同属第三代战斗机机,为什么J-10比F-16看起来差很多?

《美媒:F-22优势有被中国四代机数量抵消危险》
《美媒:F-22优势有被中国四代机数量抵消危险》
中国承诺新型的先进战斗机”的文章,署名是来自美国华盛顿的大卫-A-福尔哈姆(David A. Fulghum)和来自英国伦敦的道格拉斯-巴里(Douglas Barrie)。文章提到,美国情报官员认为中国已经获得了大多数有关美国如何建造隐身战机所需的数据,但中国航空工业或许缺少整合一款五代机的关键技艺;文章还提到,中国的新一代战斗机,性能不必一定要与F-22媲美,一旦大量生产,数量上取得优势,就可通过“完全的消耗”战术压制美军的187架F-22,最终将完全“消耗掉”美国的F-22隐身战机部队。美国空军官员和情报官员说,中国拥有资源和技术来打造一款第五代战斗机。但是中国的航空工业或许缺少关键的技艺,这种技艺是打造与西方制造战斗机先进性能相媲美的战机所需要的。无论是北京还是西方的防务部门,都还不清楚中国的技术人员是否真正具备一种工程系统和能力,这种系统和能力是实现大批量生产先进战机并实现武器化所需要的,这种先进战机的性能要类似于那些日趋老化的B-2隐身战略轰炸机和F-22隐身战斗机,或者类似于较新一些的隐身能力稍逊的F-35“闪电II”战斗机。一位美国空军军官表示:“(要造新一代战机)你需要将恰当的外形、构造设计、表面涂层、空气动力性能和飞行控制系统整合到一起,虽然这不是魔法,但却有很多技艺在里面。”解放军空军是否将要寻求一款最优化设计的低可探测性的战斗机,或者在性能、维修承载能力和交付时间表方面,空军所提的要求是什么。美国海军情报部(US Office of Naval Intellig ence)在1997年将中国研发的新战机称作“J-XX”,这款飞机或会寻求一种更加“平衡”的方式达到隐身效果,或许会关注于前方扇形区域的雷达截面积减少,或者运用适当的涂层实现隐身,而不是寻求全面隐身的设计;而双发动机、鸭式三角翼概念在此前被建议用于新式战机的总体设计布局中。中国不大可能在10年之内造就一款类似F-22性能的战斗机平台,虽然,近期有消息称,中国的新型战斗机正在研发之中,很快将进行首飞。一名美国情报官员,同时也是中国空中力量资深分析人士这样总结中国获取先进技术的途径,他说:“在合法、准合法和不合法的技术转让之间,我相信中国已经获得了大多数有关我们如何建造隐身战机的构架和材料等方面的数据,他们还充分利用了我们公开的专利系统,我们公开的工程大学和研究院所,我们学术研讨中的资料……”文章还提到,日益老化的F-22战斗机和B-2隐身轰炸机的设计也是另外一个因素,它们赋予了中国研究者20多年的时间来追赶这些技术。B-2轰炸机还已经历了它的首次“服役寿命延长计划”(service-life-extension program)中国从美国、日本、韩国、俄罗斯和欧盟等所有的途径获得所需的数据,中国在研发新型战机的唯一的限制是投入的资金、生产工艺工程和集成整合各个子系统的能力,这些东西美国人是做得最好的,这些技艺真正反映了团体文化和学习曲线,而不仅仅是现成的数据,尽管ISO 02系统和类似的标准化软件系统让“获取”加工技艺变得更加容易。中国的歼-10战机,性能类似美制F-16,歼-10战机的发动机、航空电子系统和空气动力性能被认为是最能代表中国自主研发战机的努力,这款战机在2006年开始大规模服役。中国为波音飞机制造零部件和航空材料,从中获得的知识技能对中国的军用飞机发展有所裨益。最初的歼-10战机研发从以色列的“狮”式战机计划中获益,还得到俄罗斯的支援。中国还使用了从俄制苏-27“侧卫”战机发展而来的歼-11B型战机,歼-11B作为一种平台,引入了中国自主研发的航空电子设备、火控雷达、武器系统和动力系统,上述这些子系统的进一步反复生产看似是为歼-11B,或许是特定准备用于J-XX项目上。歼-11B战斗机设计为可以搭载PL-12型中距主动雷达制导的空空导弹,而不是进口的俄制R-77(北约称之为AA-12“蝰蛇”)。PL-12空空导弹的发展反映出中国制导武器技术的基础已经获得全面提升,尽管这个项目获得俄罗斯的很大帮助。如今,中国真正面对的军备竞赛对象就是印度,而在此过程中,中国正在获得胜利。尽管这种竞争没有直接影响到美国,但至少一些五角大楼的决策者们相信,这将加速中国的强军步伐和“制造战争”(war-making)的能力,而美国一直在将精力集中到应对有限战争和叛乱冲突的军事花费和技术发展上面。“在我看来,我们在低空低速的MC-12侦察机、MQ-1/9无人机、C-27J轻型运输机和F-35战机方面浪费掉几十亿美元的费用,”这名情报官员这样说。美国的文章还引用一位对F-22战机项目有深入洞察的资深战斗机飞行员的话说,(中国)打造一款先进的战斗机,即使它的性能不能与F-22和F-35相媲美,但如果这款战机被大量而足够地制造出来,通过完全的消耗战术压制(美国和)盟国部队时,那它仍将对美国的隐身战机部队构成严重威胁。而一位美国航空工业的官员表示,当那些四代战机以很大的数量(优势)陷美军187架F-22于困境时,它们终将完全“消耗掉”美国的F-22隐身战机部队;如果(中国)他们以F-35的数量制造出一款先进战机,它们就不必非得要与“猛禽”的性能相媲美。对于中国来说,在10年之内实现技术跨越、造就一款类似F-35的战斗机并非不可能。而一位美国空军高级军官说:“他们(中国)会在这上面投入大量的资源”。
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作者最新文章发展沿革/歼-10战机
