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标  题: F/A-18E/F超级大黄蜂 
发信站: 紫 丁 香 (Fri Oct 22 18:41:30 1999), 转信

F/A-18E/F
超级大黄蜂
作者:宁博
虽然你没有机会搭乘最新式的波音公司制F/A-l8E战斗机,但是你可以用不到一千元新
台币的代价,买到最新iFl8E Carrier Strike Fighter”模拟飞行软体,藉著PⅡ266 M
Hz中央处理器的威力,操纵F/A-18E飞翔於波斯湾和爱琴海进行空战和对地攻击任务。
而在实际的F/A-18E战斗机身上,它的确承袭著原有F/A-l8系列优点,加上重新设计的
机身与机翼,使得F/A-18E/F在其寿命周期内可以符合下一世纪美国海军对于多功能、
可靠性、维修性和取得性(Affordabiliiv)的需求。F/A-l8是源於1974年美国海军的
轻量、低价和可担任多重仟务的战斗机VFAX研究,当年的麦道公司以诺斯诺普公司的YF
-17轻型战斗机为蓝本加以改良而成。命名为大黄蜂(Hornet)的F/A-18从此飞上航舰
甲板,成为美国海军的主要打击武力之一。
大黄蜂家族
F/A-18系列目前已生产1.498架,包括美海军陆战队使用的A、B、C、D型,以及加拿大
空军的CF-l8A及B型、西班牙空军的EF-18A与B型、科威特空军的KAF-18C型与D型等,以
及测试中的F/A-18E与F型。F/A-18前面的F/A字母代表系统概念设计著重於只要切换按
钮即可执行空对空战机Fighter与空对地攻击机Attack功能,也因此所有的模式均以F/A
-18代表,而後方英文字母代表著单、双座以及所搭载的系统,以下就是各型的概要:
F/A-18A---这是最初的构型,一共有370架,并於1987年结束生产。采用两具GE F404一
GE一400发动机,装备APG一65型雷达:虽然续航力低於A-7,但是其投弹准确与多功能的
特质,让美军陆战队选择以它替换A-7与F-4。
F/A-18B---教练机型,总共生产39架,为能容纳第2名飞行员,机上所搭载的燃油量减
少6%,装备与战斗能力则与A型完全相同,一共采购了40架。
F/A-18C---与A型的主要差异在外挂能力,机内有新的电脑可以发射AlMl20和AGM一65F
小牛飞弹,拥有新型自我防卫干扰系统,自1991年起C型的发动机换装为F404一GE一402
EPE型,机上雷达也改为APG一73型,有较佳的处理速度和记忆能力,目前C型也具有夜间
攻击能力。
F/A-18D---配备与C型相同的系统,双座的D型有如B型之於A型,不过D型不仅可供训练
也具备作战能力,拥有与C型相同的武器、挂载、作战航程,并可执行夜间攻击任务。座
舱也和C型不太相同,总计C型与D型总共生产了618架。
F/A-l8D(RC)---这是供应陆战队使用的侦察机种,机首以侦测系统取代原来之机枪,
机腹中央悬挂先进战术航空侦察系统(ATARS),内有高解析合成雷达,可透过机上资料
链即时传送侦察影像。
首架F/A-18原型机于1978年11月18日完成首次飞行,原型验证机一共制造了11架,首架
量产飞机於1980年4月交与海军, 1983年1月7日F/A-l8中队,正式在陆战队成军,海军
则延至该年10月成立F/A-l8中队,第1,000架F/A-18则於1991年4月18日交至陆战队手
上。
开发历史
距今十馀年前,美国海军规画出未来2010年的海军航空队,其拟定的机队与现在的完全
不同,航空母舰甲板上将会有海军先进战术战斗机(N一ATF),匿踪的A-12攻击机与升
级的F/A-18。但是N-ATF与A-12计画都在1991年被删除,後续替代品A/F-X计画又在19
