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zt 細說F-35(超級組圖)

(2008-07-25 12:59:07) 下一個

細說F-35(一):F-35B成功首飛 性能卓越令航空界驚歎

F-35B成功完成首飛 將成美軍未來空戰"主力殺手"
2008年06月16日 09:42:11  來源:新華網

 

飛行狀態中的F-35B聯合攻擊機[資料圖片]

    在美國主導、多國參與合作的“聯合攻擊戰鬥機”(JSF)開發計劃裏,JSF戰機包括常規起降型F-35A、短距/垂直起降型F-35B和艦載型F-35C。在這3種戰機中,F-35B短距/垂直起降型戰鬥機被視為“未來空戰主力殺手”,是設計難度最大、性能最佳的機型。
   
2007年12月18日,首架F一35B聯合攻擊戰鬥機在洛克希德·馬丁公司設在克薩斯州沃斯堡工廠下線。日前,F-35B成功完成首飛,受到國際媒體的廣泛關注。

一、F-35B成功完成首飛 2012年形成戰力

     首飛情況與預測的一樣

    據美國《洛·馬公司網站》11日報道,洛·馬公司領導研製的F-35B短距起飛/垂直降落(STOVL)型聯合攻擊戰鬥機(JSF)於11日上午成功完成首飛,地點在洛·馬公司的沃斯堡工廠。首飛的F-35B編號為BF-1,該機在首飛中以常規方式起飛和降落;該機的STOVL飛行試驗將從明年初開始。

    駕駛該機的是英國BAE係統公司(F-35項目組成員)的Tomlinson,他曾經是英國空軍的“鷂”式飛機飛行員。首飛中飛機飛至4572米的高度,完成了一係列操縱試驗、發動機功率轉換和分係統檢查。Tomlinson說:“首飛情況與我們根據模擬器和試飛F-35A的情況所作出的預測一致。”

     將在三種型號中率先形成戰力

    F-35B是三種JSF型號中第二個首飛的,F-35A常規起降型率先於2006年12月首飛,第三種型號F-35C艦載型定於明年首飛。

    F-35B的特點之一是具備以前飛機不曾擁有的組合性能,即隱身、超聲速和基於STOVL的靈活性。此外,BF-1是第一架具備了減重設計特點的JSF飛機。與F-35A不同的是,F-35B在座艙後裝有一台升力風扇,在STOVL飛行狀態下使用。F-35B將在三種JSF型別中率先於2012年達到初始作戰能力。(中國航空工業發展研究中心 薑曙光)

 

二、F-35B有三大亮點 性能遠超"鷂"式戰機

F-35B STOVL型聯合攻擊戰機空中飛行

    2004年11月末,F-35B原型機完成了飛行性能測試。飛行員興奮地告訴人們:F-35B與“鷂”式短距‘垂直起降戰鬥機相比真有天壤之別。

     飛行控製係統先進

    駕駛“鷂”式要飛行員高度集中精力去逐個地完成多道操作程序,從操縱方向舵到踏板、操縱杆、節流閥到噴嘴角度控製等複雜裝置,費神費力。

    可駕駛F-35B原型機就有了輕鬆的感覺。飛行員隻要把飛機去向告訴飛行控製計算機係統。這個係統就會很快拿出產生推力的方案,自動調整推力噴管角度、噴氣和控製空氣動力。飛行員根據顯示屏顯示的要求摁幾下按鈕就能駕馭F-35B垂直起降或高速平飛了。

    這位飛行員感受的僅是F-35B飛行控製係統的先進性。F-35B是多種高新技術的大匯合。多門多類的新技術在F-35B上展現自己的色彩,令人眼花繚亂。

    諸如,一種新的3M聚合物薄膜被巧妙地置於F-35B的蒙皮上,取代了現今飛機普遍使用的那種表麵塗漆,為此每架F-35B節省了300公斤的昂貴塗料。F-35B機體采用了洛-馬公司“臭鼬”工廠與埃斯特萊因技術公司合作研製的耐高溫隱形材料,可克服以往隱形材料遇到高溫時產生退化的缺陷。

