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美國首架F-35B生産型戰機下綫儀式。(資料圖)
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文/張鵬翼
美國的JSF聯合攻擊戰鬥機計劃包括主要裝備空軍的常規起降型(CTOL),F一35A;主要裝備海軍陸戰隊的短距起飛/垂直降落型(STOVL),F一35B;主要裝備海軍的艦載型(CV),F一35C。其中F一35B不僅是整個JSF計劃中最具特色的一個型號,而且隨其下綫、試飛、量産和出口後,將對美國海軍陸戰隊以及獲得該機的其他國家海軍作戰能力産生重要的影響。
F-35B的技術特征
優越的短距起飛/垂直降落性能F一35B在外型上和F一35A十分接近,外部尺寸爲:翼展10.67米;機長15.67米;機翼面積42.74平方米。F一35B目前的設計空重爲14.6噸,超重較多,大約還有1.2噸的减重餘地,最終達到的空重約爲13.5噸。F一35B爲了實現短距起飛/垂直降落的能力,采用了獨特的升力風扇設計。駕駛艙後面的機身里裝了一台升力風扇,用傳動軸和發動機連接,依靠發動機來驅動。
在飛機平飛的時候,主發動機與升力風扇的連接斷開,發動機向後噴氣産生推力,和普通的飛機沒什麽區別。當飛機轉入升力模式時,主發動機與升力風扇間的離合器閉合,主發動機的渦輪通過傳動軸帶動升力風扇高速旋轉,向下吹氣,在飛機前部産生一個向上的升力。同時,發動機的噴管向下旋轉到垂直方向,在飛機尾部也産生一個升力。從發動機還引出兩個噴氣管到機翼下面(左右各一個),這兩個噴氣管也通過向下噴氣産生升力。飛機通過四個位置的升力來保持平衡。
這種升力模式與傳統的垂直起降飛機不同。比如AV一8B飛機,發動機安裝點比較接近機身中部,發動機通過四個可轉向的噴管向下噴氣,産生升力。因爲向下噴出的是直接從發動機出來的熱空氣,對地面或者飛行甲板燒蝕很嚴重。另外,噴氣口接近機身中部,噴出的熱空氣很容易被飛機的進氣口吸入,造成發動機工作失常。而F一35B通過升力風扇噴出的是冷空氣,中和了尾噴管噴出的熱空氣,降低了噴氣溫度。而且冷空氣位于機身中部,隔離了由尾噴管噴出的熱空氣,使之不會被進氣道吸人。
飛機在垂直降落和空中懸停時,氣動操縱舵面完全失效,靠各個噴管的調節來控制飛機,稍有失誤即可能導致飛機失去平衡。因此垂直起降飛機的飛行安全問題非常嚴重,AV一8B飛機的飛行事故率就很高,操縱也很複雜。由于飛控系統的進步,F一35B在升力模式的操縱比較簡單,飛行員只需要發出指令,具體的調節由飛控系統自動完成,因此F一35B的飛行控制遠比AV一8B方便可靠。
F一35采用一台F一135發動機。在平飛狀態時,該發動機的最大推力達到19噸。在升力模式,可以提供總計約17.8噸的升力。F-35可以在100米長的跑道上短距起飛,當飛機速度達到150千米/小時的時候,發動機開始轉入升力模式,使飛機升離地面。按照一般飛機的起飛速度衡量,此時由空氣動力産生的升力約爲正常起飛重量的1/5,加上升力風扇和發動機産生的升力,推測F-35B在短距起飛狀態下的正常起飛重量爲22~23噸。假設F-35B實現了13.5噸的空重設計目標,其機內燃油設計爲6350千克,則F-35B在短距起飛狀態下的有效載荷約爲2~3噸。
F-35B有兩個機內彈艙,每個彈艙能携帶一枚1000磅(454千克級)以內的炸彈和一枚AIM一120空空導彈。如果F一35B只携帶機內燃油和彈艙內武器,則可以保持隱身性能,此時它的起飛重量約爲21噸。其起飛重量約爲F一16A的一倍(F一16A爲10800千克),機內燃油量也爲F-16A的一倍(F一16A爲3160千克)。F-16A僅携帶機內燃油的時候作戰半徑約500千米,因此可以推測F一35B僅携帶機內燃油的時候作戰半徑不低于這個水平。 AV一8B在短距起降狀態可以達到的最大起飛重量爲14噸,而F一35B的升力約爲AV一8B的2倍,機翼面積爲1.6倍,由此推測,F-35在短距起飛狀態下的最大起飛重量可以達到25~27噸。在這種情况下,如果F一35携帶兩個426加侖(1612升)的副油箱,則還能載彈3~5噸。如果F-35B載彈3噸,假設F一35B的耗油水平和F一16A接近,則F一35B的作戰半徑超過900千米。不過此時F一35B失去了隱身性能。F-35B在短距起飛狀態下,載彈量和作戰半徑都不亞于中輕型常規起飛戰鬥機,因此具有很强的作戰能力。 隱身性能和信息化優勢除了具有優越的短距起飛/垂直降落性能外,F-35還具有很强的空戰和對地攻擊性能。 |