研制背景歼-8上个世纪七十年代,在和歼-8系列战斗机陆续开始研制装备时,空军自知这些国产版或改型不足以满足新世纪的国防要求,因此力图发展一种能与世界先进水平看齐的先进战斗机。歼-9是中国航空工业界为这一目标发起的第一次尝试。歼-9具有鸭翼、大三角翼等多个突破性设计方案,从设计思想上来说是接近世界的水平的。该型号由国内601所研制,后转由611所负责,大致上与的Saab-37雷式战斗机有些类似。但是该型号的指标设置得过高,脱离国内科研生产实力的实际水平。特别是配套的扇-6发动机经过20多年的艰难曲折的研制道路,花费了1亿多元的研制费。虽然已于1982年通过地面台架24小时的飞行前合格试验,终因研制周期拖得太长,技术性能指标显得落后,飞机型号下马失去使用对象,而形成“停止投资,总结经验”的历史结局。在歼-10正式公开前后,外媒认为中国可能获得了部分设计资料,之后原装备部部长少将表示“歼10,它是我们自主创新的。去年我组织了一些文章专门论述了从歼-9到歼-10,说明我们国家有多年歼-9飞机型号研制的基础,在这个基础上再提升一步做出了歼-10,所以说它不是抄袭的,而是自己多年创新积累的结果。”这说明歼-10与“狮”式不存在血缘关系。研制历程歼-10的1001号原型机新歼击机立项为“十号工程”,在1984年正式开始,由具体负责。成飞在具体方案研究上,确立了符合世界第三代战斗机潮流的整体设计思想和气动布局。同时充分运用国内前期预研攻关和大量的技术储备,推行符合世界潮流的设计思想和和技术管理方法,制定了全机各系统自上而下进行综合设计,自下而上进行综合验证和试验,各大系统都必须由总体设计单位综合的研制总思路。这些重要的技术措施,对保证歼-10战斗机研制成功、提高我国航空技术水平起到了重要作用。在启动研制后,强化了歼-10项目的工程管理,要求工程全线实行设计技术状态动态管理和跟踪控制。在进入90年代后,世界局势的变化对歼-10战斗机的研制产生了巨大影响。刚开始时,歼-10是一个中西“亲近”的项目。随着八十年代末一系列事件的发生,中国没有了从西方获取技术支持的途径,于是再次转向俄罗斯寻求技术支持。其中最为主要的项目是在引进消化西方先进战斗机发动机,进而研制国产发动机的尝试遇到挫折的情况下,先行引进AL-31F发动机作为应急之用,以便歼-10项目能够进一步推进下去。最终,歼十1001号原型机1994年开始建造,日首飞(已送至展出)依照惯例02号原型机用于地面测试。1999年12月歼-10开始在西安阎良试飞院进行飞行测试。 2002年6月首架装备俄制发动机的歼-10小批量生产型号首飞。中国官方公布2003年歼-10生产型正式交付。2003年12月歼-10双座型号原型机首飞(双座型原型机已送至航空博物馆展出)。2004年隶属成都军区驻守云南的中国空军44师131团换装歼-10战机,成为中国空军第一个装备该型战机的部队。2005年首次出现了带有空中加油探头的歼-10战机。日在中国珠海航展上首次对民众亮相。歼-10战机衍生出单座及双座型号,航电系统基本由国内研发生产。
设计特点/歼-10战机
机身设计歼-10歼-10采用鸭式布局,翼身融合。通过精心设计主翼与机身中部结合处的曲面,既增加了机内容积(用于载油、装备,以及为尔后发展预留空间),也有效利用了它带来的空气动力增升效果。主翼后部机身两侧没有安排其他结构,这再次体现了翼身融合的设计理念,只是在尾喷管前端机腹下加装了两片外斜腹鳍。这两片腹鳍用于战机大迎角飞行时,配合高大的垂直尾翼保持飞机的稳定性。与“狮”相同的是,歼-10也设计了四片减速板,其中两片位于机身上部主翼后方,其余两片仅位于机尾下部腹鳍之间。歼-10的进气道位于机腹下,由调节板(位置在边界层分离板的后方)构成进气道的前部,这为发动机提供了不同飞行状态所需的气流,更加适合高性能空中作战。此外,可调节进气道所增加的高效整流压缩能力(在1.5马赫时为5%,在1.8马赫增加至15%,在2马赫时为25~30%)极大地提高了飞机超音速飞行时的发动机推力,从而使飞机获得更好的爬升和高速性能。这种进气道布局的不足主要包括隐身效果欠佳(这也是所有机腹进气道布局飞机的通病)、重量偏大且结构复杂(F-16为此增重80~100公斤)和生产费用增加,同时调节板的动力和调节系统还加大了飞机的维护负担。座舱设计歼-10采用三具彩色下显,加一具平视显示器的座舱布局。其中两具下显显示飞航和武器状态,一具较大的下视显示器用于输出脉冲多普勒雷达传回的数字地图,以及切换平显的显示图像。因为歼-10显示设备布局方案在90年代初已经确定,因此与2000年后才出现的FC-1枭龙战斗机的座舱显示设备布局相比,略微显得老气,仍然保留了大量的机电式仪表。但应该指出的是,显示设备仅仅是整个飞火控系统中的输出终端,并不能完全代表一架战斗机的整体水平。在研制初期,曾研究过进口外国平显软件的可能,后来成飞自行开发了相关软件,解决了平显问题。至2007年左右,由于国产衍射平显科研生产工作的推进,预计歼-10战斗机可能逐步改装新型平显。弹射救生方面,歼-10采用了传盖式火箭弹射座椅。1992年3月,歼-10飞机弹射座椅完成方案论证转入初样设计阶段。1995年3月,正式进入试样研制阶段。1998年3月,随歼-10飞机首飞成功。2000年11月至2001年6月,歼-10的火箭弹射座椅进行了火箭弹射座椅空中弹射试验。试验在平飞、俯冲、横滚、下沉、倒飞、平飞大速度等六种机动飞行状态下进行,这是中国救生系统型号研制史中最恶劣的救生状态试验,试验获得圆满成功。2002年3月,成功完成了座椅海上自动开包试验。同年11月,进入设计定型,试样研制前后历经7年半时间。2003年12月,歼-10飞机火箭弹射座椅(即HTY-5型座椅)正式通过设计定型审查。航电设计歼-10在雷达方面,歼-10采用国产JL-10脉冲多普勒雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪6个目标,并选定4个加以锁定摧毁;远期将采用国产相控阵雷达或俄罗斯“甲虫”、“珍珠”雷达。