93年被删除,留F/A-18E”计画成为海军下一世纪所寄托的希望。其实E/F型是1987年国
防部下今给海军发展F/A-l8衍生型计画而来,用以填补ATF与A-12发展出来前之空隙,
据此海军开始进行大黄蜂2000的研究,研究中共有六种构型,最後选定的构型IV是一款
具有前小翼与三角翼组合的大改型F/A-18,不过这款构型最後也在海军多方寻找合适的
战斗机与攻击机研究中被束之高阁。
1991年在数个月的构型与计画定义工作中,海军加入取得性作为整个计画的驱动力,于
是海军开始研究以C/D型为基础的改良机型,至该年底E/F型已经定案,于是在1992年6
月通过F-18E/F的工程与制造开发(FMD)计画。计画开始没多久之後,麦道就遭遇机体
过重、性能与造价皆低於目标值的难题,整个案子只好重回设计评审作业,修改後的计
画终于在1992年底敲定,而经翌年(1993)美军自冷战时期以来的重大改组影响下,更
加确定以价位为考量之F/A-l8E/F改良计画。不过四年後,国防部的四年一度国防评审
(QDR)将E/F型采购量由原有的1,000砍至548架,但是将联合打击战机(JSF)提升至
480架,唯一的但书是如果JSF不能在2008年备妥,则容许海军添购E/F型至总数为748架

E/F型机体主承包商是麦道公司(现为波音公司,两家公司在1997年合并),发动机则是
奇异公司(GM)。 EMD合约总值48.8亿美元,波音机体的部份值37.1亿美元,奇异公
司F414涡扇喷射发动机部份则值7.54亿美元,其馀则是属于航电与其他分系统。开发计
画包含建造7架试飞用飞机(5架E型、2架F型)和3架地面测试飞机,飞行测试计画在19
98年12月底已完成2,621次飞行,而且大多数的试飞结果相当良好,可惜的是在高次音
速领域内遭遇到主翼下垂的问题。主翼下垂会产生在高速飞行时无法控制转弯的後果,
最初波音公司尝试以软体改良来解决但未成功,最後终于在1998年初於其机翼折叠接合
处(F/A-18的机翼可以折叠收容於航舰)加上上多孔盖,予以补强才算摆平此一困扰;
但是多孔盖将来是否会因服役时受到海水、海风的侵蚀,而影响到改善设计的成果仍在
後续评估中,预计整个飞行测试工作将在1999年4月结束,5月起则由海军开始进行服役
评估,首架低量生产型飞机由1997年9月15日起开始上生产线,已於1998年12月交机,量
产型飞机首次飞行是在1998年11月6日。
目前的飞行测试工作,除了追踪机翼上多孔盖的改善结果外,也继续清除多馀的穿音速
阻力和微调操控品质,另外E/F全尺寸地面静力测试机体已完成全寿命周期测试,相当
於6000飞行小时或20年的服役寿命。最近,具有线传控制的E/F型也完成在飞行中重新
调整飞行控制系统的测试,此一测试的目的是存提升E/F型的存活率,波音认为E/F型将
会是世界上最好的穿音速打击战斗机,同时也由于与C/D型截然不同,海军将依其性能
发展适合的新战术。在E/F计画中飞机的成本一直都是考量的因素,例如国会规定E/F
型的价格必须低於C/D型调整後价格的125%,而依据最新的海军的计算只达113%,波
音希望能做得更好,以赢得海军在公元2000年後完全量产时的「多年采购价格精省」合
约。未来外销市场的F-18E售价必须低於四千万美元左右才会有竞争力,E/F型订於200
5年开始进入国际市场,但对于波音而言,目前首要工作是让E/F型进入海军服役,预计
可以在2001年达到服役标准,2002年随舰巡弋服务,海军希望在2005年开始性能提升。

均衡的升级
F/A-l8E/F不只是增大C/D型而已,它在每一方面都改良很多,从外型来看E/F型基本
