f,117a隐身攻击机
篇一:隐形战斗机F—117首次被击落最新秘情
隐形战斗机F—117首次被击落最新秘情
F—117是世界上唯一经过实战的隐形战斗机,然而,在1999年科索沃战争中首次被击落。随着美国最新隐形战斗机F—22陆续部署,F—117将要退出历史舞台。
最近,美国媒体披露了F—117首次被击落的一些鲜为人知的方面。
F—117难以快速机动规避导弹
1999年3月27日晚上,北约部队对南联盟进行开战以来第4个夜间空袭。其中,美国空军飞行员泽尔科中校驾驶一架呼号为“维加31”的F—117隐形战斗机,对南联盟首都贝尔格莱德附近地面目标发射了两枚精确制导炸弹,随后,开始飞离目标空域,准备返回意大利北部阿维亚诺航空基地。
F—117是世界第一种实战型隐形战斗机,作战半径达1000公里左右,可进行空中加油,能够对整个南联盟展开空袭作战。其雷达反射截面只有0.025平米,南联盟防空雷达很难探测。该型机自上世纪80年代初部署以来,已经第三次参加战争(前两次为1989年入侵巴拿马和1991年海湾战争),从来就没有被击落过。因此,泽尔科并没有感到多大担忧。事实上,这是泽尔科第三次空袭南联盟,前两次均安然无恙。然而,厄运很快来临。“维加31”刚飞到目标正西以北地区上空时,地面塞族地空导弹部队开始寻找该机的踪迹,发射萨姆导弹攻击。这个时候,F—117的设计缺陷要了这架飞机的命。F—117虽然叫作战斗机,然而,由于早期隐形技术的限制,“身子”不灵活,比较呆板,无法像F—16等其它战斗机那样快速机动飞行,难以与其它战斗机进行空战格斗,也难以对来袭的导弹进行快速规避。因此,该型机自1989年首次参加作战以来,主要利用隐形性能悄然钻入对方国土,对地面目标展开偷袭作战,从来没有与任何国家战斗机进行过空战。因此,F—117突然面临塞族地空导弹的攻击,根本不具备快速机动规避的能力。
随着导弹在F—117附近爆炸,致命的弹片飞向了“维加31”号。一直似乎不可战胜的F—117开始空中翻滚,直向地面栽去。附近刚为其它作战飞机加完油的KC—135驾驶员巴罗尼回忆说,突然,我看到了一系列空中爆炸,还有一个很大的火球。泽尔科发现自己的F—117保不住了,急忙跳伞逃命。这时,时间是晚上8时45分(当地时间)。
全身抹上烂泥逃避追捕
在空中,跳伞的泽尔科发现贝尔格莱德就在他右边不远处,意识到南联盟军队很快将追捕他。他急忙取出随身携带的应急电台,在紧急频道呼叫说,“遇险呼救,遇险呼救,我是‘维加31’”。巴罗尼的KC—135和附近一架北约的E—3空中预警机收到了他的呼叫。降落伞向大地落去。他很快发现自己向鲁马镇飘去,那儿周围是空旷的农田。他看到路上有许多车在行驶,担心有人看到空中的降落伞。他很快着地,急忙把降落伞和救生用具等藏好,紧盯着附近的马路。他发现没有人追捕后,急忙跑到在空中就选好的一个地方藏了起来。那儿离他着落的地方大约80米。他在那个藏身之地隐蔽后,迅速抓起烂泥,涂抹自己整个身子,包括脸、脖子、手和衣服等。
南联盟无意中泄露F—117坠毁位置
开战前,美军早就在意大利建立了空中营救小队,配备了MH—53M/J和MH—60G特种战直升机和A—10攻击机等。其中,攻击机随时可以为直升机营救提供空中火力掩护。美军得知“维加31”飞行员跳伞后,下令一些直升机秘密移驻克罗地亚的图兹拉基地,准备展开营救。然而,美军营救小队不知道泽尔科跳伞的具体位置。这时,南联盟给美军营救小队一个意外的惊喜。原来,南联盟为了鼓舞士气和打击北约嚣张的侵略气焰,特地向美国CNN提供了正在燃烧的F—117残骸录像。
于是,美军营救小队出发了。美军进行支援的飞机包括F—16战斗机、A—10攻击机、MC—130P特种战飞机和EC—130E电子战飞机等。美军营救小队经过长达6个多小时的努力,最后把落难的飞行员泽尔科救上了MH—60特种战直升机。
这是F—117第一次被击落,打破了隐形战斗机不可战胜的神话。
篇二:F-117
F-117“夜鹰”是美国洛克希德公司下属“臭鼬”工厂的产品。“臭鼬”工厂一直负责
突破敌火力网,压制敌防空系统,摧毁严密防守的指挥所、战略要地、工业目
察任务。该机被美军运用在多次局部战争中,取得了诸多重大战果。目前该机
军现役部队。 空研制计划,如U-2、SR-71等。F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是
国国防高级计划研究局(DARPA)要求诺斯罗普和通用动力公司进行轻型隐身
(XST)计划研究,计划命名为“哈维”(Hervey)计划。此后未被邀请的洛克希
工程队主动提出了一个投标方案,并在1976年战胜了其他对手中标,赢得了这项价值4500万美元的合同,西德为该计划设计的原型机名为“深蓝”(HAVE BLUE,左图),这一原型机与F-117生产型号差异较大。下图。
月,“海弗蓝”在美国格鲁姆莱克空军基地首飞。之后六架原型机中的两架分别于1978年5月4日和1980年坠空军制订了“大趋势”研制计划,开始研制实用的F-117A。81年6月18日第一架预
在
军
