 外挂点示意图

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只有空军的 F-35A 会安装 GAU-12 25mm 加特林航炮,备弹 180 发。海军型和短距/垂直起降型只能在机身中线挂载隐形机炮吊舱来获得航炮

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AA-1 机身左侧的弹舱,还没有安装弹射挂架

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开始在左侧弹舱安装 2,000(900 千克)磅级别的炸弹弹射挂架

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使用扭力扳手上好炸弹挂架的最后一个螺钉

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安装左侧弹舱的 AIM-120 挂架

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由于不是滑轨式,所以导弹挂架无法用于发射响尾蛇导弹

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机身左侧弹舱安装 JDAM 和AIM-120 模型

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机身右侧弹舱,可以看到空空导弹挂架与下弹舱门整合到一起

 

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空空导弹伸出状态

 
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试飞

  AA-1 于 2006 年 12 月 15 日德州沃思堡美国海军航空兵卡斯韦尔联合后备基地试飞场起飞。两架 F-16 和一架 F-18 负责护航和全程拍照。

  美国洛克希德·马丁公司发表声明说,试飞中这种新型战机最大爬升高度为 4,570 米左右。首席飞行员乔恩·比斯利驾驶飞机在空中做了一系列动作,以测试飞机引擎和部件的操控性能。按计划试飞时间为1小时,但一台用于自动检测飞机飞行速度和高度的数据传感器发出警告信号,迫使比斯利取消原定的收起起落架计划。因此,试飞时间缩短到大约 38 分钟。

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2006 年 12月 15 日,F-35 首飞,没有收起落架

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2007 年 1 月 8 日,F-35 进行了第二次飞行。最大高度达到了 20,000 英尺,最大速度 0.7M

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2007 年 1 月 10 日,第 3 次飞行

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2007 年 1 月 23 日,AA-1 第4 次飞行,与 F-16D 编队

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2007 年 1 月 29 日,AA-1 第 6 次飞行,开加力

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2007 年 1 月 30 日,AA-1 第 7 次飞行

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Boeing 737 改装的 F-35 航电

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