上是C/D型尺寸放大25%,但在航程、有效负载、返航携弹重量、生存性和成长性上,
 E/F型都有相当均衡的设计。E/F型机身较长86公分(34英寸)、主翼面积多25%、水
平尾翼大36%、垂直尾翼大15%,机翼前缘延伸板(LEX)放大多34%,最大起飞重量增
加27%至30,000公斤(66000磅),最大推力也增加25%至196仟牛顿(44,000磅)推
力。
中机身增加一段更大的主翼油箱,使得内部燃油增加33%至6560公斤。与C/D型可携带
的标准副油箱容量1200公升相比, E/F型副油箱容量增至1800公升,使得燃油容量总重
在二个副油箱下可增至11000公斤,五个副油箱可增至14000公斤,如此一来F/A-l8可以
再增加另一项功能,即为舰载的空中加油机。
E/F型主翼可以使返航降落在航空母舰上的速度减低,比C/D型再减少10节左右,而更
大的翼展也允许每边主翼下方多加另一个派龙架,使E/F型共有11个挂载点,涵盖两个
翼尖飞弹架、六个主翼派龙、两个进气口旁挂点与一个中机身派龙,总计外挂载重增至
8050公斤,相当于增加20%,
主翼的设计重新引入主翼前缘锯齿状设计,早期A/B型在开发时具有此项设计,但在量
产时因为震颤问题而取消。E/F型因为主翼更厚与更坚固,可以容忍此一设计,锯齿前缘
由于可产生卷动的涡流,使得留滞於补助翼的气流更有力而不溃散,进而增强飞机滚转
飞行的控制力道。扩大的LEX表面增加两套控制面一LEX扰流板和LEX排气门一排气门是在
LEX与翼前绿襟翼交界处,当飞行至高攻角时,排气门自动打开让具有高动能的气流由此
流至机翼机身混合处,可是经过飞行测试後,排气门并未如预期之功效,因此在量产时
将会被删除。
为能减轻重量,E/F型并未具有C/D型後机身上的减速板,改在LEX两边装置扰流板。此
外,飞行控制系统可以将扰流板推上,副翼举上,後缘襟翼放下和尾舵均向外打,来达
到减速的功能。扰流板主要是用于控制在高攻角时由LEX产生的涡流,它也能用来增加在
高攻角时机首向下之俯仰力距的控制力。E/F型采用由洛马公司所发展的四重数位电子
线传飞行控制系统,而为减轻重量,E/F型取消了原来在C/D型上的机械备份控制系统
,飞机上唯一留下的控制缆线是连至捕捉钩的钢索,也由于取消了机械控制系统,飞机
的纵向静稳定也因而减少,大大改善了飞机的运动性;其另一影响是电力启动系统数目
大大增加,由3套增至9套以保障飞行安全。
存活性面面观
波音与海军论及E/F型时,宁愿强调其存活性,而非具有匿踪性,理由是改良现有的机身
设计搭配电子反制,比较容易达到降低雷达反射目的。因此E/F型雷达反射截面的减少
,是由减低易受损害的面积与改良电子反制能力来达成。 E/F型较其他F/A-l8外观上最
大不同之处是其发动机进气口,进气口加大的目的是为了更大推力发动机所需的进气量
,进气口倾斜向与机翼前绿成一直线,如此可以减少雷达反射。另外依据匿踪原理机身
上各种检查门都有锯齿状边缘;在进气道内、发动机之前也有阻挡涡轮扇叶反射雷达波
的装置;而原C/D型机翼前缘延伸板上的小导流片,与进气口前的拆流板也都被除去,以
减低雷达讯号的反射。为减低雷达反射的另一招是使用吸收雷达波材料,应用在容易造
成雷达反射的前方投影面积上,包括进气口、机首雷达罩和座舱罩,如此的结果,使得
E/F的雷达反射讯号足足比最新的夜间攻击C/D型减少l/10以上。即使E/F型在携带外部
负载时,也较其他F/A-l8机型具有6倍至10倍的存活力。
E/F型的易受损面积大约比C/D型少13%至25%,这主要是由于乾舱式灭火系统的设计,
在必要时可以释出惰性气体来防止燃油爆炸。而零组件的重新设计与重新布局也减少了
易受损性。机上错误管理程式可以在控制面万一受损情况下,自动重新调整飞行控制系