在了5架,其中一架1982年4月20日坠毁,1982年6月21日,又有一架飞机00架F-117A,后来减少到59架。1982年8月23日,F-117A首次交付美国空时,洛克希德公司共向美国空军交付了57架这种飞机,单价约4500万美元。F-117
拉夫又被击落了一架。
事故都在美国公众和传媒中掀起了渲然大波,主要是因为美空军在坠机现场执行了极使得人人都能感到坠毁的不是一般的军用飞机。之后传媒逐渐捕捉到这是新型隐形战斗机的消息,并炒作出了“了F-19的玩具模型。说起来F-19玩具与HAVE BLUE很相象,只不过流线型机身与F-117多个棱面组成的机8年11月10日首次公布了一张黑白且模糊不清的(转载于:www.smhaida.com 海 达 范 文网:f,117a隐身攻击机)F-117的照片,其独特的多面体外形震惊了世人。据估计所花的保密费用相当于二次大战时原子弹计划保密费的10~15%。
F-117最主要的特点就是隐
达和红外探测装置难以发现
0.01到0.001平方米之间F-117的雷达反射反射面积
三代战斗机,如F-15,雷达
般为3到6平方米以上。这
效的探测到F-117的距离要
雷达网,袭击对方后方目标短的多,F-117可以借此穿
的特殊设计还极大的减小了
的几率。 红外线特征,减小了被红外
点击查看:美军飞机进气道
在F-117A的研制中,为了
用了许多成熟的技术、部件和
的4余度电传操纵系统和M362F火控计算机;F/A-18战斗机的平视显示器和多功能显示器,F404发动机;BANS惯导系统;以及环控系统、通信及导航设备、液压附件和ACESⅡ座椅等。但在服役后,美国空军和洛克改进F-117A飞机的工作。主要改进项目有:改装新的航空电子设备和发动机排气系统,更换起落架、轮胎及取代金属垂尾等。
的改进包括有:采用新的武器系统计算分系统(WSCS)和霍尼韦尔公司的能显示综合数字式地图的彩色多功能用新的环形激光陀螺和全球定位系统取代已不再生产的主惯导系统SPN/GEANS,改装后在不影响系统精度的隔时间和降低维护费用;增加自动油门装置,以提供到达目标上空的精确时间;改进任务计划系统,以便更加改变;增加全天候能力等。1987年11月交付的第45架生产型飞机是最初装备新的武器系统计算分系统(WS最后1架飞机于1990年交付后,洛克希德公司开始改装已交付的老飞机的武器投放计算机(M362F)。海湾战度停止。装有两种不同的武器投放计算机的F-117A战斗机都参加了海湾战争。据说,改型飞机能在一次通过投机的所有武器都挂在武器舱中。武器舱长4.7m、宽1.57m,可挂载美国战术战斗机使用的各种武器,如AGMGM-65“幼畜”空对地导弹、907kg口径的GBU-10/24/27激光制导炸弹、GBU-15模式滑翔炸弹(光电制导)等。火力配置方案包括,1、F-117A挂载两枚总重约1860kg的907kg口径的激光制导炸弹时的作战半径为5nm);2、F-117A挂载两枚总重2270kg的GBU-15光电制导炸弹时的作战半径为926km(500nm);3、2“响尾蛇”空对空导弹和1颗B61核炸弹。
激光制导侵彻炸弹,是美国空军的隐身攻击机F-117A在1991年的海湾战争中,用来攻击伊拉克地下掩体、高效侵彻炸弹。GBU-27/B是“宝石路”ⅢGBU-24激光制导炸弹的改进型,于80年代中期开始改进,1988年1年首次大量用于海湾战争,其弹药消耗量占有限库存的60%,1992年美国空军重新订购1300颗
GBU-27
梁式下单翼,由下表面和上表面的三个平面构成,机翼下表面前部与前机身融合。后掠角67.5°,菱形翼剖面弹所常用,远大于亚音速性能所要求的后掠角,F-117采用这一翼形主要是为了将前方的雷达波反射到接收不,与全动尾翼一起来操纵稳定。机身是一个两端尖削的飞行角锥体,机身框架上覆盖有平板形蒙皮,光滑融合远离发射源的地方,尤其能有效地对付空中预警机的下视雷达。机身上所有的舱门和口盖都有锯齿状边缘来抑
4.7米,宽1.75米,被两个绞接在中心线上的舱门沿纵向分开。F-117所采用的材料大部分是铝合金,武器料制成。尾翼呈V字形,彼此夹角85°,后掠角65°,可减小角反射器效应。由新型热塑性石墨复合材料制成限制。机腹装可收放前三点起落架,均为单轮,向前收起。起落架用洛勒尔(Loral)公司的机轮、防滑系统和刹钢的,后来改成了碳刹车装置,机轮大小与F-15E的相同。采用古德伊尔轮胎。机身所有的舱门边缘均为锯齿紧急着陆钩,其口盖用火药推开并抛弃。机尾装有先锋公司(Pioneer Aerospace)的黑色阻力伞。
前,驾驶员使用史密斯工业公司的数据传输模件把目标座标装入航空电子系统。当接近目标时,IRADS自动地对RADS系统的专用大型显示器上选择目标和瞄准点。一旦截获目标,则系统就自动地跟踪目标。同时激光装置照当飞机接近目标后,系统把目标从前视红外装置(FLIR)移交给下视红外装置(DLIR)。在中空、直线水平飞行时要时系统也能进行上仰和拉起轰炸。F-117A也有反舰和空对空能力。空对空攻击的主要目标是空中预警和控扰机。F-117A虽然没有火控雷达,但是IRADS有探测空中和海上目标的搜索状态。不过在空对空作战时需要的支援,以便探测和跟踪目标。在理想条件下IRADS的空对空探测距离在50km以上。