     發動機是亮點

    F136的發動機是F-35B的一大閃光點。它是種智能型發動機,不但能提供等於“鷂”式1.9倍的強大動力、178千牛的升力,而且維修方便。

    發動機部件具有通用性特點,多數零部件都能在不到20分鍾時間內更換完畢。

    它產生廢氣少,著陸安全性更好。

    F136發動機配置計算機管理係統。它可在故障發生前感受到故障,並且能自動補償受損的電子部件,使發動機繼續工作。當故障發生時,F136發動機管理係統會自動向指揮基地報告故障情況,以利於基地維修人員在飛機著陸後迅速搶修。

     兩級對轉升力風扇讓國際航空界驚歎

    現役的“鷂”式短距/垂直起降戰鬥機為了吸進足夠的空氣進行垂直飛行,要靠機身兩側的那兩個外形特別顯眼的巨大進氣道。這巨大進氣道確實幫助“鷂”實現了垂直飛行,但“鷂”也因此很難再實現超聲速飛行,代價可謂不小。

    F-35B體型、體重都比“鷂”大,如果要通過加大進氣道來獲得垂直飛行能力,那進氣道就會大得讓飛機自身接受不了。此路不通。於是,又一項重大新設計被逼出來了,這便是兩級對轉升力風扇。

    兩級對轉升力風扇是F136發動機之外新增加的裝置,是F-35B動力係統的重要組成部分。它安裝在駕駛艙後部,可提供44.5千牛的附加推力,所以使主發動機能在較低溫度下以較小的負荷運轉,從而提高了可靠性和使用壽命。F-35B的垂直升力主要靠機上裝置的兩級對轉升力風扇提供,它的進氣道自然就可以設計得比較小。

    這種令國際航空界驚歎的新奇升力風扇是F-35B的一大看點。兩級對轉升力風扇可以使足夠的空氣轉變為戰機懸停所需的垂直氣流而無須增加發動機風扇的截麵,進而避免了飛機在超聲速飛行時所產生的阻力。 (參見:《美國F-35B短距/垂直起降戰鬥機[附圖]》)

    其他先進性能

    F-35B是多種高新技術的大匯合,眾多新技術在F-35B上“大顯身手”,令人眼花繚亂。一種新的3M聚合物薄膜被巧妙地置於F-35B的蒙皮上,取代了現今飛機普遍使用的那種表麵塗漆,為此每架F-35B就節省了300公斤的昂貴塗料。F-35B機體采用了洛·馬公司“臭鼬”工廠與埃斯特萊因技術公司合作研製的耐高溫隱形材料,可克服以往隱形材料遇到高溫時產生退化的缺陷。

    F-35B的雷達反射截麵很小,可攜帶許多先進武器,進行對地對海攻擊和空戰等。

    F-35B還可進行空中加油,采用的雷達技術含量與美國空軍最先進的F-22隱形戰鬥機相差無幾。

    F-35B還將掛載新的武器,可能在機內攜帶兩枚微型聯合防空區外發射空地導彈,也可能掛載小型巡航導彈(SMACM),它具備在各種天氣情況下打擊移動目標的能力,射程達450公裏。F-35B戰鬥機能夠掛載8枚SMACM巡航導彈(參見:《F-35B將成美軍利器 其他戰機均無此飛行能力》) 

 

三、超重成問題 首飛曾因事故推遲

F-18D大黃蜂戰機伴飛F-35B聯合攻擊機.

