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    “蜂”起云涌——浅析F/A-18战机

    2022-10-25 10:36:16 来源:

    作者:刘凯予 董伟程 郭子涵 王鹏宇

    风靡全球的电影《变形金刚》中,汽车人“大黄蜂”无坚不摧、战无不胜。同样在现实里,美国海军的航母甲板上,也有这样一群“大黄蜂”战斗机叱咤风云,翱翔天际,成为海天战场上的尖刀利刃。

    一、   群“蜂”飞舞——明星家族发展历史

    上个世纪七、八十年代,随着越战的结束,美国海军倾向于列装双发战斗机,同时美国国会为了减少军费预算开支,计划在原先的YF-17眼镜蛇战机的基础上进行改进,开发出一款新型战机以满足海军的多功能用途的要求,从而取代研发新飞机的计划。于是诺斯罗普公司、麦道公司以及波音公司相互合作,将开发战斗机版的F-18和攻击机版的A-18计划合二为一,研发YF-17的舰载型,使新机型能够胜任执行对空与对地兼顾的双重任务,F/A-18“大黄蜂”战机由此诞生。

    图1为满载武器的F/A-18战机

    F/A-18第一架原型机于1978年11月首次试飞,1980年5月开始交付美国海军使用,1983年正式进入海军服役。作为美国军方第一架同时拥有战斗机与攻击机身份的机种,其崛起之路却是忍辱负重。自它交付之日起,便暴露出很多缺陷与不足,例如不具备超音速拦截能力,不具备多目标攻击能力,也无法在夜间进行精准攻击,无法为舰队提供空中掩护等。并且在当时,F-14“雄猫”战斗机无疑是美军航母上耀眼的明星,是绝对的主角,所以F/A-18“大黄蜂”只能在一旁充当绿叶,成为配角,一度受到冷落。

    进入九十年代以后,世界形势发生了重大变化,美国航母的定位、用途以及所面临的威胁都出现了极大改变,对舰载机的要求也与过去不同。同时随着F/A-18不断进行改进,其性能表现愈发稳定出色,开始在多个重要行动中崭露头角。较低的生产成本、更完备的多用途能力、更强大的适用水平也让它稳扎稳打,最终替代了F-14,登上了美军舰载机的王座。

    F/A-18战机发展至今已诞生出6种主要的衍生版本,分别是单座的F/A-18A与F/A-18C以及对应的双座教练机型F/A-18B和F/A-18D,而最新款的E/F型实质上可认为是经过重大修改调整后的新机种,所以也被称作“超级大黄蜂”。相较于单座的A、C型,B型机的主要用途是为了训练使用,但比起一般的教练机,双座的F/A-18仍然拥有完整的作战能力。而D型实际常被用来进行作战任务,担任一些像是战术空中管制、前线空中管制或是战术侦察任务等需要较多人力资源的特殊任务。至于E/F“超级大黄蜂”型,经过改进升级,既保持了中型舰载机的尺寸优势,又保持了重型舰载机的性能优势,到现在仍是美国海军舰载机中的主力机型。

    图2为F/A-18家族

    二、长“蜂”破浪——新型战场下的海空利器

    F/A-18“大黄蜂”在世代上属于美国第三代战斗机,具备优秀的对空、对地和对海攻击能力。基于这个原因,作为美国海军最重要的舰载机,在F-14战机退役后,它们就一直是美军航母舰载机联队的骨干中坚力量,已经垄断了美国海军航母的甲板,成为美国海军航空兵的战术打击主力。

    F/A-18的设计理念是作为一款超音速多用途战斗机,既适用于制空拦截作战,也适合挂载大型导弹执行对地对海攻击作战。其主要特点是可靠性和维护性好,F/A-18的机体的使用寿命为6000个飞行小时,机载电子设备的平均故障间隔为30个飞行小时,雷达的平均故障间隔时间为100小时,且电子设备和消耗器材中98%有自检能力。这使得它的可靠性和可维修性出类拔萃。

    除了使用寿命的改进外,F/A-18还采用了全新的动力装置和航电系统,YF-17安装的是带增稳系统的机械式飞行控制装置,而F-18搭载的是数字式电传操纵系统,在飞行过程中几乎没有迎角限制,在低速飞行时更加灵活敏捷。同时优异的低速性能、较高的巡航效率、更好的起落效率、更好的挂架布局也是其获得美国海军青睐的重要原因。