系统同样专门为隐身做了细致周全的考虑。该机采用两台GE通用电气公司的F404-GE-F1D2不加力涡扇发898公斤)。矩形进气道配有2.5×1.5厘米的金属加热网,可以防冰,更重要的是可减小进入进气道内的雷达平面内靠后一点的地方,部分冷气绕过发动机与排气混合进行冷却。后机身有呈“鸭嘴兽”嘴巴形状的窄缝发动米高,下唇口较长,上面贴有航天飞机使用的那种防热瓦,喷口内有11片垂直的导流片。下边缘有向后上方翘
雷达反射,对红外辐射也有遮挡作用。通过与冷空气的充分混合,排气温度仅有66℃,大大提高了红外隐身效特殊的进/排气装置,使发动机噪音大为降低,具有一定的声隐身能力。为减小发动机压气机叶片、进气道和进还加装了复合材料隔栅,其电阻率由内向外渐变,以便与自由空间电磁分部规律匹配。发动机装有由森德斯特)公司研制的空气涡轮启动器。在座舱后部有可收放空中加油受油口,在座舱顶部有夜间加油照明灯。此外F-油箱。
座舱装有麦克唐纳·道格拉斯公司的ACESII零-零弹射座椅。座舱玻璃分成五块,一块为整块风挡。所有玻璃接座舱盖向后上方打开。F-117装有GEC公司的四余度电传操纵系统,由机头的四个全方位空速管获得数据,相类似。这四个空速管是机身上极少数破坏隐身的外露设备之一。机上采用了爱理德·西格诺公司的环境控制系动力系统。
火控雷达,主要靠位于风挡玻璃下面的双视场前视红外传感器进行探测和火控瞄准。该传感器窗口保形布置,屏蔽的作用,从而使得窗口与机体表面形成一个相对于电磁波而言平整的整体,降低了RCS。可收放的下视红下前起落架舱右侧,上述红外探测器均由得克萨斯仪表公司研制。座舱内装有基于凯撒公司AN/AVQ-28的平示器,其两侧有两个多功能阴极射线管。机身下面主起落架舱前的机身骨架上有可收放无线电天线。其他系统度表、惯导、大气数据计算机和多功能显示系统,IBM公司的AP-102任务计算机;GEC公司的飞控计算机/(NIAC)系统;扩展数据传输系统和高度/方向参考系统;数字式活动地图等。在第三阶段的改进中,F-117将斯仪表公司的红外捕捉与指示系统(IRADS)、环形激光陀螺惯导系统和GPS等,还计划携带TARPS侦察吊舱机背表面装有伸缩式角反射器,在和平时期进出机场或特殊情况下伸出,增大雷达反射面积,以便指挥或航空管
种隐身飞机。
先进的隐身战斗轰炸机,但并不是非常彻底的革新设计。例如为降低成本和研制风险,早期的F-117A上采用算机是F-16A/B的,导航系统源自B-52的,发动机来自F/A-18的,起落架为F-15的。但后来洛克西德在F-117的性能。第一阶段的工作始于1984年,用IBM公司的AP-102取代了台尔柯公司的M362F计算机,舱进行了改进,并加装了霍尼韦尔公司的多功能显示器、三维飞控管理系统和活动地图等。第三阶段的改进工装了新的红外捕获与指示系统(IRADS)、霍尼韦尔公司的环形激光陀螺惯导系统和柯林斯公司的GPS系统。海美国空军的青睐。之后由于隐身攻击机A-12计划的取消,B-2的大量削减,美军对F-117A更加倚重。 止F-117项目共耗资65.6亿美元,这样平均每架飞机耗资1.11亿美元。其中20亿美元用于研究发展阶段,965亿美元用于修建基础设施,飞机的平均单机出厂价为4260万美元(1990年币值)。
,美空军F-117综合试验部队(CIF)完成了从F-117A上发射联合直接攻击弹药(JDAM)的试验。这是美军ck II升级计划的一部分内容,该计划将使F-117能够发射标准美军惯性/GPS制导武器,这一计划是从2001正在加速进行研制,美空军最初计划在1995年初开始对F-117进行中期改进研究(MIPS),以降低武器、,改进计划还包括研制MIL-STD-1760数据总线,使F-117A能够使用EGBU-27精确制导弹药。Block II开始试验,并将持续至2005年8月。美空军第49飞行大队将分两个阶段进行升级,并将在2005年初形成初完全形成战斗力。F-117将在作战能力可持续项目(CCSP)下进行更进一步升级工作。据F-117系统项目办中于航空电子部件的升级工作,并将替换或更新这些部件。系统升级目标包括数据传输系统、彩色多功能显示。同时,美空军正在试验使F-117能够执行昼间攻击任务,飞机绰号为“龙”,将参加被称为“全球打击作战部队渐换装推力更大的F412涡扇发动机。F412发动机原本是给A-12隐身攻击机使用的,但A-12计划已取消。速度也增大至接近音速。有美国航空爱好者曾测量到F-117的速度已经略略超过音速。
篇三:F-117
F-117A是美国前洛克希德公司研制的隐身攻击机。是世界上第一种可正式作战的隐身战斗机F-117。而它本身的初步解密也仅仅发生在不久之前,设计却始于70年代未。1981年6月15日预生产型飞机在绝对保证秘密的情况下试飞成功,1982年8月23日向美国空军交付了第一架飞机,F-117A服役后一直处于保密之中,直到1988年11月10日,空军才首次公布了该机的照片,1989年4月F-117A在内华达州的内利斯空军基地公开面世。
2."海弗兰"计划