     F-35B拚命“減肥”

    F-35B設計上也有一些漏洞尚待彌補,例如超重問題。

    超重問題絕非小事,它甚至能決定F-35B的生命。如果克服不了“體重超標”障礙,裝滿燃油和武器的F-35B就不能完成短矩起飛和垂直起降動作。

    JSF項目組一直試圖通過縮小機載武器口徑、改用小直徑炸彈和調整推進係統、增大推動力來解決超重問題。這樣,機載“聯合攻擊彈藥”由原計劃908公斤降到454公斤,加上其他減重措施,F-35B總共減重可達1.352噸。

     首飛曾因事故推遲

    2008年2月,洛克希德·馬丁公司F-35的普惠公司F135動力裝置2月4日遭到第2次渦輪葉片破壞,同一天,美國國防部力圖第三次取消通用電氣/羅羅公司F136替換發動機。

   6月,洛克西德·馬丁公司發言人John Smith證實,5月30日,BF-1在嚐試80節(148KM/H)滑跑時一個機輪發生爆胎,原因是與上次試驗間隔太短,最終的滑跑試驗速度達到110節(204KM/H)。

 

四、單價3250萬美元 市場前景看好

    2007年12月18日,首架F一35B聯合攻擊戰鬥機在洛克希德·馬丁公司設在克薩斯州沃斯堡工廠下線[資料圖片

     美海空軍都要采購F-35B

     F-35B的一係列性能測驗給它的開發者、支持者和買家帶來了信心。

    在“聯合攻擊戰鬥機”計劃開發之初,F-35B隻是為美海軍陸戰隊設計的,但其原型機幾番亮相後,它的優異性能和3250萬美元的身價吸引了美國空軍和英國海軍的注意。美海軍陸戰隊希望能在2008年接收首架F-35B,到2020年共接收420架F-35B,主要執行近距離空對地支援、灘頭支援和戰場攻擊任務。

    美國空軍曆經阿富汗戰爭和伊拉克戰爭,迫切感到需要一種不管是在沙灘上、城市廣場或開闊地上,還是遠離內陸的偏僻場所都能起飛執行任務的新一代作戰飛機。在2010年到2020年,美國空軍將采購250架F-35B。

     以色列要放棄F-35A 轉買F-35B

    根據以色列最近製訂的5年計劃,首支JSF中隊的25架飛機所需資金得到落實,首批訂單將於明年正式確定。以色列空軍希望最終能獲得100架以上的新型隱身戰鬥機,按原計劃所有這些飛機的型別將為F-35A CTOL型。但是由於最近來自南部加沙地區、北部黎巴嫩的導彈威脅迅速增加(最嚴重的情況是威脅來自西海岸,對方將會具備直接打擊以色列心髒地帶的能力),導致空軍基地內的機場跑道非常容易受到攻擊,因此以色列軍方認為將采購的JSF戰鬥機型別改為STOVL型可能更為合適。






細說F-35(二):設計超俗 將成未來戰機市場唯一選擇?

F-35設計理念超俗 將成未來戰機市場唯一選擇?
2008年07月20日 11:05:54  來源:《世界軍事》雜誌

編者按:近日,美國防部高級官員向外界透露,新加坡未來可能準備采購100架洛克希德·馬丁公司製造的F-35“閃電II”聯合攻擊戰鬥機(JSF)。
    F-35究竟有何神奇之處,引得這麽多國家和地區爭相購買?就讓我們來揭開“閃電II”的秘密。

一、超俗的設計理念

F-35戰鬥機[資料圖片]

F-35戰鬥機[資料圖片]

    1996年,當美國空軍提出JSF“聯合攻擊戰鬥機”概念時,引來一片詫異之聲。時隔十年的2006年12月,JSF計劃的定型機F-35首飛成功。

    新型戰鬥機要實現“三合一”

    新型戰鬥機設想實現“三合一”:空軍常規起降型、海軍彈射起飛/阻攔降落艦載機型、海軍陸戰隊垂直起降型。

    而且JSF計劃設想不同型號在一條生產線組裝,包括發動機在內的大部分零部件達到通用,並將每架飛機的成本控製在2500萬美元。

    同時,JSF還具備隱形、超音速及高機動性能,此外還要可靠性好,並能適合陸、海、空不同作戰任務的需要。

    “三合一”的構想看似簡單,實際不然。艦載機和常規起降飛機尚可通用研製,垂直起降型就困難多了。在波音公司X-32和洛克希德-馬丁公司X-35出台之前,世界上所有現役的垂直起降戰鬥機,如“鷂”、“海鷂”、“鐵匠”,速度均未超過音速,空戰性能低劣。但波音和洛-馬在短短5年內,各自設計了一款優秀戰機,它們的垂直起降型輕鬆突破了音速,戰鬥性能不在最先進的第三代戰鬥機之下!

