制空权是现代战争争夺的主要领域,军用飞机则是承担争夺制空权的主要武器。本书针对军用飞机发展的百年历史和其诞生的经典机型,对九大类军用飞机及69种经典机型做了详细介绍和分析。包括用于低空火力支援和打击的攻击机,用于空中格斗的战斗机,用于轰炸地面、水面目标的轰炸机,用于攻击地面装甲目标的武装直升机,以及运输机、加油机、预警机、侦察机和反潜机。对每大类的军用飞机代表机型均进行了介绍。全书在强调总体介绍、注重体系完备的同时,还侧重了对每种机型的结构特性、性能、武器装备、机载设备以及作战运用和研制背景等方面的介绍,并附有340佘张图片。
本书描述既全面又简明概括,分析精辟、独到,作为军事科普读物甚为适宜,同时具一定学术价值。
一个国家的空军作战能力直接受到其战机水平的影响,它是衡量一个国家国防能力的重要指标。本书对军用飞机发展的百年历史和其诞生的经典机型做了概括性介绍,全书共分为五章,对九大类军用飞机的69种经典机型进行了详细的描述和精确分析。本书是一本难得的军事科普读物,有利于读者开阔视野,增长知识。同时,也具备一定的学术价值。
战斗机又称歼击机,第二次世界大战前曾广泛称为驱逐机(图2-1)。战斗机的主要任务,一是与敌方战斗机进行空战,夺取制空权;其次是拦截敌方轰炸机、攻击机和巡航导弹;还可携带一定数量的对地攻击武器,执行对地攻击任务。特点是机动性好,速度快,空战火力强,是航空兵进行空战的主要机种。第一次世界大战初期,法国首先在飞机上安装机枪用于空战,随后出现了专门的战斗机,受到各国的重视并获得大力发展。
一、战斗机发展历史
战斗机的发展从严格意义上说只有两个时代:活塞式时代和喷气式时代。世界上最早的战斗机是1915年初由法国制造的“莫拉纳·桑尼埃”。它是第一架装有固定式机枪的飞机,其驾驶和射击均由飞行员一人完成。为保护螺旋桨,在子弹要穿越的桨叶处用钢板包起来,起到滑弹的作用。
第二次世界大战期间,出现许多优秀战斗机,如英国的“飓风”、“喷火”;美国的P-38“闪电”(图2-2)、P-51“野马”;德国的梅塞施米特Me109;日本的“零”式(图2-3);前苏联的伊-16,雅克-1等。
1939年8月27日,德国人研制的世界上第一架涡轮喷气式战斗机——亨克尔Hel78进行了首次试飞。1941年5月15日,英国的第一架涡轮喷气式战斗机E28,E29也成功试飞。同年12月,意大利的CC-1、CC-2涡轮喷气式战斗机亦完成了从米兰至罗马的飞行。喷气式飞机的出现使战斗机进入了一个全新的时代——喷气式时代。
诞生于第二次世界大战期间的喷气式战斗机,主要作用是空中作战。但由于当时的喷气技术尚未成熟,某些性能还比不上活塞式战斗机,所以生产量不大,战绩也不显著,没有改变活塞式战斗机一统天下的局面。喷气式战斗机的真正崛起是在第二次世界大战结束之后。
二、战斗机的分代
战斗机的分代有许多不同的分法,俄罗斯将本国的战斗机分为5代,也有把世界战斗机分成6代的,但普遍的分法是将世界现役战斗机分为4代。
第一代战斗机的机载设备和武器系统简单,最大平飞速度小(不能作超音速平飞),升限、加速性和爬升率不高。第一代战斗机的代表机型有前苏联的米格-15(图2-4)、米格-17,美国的F-84、F-86等。
第二代战斗机一般是指20世纪五六十年代研制的超音速战斗机。这一代战斗机的最大特点是突破“声障”和“热障”。世界上公认的第一架超音速战斗机是美国的F-100“超佩刀”。苏联第一种超音速战斗机是米格-29。第二代战斗机的主要特点是飞得更高、更快。但是它们的缺点也很明显:一是亚音速机动性能不好,甚至还比不上第一代;二是起降滑跑距离长(多数超过1000米);三是体形小、载油系数低,航程和外挂能力明显不足;四是机载电子设备比较简单,全天候作战能力有限。这一代的代表机型较多,主要有美国的F-4、F-104、F-111(图2-5),前苏联的苏-15、米格-21、米格-23、米格-27和中国的歼-8等。
第三代战斗机无论是在技术上还是在性能上均比上一代有了很大的提高。这一代战斗机普遍采用了复合材料、铝锂合金、翼身融合体、大推重比的涡扇发动机、适合机动空战的机翼、具有下视能力的脉冲多普勒雷达、平视显示器、综合机载电子系统和火控系统、电子对抗系统等先进的技术和设备。有些第三代战斗机还装有电传操纵系统、红外线搜索/跟踪传感器、头盔瞄准具等。第三代战斗机的水平/垂直机动性、加速性、最大过载、作战半径、远距离探测能力、全向攻击能力、电子对抗能力、全天候作战能力等方面均有了大幅提高。
在第三代战斗机的发展过程中,机载武器的性能也取得了空前的进步。超视距发射使用的空对空导弹改善了抗干扰的性能和灵敏度,具备了上射和下射能力。其一般兼顾对地攻击任务,可以携带各种激光制导、电视制导、红外线制导、被动无线制导的导弹或炸弹。第三代战斗机的主要机型有美国的F-14、F-15(图2-6)、F-16、F/A-18,俄罗斯的苏-27、米格29,法国的“幻影”2000(图2-7)和德国、英国、意大利合作的“狂风”等。