本世纪60年代末、70年代初是美国军用飞机(尤其是战斗机)发展的高峰。目前美国空、海军现役的主力战斗机,差不多都是那时候研制的,例如F-14、F-15和F-16战斗机均为70年代初问世,只有F/A-18稍晚一点。美国人发展军用飞机,往往始一种新型号出现后,马上就开始考虑它的后继机,有时甚至还要提前。隐形战斗机的研制就是从那时候开始萌芽的。后来,美国国防部高级研究计划局提出了一个称之为“海弗兰”的隐形战斗机研究计划,要求有5家主要合同商参加。起初,洛克希德飞机公司并未被列于这5家之列。原因是说该公司缺少现代战斗机的设计经验。实际上,洛克希德是一个老牌的飞机公司,创始于1916年,先后研制出P-38、F-80、F-104、C-130和SR-71等一系列优秀军用飞机,有些甚至是世界名机。近年来,虽然没有再搞战斗机的研制,但一直在独立地进行隐形技术的研究。由于洛克希德具有实力,而且在隐形飞机的研究上先行了一步,因此经
过努力,终于被挤进了“海费兰”计划,并最后在原型机的竞争中获胜。“海弗兰”计划始于70年代中期,先搞了两架小型原型机进行可行性试验。这两架小型原型机也叫“海弗兰”,装两台发动机,采用奇特的多面体外形。这种外形设计的依据,主要来源于一个计算飞机雷达反射截面积(RCS)的数学模型。因为计算雷达反射截面积,平面外形比曲面外形要容易些。没想到这一数学模型真的得到了应用。“海弗兰”原型机的放大型就是F-117A,1978年由洛克希德“臭鼬工厂”开始研制。研制工作进展顺利,1981年6月首飞成功。1983年10月进入托诺帕试飞基地的第4450战术大队服役(现为第37战术战斗机联队)。美国空军共订购59架,现已全部交付,并无后续采购计划。59架中有4架分别于1982年、1986年和1987年及1997年坠毁。59架F-l17A飞机总耗资将达66亿美元,计划价格为1.112亿美元。
3.F-117A隐形措施
在F-117的设计中,其外形的设计已不能仅从常规气动力(如升力和阻力)角度来考虑,而必须把外形与隐形联系起来,尽可能做到二者统一。前据介绍F-117A飞机的RCS值只有0.001、0.01平方米(沿方位BCS值),比一个飞行员头盔的RCS值还要小。如此小的RCS值,部分是由于F-117A采用了各种吸波(或透波)材料和表面涂料,但更主要的是由于它采用了独特的多面体外形。
比如,一般来说地面雷达和机载雷达的探测角大都处于飞机轴平面的正负30度范围之内,所以设计师们把F-117A大部分表面的倾角都设计成大于30度,这样就可以将雷达波偏转出去,而避开辐射源。设计师还把F-117A机身表面和转折处设计成使反射波集中于水平面内的儿个窄波束,而不是象常规飞机那样全向散射。这样就能使两波束之间的“微弱信号”与背景躁声难以区别。这种波束很窄,以致于雷达不能够得到足够连续的回波信号,而难以确定是飞机目标,还是瞬变噪声。在对待一些小部件的设计上,设计师也作了周密考虑。如座舱盖接缝、起落架舱门和发动机维修舱门,以及机头处的激光照射器边缘都设计成了锯齿状嵌板,并让这些锯齿边缘与上述某窄波束方向垂直,这样其反射汲就不会形成另外的波束,而与该窄被束方向一致。为了防止雷达波进入进气口,设计人员除对发动机进行了专门处理外,重点对进气口进行了特殊设计。进气口用相距1.5厘米的吸波复合材料格栅屏蔽起来,以防止雷达波直接照射到具有强反射特性的发动机风扇叶片上。F-l17A的进气口高约0.6米,完1.5米左右。这么大尺寸的进气口,一可以绘发动机提供进气,二可以提供冷却空气。冷却空气从进气口旁路通过,在尾喷口处与发动机的排气混合,然后排出去。这样做,可大大降低发功机的排气温度,减少红外特征。此外,F-117A还采用了V形尾翼(全动式)、埋入式武器舱、可伸缩的天线等。总之,这一切都是为了减小飞机的RCS值,达到隐形的目的。
4.F-117A设计特点
F-117A是一种高亚音速的战术飞机,装两台F404-GE-FID2涡扇发动机。几何尺寸与F-15战斗机相当。概括起来,F-117A有两个特点:一是外形奇特,二是机载武器和设备通用性强。F-117A的外形与众不同,整架飞机几乎全由直线构成。连机翼和V型尾翼也都采用了没有曲线的菱形翼型,这在战斗机的设计中是前所未有的。对于F-117A的进气口为“网状格栅隐蔽”式,尾喷口为沿展向的“开缝”式(也有人称其为“口琴”式喷口)。没有采用推力矢量控制技术。两侧发动机短舱-止部装有辅助进气口。之所以这样设计,美国空军官员解释说:由于气流通过格栅式逃气口会产生压降,因此发动机效率会有所损失,但在大迎角和侧滑飞行的情况下,格栅式进气口可为发动机提供均匀的气流。辅助进气口只在起飞和复飞时打开使用。
F-117A可进行空中加油,加油口位于机身背部。全机干净利索,没有任何明显的突出物,除了机头的4个多功能大气数据探头外就连天线也设计成可上下伸缩的。此外,座舱益框架、起落架舱门和炸弹舱的边缘以及机身后部的平面形状均做成锯齿形,这些便构成了F-l17A的独特外形。F-117A的最大重量为23835千克。内部武器舱长4.7米,宽1.75米,可携带2枚900千克的BLU-109激光制导炸弹,也可带AGM-88A、AGM-6S空对地导弹和GBU-15炸弹等。这些武器其它多数战术战斗机均可使用。