    發動機一直是JSF研製的重點。發展一種三軍通用的發動機,並適用於垂直起降飛機,研製難度可想而知。所以從某種意義上說,發動機製造商普-惠公司才是更大的贏家。

    F-35具有成本優勢  

    JSF在結構上采用了模塊化設計,各種型號之間的維修更加簡便。而生產大量相同的部件既能降低成本,又方便後勤保障。此外,龐大的采購數量會進一步降低單機成本。如此種種優秀 “基因”,使得F-35很容易成為世界戰機市場的寵兒。

    作為美國第4代主戰飛機的F-35,在未來20年將全麵取代現役的F-16、F-18等各型戰鬥機,做到真正的三軍合一。

    在JSF項目中,4個等級的國際合作形式,充分展現了美國的全球戰略思維與具體項目細節的完美結合。除美國外,參與該項目的還有英國、挪威、丹麥、荷蘭、加拿大、以色列、新加坡和土耳其。

    眾多國家的參與,不僅分擔了部分研製費用,降低研製成本,縮短研製周期。更重要的是,所有參與研製的國家,都將成為F-35的主顧和市場推銷人。

    如果F-35在經濟性、通用性和作戰能力之間達到前所未有的高度,那麽大多數國家必將隻有一種選擇--F-35。


 

二、綜合的性能優勢

F-35戰鬥機[資料圖片]

F-35戰鬥機空中加油[資料圖片]

    綜合的優勢有研究數據顯示:F-35與最便宜的三代機蘇-27(3000萬美元)的空戰效能對比,在僅考慮常規性能時為0.8∶1。在技術使用上,F-35的結構監測係統比EF2000更先進,連天價的F-22目前都沒有裝備此係統。

    隱身設計

    F-35的隱身設計借鑒了F-22的很多技術與經驗,其RCS(雷達反射麵積)分析和計算,采用整機計算機模擬(綜合了進氣道、吸波材料/結構等的影響),比F-117A的分段模擬後合成更先進、全麵和精確,同時可以保證機體表麵采用連續曲麵設計。該機的頭向RCS約為0.065平方米,比蘇-27、F-15(空機前向RCS均超過10平方米)低兩個數量級。由於F-35武器采用內掛方式,不會引起RCS增大,隱身優勢將更明顯。

    在紅外隱身方麵,從一些資料可推斷出該機在推力損失僅有2%-3%的情況下,將尾噴管3-5微米中波波段的紅外輻射強度減弱了80%-90%,同時使紅外輻射波瓣的寬度變窄,減小了紅外製導空空導彈的可攻擊區。

    F-35的隱身設計,不僅減小了被發現的距離,還使全機雷達散射及紅外輻射中心發生改變,導致來襲導彈的脫靶率增大。這樣該機的主動幹擾機、光纖拖曳式雷達誘餌、先進的紅外誘餌彈等對抗設備也更容易奏效。根據有關模型進行計算,取F-35的前向RCS為0.1平方米,與10平方米的情況比較,在其他條件相同的情況下,前者的超視距空戰效能比後者高出5倍左右。

    機載電子係統

    F-35有四大關鍵機載電子係統——諾斯羅普-格魯曼公司的AN/APG-81有源相控陣雷達和光電分布式孔徑係統(EODAS)、英航宇係統公司的綜合電子戰係統及洛-馬公司的光電瞄準係統(EOTS)。

    其中EODAS由分布在F-35機身的6套光電探測裝置組成,可實現360°的環視視場,圖像投射到頭盔麵罩上,使飛行員能通過自己的眼睛,“穿透”各種障礙看到廣域外景圖像。EOTS則是一個高性能的、輕型多功能係統,包括一個第3代凝視型前視紅外(FLIR)係統,可以在防區外距離上,對目標進行精確探測和識別。