第四代战斗机可以在更远距离发现并识别目标,并对多个目标进行跟踪和实施超视距攻击。为了保护自己,这些战斗机除了配备性能良好的雷达告警、导弹来袭告警、自主式电子对抗设备外,多数机型还采用了隐身措施,使之具有隐身能力。战斗机可以短距离起降,可靠性和维修性都有很大提高,而且还具有超音速巡航能力。典型的机型主要有美国的F-22(图2—8)、F-35 JSF,俄罗斯的S-47“金雕”等。
三、未来战斗机的发展
无人战斗机是未来战斗机发展的一个方向。无人战斗机的体积要比有人驾驶战斗机小很多。而且不用设计与飞行员相关的设备,如座舱、座椅、生命保障系统等,因此研制和设备维修费用大幅降低。此外,其雷达波反射面积很小,隐身效果明显。而且机动性能也有较大幅度的提高,过载能力可达15-20g(有人驾驶不能超过9g),因此可以在极短的时间内作各种规避动作,对空武器将对它无可奈何。
第二节 经典机型赏析
一、美国F-16“战隼”战斗机
F-16“战隼”(图2-9)是美国通用动力公司为美国空军研制的单发单座轻型战斗机,主要用于空战,也可用于近距空中支援,是美国空军的主力机种之一。F-16试验型飞机于1976年12月首飞,1978年底开始交付美国空军部队使用。美国空军原计划总共订购650架,截至2001年3月,共生产了2216架。执行空袭作战任务时,F-16一般以4机为基本编队,强调浅纵深作战,低空、超低空突防,中空轰炸,突击敌战役/战术目标。
1.结构及布局
F-16在总体布局上采用了随控布局中的“放宽静稳定度”技术。与常规布局相比,机翼向前移动了40.6厘米,从而使气动力中心前移,在速度为0.9马赫时静稳定度略为负值,而在速度为1.2马赫时为8%。飞机靠“增稳系统”自动控制舵面,保持稳定飞行。这样带来的好处是减小了尾翼尺寸(图2-10),降低了结构重量和阻力,改善了飞机的操纵性,同时提高了机动能力。
F-16采用半硬壳式结构,外形短粗,采用翼身融合体形式与机翼连接,使机身与机翼圆滑地结合在一起,从而减小了阻力,提高了升阻比,增加了刚度,增加了机身容积9%,并使机体减重258千克。
F-16(图2-11)采用悬臂式中单翼,平面几何形状为切角三角形,前缘后掠角40。。机翼前缘有可随迎角和马赫数的变化而自动偏转以改变机翼弯度的前缘襟翼,使飞机在大迎角时仍保持有效的升力。机翼后缘有全展长的襟副翼,它既可作为一般襟翼来增加升力,又可左右差动进行横向操纵。从翼根前缘沿机身两侧向前延伸的大后掠角边条翼可以控制涡流,提高大迎角时的升力,改善操纵性和稳定性,减小机翼面积。
F-16为全动式平尾,平面几何外形与机翼类似,下反角25°,平尾翼根整流罩后部是开裂式减速板,最大开度60°。立尾较高,安定面大,大迎角时安定性好,可防尾旋,有全展长的方向舵。垂直安定面是多梁多肋铝合金结构,蒙皮是碳纤维复合材料的。垂尾根部整流罩前边的背鳍是玻璃钢的。平尾由碳纤维复合材料的盖板、铝箔蜂窝夹芯、钛合金的梁及钢制的前缘组成。腹鳍是普通的铝合金结构。
P51-58
飞天是古代人类追求的一个美好梦想,风筝和竹蜻蜓就是载起古代中国人飞天梦想的早期产物。人类幻想飞天是因为他们羡慕鸟儿能够展翅高空,自由翱翔。自从莱特兄弟把这个梦想变成现实以来,飞机载着人类飞天的梦想快速前进,它不仅做到了飞翔于高空,如今还做到了穿越太空。可就在飞机把人类飞天之梦变成现实的同时,它也在翅膀上长上了有刺的“羽毛”。如今军用飞机正在以超乎人们想象的速度快速发展,它的机型与性能远远超越了民用飞机的发展速度。
早期的军用飞机只是从民用飞机上由人来投掷手榴弹和发射子弹来杀伤敌人。这种有效的作战方式刺激了军用飞机的发展,很快专门用于空中作战的航空机枪、航炮就装备了飞机,这些武器一般都安装在机头。接着,飞机的“肚子”也膨胀起来,里面装满了形形色色的炸弹,既有常规炸弹,也有燃烧弹、毒气弹,还有集束炸弹和精确制导炸弹。最厉害的是挂装在机翼和机腹下的各种导弹,有对地攻击的,有空中格斗的,还有巡航和洲际导弹,甚至是核弹。人类美好的飞天美梦,似乎突然变成了涂炭生灵的噩梦。飞机让人类把地球变成了村落的交通工具,也成了能把地球变成废墟的杀手。
在现代战争中,制空权已经成为与制海权和陆地控制权并列的三大军事争夺领域之一。世界各军事强国都在积极地发展军用飞机甚至是航天飞行器,而相对落后的国家也竞相投入大量的国防军费购买先进的战机。一个国家的空军作战能力直接受到其战机水平的影响,它是衡量一个国家国防能力的重要指标。
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编者
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——《航空知识》杂志社社长 刘德生
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——《兵器知识》杂志社主编 瞿雁冰