歼-10的脉冲多普勒雷达搜索距离在100至130千米之间,攻击距离在80到90千米左右,应能同时对付两个目标。由于也是中国军工的弱项,为歼-10研制火控雷达也很艰难,国内只有南京第14电子研究所能担当此重任。没有好的雷达,歼-10本身性能再好,也只会象以往几个型号的作战飞机那样,无法攻击低空目标,缺乏多用途能力。歼-10是我国第一种配套雷达早于飞机本身研制成功的战斗机。而该雷达与美国F-16采用的APG-66/68两种雷达,有着密切的关系。最初中国获得的幼狮数字式四余度飞行控制软件,只是整个软件的其中一部分。加上设计要求一直在改动,成飞为此在软件设计方面付出了巨大的努力。我国对数字线传飞行控制的研究有一定的基础,包括歼-6的变稳机、歼-8IIACT等,都是线传控制的重要试飞机种。611所仅用了3年时间就摸透了以色列的线传技术,研制成功了使用ADA写成了数字式四余度线传飞行控制系统软件,为外界所称道。即便是俄罗斯的相应系统,在同一时期也还只是在研究之中。武装设计歼-10装备了一门半埋入式双管23毫米机炮(俄制Gsh-23型机炮的中国版),位置在进气口下方前起落架左侧。歼-10的机身下设计了11个挂架:六个在机翼下、一个在机腹下中轴线上、其余四个为机腹下方两侧半共开工的串联挂架(与幻影-2000、阵风战斗机和F-15E的机腹挂架配置类似),标准配置下载弹7000KG。歼-10的原型和预生产型机大多挂载两枚PL-8(以制“怪蛇”Ⅲ)近程红外制导导弹。歼-10的武器系统还将包括已经在歼-11上使用的俄制空空导弹(R-73近程和R-77中程主动制导导弹),以及中国的PL-12中程雷达制导空空导弹。在执行对地攻击任务时,歼-10也可以携带国产和俄制的空地导弹和激光制导炸弹(包括鹰击-8K反舰导弹和新型鹰击-9反辐射导弹),以及非制导炸弹和航空火箭弹。此外还可以挂载红光-I型红外线搜索吊舱、BM/KG300G防卫干扰吊舱、KZ900电子侦察吊舱、蓝天导航攻击吊舱、FILAT前视红外线轰炸导引吊舱等。随着FC-1携带的SD-10中距主动雷达制导导弹的公开,歼-10将会拥有更加强大的武器。动力设计歼-10的首批生产型采用久经考验的俄制AL-31FN涡扇发动机。苏-27家族也采用了AL-31系列发动机,不过FN型增加了一个经完全重新设计的检修舱。这一检修舱的设置是标准的俄式风格,在最初的AL-31型号中位于发动机上方,还包括部分压气机上部机壳的外侧位置,但FN型的检修舱则调整到与西方战斗机发动机检修舱同样的位置,位于发动机和压气机下部机壳外侧的位置。后续生产的歼-10则将装备WS-10A涡轮风扇发动机,涡扇10,简称WS-10,代号“太行”,是由中国一航沈阳发动机设计研究所设计的军用涡轮风扇发动机,,研究过程长达近20年。2005年,涡扇-10A发动机通过初始寿命试车考核,标志着该发动机顺利完成设计定型的全部考核试验。这型发动机研制历时18年,凝结着两代人的心血。日设计定型持久试车在六〇六所试车台正式启动,经过85天的试车考核、完成规定的长试科目,9月27日涡扇10设计定型持久试车顺利通过航定办评审,全部定型考核项目计划于2005年完成。结构设计在机体结构和制造工艺方面,歼-10翼身融合体和大三角翼布局使得内部油箱的容积增大,有助于改善中国战斗机航程短的问题。北京航空制造工程研究所承担了歼-10的复合材料构件制造、钛合金热成形、框肋类零件数控加工、机翼壁板抛丸成形以及计算机辅助制造(CAM)软件开发、蜂窝芯建模等任务,同时提供复合材料树脂和蜂窝芯。上述工作,对我国发展复合材料蜂窝夹芯构件设计与制造技术起到了推动作用。1998年首飞后,该所荣获“首飞集体功”。歼-10垂尾根部布置了减速伞舱,伞具由长期研制生产减速伞、降落伞、炸弹伞的宏伟机械厂负责研制,是类似苏-27的十字形结构。歼-10的前起落架为双轮,可能考虑了着舰或粗暴着陆的需求,其轮胎由中橡集团曙光橡胶工业研究设计院负责研制,该院具有生产波音等大型客机的橡胶轮胎的丰富经验。新的主起落架在机身下方,向前收起,估计同时需要旋转一定角度。歼-10的起落架采用了中国自行研制的碳刹车机轮、碳刹车盘及碳盘防氧化涂层,上述设备通过了中国航空机载设备总公司组织的技术评审,于91年装机试飞,97年随整机成功首飞。
基本数据/歼-10战机
参考数据长度16.43米翼展9.75米高度5.43米翼面积33.1平方米空重9750公斤正常起飞重量12400公斤最大起飞重量19277公斤发动机AL-31FN(俄)/WS-10A/B(中)推力122.58kN、132kN/155kN最大燃油量3600kg(估计)参考性能最大速度2.2马赫(高空),1.2马赫(低空)爬升率300m/s实用升限17000米最大航程3,900公里(带三个外挂副油箱,无武装)作战半径1,250公里(无副油箱)翼负荷290千克/平方米推重比1.024(正常起飞重量)最大过载+9/-3g滑跑距离最小起飞滑跑距离:350米最小着陆滑跑距离:400-650米机载武装机枪1×23mm口径双管机炮火箭90mm无导引对地火箭弹舱导弹空对空导弹:PL-5E、PL-8、PL-9、PL-11、PL-12空对地导弹:PJ-9、YJ-9K炸弹激光导引炸弹(雷霆LT-2)、(雷石LS-6)、反跑道炸弹(200A)或传统炸弹&
延伸型号/歼-10战机
