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发信人: shelby (panda), 信区: Green
标 题: F16英姿
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jun 22 18:24:56 2003)
F-16“战隼”战机
F-16原本是美国通用动力公司研制的低成本、单座轻型战斗机,第1种行产型于1979年
1月进入现役。几经改进,前后有A、B、C、N、R、XL、ADF和AFTI/F-16、F-16/J79、NF-1
6D等11种型种,有些型别的最大起飞重量已近20吨。截止到1996年已生产了3500架以上,
装备了17个国家的空军和海军。
F-16C/D是F-16战斗机的主要型别。1984年7月开始交付给空军。武器系统包括AN/APG
-68多功能雷达、广角平视显示器、任务计算机等火控设备和20mm M61“火神”6管炮、AI
M-7“麻雀”以及AIM-9“响尾蛇”空对空导弹、AIM-120先进中距空对空导弹、AGM-65“幼
畜”空对地导弹、反辐射导弹和各种炸弹等武器。D型是C型的教练型,1983年首飞,1984
年9月开始交付给空军。目前C型和D型共约生产了1780架。
F—16原型机于1974年2月首飞成功,逐渐成为美国空军的主力歼击机种之一。虽然F
—16单价为2000万美元,仅为F—15的一半,但其总体性能并不比F—15差多少,除了载弹
量等个别指标低于F—15外,因研制晚于F—15,其他的指标甚至要优于F—15。
研制背景:
70年代中期,越南战争全面爆发,美国的第二代战斗机F—4等投入实战。这代飞机的
特点是强调高空高速性能和多用途,对机动性能重视不够。从实战效果来看,第二代战斗
机研制并不很成功;甚至可以说走了一段弯路。这倒并不是说它的技术水平和性能没有提
高,也不是研制工作本身有问题,而是由于对作战方式的预测与实际情况不符。于是,美
国从60年代中后期就开始考虑研制第三代战斗机。
第三代战斗机有以下一些主要设计特点:
(l)有优良的飞行性能,强调中低空跨音速机动性能和远程作战能力;
(2)机载电子设备先进,有良好的全天候作战能力,下视下射能力大为提高;
(3)机载武器毁伤威力强。有相当强的近战火力,还普遍配备了中远距全向全高度拦射
导弹;
(4)突出空战能力,但也多兼有良好的对地攻击能力;
(5)飞机的可靠性和可维护性能好,改进发展潜力大。
F-16在设计制造之初,就采用了不少新的技术,这在当时来说,也是甚为先进的。
这些新的技术主要有:边条翼。沿前机身装有大后掠角、前缘锐利的边条翼,在机翼
和机身连接部分提供可控涡流,因而即使在大迎角时也可保持附面层不分离,提高了升力
和安定性。前缘机动襟翼。这种襟冀使机翼翼型有可变弯度,在持续大过载转弯中能提高
升阻比。翼身融合体。F—16的外形据说是从50多种方案中挑选出来的,特点是机翼机身结
合处经过仔细整流,使之平滑过渡,融为一体。主要优点是减小波阻,提高升阻比和跨音
速颤振边界,增强刚度,使飞机具有良好的机动性。并且增大机内容积和减轻飞机重量。
高过载座舱。普通座椅向后倾斜12一13度,而F—16采用高过载座舱,其座椅向后倾斜
30度,脚蹬提高。这种姿势能提高飞行员抗过载能力至少0.6-1G,一般均可承受到9G,
超过原来允许的7.3g。此外,还可以维持飞行员的视觉功能。电传操纵系统.主要由信号
转换装置、飞行控制计算机、电缆和动作装置组成。这种操纵系统是将飞行员发出的操纵
信号,经过变换器变成电信号,再通过电缆直接传输到自主式舵机劝一种系统,优点是结
构简单,体积小,重量轻,易于安装,维修,改善了飞机操纵品质,提高了操纵系统的可靠