统。改良的威胁反制系统更增加“存活性”,E/F型预计将安装整体自卫电子反制系统
(IDECM),此一系统涵盖ALR一67V3雷达警告接收器、ALQ一214无线电频率反制器和AL
E-55光纤拖曳诱饵。目前ALQ-214和ALE一55都仍在发展中,因此E/F型将先安装雷神公
司的ALE一50拖曳诱饵。在两具发动机之间的机腹中,也将挂载一具内装三只拖曳诱饵的
抛射器。
内部的差异
虽然在外型是C/D型的放大,但是E/F型内部则完全不同。结构的共通性只有10%,为了
减少重量与开销,以及预拟未来的成长空间,机体结构已完全重新设计,机体结构使用
复合材料的比例已经增加至结构重量比的22%,增加使用复合材料的部份包括中与後机
身、主翼前缘、後缘襟翼与进气道。设计上使用更大强度/韧度的IM7石墨纤维,搭配较
强的树脂,应用在机翼与尾翼蒙皮上。传统的铝合金则由C/D型的50%比例降至29%,
但是增大的翼前缘延伸板则仍是铝含金。自C/D型的实战教训,跨越主翼隔舱改采铣合
金而非原有的铝台金。起落架为能处理更大的载重,也由原来的300M台金钢改用Aermet
公司100M合金钢,100M合金钢虽然强度与300M合金钢相同,但是受损的容忍性却较高。

虽然E/F型的结构概念是基於C/D型;但是零件生产流程却改变很多。减少零件数目是
为了简化组装和节省金钱,减少的原则是零件可结合在一起,除非它们无法动,或是由
不相同的材料组成,或是不需被移动。减少的结果使E/F型较C/D型减少了42%的零件数
目,从而使制作、模具和组装等方面的费用得以减低。结构上E/F型只有8100个零件,而
C/D型则高达14、100个。零件减少最多的是机翼与尾翼,从4,100个减至1,800个,波
音称此过程是「为组装而设计]。使得E/F型的重量在整个发展过程中,一直在所设计的
净重13860公斤目标之下,即使在完成首次飞行(1995年11月)之後,还是轻了450公斤
之多。当试飞快告一段落时,波音依然有信心保持在重量目标之下。
系出名门
推进E/F型的奇异公司F414型涡扇喷射发动机,是由原来F404发动机再放大推力而来,
当然此型发动机已加入该公司较先进的科技,诸如源于YFl20发动机的技术。具後燃器的
F414一400型的安装前最大推力是在196仟牛顿级,比起最近的C/D型所使用的F404一40
2型多了25%的推力。使得全部的压力比达30:l,而推力对发动机重量比也达9:1。除
此之外,F414型的长度与後段直径皆与F404型完全相同。GE公司认为这是因为使用整体
叶片盘技术之故,从而改良了发动机的性能。F414型的涡扇叶片也加入了当年为了瑞典
绅宝公司的JAS一39战机而开发的F404/RMl2型发动机所具有的抗鸟击特性。前面三级涡
扇叶片中,第二与第三级涡扇叶片形成整体前後并列的叶片盘,大大减轻了重量,改良
了性能与耐久性。
F414型由具有7级高压压缩扇叶、多孔的燃烧筒,和具有单晶叶片与导片的高压涡轮及低
压涡轮所组成。F414型的後然器设计是采用YFl20技术,具有气冷轴流的火焰稳定器,排
气喷嘴应用陶瓷铸型复合材料的喷嘴门片和密封以增加使用寿命。发动机的旁流道也使
用复合材料来达到减轻重量与延伸寿命之目的。在F/A-l8系列中,F414型是头一次采用
双频道全数位电子控制(FADEC)系统的发动机,藉由控制涡扇叶片与压缩叶片之可变形
状部份,使得发动机有最大的推力表现。
沿用与改进
为了节省经费起见,在E/F发展初期就选择沿用C/D型的航电系统,而原来规画的系统
则在2005年左右做为性能提升套件。整体而言,E/F型航电系统与最近的C/D型拥有90
%的共同性,感测器软体的共同性更高达99%,飞行控制软体最低也有67%的共同性。