歼-10A为单座量产机型,西方代号F-10A。歼-10S为J-10A的双座教练机型号,前机身拉长以放入后座,两名飞行员以纵向座于单一座舱罩下。机背也加大隆起以放入多的航电系统,突出教练外,亦保留了作战功能。J-10S亦可以用于加强对地攻击型,后座飞行员可以担任武器操作员。歼-10B是基于J-10A大幅度改进型,配备无附面层隔道进气道,雷达罩被重新设计,取消了传统圆锥型的雷达罩,更改为扁身锥型,驾驶舱前方安装了光电瞄准系统,内藏红外线搜索及追踪系统及激光测距仪,垂直尾翼和襟翼亦相应地加大,垂尾切尖、腹鳍切尖,进一步改进气动布局。该机可能有整合被动式相控阵雷达。2011年3月,歼-10B的照片出现在中文网络上,证实了歼-10B的存在,为歼-10正式曝光后首次有完全自主设计的国产新型战斗机亮相。歼-10AY为八一飞行表演队用机,配备与歼-10A大致相同,机头上的23毫米航炮被移除,同时在机翼挂架上安装了拉烟装置,用于表演时进行拉烟演示。歼-10SY为歼-10AY的双座版。FC-20为预定销售予的歼-10外销型。
服役动态/歼-10战机
歼-10歼-10除了装备空军一线部队,成为中国新一代主力战机之一外,也是中国人民解放军空军八一飞行表演队的主要机种。以飞行表演为目的的歼十表演机与歼十战斗机存在一定不同,最主要的特点是,歼十表演机没有安装武器系统,取而代之的是在飞行表演时使用的拉烟系统。但歼十表演机仍保留了武器系统的接口,以便空中表演使命完成之后,可改回战斗机使用。歼十在设计之初就已经将其作为表演机的功能考虑在内,装备“八一”飞行表演队的歼十都是是严格按照设计专门为“八一”飞行表演队生产的歼十表演机。飞行表演是一个国家空军实力的标志。“八一”飞行表演队,是我国空军与航空工业的大使,被称为“蓝天仪仗队”。成立40多年来,“八一”飞行表演队历经6次大换装,从歼五时代跨进歼十时代。在2010年11月举行的第八届中国国际航空航天博览会()上,中国空军“八一”飞行表演队首次驾驶歼十表演机翱翔蓝天,进行各种高难度的编队飞行表演,再次展示中国空军威武之师的英雄本色。巴基斯坦空军也将会装备歼-10,即歼-10的外销型号FC-20。已知将购进36架歼-10战机,待这36架歼-10战斗机交付后,巴基斯坦空军便会组建两个战斗机中队,从而进一步增强自身的战斗力。歼-10合同的总值高达14亿美元,在中国年均20亿美元的武器销售额中占70%。此外,中国还将向巴国转让歼-10战机的生产技术。如果这项合作顺利达成,则中国和巴基斯坦有可能更好的开展军事合作。但是由于巴基斯坦的财政问题,该计划自2012年初就被搁缓。为筹集购买歼-10的资金,巴基斯坦同中国一起向其他国家推销JF-17型战斗机。中巴两国计划在2017年之前,向非洲、亚洲以及中东地区出售300架JF-17。
性能对比/歼-10战机
歼-10与国外两款相似战机性能对比中国成飞J-10“猛龙”尺寸:16.43米/9.75米/5.43米。空重:9,750公斤。&最大起飞重量:19,277公斤。推力:122.58千牛。最大航程:3,900公里。&作战半径:1,250公里。推重比:1.024。机炮:1×23mm口径双管机炮。外挂点:0翼尖/6翼下/5机身下。外挂重量:6,000公斤。&瑞典萨博JAS-39“鹰狮”尺寸:&14.1米/8.4米/4.5米。空重:6,800公斤。&最大起飞重量:14,000公斤&。推力:80.5千牛。最大航程:3,200公里。&作战半径:800公里&。推重比:&0.97&。机炮:1×27毫米单管毛瑟BK-27。外挂点:&2翼尖/4翼下/1机身下。外挂重量:&4,700公斤。&美国通用F-16“战隼”尺寸:&&15.06米/9.96米/4.88米&。空重:&8,570公斤。&最大起飞重量:&19,200公斤。推力:&&127千牛&。最大航程:4,220公里&。&作战半径:1,300公里&。推重比:&1.095。机炮:&&1×20毫米6管火神&。外挂点:&&2翼尖/6翼下/3机身下。外挂重量:&&7,700公斤。
参研人员/歼-10战机
:歼-10单座型总设计师,时任成都飞机设计研究所长。:歼-10单座飞控系统负责人,双座型总设计师,时任成都飞机设计研究所长,现任中国航空工业集团公司副总工程师。:总工程师。:首席测试工程师兼主任,试飞总师。:外型设计师。:测试工程师,歼-10单座型首席试飞员。
总体评价/歼-10战机
总体来讲,歼-10是介于和瑞典JAS-39“鹰狮”战斗机之间的中型战斗机,机动性能处于两者之间。另外歼-10装备了中国最新研制的机载设备,量产型号装备了和三代机后期型水平相当的,尚不清楚是否在后续改型战机上装备更先进的相控阵雷达,而这是决定排名的关键因素。歼-10的武器配置基本是公开的,新型国产中距空空导弹已经正式服役,并且性能可以达到近似AIM-120C的水准。但歼-10的缺点就是机体相对较小,载弹量和挂架数量比“台风”、“阵风”少,因此武器评分算是中等水准。此外,歼-10的潜力由于其全新机体可以得到不少分值,但未来升级所配置的发动机仍有悬念,如果能够进一步改进动力系统或像“超级大黄蜂”一样重新设计机体,则会大大提高其机体潜力。而市场评价则因为尚无出口计划,无法进行过高的评定。
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品评校花校草,体验校园广场F16“战隼”战斗机 :: 空军世界
在F16系列中,F-16C/D是经过整体规划、改进设计的全新型号,性能大大提高。C/D型是第二阶段MSIP(多国阶段改进计划)计划的产物,其原型为Block25。
C/D使用了诺斯洛普?格鲁曼AN/APG-68(V)雷达,增加了探测距离,工作模式增多,抗干扰能力更强。该雷达的空中作战模式包括自由搜索、上视扫描、单/多目标跟踪等,最多可跟踪10个目标;在高脉冲频率模式中可为AIM-7麻雀导弹提供持续照射,真正的拥有了超视距空战的能力。对地作战模式可提供对海、对地面移动/固定目标成像模式。