性,减轻了飞行演的工作负担。
放宽静稳定性。采用放宽静稳定性技术,即放松了对静稳定性的严格限制,气动中心
可以很靠近重心,也可以重合,甚至在重心前面。飞机的静稳定性则变得极小或不稳定.因
而飞机在低速飞行时静稳定度是负值,飞行时主要靠“增稳系统”自动控制舵面,保证稳
定飞行;在高速飞行时,飞机的静稳定度才为正值。这样做的优点是可减小尾翼尺寸,降
低结构重量和阻力,改善飞机的操纵性和机动能力。
使用复合材料。 F—16飞机的尾翼采用复合材料,比采用铝合金材料的尾翼轻30%。
F—16飞机的座舱它采用气泡式座舱盖,飞行员的视界很宽,其上半球的视野达36O度
,侧向为260度,前后为195度,侧下方40度,前下方15度。飞行员的坐椅能向后倾斜30。
这有利于提高飞行员的抗过载能力,据称其短时间的抗过载能力可达8—9g。为便于飞行员
在身体后倾状态下操纵飞机,F—16采用了前所未有的“侧杆”方案,即将驾驶杆装在坐椅
的扶手上。这样也提高了在高机动环境下,驾驶员对飞机的控制能力。 这使 F—16具有结
构重量轻,外挂载荷大,对空和对地作战能力比较好等特点。
由于F—16飞机的气动布局先进;发动机的推重比高,因而其飞行性能、尤其是机动性
能是相当不错的。F—16的最大飞行速度与大多数第二代战斗机差不太多,约在M2左右;但
其最大飞行表速大,可达1480公里/小时。由于F—16飞机的推重比大、翼载荷低,因而机
动性能相当好。F—16在M1.5前的水平增速性能是相当好的。在高度6000米时,从 M0.9
增速到M1.2仅需19秒钟,增速到M1.5需48秒钟。F—16的可用升力系数较大、翼载荷又低
,所以瞬时盘旋角速度较大。超低空低速飞行时,其瞬时盘旋角速度可达25.5度/秒。稳
定盘旋性能也较好,在飞行速度为M0.7时,其盘旋半径仅为650米。当飞行高度超过1100
0米、特别是进行超音速飞行时,其盘旋性能下降较为明显。
F—16的升限并不很高,约18000米左右,但其爬升性能很不错。在海平面,其最大爬
升率为305米/秒左右;在6000米高度,爬升率为183米/秒;高度为9000米时,其爬升率
仍达120米/秒。当速度超过M1.5、高度大于I1000米时,爬升性能下降较快。F—16飞机
的气动性能较好、机内载油系数较高、发动机的耗油率较低,因而飞机的航程较大。其不
带副油箱的航程为1825公里,外接3个副油箱时的最大转场航程为3800公里左右。执行截击
任务时的作战半径可超过900公里;空中巡逻时的作战半径为700公里左右;执行对地攻击
任务时,根据外接和飞行剖面的不同,其作战半径为440—1400公里左右。
机载设备
早期的F-16A主要设备有:APG一66脉冲多普勒雷达,下视距离37—56公里,上视距离
46—74公里;AN/ARN—108仪表着陆系统;SKN-2400惯导系统;雷达光电显示设备;中央
大气数据计算机;飞行控制计算机等。F—16A装AN/APG—66脉冲多普勒火控雷达。进行空
战时有四种工作状态,即仰视搜索和跟踪,俯视搜索和跟踪,格斗自动截获目标,自动工
作。对于雷达反射面积为5米的目标,APG—66雷达的发现距离,仰视为60—90公里,俯视
为46—65公里。对于图—95飞机这样的大型目标,其最大发现距离可达140公里左右。
在空对地工作状态,APG—66雷达有7种工作模式:空对地测距,真实波束地图测绘,
扩展的真实波束地图测绘,多普勒波速锐化,信标,图象冻结,对海搜索。而改进型的F—
16C采用AN/APG—68火控雷达,这种雷达是由APG—66发展而成的。主要是对三个部件进行
了改进,即可编程信号处理机,发射机和低脉冲重复频率组件。据称,APG—68的探测距离
比APG—66增大40%。这种雷达具有随要求和武器变化而重编程序、高分辨力地图测绘、超