     此外,EOTS還具有高分辨率成像、自動跟蹤、紅外搜索和跟蹤、激光指示、測距和激光點跟蹤功能。

     F-35將成戰機市場寵兒

     在未來的戰場上,F-35將與F-22聯手,形成高低搭配。當F-22清除了敵方戰機以及地空導彈的威脅後,F-35將攜載導彈對分散的地麵目標實施全天候精確打擊。與以往不同的是,F-35具有很強的隱身能力,可像F-117戰鬥機那樣隱身突防。

     JSF計劃實施的時間很短,可F-35卻承載和實現了最多的期望。反觀其它國家,法國在謀求“歐洲戰鬥機”主導權未果的情況下,單槍匹馬地推出了"陣風",性能遠不及F-35,而成本卻是F-35的3倍還多。

    其他幾個花了大價錢研製EF2000的歐洲國家,也是滿心的傷感。印度LCA計劃折騰了很多年,是否能達到第三代戰鬥機的水平尚不敢說。

    價廉物美的F-35,在正式投產後具備搶占世界戰機市場的最大份額的潛力。

 

三、連鎖的衝擊

美軍F-35聯合攻擊戰鬥機 [資料圖片]

    未來10年,將是包括中國周邊在內的世界各地區戰鬥機現代化的高潮時期。在現有技術條件下,三代機的改進型能否有效地與四代機對抗呢?人們僅能從大量的作戰模擬分析、計算與仿真中進行推測。

    至於三代機以“網絡中心戰”(NCW)模式與四代機對抗,或越過四代機直接發展無人作戰飛機,這些也都是紙上談兵的想法。

    毋庸置疑的是,在一個作戰體係當中,四代機的存在,可極大地增強體係的攻防能力。

    例如:可完成偷襲對方預警指揮機這樣的高難度空戰任務。美國ATF(F-22)的正式研製目標就是取代F-15,有效壓製俄羅斯蘇-27以及其他國家新型戰鬥機未來的空中威脅,確保奪取絕對的空中優勢;後來鑒於成本才拓展為多用途戰鬥機。

     而F-35從一開始就是作為對地攻擊的多用途戰鬥機研製的,可以承擔國土的防空任務並具備卓越的多用途能力。

    美國空軍要求四代機應具備有足以"飛越整個戰區"的航程。洛-馬公布的數據顯示: F-35A/C內部載油量超過8000公斤,F-35B也超過5897公斤。這種所謂的四代低檔機的載油量,都與F-15C/D的6103公斤(不攜帶保形油箱時)相當。加上發動機耗油率較低,F-35的航程和作戰半徑不會低於三代重型機。此外,F-35的航電係統在體積、重量上,都比F-22明顯降低的情況下卻有更強的功能。

    F-35將典型四代機所應具有的"4S"特性--隱身、超音速巡航、超機動性、短距起降性能,進行了最大化的展示。其中前兩點是未來決定製空權的關鍵。在超機動性方麵,先進空空導彈已基本實現全向攻擊,並能與頭盔瞄準/顯示係統交聯攻擊大離軸目標,所以機載武器的重要性將大於載機平台所具有的高機動能力。

    從上述內容來看,F-35戰機的性價比明顯超出同為四代機的F-22,也超出其他大多數型號的三代機。而F-22作為美軍未來20年的主力重型戰機,包含太多高端保密技術,短期內出口的可能性很低,所以F-35便成了一係列靠美係裝備武裝自己軍隊的國家的不二選擇。

     除了F-35計劃的合作夥伴國家以外,還有韓國、以色列、西班牙等國,也提出購買F-35以更換目前裝備的戰鬥機。目前各國預購F-35總數已超過3000架,可以想象在未來的20年內,F-35很可能成為世界上裝備規模最大的戰鬥機家族。