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C/D使用了“玻璃”座舱,包括两个座舱大型显示器、GEC马可尼大视角平视显示器、LANTIRN前视红外电视和激光制导吊舱、“仙童”公司的任务传输系统。环境控制系统和电源供电容量也有改进。在武器控制软件方面,C/D使用了MILSTD-1760总线,具有了使用AGM-65D“小牛”空地导弹(下图为D型发射“小牛”空地导弹)和AIM-120先进中距空空导弹的能力。
火控计算机的速度也大有提高。其他电子设备包括美国空军标准的惯性导航系统、雷达高度计、抗干扰的UHF无线电台。
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C/D的最大起飞重量增加到19,640kg,夜间和恶劣气候下对地攻击的能力大大加强。F16C与A型外表上最明显的区别是C型的垂尾根部加宽了,其前端的延长段上有一个小天线。这一加宽的空间原本是为安装新型的电子干扰装置而准备的,详情见下文。下两图中单座的是C型,双座的是D型。请留意座舱旁的各种细节。
F-16C/DBLOCK25
Block25是F-16C最初的生产批次。1984年,首架Block25交付,试飞后其飞行控制软件进行了改进。美军共装备了244架Block25。Block25垂尾根部原计划加装威斯汀豪斯公司的AN/ALQ-165ASPJ电子干扰装置,但ASPJ计划备受争议,90年1月空军放弃了该计划,所以这一装置也没装上F-16。Bolck25使用F100-PW-200发动机,后来改为F100-PW-220E。佛罗里达麦克迪尔空军基地的第56战术战斗机联队第61中队是美本土第一个装备F-16C的单位,88年10月形成作战能力。
F-16CBlock30/32
日,美军希望用一种先进的战斗攻击机取代速度慢、机动性差、火控设备落后的A-10攻击机。为此美军计划改装400架F-16C/DBlock30/32,换装相应设备以适应近距空中支援(CAS)和战场空中遮断(BAI)任务。这一计划即A-16计划。计划换装的设备包括一个全球卫星定位系统(GPS),数字地形系统(DTS),系统加固,模块任务计算机,和自动目标管制系统(ATHS)。下图为Block30,再下图则是涂有适合近距支援任务用途的褐色迷彩的Block32。
随后一架Block30原型机在肖空军基地进行了诸多的改进。这架F-16被命名为F/A-16。1992年1月,由于美军转用更先进的加装有LANTIRN吊舱的F-16C/DBlock40/42作为下面将会提到的F/A-16的原型机。
F/A-16A和F/A-16C
88年11月,纽约国民警卫队第174战术战斗机联队采用F-16A/BBlock10换装了原有的A-10A“雷电II”被替换,成为第一个使用F-16进行近距空中支援的部队。在海湾战争中,该联队的24架F-16A/B飞机在机腹挂架挂载通用电气公司的GPU-5/A“铺路爪”机炮吊舱,作为对地攻击用途。该吊舱内装有一门GAU-13/A30mm4管加特林炮,该炮是A-10A使用的GAU-8/A30mm7管炮的派生型,吊舱内携带353发弹药。左图为一架涂有适合近距空中支援用途的绿色迷彩的该型飞机高速掠过。高速美军计划如上述F/A-16效果理想,则开始组建大规模的F/A-16C攻击机部队。
但是,这批飞机在沙漠风暴行动表现不佳,主要表现在以下方面:由于先天的设计是针对中低空空战任务,且机体轻,F-16的低空低速性能不象A-10那样稳定,无法进行精确的瞄准;F-16飞行速度快,有时候对于对地攻击任务来说太快了,飞行员瞄准和攻击目标的时间太短;威力远远超过F-16原有的20mm炮的30mm机炮开火时,其后坐力会使得飞机难以控制;飞行和火力控制软件不适应对地攻击任务。
在实战中,F/A-16的飞行员因为无法精确瞄准,只能进行概率瞄准,利用炮弹的散布来“覆盖”目标区域,但这种方法在对单个地面目标进行攻击时效果很差。最后这些F/A-16被迫卸下GAU-5/A机炮吊舱,改装集束炸弹,这样攻击效果还好一些。海湾战争后这些战斗机被改回了原始的设计。
2005年12月,MTC技术公司获得一项后续FAST任务订单,为美国空中国民警卫队和空军预备队司令部的F-16 25/30/32批次飞机更新彩色多功能显示系统(CMFDS)。订单为期一年,附带两年意向。一年期的经费为240万美元,合同潜在总价值约为500万美元。CMFDS是对F-16 25/30/32批次的最近升级项目。MTC公司的原始合同只提供软件升级,不包括任何新需求。后续任务订单将对硬件/软件进行更新以满足数字活动地图的要求。作为3年任务订单的主承包商,MTC公司将提供全面的项目管理。分包商EFW公司为项目提供硬件更新。MTC公司首席执行官David Gutridge说:"此次升级将为F-16飞行员提供宝贵的飞行地形信息。我们很高兴能为这种高级战斗机提供又一次功能提升,进一步增加我们指战员的技术资源。任务订单为第一年提供的经费为240万美元,我们完全期待两年意向的经费将超过此数目。"
F-16C/DBlock40/42
Block40/42又被称为“夜隼”,着重改进了夜间和恶劣气候下的作战能力。1988年12月首架Block40/42交付美军,生产持续到95年。99年埃及定购了21架新机,为此生产线曾重开。截止99年底,共生产了765架Block40/42。Block40/42装备了全新的LANTIRN导航/目标指示吊舱,该吊舱有红外成像、激光制导等功能。还改装了联合全息平视显示器、GPS导航仪、APG-68V(5)雷达(其故障间隔大于100小时)、ALE-47诱饵弹、全新的四余度数字式飞行控制系统、自动地形跟踪系统。其座舱盖镀有很薄的金属膜,目的是减少坐舱雷达反射回波,因此坐舱盖略呈金色。对比一下下图大家就可以清楚的发现这一点。飞行员开始穿用新型抗荷服。