视距目标识别等能力。它能与“响尾蛇”、“麻雀”、AIM—120等空对空导弹配用。在空
对空边扫描,边跟踪状态时可同时跟踪10个目标。
在使用航炮时,可先用前置角计算光学显示和快速热线显示模式。在执行对地任务时
,有8种工作状态可选用,即连续计算命中点,连续计算投点,甩投,光电式制导武器投放
,扫射,信标,目视地标点和人工方式等。此外,F-16C和F-16A相比,还多了夜间低空导
航和瞄准红外吊舱系统,显示装置和计算机也作了改进。
武器系统
F—16飞机装有1门M61A1型6管航炮,备弹515发,可与雷达和计算机配合计算前置角,
有效射程1000米左右。F—16A有9个外接点:左右翼尖各1个,左右机翼下各3个,机身腹部
1个。翼尖和机翼外测挂架只能挂装“响尾蛇”导弹,翼尖挂架最大承受过载9g,机翼外侧
挂架过载限制为5.5g。机翼中挂架可挂装格斗导弹或各种空对地武器,机翼内侧挂架可挂
装制导炸弹,核弹和常规炸弹,空对地导弹、子母弹箱和火箭弹或1个1400升的副油箱,这
2对挂架的最大承受过载均为5.5g。机身腹部挂架可挂炸弹或1个1135升的副油箱。F—16
A的最大外挂载荷为4760公斤(机油),6890公斤(机内减
F-16A的主要武器是空战武器是“响尾蛇”空对空导弹,其型号为AIM—9L,还有一种
出口型的编号为AIM—9P—3。AIM—9L的最大射程为7公里左右,最大过载26—35g,离轴发
射角正负30度,有一定购全向攻击能力,其实战战果较好,AIM—9P—3是由AIM—9或AIM—
9J改进而成,其性能不如AIM—9L。和F-16A相比,改进型的F—16C外接点的数量没有变化
,但可挂装“麻雀”中距空对空导弹。而更加先进的AIM—120先进中距空对空导弹,现已
成为F-16C/D的制式武器,F-16A/B并不能装载。F—16C桂装“蓝盾”短舱后,投放激光制导
炸弹时可由本机进行激光照射。新生产的F—16C还可使用空对舰导弹、反雷达导弹、“幼
畜”AGM—65空对地导弹等对地攻击武器。
F—16主要型别
F—16至今已有10多种改型,如单座战斗机、双座战斗/教练机,侦察机、先进技术试
验机等类别其不同的构型可能达几十种,但最主要的型别只有4种:A型,基本型;B型,双
座战斗/教练型;C型,A型的改进型;D型,B型的改进型。
F—16A/B型一起装备部队。A型与B型的比例是2:1,也就是说,每装备两架A型战斗
机,就要同时装备一架B型,主要作为教练型。最初美军装备的都是这种A/ B型战斗机。
后来经过不断改进,在1984年出型F-16A/B的改进型F—16C/D。刚一开始,美国国会不批
准向国外输出F—16A/B这样的战斗机。后来,F—16C/D诞生了,美国国会才批准向国外
销售F—16A/B战斗机。
目前美国空、海军共有F—16战斗机2800余架,大部分为F—16C/D型。第15批生产型
F一16B飞机 第15批生产型 F—16B是新一代战斗机。由于它加大了尾冀,所以在大迎角操
纵时更加安全,同时也改变了低速飞行和进场着陆时的操纵性。但是,尾翼加大也带来了
机动飞行中阻力增大的问题。F—16B战斗机在左右翼尖上各挂一枚AIM-9L“响尾蛇”空空
导弹,在翼根挂两个1400升或2271另的副油箱;翼下外挂架也可以挂载武器,机腹中心线
上的接架可挂一个1400升的副油箱,或一个AIQ一131电子对抗吊舱或一个侦察吊舱。90年
代使用的第30批生产型F—16战斗机更加先进。这批F—16将装备休斯公司的AIM—120先进
中距空空导弹和LANTIRN夜间低空导航和红外瞄准吊舱。机身的左侧装有美国空军20毫米M
61六管“火神”航炮,备弹510发。机身下部的进气道和深深的附面层吸除缝给人以深刻印