F-117A的机载设备也具有很强的通用性,很多都是其它飞机现成或稍加改进就可以:用的东西。其中包括F-16的4余度电传操纵系统,C-130的环境控制系统,F-15的刹车装臵,F-15、F-16和A-10的ACES2弹射座椅,以及与其它飞机通用的通信、导航设备和保障系统笺。就连动力装臵也与海军的F-18具有较高的通用性;这样做,既可降低成本、减少风险、加快研制进度,同时也仪于维护使用。据美国空军官员说,F-117的维修勤务与F-15及F-16类似。其维修费用也与其它战术飞机差不多,只比麦?道公司的F-15战斗机略离。 在飞行训练方面,F-117A从1983年10月开始装备部队以来,已有175名飞行员飞过这种飞机。据说,凡是飞过F-117A飞机的飞行员都认为该机的起飞、着陆和其它飞行性能都不错。当然,从另一个角度来看,也可以说F-117A并不是什么都是全新的东西。
5.F-117A的武器装备
F-117A战斗机的所有武器都挂在武器舱中。武器舱长4.7m、宽
1.57m,可挂载美国战术战斗机使用的各种武器,如AGM-88A高速反辐射导弹、AGM-65“幼畜”空对地导弹、907kg口径的GBU-10/24/27激光制导炸弹、GBU-15模式滑翔炸弹(电光制导)、B61核炸弹和空对空导弹等。
6.F-117A实战情况
1989年12月20日,美国入侵巴拿马。为了支援美国防军别动
篇四:美国F-117“夜鹰”战斗机
美国F-117“夜鹰”战斗机
F-117“夜鹰”是美国洛克希德公司下属“臭鼬”工厂的产品。“臭鼬”工厂一直负责美军绝密航空研制计划,如U-2、SR-71等。F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能突破敌火力网,压制敌防空系统,摧毁严密防守的指挥所、战略要地、工业目标,可执行侦察任务。该机被美军运用在多次局部战争中,取得了诸多重大战果。2000年后该机逐步淡出美军现役部队,2008年该机正式退出现役。
1975年,美国国防高级计划研究局(DARPA)要求诺斯罗普和通用动力公司进行轻型隐身战斗机验证机(XST)计划研究,计划命名为“哈维”(Hervey)计划。此后未被邀请的洛克希德公司“臭鼬”工程队主动提出了一个投标方案,并在1976年战胜了其他对手中标,赢得了这项价值4500万美元的合同,用以制造两架试验机。洛克西德为该计划设计的原型机名为“深蓝”(HAVE BLUE,上图),这一原型机与F-117生产型号差异较大。下图为该机设计师Alan Brown。 1977年12月,“海弗蓝”在美国格鲁姆莱克空军基地首飞。之后六架原型机中的两架分别于1978年5月4日和1980年坠毁,但飞行员均生还。
2008年F-117退役后,美军开始销毁这一在航空史上占据了重要一页的军用飞机。
1978年美国空军制订了“大趋势”研制计划,开始研制实用的F-117A。81年6月18日第一架预生产型F-117首飞,共生产了5架,其中一架1982年4月20日坠毁,1982年6月21日,又有一
架飞机在首飞时坠毁。原计划生产100架F-117A,后来减少到59架。1982年8月23日,F-117A首次交付美国空军。到1990年F-117A停产时,洛克希德公司共向美国空军交付了57架这种飞机,单价约4500万美元。F-117在训练中坠毁了几架,在南斯拉夫又被击落了一架。 上述几次坠毁事故都在美国公众和传媒中掀起了渲然大波,主要是因为美空军在坠机现场执行了极度严密的封锁和保安措施,使得人人都能感到坠毁的不是一般的军用飞机。之后传媒逐渐捕捉到这是新型隐形战斗机的消息,并炒作出了“F-19”这一代号,甚至出现了F-19的玩具模型。说起来F-19玩具与HAVE BLUE很相象,只不过流线型机身与F-117多个棱面组成的机身不太相同。美国空军1988年11月10日首次公布了一张黑白且模糊不清的F-117的照片,其独特的多面体外形震惊了世人。据估计,美国空军在F-117项目上所花的保密费用相当于二次大战时原子弹计划保密费的10~15%。
F-117最主要的特点就是隐身性能好,雷达和红外探测装置难以发现其踪迹。F-117的雷达反射反射面积(RCS)在0.01到0.001平方米之间,而典型的第三代战斗机,如F-15,雷达反射面积一般为3到6平方米以上。这意味着雷达有效的探测到F-117的距离要比其他飞机短的多,F-117可以借此穿过严密的防空雷达网,袭击对方后方目标。此外F-117的特殊设计还极大的减小了尾部喷气的红外线特征,减小了被红外线探测器发现的几率。
在F-117A的研制中,为了降低风险,采用了许多成熟的技术、部件和设备,例如:F-16战斗机的4余度电传操纵系统和M362F火控计算机;F/A-18战斗机的平视显示器和多功能显示器,F404发动机;B-52轰炸机装备的SPN/GEANS惯导系统;以及环控系统、通信及导航设备、液压附件和ACESⅡ座椅等。但在服役后,美国空军和洛克希德公司立即着手进行全面改进F-117A飞机的工作。主要改进项目有:改装新的航空电子设备和发动机排气系统,更换起落架、轮胎及刹车装置,用复合材料垂尾取代金属垂尾等。