与Block30/32一样,Block40使用通用电气公司(GE)的F110-GE-100发动机,42使用普惠公司(PW)的F100-PW-220发动机。两种发动机虽然可以互换,但是部队为维护简便起见,不会在一个单位内同时使用两种发动机,通常驻外部队使用GE发动机,本土部队使用PW发动机。为了提高机动能力,机身结构得到了加强,因此可以在大推力的状态下进行9G的机动。40/42的最大起飞重量位19,187kg。40/42的起落架支柱加长,以便保证LANTIRN吊舱不要太接近地面。轮胎相应增大,因此起落架舱门鼓出,着陆灯移到了前起落架舱门上。
虽然Block40相对以往的F-16来说非常先进,但也服役近十年了。为保持近700架Block40/50在作战中保持技术优势,1998年初美国国会通过了“通用机体试验计划”(CCIP)。计划着重强调了令Block40/42机拥有与Block50/52机相似的机体与内部系统,预算10亿美元,2005年前完成。CCIP计划承继了许多在F-16A/BMLU计划的成果,包括Link16数据链、JHMCS、彩色多功能显示器、大视角平视显示器、ALR-50M雷达告警系统、ALE-47诱饵撒布器、机体结构改进等。
美军还有一个“通用部队飞行试验计划”(OFP),包括为F-16系列战斗机加装固定的红外、激光观瞄系统(类似俄罗斯战斗机上的相应系统),增加使用AIM-9X先进近距空空导弹、下一代火力圈外精确制导武器(如AGM-158、JASSM、JDAM、JSOW以及WCMD等)的能力。目前可携带的武器包括AGM-88“哈姆”反雷达导弹、GBU-10、GBU-12、GBU-24激光制导炸弹和GBU-15激光制导滑翔炸弹。下图为投掷JDAM。
Block40本身也在不断改进,突出表现为新的飞行和火力控制软件的更新。最新的版本为Tape40T5及T6(代表Block40批次第5与第6次软体版本更新)。40T5增强了Block40的近距对地攻击能力,因此又称为T40T5/CAS计划。具体措施为加装IDM、DTS、HSD、LANTIRN,增加发射AIM-120C、GBU-97和GBU-24等先进武器的能力。另外Block40经过此改进后,能担任近距对地攻击任务中的前进空中管制(FAC)任务。在波斯尼亚执行维和任务的F-16率先进行了40T5计划的改进。
下图为AN/AAQ-14目标指示吊舱,装有橙色窗口的是FLIR吊舱(下图),黄色窗口的是激光测距指示装置。
F-16C/DBlock50/52
F-16现役最新的改进型号是Block50/52(下图)。1991年9月,美国空军开始接收Block50/52。使用GE公司F110-GE-129IPE发动机的机种被称为Block50,而使用普惠F100-PW-229IPE发动机的称为Block52(IPE指“发动机性能提升计划”)。两种发动机的推力都达到了129千牛。
50/52的改进包括以下内容:采用了霍尼维尔公司的H-423激光陀螺导航系统;加装了GPS接收机;计算机内存加到128MB;换装了数据传输速度更快的新型调制解调器;采用了AN/ALR-56M先进雷达告警接收机;采用了AN/ALE-47自适应干扰系统;加装数字地形系统数据传输链路;改进座舱设计,使得飞行员佩戴夜视镜时也能看清座舱内各种显示装置;采用了先进敌我识别系统;采用了可编程升级的显示装置;换装新一代MIL-STD-1760总线;改进平视显示仪以适应多种的战术任务。
Block50/52不能挂载LANTIRN吊舱,但是可以使用AN/ASQ-213反雷达导弹指示制导系统(HTS),能独立的发射和制导AGM-88“哈姆”反雷达导弹。50/52从而拥有了美空军F-4G反雷达攻击机40~80%的攻击能力,因此将用于替代服役时间已经很长的F-4G,执行“野鼬”(WildWeasel)任务,即反雷达任务;加装了HTS的Block50/52被称为50D与52D,还有一种非正式的叫法称之为F-16J和DJ,1993年5月正式服役。
F-16反雷达的利器:AGM-88“哈姆”(HARM)反辐射导弹
Block50/52采用AN/APG-68V(5)火控雷达,VHF/FM天线集中布置在垂尾前缘。座舱有两个单色显示器(后期生产的50/52上使用彩色显示器)。Block50/52可以使用的武器有:AIM-120中距空空导弹、AGM-65G、PGU-28/B20mm炮、JDAM、AGM-145A/BJSOW、AGM-84“鱼叉”反舰导弹。50/52是第一种能使用“鱼叉”的F-16,这令F-16能胜任的任务大大增多。
目前正出于研制阶段的Block50PLUS被称为“玻璃隼”,主要改进是具有在恶劣天气中投放JDAM的能力,恶劣天气下的对地攻击能力有很大提高。PLUS型号的机尾部将安装一对地合成孔径雷达,改善发现和攻击地面目标的能力。还将加装被动导弹告警装置、地形参考导航装置和600加仑副油箱。武器方面可使用454千克的Mk83、908千克的Mk84、908千克的BLU-109等普通炸弹,以及前面提及的JDAM。机体结构变化很小,重头戏放在了重新设计的座舱上。座舱全面采用了数字式电子设备,两个彩色显示器的面积扩大为以往的两倍,因此叫做“玻璃隼”,雷达告警功能也不再使用单独的显示装置,而是结合在新的大型显示器上。发动机将采用F100-PW-229A,推力15572千牛。下图的Block52是执行“野鼬”反雷达任务的双座DJ型号,采用了加大的背部脊条,其中包括了众多新增加的电子设备。