象。但是,这种装备容易吸入外来物,如果在脏跑道上起降,就可能带来问题。前机身边
条改为与座舱垂直,不但增加了机冀的升力,也改善了飞机横向安定性,这等于增加了安
定面的面积。
1975年,美国空军第一种第三代战斗机F—15服役。这是一种研制得很成功的飞机,与
上一代战斗机相比,不仅性能水平有台阶性的提高,而且作战效能明显增强,在实战中战
果累累。截至目前,F—15在空战中已取得96:0的好成绩。但是这种飞机的价格较昂贵,
即使是美国也难于承担购置大量F—15飞机的费用。美国空军为了解决经费与所需战斗机数
量之间的矛盾,提出了“高低搭配”的原则,即数量较少的高性能飞机与数量较多、性能
和价格较低的飞机配合使用。F—16飞机就成为这种低档飞机”的候选对象。
其实,F—16一开始并不是作为与F—15搭配的“低档飞机”来研制的。它是美国空军
“轻型战斗机原型机研制计划”的竞争机。1972年1月,美国空军正式提出"轻型战斗机"研
制计划,目的是验证在战斗机上采用新技术。并没打算真的搞一个投产型号.其主要技术
要求是最大飞
机速度M2,升限18000米,在9000米高度从M0.9加速到M1.5所需时间不超过1分钟,
在12000米高度、速度为M0.9时的过载为3—4g,飞机的体积小、重量轻、价格便宜。四个
月后,就从五家参加强标的公司中选定通用动力公司的401和诺斯罗普公司的P600两个方案
,并签订合同要求两家公司各制造两架原型机,进行试飞竞争.通用动力公司的4O1方案军
用编号为YF—16;诺斯罗普公司的P600军用编号为YF—17.原型机制成后,经过一年时间
的竞争试飞。
1972年4月,美国选中了通用动力公司和诺斯罗普公司的方案,并签订合同要这两家公
司各研制两架原型机进行试飞竞争。通用动力公司方案的军用编号为YF—16,诺斯罗普公
司方案的军用编号为YF—17。1974年4月,美国政府决定从YF—16和17两种原型机中选择一
种投人生产,与F—15飞机搭配使用,即充当“高低搭配”中的低档飞机。1975年1月,美
国空军宣布YF—16中选,正式确定飞机的军用编号为F—16。1978年末,F—16开始装备美
国空军,目前生产总数已达4000架左右,F-16现已成为美国空军的主力机种之一,共订购
了1859架。且向向多个国家出口,国外用户有比利时、丹麦、荷兰、娜威等四国,以及以
色列、埃及、希腊、土耳其、巴基斯坦、南朝鲜、泰国、印尼、新加坡、巴林和委内瑞拉
等.前四国还与美国合作生产.外国用户订购总数超过千架,难怪F—16有"国际战斗机"之
誉,F16生产型机 技术特点
虽说F—16是一种“低档”飞机,但这是与F—15相比而言的,从F—16本身的性能水平
来看,应当说是相当好的。“低档”的低,主要是指价格和一些性能,从技术水平来讲,
F—16不仅不低,有些方面比F—15更先进。另外,当时F—16为了降低成本,因而机载电子
设备比较简单,后几经改进其机载电子设备已日趋完善和先进,作战效能和价格也随之上
升。因而,是否还能冠以“低档”的称号,也是值得商榷的。
实战表明,F—16飞机的空战性能极佳。它问世不久,美国就把约40架F—16A式歼击机
卖给了其中东盟友以色列。素以英勇善战著称的以军飞行员很快就将这处飞机的性能发挥
得非常出色,以两次远程奔袭作战使F—16名扬四海。在海湾战争中,美国空军在实战中首
次使用了F—16。F—16名扬四海。在这场战争中部署量最多:251架;出动量最大:13480
架次;在美军飞机中出动率最高:平均每架飞机出动537次;执行任务种类最多:有战略进
攻、争夺制空权、压制防空兵器、空中遮断的近距支援,堪称是“沙漠风暴”等行动中的
一大主力。
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