     本文原載於《世界軍事》雜誌2006年5月刊。原文標題:《F-35來了》。

    作者:羅爾文 龐邊;編輯:嶽正。






細說F-35(三):座艙設計比其他飛機領先一代

座艙設計比其他飛機領先一代
2008年07月21日 08:46:55  來源:《世界軍事》雜誌


編者按 日前有消息稱新加坡要買100架F-35戰機,F-35--這一由美國牽頭、多國聯合研製的聯合攻擊戰鬥機再次引起了人們的注意。
    在之前的文章裏,我們籠統地介紹了F-35的設計理念、綜合性能以及對世界戰機市場帶來的影響(參見:《細說F-35(一):F-35B成功首飛 性能卓越令航空界驚歎》《細說F-35(二):設計超俗 將成未來戰機市場唯一選擇?》)。在今天的文章裏,我們將仔細講解F-35的座艙設計。

一、飛行員麵對巨型PDA

F-35戰機先進駕駛艙全景圖

    走在北京、上海等地CBD地區,不時可以看到西裝革履的商務人士,穿行於高樓大廈之間,手拿PDA手機與客戶進行的交流。相比傳統的鍵盤等輸入設備,PDA依靠輕便、快捷的觸摸屏技術,極大地提高了工作效率。

    而在F-35的座艙中,飛行員麵對的,就是一塊顯示麵積高達20×50厘米的巨型PDA。  

    1、液晶屏:顯示麵積超過F-22

    不論羅盤、水平位置儀,還是速度表、高度表,老式的儀表統統在F-35的座艙中消失了,取而代之的是一塊大型液晶顯示屏。這種顯示器相比老式的MFD顯示裝置,不但可以顯示更多的信息,而且色彩更為豐富。

F-35座艙的液晶顯示屏,很像彩電。

    由於液晶強度不如傳統的CRT顯示器,因此F-35的顯示屏實際是由2塊20×25厘米顯示器組成。相比之下,F-22一共裝備了3塊液晶顯示屏--兩塊17×17厘米和一塊20×20厘米。在顯示麵積上,"閃電"Ⅱ已經超過了"猛禽"。

    2、觸摸屏: 最大程度顯示“最重要的”信息

    值得稱道的,還不止更大的顯示麵積。F-35的顯示裝置創造性地使用了觸摸式顯示技術。

    F-35首席試飛員比利斯曾經參與過F-117的研製,並試飛過F-22。他介紹說,F-22的原型機上曾經用過觸摸顯示技術,但相關的技術還沒有成熟,所以正式生產型上並沒有使用這項技術。到了F-35研發的時代,觸摸屏技術已經相當成熟,極大地減輕了飛行員的操作負擔。

 F-35戰機座艙整體顯示係統

    例如,飛行員在進行飛行控製係統檢測或者選擇進行空中加油,過去要在叢林般的開關中扳動好幾個按鈕。但是現在,全都可以通過觸摸屏幕來解決。除此以外,所有的無線電通訊、任務係統計算機、敵我識別以及導航控製也都可以通過觸摸屏實現。而且飛行員還可以根據情況的需要,自行定製和分割F-35的顯示屏。例如兩個20×25厘米窗口,或者四個10×25厘米窗口,或者更多的"Windows"組合。

    駕駛過F-35的試飛員都反映,這樣可以最大程度上顯示最重要的信息,例如來襲的導彈或者急需打擊的目標。

    F-35顯示界麵的先進性是由其複雜的任務決定的。與爭奪空中優勢的F-22不同,F-35的任務涵蓋範圍更廣。飛行員不再是簡單的駕駛員,而是更高級的空中戰術決策者。F-35的設計者認為,戰鬥機越來越複雜,向飛行員展示所有係統的情況和工作狀態隻能使人疲於奔命。

    而作為空中決策者的工作界麵,F-35的顯示裝置突出態勢感知,確保飛行員能得到最為需要的信息,而不是迷失在布滿機關的座艙裏。

    大型液晶顯示器豐富的色彩為態勢感知提供了有效支持。例如友好的目標用綠色顯示,疑似目標用黃色,敵人用紅色,此外還應用到了藍色、紫紅色以及灰色來顯示不同子係統,比如燃料,飛行控製,還有武器。