航空电子系统的改进包括有:采用新的武器系统计算分系统(WSCS)和霍尼韦尔公司的能显示综合数字式地图的彩色多功能显示器,以提高攻击能力;用新的环形激光陀螺和全球定位系统取代已不再生产的主惯导系统SPN/GEANS,改装后在不影响系统精度的前提下可以提高平均故障间隔时间和降低维护费用;增加自动油门装置,以提供到达目标上空的精确时间;改进任务计划系统,以便更加灵活地适应战斗任务的临时改变;增加全天候能力等。1987年11月交付的第45架生产型飞机是最初装备新的武器系统计算分系统(WSCS)的飞机。当生产线上的最后1架飞机于1990年交付后,洛克希德公司开始改装已交付的老飞机的武器投放计算机(M362F)。海湾战争暴发后,改进改型工作一度停止。装有两种不同的武器投放计算机的F-117A战斗机都参加了海湾战争。据说,改型飞机能在一次通过投放两颗炸弹。
F-117A战斗机的所有武器都挂在武器舱中。武器舱长4.7m、宽1.57m,可挂载美国战术战斗机使用的各种武器,如AGM-88A高速反辐射导弹、AGM-65“幼畜”空对地导弹、907kg口径的GBU-10/24/27激光制导炸弹、GBU-15模式滑翔炸弹(光电制导)、B61核炸弹和空对空导弹等。火力配置方案包括,1、F-117A挂载两枚总重约1860kg的907kg口径的激光制导炸弹时的作战半径为1100km(595nm);2、F-117A挂载两枚总重2270kg的GBU-15光电制导炸弹时的作战半径为926km(500nm);3、2枚AIM-9L/M/R“响尾蛇”空对空导弹和1颗B61核炸弹。 GBU-27/28激光制导侵彻炸弹,是美国空军的隐身攻击机F-117A在1991年的海湾战争中,用来攻击伊拉克地下掩体、指挥中心等坚固目标的新型高效侵彻炸弹。GBU-27/B是“宝石路”ⅢGBU-24激光制导炸弹的改进型,于80年代中期开始改进,1988年开始进入空军服役,1991年首次大量用于海湾战争,其弹药消耗量占有限库存的60%,1992年美国空军重新订购1300颗GBU-27/B,以补充其库存。
F-117采用双梁式下单翼,由下表面和上表面的三个平面构成,机翼下表面前部与前机身融合。后掠角67.5°,菱形翼剖面,这一翼形主要为超音速导弹所常用,远大于亚音速性能所要求的后掠角,F-117采用这一翼形主要是为了将前方的雷达波反射到接收不到的地方。机翼有两块副翼,与全动尾翼一起来操纵稳定。机身是一个两端尖削的飞行角锥体,机身框架上覆盖有平板形蒙皮,光滑融合过渡。可将雷达波束反射到远离发射源的地方,尤其能有效地对付空中预警机的下视雷达。机身上所有的舱门和口盖都有锯齿状边缘来抑制雷达反射。内部武器舱长4.7米,宽1.75米,被两个绞接在中心线上的舱门沿纵向分开。F-117所采用的材料大部分是铝合金,武器舱门和起落架舱门由复合材料制成。尾翼呈V字形,彼此夹角85°,后掠角65°,可减小角反射器效应。由新型热塑性石墨复合材料制成,消除了颤振对速度产生的限制。机腹装可收放前三点起落架,均为单轮,向前收起。起落架用洛勒尔(Loral)公司的机轮、防滑系统和刹车系统。刹车最初是不锈钢的,后来改成了碳刹车装置,机轮大小与F-15E的相同。采用古德伊尔轮胎。机身所有的舱门边缘均为锯齿形以减小雷达反射。
装有紧急着陆钩,其口盖用火药推开并抛弃。机尾装有先锋公司(Pioneer Aerospace)的黑色阻力伞。
F-117A起飞前,驾驶员使用史密斯工业公司的数据传输模件把目标座标装入航空电子系统。当接近目标时,IRADS自动地对准目标区域,而驾驶员在IRADS系统的专用大型显示器上选择目标和瞄准点。一旦截获目标,则系统就自动地跟踪目标。同时激光装置照射目标并对其进行测距。当飞机接近目标后,系统把目标从前视红外装置(FLIR)移交给下视红外装置(DLIR)。在中空、直线水平飞行时可以精确地投放武器,必要时系统也能进行上仰和拉起轰炸。F-117A也有反舰和空对空能力。空对空攻击的主要目标是空中预警和控制(AEWAC)飞机和远程干扰机。F-117A虽然没有火控雷达,但是IRADS有探测空中和海上目标的搜索状态。不过在空对空作战时需要AWACS飞机或其他系统的支援,以便探测和跟踪目标。在理想条件下IRADS的空对空探测距离在50km以上。
F-117的动力系统同样专门为隐身做了细致周全的考虑。该机采用两台GE通用电气公司的F404-GE-F1D2不加力涡扇发动机,单台推力48千牛(4898公斤)。矩形进气道配有2.5×1.5厘米的金属加热网,可以防冰,更重要的是可减小进入进气道内的雷达波。辅助进气门位于同一水平面内靠后一点的地方,部分冷气绕过发动机与排气混合进行冷却。后机身有呈“鸭嘴兽”嘴巴形状的窄缝发动机喷口,1.65米长,0.10米高,下唇口较长,上面贴有航天飞机使用的那种防热瓦,喷口内有11片垂直的导流片。下边缘有向后上方翘起的斜板,减弱了机尾后的雷达反射,对红外辐射也有遮挡作用。通过与冷空气的充分混合,排气温度仅有66℃,大大提高了红外隐身效果。埋入式涡扇发动机和特殊的进/排气装置,使发动机噪音大为降低,具有一定的声隐身能力。为减小发动机压气机叶片、进气道和进气口的雷达反射,进气口还加装了复合材料隔栅,其电阻率由内向外渐变,以便与自由空间电磁分部规律匹配。发动机装有由森德斯特兰德(Sundstrand)公司研制的空气涡轮启动器。在座舱后部有可收放空中加油受油口,在座舱顶部有夜间加油照明灯。此外F-117的内部武器舱可选挂副油箱。