2002年5月,洛克希德?马丁公司将第一架Block 50单座改进型交付美空军。这样洛马至今已生产4000多架F-16,交付给美国空军2000多架,这架Block 50属于交付空军的第2217架F-16飞机。目前估计F-16战斗机的生产能持续到2010年。
2007年,波兰定购的48架F-16 Block52+开始交付。
F-16Block60/62
F-16下一个批次是Block60/62,但是尚未进行生产。Block60的武器系统将得到全面、大幅改进,其性能接近三代半的欧洲“台风”和法国“阵风”战斗机,价格则明显低于后两者。该批次的翼身结合处将安装两个容积各为1900升的保形油箱,作战半径较现役F-16增加三分之一。改装新一代APG-78相控阵火控雷达,全面优于第三代战斗机装备的火控雷达。其对空模式具备边搜索、边跟踪能力。对地模式包括搜索和跟踪地面各类目标,并具有地形跟踪和防撞功能。还将装备新型电子对抗系统。在60/62上,一套功能类似LANTIRN的红外激光导航制导系统将被固定的安装在机身内,传感器镜头安置在风挡前,减小了雷达反射面积。座舱采用3台大型彩色多功能显示器。新的GE或普惠IPE等先进发动机的推力将提高15%。为改善机动性能,将使用面积增大25%的主翼和平尾。该批次空重约9160千克,机内油3155千克,最大重量22680千克,发动机最大推力为142千牛。
60/62将会是外表变动最大的F-16改型,目前已经得到阿联酋的订单(下图有蓝白色徽章者)。但出于商业利益的考虑,洛克西德?马丁公司更加希望优先销售Block50/52。鉴于阿方的坚持,洛克希德?马丁公司在1998年5月与阿联酋军方签定协议,向其出售90架Block60,年交付。
以上是F-16发展至今出现过的各种正式改进型号。之前我们也提到过,F-16有众多小规模改进的特殊型号。下面来看看其中几种有代表性的机型。
F-16/79是F-16A/B机体加通用动力公司J79-GE-119发动机而成的低性能出口型,美国希望将这一型号外销到出口到以色列、韩国、伊朗等国家。美国之所以要降低出口型的性能,是出于保护美军装备技术上的优势的考虑。1977年计划启动。
F-16/79的验证机是用一架YF-16B改装的(下图)。换装基本是成功的,但是J79始终是诸如F-104和F-4这样的上一代战斗机的发动机,推力小,F-16/79的性能自然大大下降;雪上加霜的是为了改装J79,F-16的后机身安装了隔热板,机体重量增加,进一步减低了机动性能。虽然研制J79的通用电气公司(GE)计划在F-17/79的生产型上安装改进了的J79-GE-17X,其推力相当于F100的推力80%的,但各个盟国还是不愿意接受这种高不成低不就的战斗机。最后当时的里根政府只好批准出口F-16A/B。F-16/79计划在1980年结束,一架也没有卖出去。
F-16/101是采用F101发动机的试验型号。通用电气公司研制的F101发动机原本是为B-1A超音速战略轰炸机研制的。但1977年卡特政府认为高空高速突防的B-1A已经无法突破以米格-25、SA系列防空导弹为代表的苏联防空网,因此取消了B-1A的研制计划。如果F101也随之搁置,GE公司将蒙受巨大损失。因此GE公司联合空军和海军,研究是否可能将这种发动机用于F-16和F-14,作为F100和TF30的备选方案。GE随即重新设计了发动机,新发动机命名为F101X。日,首架装有F101X的F-16首飞成功。F101X在F-16上的性能表现比F100要好,但是由于是半路出家,进气道与之并不匹配,因此产生了高频谐振,另外还有燃料泄漏的问题。最终性能不错的F101X未被采用,几年后GE的F110顺利的成为F-16的备选动力。F101X的部分新技术后来被用于F/A-18的F404发动机,例如加大的叶片、改进过的喷口和加力燃烧室。里根政府重新恢复了B-1计划,装备了低空高速突防为主的B-1B,但是F101这时候又不争气,导致B-1B曾长期停飞。
为了进行高机动性的飞行试验,1975年12月,YF-16的第一架原型机(72-1567)在空军飞行实验室改装成了CCV验证机。CCV计划的目标是令飞机拥有更完善的高机动飞行性能。YF-16CCV在进气口下方加装了两个倒V型垂直翼面,为飞机提供直接机动的控制力;飞行控制系统也做了改进,所有的操纵翼面均由中央计算机统一控制。内部油箱的燃油可以在各个油箱间自动转移,以控制飞机重心位置。
日YF-16CCV首飞,但在6月24日发生了严重事故,在离机场约一公里时发动机失灵,飞机迫降导致起落架折断。修复工作进行了6个月,1977年春恢复了试验。截至日最后一次飞行结束,共飞行了87架次、125小时。几年后,CCV的技术和经验被用在F-16/AFTI计划上。日本的FSX(F-2)战斗机的早期设计也曾使用类似CCV的布局。
AFTI是AdvancedFighterTechnologyIntegration的缩写,即“先进战斗机技术综合应用计划”。AFTI试验机在进气口下方加装了倒V型鸭翼控制面,机背上安装了额外的电子设备,略显隆起。由于采用了日新月异的数字电子技术,AFTI的大迎角机动特性得到了极大改善。
AFTI计划分四个阶段进行,首架飞机于日首飞。第一阶段试验数字式飞行控制系统;第二阶段试验自动驾驶和攻击系统;第三阶段试验近距空中支援系统,其中包括飞行员语音控制装置;第四阶段称为AFTI/CAS(CAS:CloseAirSupport近距空中支援),去掉了鸭翼,并在机头安装了四个对地攻击的光学和红外观瞄装置。另外AFTI计划还试验了使用HARM导弹的双机之间的数据交换。
下图为AFTI图片,进气口下有鸭翼,机头及翼根处有新增的观瞄装置。
下图是F-16AFTI/CAS。在图片中的CAS机头有两个前视红外传感器,分别用于目标指示跟踪和地形跟踪导航。这套设备被命名为FalconKnight。右翼根的柱状物是数据链通信天线。左翼根的是激光目标指示系统。
