[每日一机] F/A-18E

Flash: F/A-18E

       F-18E“超黄蜂”舰载战斗机是美国海军最新型的战斗攻击机，由F-18C/D发展而来，由包括波音、诺斯普罗-格鲁曼、通用电气和雷神公司在内的“大黄蜂”项目组研制生产的。
       主要改进有：采用了隐身外形设计，包括原来的圆形进气道改为方形进气道，涂漆含有吸收雷达辐射的材料等；改换更大推力的发动机；前机身延长0.86米，翼展加宽1.31米，机翼翼面增大9.29平方米，因此翼载减小；水平尾翼也有所增大，后掠角减小；机翼前缘边条面积增大了34%；机翼及机身的改进令空气动力性能有极大改善；最大起飞重量提高27%，达到30000公斤；因此载重量也有提高，内部燃油增加33%，达到6560千克；如果加上三个副油箱，载油量达到11000千克。
       F-18E电子设备有90%与C/D型通用，但增加了改进型火控雷达和机载电子设备，而且可带多种更先进的攻击武器；雷达为改进的ANPG73雷达，提高了探测、辨别能力，并可在对地攻击时提供高分辨率地形图；今后将改装更先进的有源相控阵雷达以及“联合头盔指示系统”、“多功能信息分配系统”；座舱增加了一个触摸显示器和-个新的油料显示器，并使用了超高速集成电路计算机；将来将把座舱三个显示器全部改为彩色液晶显示器；加装了夜间低空导航和红外瞄准系统。
       2004年5月，美海军表示计划为F/A-18E开发一种新的先进任务计算机（AMC）。这种计算机作为集成的信息处理系统，可提供全面的硬件和软件解决方案，是组成“网络中心战”能力的新一代技术中的一部分。原本超级大黄蜂已经采用II型AMC计算机，其技术水平按照现有技术来看已处于落后水平。为此F/A-18项目办公室组建了一个工作小组来研究开发更先进的III型AMC。要求该小组在不到三年的时间内，完成从方案探索到产品交付的过程。波音公司、通用动力公司、霍尼韦尔公司以及在中国湖的“F/A-18先进武器实验室”等参与了该系统的设计，设计过程用了不到4个月的时间。设计中考虑了降低未来完备性成本的问题。III型AMC的处理速度将更快，总处理能力将更大，具有在座舱内截获并观看数字和模拟录像的能力；可为EA-18G电子战飞机和“21世纪海上力量”能力的开发提供基础。III型AMC采用了商业货架（COTS）技术，非开发的元件产品及已证明的技能。该AMC将采用的第四代“更高级语言（HOL）软件架构配置（SCS）”目前正在开发，将具有按模块化设计软件的能力，并显著降低系统测试和维护所需时间。III型AMC定于从2007年开始在已进入服役的飞机上安装。
       ANPG73雷达的空对地作战模式给人以深刻印象。该雷达采用了合成孔径技术，可产生三种不同平面的扩展显示。每个平面的扩展，都可将较小的面积域扩展为较大的显示形式，就好像加了个放大镜一样。而多功能彩色显示器上采用了活动地图模式。在搜索跟踪地面目标的过程中，飞行员只需观察彩色多功能显示器上动态刷新的敌目标标志即可，而不需要在雷达显示器查看敌坐标。飞行员还可以通过彩色多功能显示器周边上的一个按键，将目标所在区域的雷达成像信号进行合成孔径图像放大处理。而且，雷达每重复一次扫描，都会与之前得到的信息叠加改善成像效果。试飞中通过该雷达的合成孔径图像，飞行员在距离目标37千米以远处能清楚分辨地面上的跑道、滑行道和机库等。据介绍美国波音和雷神公司目前正在为F/A-18E飞机研制新型主动电子扫描相控阵雷达，届时探测距离将增大，且搜索跟踪过程将更加迅速快捷。
       雷神公司还为F/A-18E飞机研制了先进战术前视红外吊舱(ATFLIR)，该吊舱将被用来取代原有的导航和目标指示红外传感器，使得该机在恶劣气象和电磁干扰条件下的探测和攻击能力有较大提高。2001年5月，波音已经向雷神公司外包了上述项目的小批量试生产15个吊舱及其配件的合同，合同额为6230万美元。ATFLIR是第三代光电瞄准吊舱，性能有了极大提高，能探测、识别和跟踪空对空导弹与空对地导弹和自动投放现有激光制导武器与防区外武器。F/A-18E将是第一种采用该吊舱的作战飞机。
       雷神公司在2002年5月21日正式把第一套生产型ATFLIR吊舱交付给美国海军，并将在6至8年期间交付574套ATFLIR，总费用约为10亿美元。吊舱代号ASQ-228，被认为是现有最强大而经济实惠的瞄准系统，据信比以往的系统，如LANTIRN等效能提高两、三倍，能够更有效地使用诸如联合直接攻击弹药等武器。该吊舱能使得飞行员分辨出坦克和卡车。目前装备试验定于2002年10月进行，初步作战能力计划到2003年形成。
       此外，由洛克希德·马丁导弹与火力控制公司和以色列艾尔塔电子公司所组成的集团，于2001年6月从美国海军获得一份关于为F/A-18E提供合成孔径雷达SAR的合同。该项计划的目的是分析近期把战术全天候采集和远程合成孔径雷达(TACLSAR)系统的功能综合到海军F/A-18E的可能性，以加强全天候侦察和精确空对地瞄准能力。TACLSAR的工作是高度自动化的，在作战过程中能减轻驾驶员的工作负担。在能见度不佳的条件下，如烟雾、云层和各种伪装，能保持其良好的探测性能。