F-117的单座座舱装有麦克唐纳·道格拉斯公司的ACESII零-零弹射座椅。座舱玻璃分成五
块,一块为整块风挡。所有玻璃均镀金以散射雷达波,铰接座舱盖向后上方打开。F-117装有GEC公司的四余度电传操纵系统,由机头的四个全方位空速管获得数据,与F-16的电传操纵系统相类似。这四个空速管是机身上极少数破坏隐身的外露设备之一。机上采用了爱理德·西格诺公司的环境控制系统、辅助动力系统和应急动力系统。
F-117没有装火控雷达,主要靠位于风挡玻璃下面的双视场前视红外传感器进行探测和火控瞄准。该传感器窗口保形布置,覆盖有细小格栅,起到电磁屏蔽的作用,从而使得窗口与机体表面形成一个相对于电磁波而言平整的整体,降低了RCS。可收放的下视红外和激光指示仪位于前机身下前起落架舱右侧,上述红外探测器均由得克萨斯仪表公司研制。座舱内装有基于凯撒公司AN/AVQ-28的平显,大屏幕前视红外下视显示器,其两侧有两个多功能阴极射线管。机身下面主起落架舱前的机身骨架上有可收放无线电天线。其他系统包括霍尼韦尔公司的雷达高度表、惯导、大气数据计算机和多功能显示系统,IBM公司的AP-102任务计算机;GEC公司的飞控计算机/导航接口和自动驾驶计算机(NIAC)系统;扩展数据传输系统和高度/方向参考系统;数字式活动地图等。在第三阶段的改进中,F-117将装备多功能显示器、得克萨斯仪表公司的红外捕捉与指示系统(IRADS)、环形激光陀螺惯导系统和GPS等,还计划携带TARPS侦察吊舱。值得注意的是F-117的机背表面装有伸缩式角反射器,在和平时期进出机场或特殊情况下伸出,增大雷达反射面积,以便指挥或航空管制人员用雷达可探测到这种隐身飞机。
篇五:[专题]歼20未抄袭F-117:隐身设计高出一代
歼20首飞之后,西方媒体出于传统认识对其给予了诸多猜测。1月23日美联社称歼20可能采用了美国技术,而且是在1999年被击落的F-117残骸基础上获取了隐形战机技术。那么,歼20的隐身技术究竟如何?中国是否真的需要从F-117上获取隐身技术?网易军事将予以独家解析。
进行微波暗房测试中的
F-22。准确分析、计算和测量飞机的雷达散射截面就是整个飞机隐身设计的基础。
雷达散射截面(RCS)的概念
雷达隐身技术就是飞机雷达散射截面的减缩技术,因而准确分析、计算和测量飞机的雷达散射截面就是整个飞机隐身设计的基础。雷达散射截面也成为飞机隐身设计中最为重要的概念,其英文为Radar cross section,缩写就是我们常见的RCS。雷达散射截面是度量目标在雷达波照射下所产生的回波强度的一种物理量。从直观的角度来讲,任何目标的RCS都可以用一个各向均匀辐射的等效反射器的投影面积来定义,这个等效反射器与被定义目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
角形结构和凹腔结构RCS散射最强
在讨论如何减缩RCS之前,首先要分析飞机目标RCS的构成和强度。目标产生电磁场散射的机理,按照其强度顺序排列主要包括:角形结构反射、凹腔结构反射、表面镜面反射、边缘和尖端绕射、表面行波反向散射、爬行波绕射,二次或多次散射以及表面不连续或表面曲率不连续的散射等。
其中,由两个或三个平面相互正交所构成的角形反射器是最强的散射源,角反射器经常用于增强靶船和靶机的雷达反射强度。飞机的机身和机翼之间,垂尾和水平安定面之间都可以构成这种角形反射结构。凹腔结构是飞行器头部方向的强散射源,它是入射波在腔内经过多次反射后再返回雷达的结果。
雷达、座舱及进气道是飞机前
向RCS的主要组成部分。它们构成了所谓的“三大谐振腔”。
座舱与雷达舱RCS构成机理
飞机的迎头RCS有很大部分由所谓的“三大谐振腔”构成,包括机头雷达舱、座舱和进气道。由雷达罩、雷达天线和高频部件构成的雷达舱系统,会由于雷达罩本身的透波作用(便于本机雷达波发射)而进入敌方雷达的来射波,再经过雷达舱内复杂的反射、叠加和谐振作用形成很强的雷达回波。座舱与雷达舱产生强散射的机理类似,也是由于来射雷达波透过座舱盖,然后在座舱内反复进行反射、叠加和谐振。
进气道RCS构成机理
进气道的RCS由唇口、进气道壁和发动机叶片的RCS共同形成。进气道唇口的雷达反射特征类似于飞机的一般翼面。进气道壁构成的空腔结构会导致进入进气道口的来射雷达波在腔内壁多次反射和谐振。进气道末端的发动机压气机叶片对于来射雷达波除了具有直接反射机理之外,高速旋转的压气机叶片还会导致雷达回波产生明显的多普勒频移,从而可以让雷达更容易对回波特征进行识别。
边缘和尖端绕射、表面行波反向散射和行波绕射的散射机理更加复杂,但是与上述角反
射器、腔体和平面相比属于相对较弱的反射源。当来射雷达波入射到目标的边缘棱线或者尖端的时候,散射波主要来自于目标边缘或者尖端对于来射电磁波的绕射。其机理主要是来射雷达波作用于目标边缘或者尖端后,在目标内产生了电磁场的波动从而又重新将入射的能量再次发射出来。