   現在唯一值得關注的就是有效性的問題。一旦觸摸屏失效怎麽辦。如果其中的一塊20×25厘米的觸摸屏失效,所有的信息將自動轉換到另一塊屏幕上。與此同時,第二塊屏幕將保持原來的顯示風格。

    精心設計的人機界麵,使從一種座艙任務轉換到另一種座艙任務顯得十分自然,並且同時對座艙進行了有效的重新配置。飛行員可以很快適應任務的內容。

    不過,如果兩塊顯示屏同時失效,F-35該怎樣應付,洛-馬公司還沒有披露更多的詳情。

3、設計理念:以飛行員為中心

    以用戶需要為準不同於以往的飛機,F-35座艙設計的最初階段就參考了大量飛行員的意見。

    空軍中校傑夫·卡內斯,曾經飛過F/A-18"大黃蜂"和"鷂"式。他就是設計與測試F-35座艙的高層小組的成員。用他的話說,F-35的座艙設計不但要從美國空軍、海軍、海軍陸戰隊飛行員的角度出發,同樣要從英國、加拿大、丹麥、挪威、荷蘭、意大利、土耳其,還有澳大利亞等國的飛行員角度出發。

F-35生產型試飛

    F-35的常規型和垂直起降型就各有特點。各國飛行員身高不同,F-35座艙可以根據飛行員體態從矮小(高1.4米、重45公斤)到高大(高1.95米、重113公斤)進行調整。駕駛飛機要靠駕駛杆和油門。F-35駕駛杆和油門的設計充分體現了以飛行員為中心的思想。為了適應不同國家飛行員體型和臂長,F-35右側的油門杆和左側駕駛杆的位置可以進行相應的調整。在高速機動的作戰中,飛行員可能無法接觸觸摸屏,那麽就可以通過油門杆和駕駛杆上的控製器來打開和關閉不同的顯示模式,實現手不離杆操縱。

    F-35的駕駛杆和油門杆都是主動的,可以根據飛行包線和飛行模式為飛行員提供反饋。例如,垂直起降型在降落或者起飛時,飛行員可能對油門的控製過大或過小,這時主動的油門杆就會自動進行修改或者補償,飛行員可以感到油門杆自動反饋的變化。

   特別要指出的是,盡管F-35的油門杆可以進行自動控製,但是飛行員不用擔心它在故障的時候切斷飛機的動力,因為這種油門杆沒有切斷動力的權限。事實上,切斷動力是由一個單獨的拉杆開關來控製的。同樣,飛行員在使用駕駛杆時也可以感到與F-35的"互動"交流。

    此外,對於杆力和偏差,飛行員都可以編程對其進行修改,以滿足自己的使用要求。

    4、語音控製係統:取代大量鍵盤輸入工作

    除了智能化的油門和駕駛杆,F-35還引入了語音控製係統。類似的技術曾經在法國"陣風"戰鬥機上使用。在一般人的想象中,語音控製係統似乎更快捷,更能適應空戰的要求。在某些科幻電影中,飛行員都用語言乃至於思維來控製未來的戰鬥機。

    然而在實際使用中,研究人員發現,語音控製的速度並不如指尖靈活。特別是在空戰中需要爭分奪秒作出決定的時候,駕駛杆上的按鍵要比語音控製效率高。

    在F-35的座艙中,語音控製應用的目的是取代大量鍵盤輸入工作,例如裝訂一大串數字的導航坐標、無線電頻率、最大航程油量等等。

    5、虛擬頭盔顯示器:首個使用該裝置的戰機

    頭盔顯示器的好處隨著飛機的發展,飛行頭盔的防護功能在逐漸降低,獲取信息的功能卻在不斷增強。你可能聽說過俄羅斯的頭盔瞄準具,也可能見過美國的聯合頭盔指示係統(JHMCS),但是他們都落後了。F-35將是世界上首次使用虛擬頭盔顯示器的戰鬥機,安裝在頭盔上的顯示裝置直接把畫麵投射在飛行員的麵罩上。