       由于气动外形的改进，该机短距起降性能得到大大改善。当在14.4千米/小时的迎头风速下起飞时，飞行员可迅速将油门手柄推至“最大”推力状态；待发动机转速稳定后，再迅速将手柄推致“全加力”状态位置，同时解除机轮刹车。这时，总重16吨的F/A-18E能很快加速到约225千米/小时的离地速度。实际试验表明从松开刹车到起飞离地，仅需13秒，起飞滑跑距离仅365米。F/A-18E在爬升过程中飞行状态很稳定，且在爬升时收起落架和襟翼对于飞机的俯仰姿态影响也不大，俯仰和滚转操纵响应也很理想。从起飞到爬升至5800米高度，耗时约3分钟，耗油约680千克。由于载油量增加，作战半径也大大增加，比F-18C型增加了约26%。
       通过种种措施，F/A-18E首次具有了某些超常规机动能力。这和增大翼面积、加长边条、改进飞行控制系统设计、改进发动机等有直接关系。试飞中飞行员操纵飞机以M0.84的速度、3810米/分的爬升率爬升至7620米的高度，再改平，将收油门到慢车位置，作减速飞行。当速度减至480千米/小时时，打开减速板，飞机即可迅速减速。和以往大多数战斗机不同，F/A-18E没有专门的减速板，而是通过飞行控制系统驱动各个翼面进行协调的偏转(包括副翼和阻流板)，从而达到增阻减速的目的。这种虚拟“减速板”的综合效能优于传统的减速板，且减速中除俯仰方向上稍有变化外，飞行姿态基本不受影响。
       F/A-18E在飞行迎角为35°时，飞机仍具有良好的操纵性，飞机迎角可控精度在1°以内。飞行控制系统还能自动取消飞行员在大迎角飞行时可能导致飞机失控的错误操作。飞行员还可以使迎角迅速增大到59°、俯仰姿态角增大到45°，此时飞机仍能很好的操纵。这在近距格斗空战中将是十分有用的，也说明美军在下了一番功夫后，也使得自己的战斗机获得了近似Su-27做“普加乔夫眼镜蛇”动作的能力。
       该机飞行控制系统还采用了偏航角速度反馈，确保机头的指向始终向前。在45°坡度、偏航角速度为6.25°/秒的极端条件下，飞行员仍可精确控制飞机的航向。要大迎角状恋中改出也比较简单，只要将驾驶杆前推到底，可使飞机很快形成17°/秒的低头角速度，在数秒时间内就可恢复到正常飞行迎角以内。F/A-18E的倒飞大迎角状态同样也十分稳定，在试飞过程中顺利地完成了在-1g过载、迎角为-32°的试飞。
       F/A-18E还能轻松地在纵向垂直的情况下改出大迎角机动。在旋转机动方面表现也相当好。F/A-18E在携带空空作战武器的情况下，其飞控系统限制的最大滚转角速度为225°/秒；而在带外挂副油箱或空地作战武器时，其角速度限制为150°/秒。“空空”情况中，在4770米高度上飞行员分别以450千米/小时、670千米/小时的速度，进行全压杆机动飞行，飞机都能在不到2秒时间内完成360°滚转机动。
       和以往相比，基本型的F-18A/B飞机曾因为边条失速使飞机失控坠毁。若E在任何飞行状态条件下，其飞行控制系统都能确保完成任何急剧的机动飞行动作，而不必顾忌飞行的表速或迎角条件。这种良好的抗失速能力使得E型的格斗性能大大提高。
       机动性的改进除了气动性能的改进外，飞行控制系统也必须与之配套。F-18E的前座飞行员在低空突防时，主要从平显上读取雷达高度数据，F型的后舱飞行员则通过其左侧的数字式显示器读取。F/A-18E在进行低空大表速飞行时，能以150米高度、860千米/小时的表速飞行(这时，对应的燃油流量为5100千克/小时)。在低空突防到达目标之前，飞行员可在任务系统的预先编程中设定到达目标的时间预定值。这时，平显左下角显示经风速修正的飞行速度；同时，还给出能令飞机准时到达目标上空的导航信息。机上的惯导系统还能不间断的依次自动给出各个航路点之间的导航信息。
       2004年，波音公司确定由汉尼威尔公司为 F/A-18E-F生产新型先进精确导航设备。后者已经为军用航空客户提供了1万多套导航系统。为F/A-18E选中H-764嵌入式全球定位系统（GPS）和惯导系统（INS）。该系统可在GPS受到干扰的环境下为军用飞机飞行员提供精确的任务信息。
       F/A-18E有两种方式增强对飞行员的高度告警。一种是编程控制，利用雷达高度表所提供的信息，当飞行高度低于所设定高度的10％，就会自动发出告警。例如，设定高度为150米，而当实际高度低于135米时，就会发出音响告警信号，并在平显上显示告警信息。另-种是经改进的接地告警系统，该系统同样也能产生告警音响和显示信息，以防飞机撞地。目前F/A-18E还只有雷达高度表这种唯-的高度信息源。在陡峭地形环境中，可能无法及时提供恰当的高度告警信息。将来准备利用机上数字式地图和GPS系统补充其高度告警系统，确保在任何地形环境下，也能及时准确的做出高度告警。