F-16N装备于美国海军打击与空中战术中心(其中包括著名的TOPGUN学校),用于模拟苏联和其他敌对国家的战斗机,与美军各战斗机部队进行模拟作战,从而提高战斗机部队实战水平。N型的原型是F-16C/DBlock30,使用推力较大的GEF110-GE-100发动机,但保留了F-16A/B的APG-66雷达。F-16N使用结构经过增强的主翼,部分机体结构使用钛合金。
由于用于模拟空战,F-16N没有装备机炮和自卫电子干扰机(ASPJ),也不挂载导弹,相关电子设备和线路也都拆除了。F-16N的电子战设备包括ALR-69雷达告警接收机(RWR)和ALE-40箔条/曳光弹发射器。右侧翼尖可以挂装空战演习测试设备吊舱(ACMI),该吊舱可以记录下空战中各种的详细资料,并传送到地面接收站供教学研究。
装备海军战斗武器学校(TopGun)的F-16N两侧有海军陆战队的“MARINES”标记,采用绿/灰两色的迷彩。各个中队还有自己独特的标志,因为模仿的主要对象是苏联空军,有的F-16N涂有与苏联空军相同的迷彩和黄边红色五角星,部分飞行员头盔上也有红星之类的标志。
上述改进使得F-16N推力增大、机体重量下降、机体增强,因此F-16N也成为了空战(尤其是格斗)性能最优秀的一种F-16改型。加上驾驶这些飞机模拟苏联空军的都是美海军中最精锐的一些飞行员,F-16N在模拟对抗中占有较大优势。这些模拟对抗使得各战斗机部队飞行员能真实而强大的“敌人”对抗,并可以在对抗结束后研究总结,实战能力得到了很大提高。可惜的是,在实际使用中,由于这批F-16N长时间进行过度高过载的模拟空战飞行,机体结构较频繁的出现问题。另外N型仅有26架服役,维护费用相对较高,加上海湾战争后模拟空战部队规模减小,上述N型机已经在95年全部退役。
雷鸟飞行队的F-16
鼎鼎有名的美国空军雷鸟特技表演飞行队原本使用F-16A/B,后来换装了11架Block32。这些飞机采用了“雷鸟”飞行队的传统涂装,加装了彩烟喷射装置。值得注意的是,这11架表演飞机在72小时之内,可以改装成具有实战能力的战斗机。
XL型是96年由F-16改装而成的一种试验机,由美国航空航天局主持试验工作,主要用于试验先进的无尾折线大三角翼形在超音速飞行下的特性。XL的左翼下表面还曾经加装过垂直小翼改善超音速飞行性能(下下图)。
F-16MATV是Multi-AxisThrust-Vectoring多轴矢量动力试验的试验机,用于验证通过改进的飞行控制设备和新的气动、推进技术改善飞机的高机动性能。
F-16式战斗机至今已经演变出众多的改进型号,在全世界18个国家军队、美国的90个空军基地服役。台湾也购买了F-16。除了美国本土的工厂外,其他国家特许生产F-16的地点及产量有:荷兰福克厂300架、比利时萨布卡厂222架、土耳其TAL厂256架、韩国三星厂63架。加上美国生产的,F-16的累积生产数量已经达到了4012架,其中超过3000架正在服役,飞行时数累积超过800万飞行小时(其中美国空军占570万小时)。这些数据都是第三代战斗机中的最高记录,在战后的三代喷气式战斗机中也占有重要地位。世界上成为F-16刀下鬼的敌机有69架。其中以色列的F-16(下图为以军F-16D)战绩最辉煌。9月10日,以色列与美国政府达成了购买50架新型F-16I战斗机的协议,这个协议是根据以色列在今年7月份选择F-16I作为新一代战斗机的基础上签定的。整个项目,包括飞机、备件和维护费用,价值25亿美元,协议规定,根据训练、使用的情况,以色列还将可能购买另外的60架飞机。以色列购买的飞机是F-16系列中的最先进型号F-16I,并且都是双座型号,以普惠公司的F100-PW-229发动机为动力。飞机装备了最新的航空电子设备、头盔显示系统和先进武器,以色列飞机工业公司参与了这批F-16战机的机身及电子设备的制造工作。这批飞机将从2003年开始交付,并将用3年时间交付完成。
日本和韩国近年在武器装备领域屡有佳作,两国相继在F-16的基础上研制了战斗机和KFX战斗机。其中日本F-2战斗机与F-16相比向大型化做了一定努力,电子设备相当先进,且已经具备战斗力。而韩国KFX研制计划则在紧张进行中。这也算是F-16发展史上的重大事件。
凡事总有两面,尽管不断的改进,F-16也有其不可改变的弱点:F-16始终是一种被作为“低档配置”的轻型战斗机,其机体结构限制了其性能的提高。F-16采用机体较小巧的单发布局,比起双发战斗机自然大大减少了采购和维护的费用,但在实际使用中的可靠性随之降低,而双发战斗机一台发动机出故障或被击伤还能勉强返航。这也是美海军和多个盟国采用双发的的重要原因。而且单发布局限制了F-16增大航程、载重、机动性能的改进潜力。如F-15和F-18分别有攻击型的和重大改进的F/A-18E/F,而F-16的改进集中于电子设备和武器系统方面,略显“小打小闹”。但话说回来F-16就是为了节省经费而诞生的,不能要求它面面俱到,而且相比起其他国家的一些主力战斗机,F-16也并不逊色多少。
不管如何,F-16仍是目前全世界战斗机中最有名气、最有台形的一种。鉴于其先进性能、多样化的作战能力、充分的改进余地,美国空军计划在21世纪的头25年内继续使用和改进F-16战斗机。
一架F-16C上携带着最先进的几样装备。翼尖上是AIM-120先进中程空空导弹,向内数是AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹,绿色的是激光制导炸弹,再靠内是副油箱。座舱与进气道间有一个开口,是M61“火神”机关炮的射击口。
解放军军机:
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