当飞机的反射和谐振作用被抑制之后,边缘和尖端绕射就会成为飞机主要的散射源。表面行波反向散射指入射雷达波一些入射线正好与目标曲面相切,在相切部分的目标表面会产生行波,行波沿着目标表面传播,一边传播一边向外辐射电磁波。行波绕射主要指的是电磁波沿目标上较为细长的物体头端方向入射时,会在细长物体上产生行波,在物体表面的不连续处、不同电介质交界处以及细长体的头端会产生电磁波的再辐射。
歼20采用了菱形前机身,未来
还将采用机载有缘相控阵雷达(AESA)以有效的降低前向RCS。
隐身飞机设计主要依靠外形
目前,飞机减缩RCS的主要途径基本有两种:第一,通过改变目标外形来降低雷达散射强度,称之为外?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我砑际酰坏诙捎美状镂ㄍ苛侠聪睦状锊ㄉ⑸涔β蚀佣档头苫鶵CS,称之为材料隐身技术。在两个途径中,外形隐身技术占飞机隐身设计90%左右的权重,材料隐身技术占10%左右的设计权重,也就是说隐身飞机设计主要靠的是外形。而外形隐身设计的主要难点在于如何同时满足飞机的气动和隐身要求。歼20整机设计成功的解决了飞机气动和隐身双约束条件的要求,达到了与世界最先进隐身飞机相当的水平,
采用AESA与棱形前机身
飞机雷达舱的RCS减缩主要依靠雷达舱内的雷达天线布置来实现回波的定向反射和散射,以降低回波强度。歼20未来将采用中国自行研制的有源相控阵火控雷达(AESA)。由于相控阵雷达采用固定天线,并且可以倾斜放置,这就可以把雷达舱内入射的雷达波反射到敌方雷达接收机无关方向。
而且相控阵雷达天线上存在上千个收/发阵元,这些阵元组成的“粗糙”表面经过隐身设计可以加剧入射雷达波的漫反射,从而更加削弱了来射雷达波的回波。歼20的前机身隐身设计主要工作是消除敌方雷达接收机方向的平面/曲面反射。歼20的前机身横截面类似棱形,机身两侧的折线能够将前向和侧向来射的雷达波向上/向?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路瓷涞降奈薰胤较颍贾挛挥诜苫贩较虻牡蟹嚼状锝邮栈邮盏降姆瓷浠夭ㄐ藕殴β蚀蟠蠼档汀?/p>
从上图可看出歼20采用了与
F-35类似的DSI进气道(红圈处)。在下图中可看出并采用了整体式座舱盖,并且在座舱盖上布置了雷达波反射涂层。目前仅有F-16和F-22有采用整体式座舱盖。
涂有雷达波反射涂层的座舱与DSI进气道
歼20的座舱盖采用了整体式座舱盖,飞行员环视视野相当优良。在歼20的前机身清晰照片上可以明显看到其座舱盖呈现出略微暗黄色的色调,基本可以确定那就是座舱盖雷达波反射涂层的颜色。与飞机雷达舱必须具备透波能力不同,飞机座舱可以直接在座舱盖上布置反射涂层以将来射雷达波直接反射,从而直接避免了来射雷达波在座舱内的强散射效应。
歼20采用的是无附面层隔道超音速进气道,即DSI鼓包进气道。新世纪以来中国继美国在F-35战斗机使用鼓包进气道之后,陆续在枭龙、歼10B和歼20上使用该类型进气道。歼20采用的鼓包进气道是进气道技术发展的最新成果。
它取消了现在大多数超音速战斗机进气道设计中必不可少的附面层隔道、泄放系统和旁路系统,根据锥型流理论,采用乘波原理将超音速气流降低为亚音速,使得飞机在性能、机动性、隐身、结构和重量等方面获得了较好的平衡。即便是F/A-22进气道也存在不利于隐身的设计,最关键的是还保留附面层隔道,有可能形成一定程度的空腔谐振和集中反射效应。而歼20鼓包进气道则在利用鼓包生成锥形激波面的同时,也成功的对进气道内部进行了遮挡。鼓包在进气道唇口缩小了进气道迎风截面积,减少了入射雷达波功率。入射雷达波在进气道内反复反射并且被进气道内壁的吸波涂料反复吸收,从而减缩了进气道内腔RCS并且遮挡了发动机叶片的直接反射。
歼20的鸭翼前缘、主翼前缘和
垂尾前缘平面投影都彼此平行(红线),鸭翼后缘与对侧主翼后缘平行(绿线)。白线为鸭翼前的边条。
反射波瓣设计与平行原则
飞机外形隐身的一个设计策略就是将飞机上的边缘都进行平行设计,从而将来射雷达波集中反射到雷达接收机的无关方向。飞机将雷达波反射到几个方向和特定方向的设计被称为飞机的反射波瓣设计。
歼20的鸭翼前缘、主翼前缘和垂尾前缘平面投影都彼此平行,鸭翼后缘与对侧主翼后缘平行,这样整机可以通过数组平行缘边将来射雷达波集中反射到雷达接收机的无关方向。歼20外倾的全动垂尾除了满足了气动要求之外也导致侧向入射雷达波也被向下反射。
特别值得一提的是,歼20鸭翼后缘需要设计为后掠形式,而主翼后缘为了照顾升力中心采用了前掠设计,这样鸭翼的后缘就无法与自己同侧的主翼后缘平行。歼20首创性地将鸭翼的后缘与对侧主翼后缘设计成平行的。细心的读者可能注意到歼20鸭翼之前还有一小段并不明显的边条。这一小段边条一方面成功的遮挡了后面鸭翼与机身的接缝和转轴保证了飞机的隐身性能,一方面对于前面机身折线产生的涡流有补充能量的作用。F/A-22战斗机采用了八波瓣设计,也就是将入射雷达波集中反射到八个主要方向,歼20在反射波瓣控制上基本与之相当。
写作技巧