虽然原计划的先进驾驶舱设计被束之高阁,但是驾驶舱内控制与显示系统改良很多。
原有C/D型在抬头显示器HUD下方的机械式上前方控制仪表板,改用750xl30公厘的单色
液晶显示面板,此一新型触摸式面板可用于通信/导航/目标辨识系统的资料输入,或作
为雷达监视的显示,或前视红外线感测器与电子战系统的显示。在其左右两侧130xl30的
多功能显示面板仍与C/D型相同,但是中央下方多用途显示面板则改用160xl60彩色面板
,以增加可靠性与在阳光下的可读性。这块面板主要目的是显示数位化电子地图,以及
重叠在上的资讯,包括资料链传来资讯、飞行路径、IDECM电子反制资讯。发动机/燃油
显示仪表板也改为可程式化单色液晶显示面板,藉由图形显示喷嘴位置和燃油箱状况。
虽然其他航电系统仍沿用自C/D型,但是最重要的改变是C/D型在1994年引进雷神公司的
APG-73雷达,以取代先前机型使用的APG一65多模组雷达。APG一73雷达具有较优秀的处
理速度与记忆和更佳的可靠性。
成长的效能
E/F型在设计时已先预留未来性能提升的空间,约增加40%电力、空调和装备容积的成
长能量,C/D型仅有0.2立方英尺的预留空间,但是E/F型却有17,5立方英尺。F/A-l
8自服役以来最令人诟病的一点是航程,但是E型藉著改良的内部与外部携带燃油能力,
比起C型多出40%的战斗半径,然而真正的航程增加多寡仍取决于任务规划与飞行测试的
最终结果。比起最近的C/D型,海军认为E型在执行战斗护航任务上,其战斗半径可以增
加为26%至780公里。执行打击任务以高-低-高高度飞行的任务规划,带著三只副油箱与
4枚450公斤炸弹,其航程可以增加38%至940公里。以高-高-高高度飞行的任务规划,则
航程可以增加35%至将近1,180公里。如果再结合新世代射距外武器,如增程射距外陆
攻飞弹(SLAMER)以及友机的空中加油,则航程可以超越1900公里。
由于E/F型较C/D型增加额外的派龙,因此负载的弹性也成为它的优势。海军认为E/F型
可以成为舰载空中加油机,一如过去的A-6之於海军。虽然多出来的外部主翼派龙,只限
於挂载520公斤重,但可以让E/F型除了负责全部的打击任务如挂载4枚联合射距外武器
(JSOW)之外,再增挂自我防卫的武器,例如高速反辐射飞弹(HARM)。C/D型仅能在挂
载JSOW或HARM之间作一选择。挂载的弹性增加也带给E/F型於返航时,将任务期间未使用
的高价值飞弹或雷射导引炸弹带回航空母舰的能力。F/A-l8可以携回母舰的燃油与挂载
的重量,随著飞机寿命的增加而减少。在正常操作下,现有的C/D型可以携回母舰的负
载重量只剩差不多2500公斤,包括1000公斤的燃油和700公斤的武器,新出厂的E/F型可
以增加至4,100公斤,其中也包括2,200公斤的武器,这即可包含挂载900公斤的JSOW。
E/F型的性能提升预计将在增加航程、负载、可携回母舰能力与存活性的需求,以及在迎
合取得性的需求下寻得平衡。
崭新的架构
目前E/F型航电系统是构建在最近C/D型的第19批量产标准上,其中包括颇多的性能提
升件,诸如APG一73雷达等。而未来性能再提升计画预备从2005年开始实施,以使E/F型
在外销市场更具竞争力。航电性能提升的E/F型也将成为指挥与管制战机型的基底,藉
以取代现有海军EA-6B。正在开发中的先进航电系统皆可适用于C/D型与E/F型,包括先进
前视红外线感测器、联合头盔光网显示系统与多功能资讯分配系统,另外专属于E/F型
的有整体防卫电子反制系统和主动电子扫描阵列的雷达。新的航电系统架构植基於2部改
良商用型任务电脑,新的任务电脑有较快的处理速度和较大的能量,而且在新世代商用
型处理器问世时也能再度升级。新的电脑将会取代现有AYK-l4型电脑,并以中央处理资