    图3为F/A-18进行拦阻着舰训练

    而F/A-18E/F BlockⅢ型,又被称为“超级大黄蜂”,是F/A-18系列诞生以来的又一次重大改进,也是其战机家族中最先进的改进型号。新一代“超级大黄蜂”主要在以下几个方面进行了调整与增强:

    一是机翼机身延长并安装了保形油箱。与之前的版本相比,新一代“超级大黄蜂”尺寸和长度增加,相应的起飞重量加大,而机身的延长意味着载油能力的提升,能携带更多的副油箱。当外挂副油箱时,F/A-18E的载油量比C型多了约3吨,这使得“超级大黄蜂”的航程和续航能力大大增强,作战半径得到提升。经过测试,该战机有效航程增加了241公里,总航程已超过了3500公里。

    二是更换了座舱显示器和配备新式计算机和通讯链路。“超级大黄蜂”的飞控制动器采用直接电气连接,取代了“老式大黄蜂”上的手控恢复操作。且其线传飞行控制系统采用的是四通道,与以往相比也提高了可靠性。

    三是换装了新型涡扇发动机。F414涡扇发动机不仅提高了燃油效率,更使“超级大黄蜂”拥有更大的载重量和推进力。与D型大黄蜂相比,它的发动机进气口也被完全重新设计,采用了菱形的加莱特式进气道,在大迎角飞行时能让发动机获得更大的进氧量,提高了战斗机的作战能力。

    四是增强了侦察能力和生存性能。“超级大黄蜂”并非隐身战斗机,但其配置采用了隐身外形设计,不仅减小了雷达截面积,还通过机翼前缘采用碳纤维蒙皮、机身关键区域涂敷吸波材料、发动机进气道设置雷达屏障等手段使其具备了一定的隐身能力。同时新型大黄蜂还换装了主动相控阵雷达,提升了超视距作战和战场环境感知的能力。

    总体来看,F/A-18E/F“超级大黄蜂”攻击战斗机是一种经过实战验证的多功能战斗机。作为“大黄蜂”的深度改进型,它可以加挂电子干扰吊舱、光学探测器、全天候精确制导武器等,是信息化条件下电子战能力突出的人机工程。最重要的是其最新的合成网络系统可以提供超强的协同作战能力和战场态势感知能力,在与地面部队和海上战舰进行协同作战的过程中可以进行直接通联,将在战场侦察和火力投射方面发挥至关重要的作用。

    三、“蜂”驰电掣——制胜未来海空战场

    经过此次升级后,F/A-18E/F一直处于世界舰载机中的领先水平。但受到机体基础设计的限制,很难显著提高“超级大黄蜂”的隐身性能,其发展前景和提升空间不大。而且从美国海军的发展计划来看,有隐形需求的任务主要由F-35C来承担。但由于其出色的综合能力和较低的成本,“超级大黄蜂”战机仍是美军舰载机体系中的中流砥柱。在未来一段时间内,美军预计在航母上按一定比例混载F-35C和F/A-18E/F,两者各司其职,相互补充。但F/A-18E/F很难代替F-35C执行突破多层次综合防空系统的任务,所以其主要作用是用于火力投送,以及代替隐形机进行侦察、预警等一般任务,从而减轻空中压力。

    图4为F/A-18战机飞行画面

    另外,美国海军已建立了一个名为NIFC-CA的总体数据共享网络,其实质是“海军综合火力控制-防空系统”。各种作战平台正在逐步整合进该系统当中,它将采用分布式作战的理念,通过数据链路和协同将众多舰艇、无人机、反导设备等军事装备连接成网,进行协同探测、协同定位、协同攻击。通过陆、海、空、天多种维度组建一个满足不同需求、不同环境的作战体系,增强战场整体态势感知能力和作战效能。而此次提升了信息化水平的新一代“超级大黄蜂”,将发挥先进的网络作战能力,在未来5至10年里与五代机协同作战,并作为一个战场单元和节点,融入到海军的新型网络化作战系统中去,助力构建新型海空一体打击体系,为战争带来更多选择和可能。

    (责任编辑许朝)
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