F-35戰機用頭盔顯示係統

    為了配合大離軸角發射的近距空空導彈,頭盔瞄準具出現了。早在1969年,美國海軍就在F-4J上裝備了霍尼維爾公司研製的AVG-8VTAS頭盔瞄準具,但是後來放棄了。俄羅斯則裝備了配合R-73使用的頭盔瞄準具。美國後來裝備了聯合頭盔指示係統。但這兩種係統的缺點是有一定的滯後時間,當時的計算機水平無法快速更新數據,飛行員仍然需要平顯上的信息來對目標進行攻擊。

    憑借強大的運算處理能力,F-35的虛擬頭盔顯示器真正實現了"所見即所得"。在F-35上,飛行員用了幾十年的"梳妝鏡"--平顯不見了。飛行員可以隨意向不同方向轉動頭部,獲取目標的實時信息,然後進行瞄準攻擊。

   飛行員隻需轉動自己的頭部,而不是飛機的頭部來進行攻擊。虛擬頭盔顯示器還改變了平顯視場狹小的弊病。例如在使用前視紅外係統的時候,過去的平顯難以顯示真實位置上的紅外圖像,但虛擬頭盔顯示器就能夠做到這一點。

    虛擬頭盔顯示器還可以與F-35的360度紅外傳感陣列相聯,使飛行員看到後方的情況。

    在取消了傳統的平顯後,整個座艙重量減輕,並簡化了設計。

    現在可能的疑問就是,新頭盔功能大大增強了,但是否能夠很好地控製重量。照片顯示,這種頭盔在體積上明顯大於美軍現役頭盔,如果重量過重,將嚴重影響飛行員的工作。但從外觀上看,這種頭盔似乎使用了大量的複合材料。這種具有開創性的飛行頭盔是否真如宣傳的那樣精良,隻有在實踐中檢驗了。

    總而言之,F-35的座艙環境要比之前的飛機領先一代,而這種先進不是為了追求技術領先而是完全為了任務的需要

 

二、關於座艙的題外話

F-35戰機駕駛員用抗荷服展示 

F-35戰機駕駛員用頭盔顯示瞄準具

    前麵的文字中,提到一個"任務複雜性"的問題。這是F-35座艙設計的一個重要參考指標。

    在隱形的前提下,F-35和F-22一樣都采用了內置彈艙,但F-35不同於F-22,後者是一個空優戰鬥機,而F-35是多用途戰鬥機。F-22的彈艙容納不了像GBU-31 和AGM-154 "傑索伍"這樣的1000磅級別(450公斤)的對地攻擊武器。而F-35的彈艙則必須能夠裝下這些大家夥。

    此外,F-35還裝備有很多新型的對地攻擊武器,如剛剛服役的GBU-39小直徑炸彈。從公開的資料上看,F-35機內彈艙最多可同時攜帶8枚GBU-39小直徑炸彈和2枚AIM-120導彈,總重量在1200公斤左右。這還僅僅是在全隱身狀態下的掛載能力。

    F-35機內載油量巨大,以海軍型為例,機內載油多達8.9噸,超出F-15雙發重型戰鬥機2噸以上,與蘇-27的水平大體相當。這意味著F-35在執行大多數任務時,無需掛載副油箱,外部所有掛點均可掛載攻擊武器。

    盡管載彈總量不如F-15E,但是效能卻大大增加,理論上具備攻擊22個空地目標的能力。從這一點來看,F-35的任務複雜性遠遠超出了現有的戰鬥機。

    有意思的是,F-35的生產商--洛克希德-馬丁公司在展示飛行員所用頭盔和抗荷服的時候,居然用了一個留著金色長發的美女。這是否暗示著,F-35同樣在飛行員性別上也顯示了靈活性。甚至可能由於座艙整體化程度的提高,女性飛行員竟然可以蓄劉海、留長發。如果這種情況屬實的話,可以在某種程度上表明,新座艙的出現,使先進戰鬥機飛行員遴選的標準將有所改變,F-35後備飛行員的儲備將大大增加。

     本文原載於《世界軍事》雜誌2006年11月刊。原文標題:《從F-35座艙說開去》。

    作者:愛薇;編輯:鄭文浩。






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