讯方式取代现有分散处理资讯方式,再显示在座舱内的显示面板上。先进航电系统可以
分述如下:
ATFLlR--这是第三代的中波红外线感测器,具有较目前红外线感测器高两倍的聚焦能力
,意即侦测距离与解析度能力四倍於现有的AAS-38夜鹰式目标指示吊舱,而且也能搭配
长距离的GBU一24雷射导引炸弹,与联合直接攻击炸弹JDAM等武器。ATFUR配上APG-73雷
达新扫描模式,将能赋予E/F型拥有高解拆合成孔径雷达(SAR)地面影像之能力。
JHMCS--E/F型前後座飞行组员都可戴上JHMCS用以瞄准武器和感测器。目标资讯的显示
符号可以投射在头盔面罩上的单眼20度视野内, JHMCS已在F/A-18上进行测试,而搭配
的AlM一9X空对空飞弹预定在E/F型於2001年开始服役时可以派上用场。
ASEA--连结ASEA的雷达与能独立作业的後座舱,方能使F型能力完全发挥。F型预计在20
04年开始装用此种座舱配备,详细的规格仍在更改中,但是重心在一只大型200x250彩色
液晶显示面板、前後座座舱内独立的数位地图、多功能显示面板、感测器和无线电作业
,新增添的手动控制杆允许後座飞行组员首次拥有释放武器的能力。不过这套改良套件
相当昂贵,海军至今仍未确定开发经费,APG-73雷达若能具有ASEA,则不仅空对空搜索
距离可以延长二至三倍,而且主动阵列的天线部分也可用于压制敌方干扰,预计2001年
起才会替先出厂的E/F型APG一73雷达装上ASEA,使这批飞机可以在2004至2005年间开始
服役。
MlDS一E/F组员可藉由此系统,取得外界友军单位透过保密抗干扰资料链所传来的侦测结
果,而接收资料的低容量资料链终端机目前仍在开发中。
提升与模拟训练
性能提升的E/F型将成为另一款E/F衍生型的发展基础,预计将由C2W开始进入另一开发
周期循环,海军尚未编列预算订购衍生型战机。可是波音早已与诺格公司共同开发下型
的电战机衍生型,原来两家公司想要开发全新的超音速匿踪电战机,惟因经费与风险过
高而作罢,而目前开发改良的F型电战机所需费用只有该案经费的三分之一;C2W型F/A
-18将具有电战攻击吊舱、电战支援吊舱和卫星通讯系统,现有EA-6B所使用的干扰吊舱
也将继续沿用。
藉由「透过主承包商采购」哲学,波音目前正与F/A一18训练装备备制造商合作,积极
采购E/F型的机组员与维修训练系统。雷神公司正在开发武器战术训练器(WTT)、12公
尺直径圆顶式模拟器和战术作战飞行训练器(TOFT);瑞辉克通公司将提供座舱部份任
务训练器(PTT);而ECC公司也将提供维修训练器。正式的E/F型训练系统将包含现有
的C/D型升级训练装备、一套WTT、一套PTT、圆顶式模拟器以及全新的TOFT系统。PTT座
舱部份任务训练器主要用于座舱程序训练:WTT武器战术训练器则专用于战术训练;TOF
T战术作战飞行训练器可以用於战术训练、练习降落航空母舰上和训练紧急程序处理等。
此套装备不像以往采用圆顶模拟室方式,而是一套拟真影像显示系统,由五块五角形黑
暗投射银幕所组成,提供300x55度的视野,F-22的模拟器也使用相同的系统。TOFT可以
模拟E/F型的雷达、前视红外线目标吊舱、电子反制系统与武器所显示的情况,也能模
拟敌人防空雷达、飞弹与其他飞机所构成的威胁环境,TOFT并可与WTT以网路相连一起训
练。

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         ------没有比人更高的山,
                   没有比脚更长的路。

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