zt 细说F-35(超级组图)

猪钢鬃 (2008-07-25 12:59:07) 评论 (2)

细说F-35(一):F-35B成功首飞 性能卓越令航空界惊叹

F-35B成功完成首飞 将成美军未来空战"主力杀手"
2008年06月16日 09:42:11  来源:新华网

 

飞行状态中的F-35B联合攻击机[资料图片]

    在美国主导、多国参与合作的“联合攻击战斗机”(JSF)开发计划里,JSF战机包括常规起降型F-35A、短距/垂直起降型F-35B和舰载型F-35C。在这3种战机中,F-35B短距/垂直起降型战斗机被视为“未来空战主力杀手”,是设计难度最大、性能最佳的机型。
   
2007年12月18日,首架F一35B联合攻击战斗机在洛克希德·马丁公司设在克萨斯州沃斯堡工厂下线。日前,F-35B成功完成首飞,受到国际媒体的广泛关注。

一、F-35B成功完成首飞 2012年形成战力

     首飞情况与预测的一样

    据美国《洛·马公司网站》11日报道,洛·马公司领导研制的F-35B短距起飞/垂直降落(STOVL)型联合攻击战斗机(JSF)于11日上午成功完成首飞,地点在洛·马公司的沃斯堡工厂。首飞的F-35B编号为BF-1,该机在首飞中以常规方式起飞和降落;该机的STOVL飞行试验将从明年初开始。

    驾驶该机的是英国BAE系统公司(F-35项目组成员)的Tomlinson,他曾经是英国空军的“鹞”式飞机飞行员。首飞中飞机飞至4572米的高度,完成了一系列操纵试验、发动机功率转换和分系统检查。Tomlinson说:“首飞情况与我们根据模拟器和试飞F-35A的情况所作出的预测一致。”

     将在三种型号中率先形成战力

    F-35B是三种JSF型号中第二个首飞的,F-35A常规起降型率先于2006年12月首飞,第三种型号F-35C舰载型定于明年首飞。

    F-35B的特点之一是具备以前飞机不曾拥有的组合性能,即隐身、超声速和基于STOVL的灵活性。此外,BF-1是第一架具备了减重设计特点的JSF飞机。与F-35A不同的是,F-35B在座舱后装有一台升力风扇,在STOVL飞行状态下使用。F-35B将在三种JSF型别中率先于2012年达到初始作战能力。(中国航空工业发展研究中心 姜曙光)

 

二、F-35B有三大亮点 性能远超"鹞"式战机

F-35B STOVL型联合攻击战机空中飞行

    2004年11月末,F-35B原型机完成了飞行性能测试。飞行员兴奋地告诉人们:F-35B与“鹞”式短距‘垂直起降战斗机相比真有天壤之别。

     飞行控制系统先进

    驾驶“鹞”式要飞行员高度集中精力去逐个地完成多道操作程序,从操纵方向舵到踏板、操纵杆、节流阀到喷嘴角度控制等复杂装置,费神费力。

    可驾驶F-35B原型机就有了轻松的感觉。飞行员只要把飞机去向告诉飞行控制计算机系统。这个系统就会很快拿出产生推力的方案,自动调整推力喷管角度、喷气和控制空气动力。飞行员根据显示屏显示的要求摁几下按钮就能驾驭F-35B垂直起降或高速平飞了。

    这位飞行员感受的仅是F-35B飞行控制系统的先进性。F-35B是多种高新技术的大汇合。多门多类的新技术在F-35B上展现自己的色彩,令人眼花缭乱。

    诸如,一种新的3M聚合物薄膜被巧妙地置于F-35B的蒙皮上,取代了现今飞机普遍使用的那种表面涂漆,为此每架F-35B节省了300公斤的昂贵涂料。F-35B机体采用了洛-马公司“臭鼬”工厂与埃斯特莱因技术公司合作研制的耐高温隐形材料,可克服以往隐形材料遇到高温时产生退化的缺陷。

     发动机是亮点

    F136的发动机是F-35B的一大闪光点。它是种智能型发动机,不但能提供等于“鹞”式1.9倍的强大动力、178千牛的升力,而且维修方便。

    发动机部件具有通用性特点,多数零部件都能在不到20分钟时间内更换完毕。

    它产生废气少,着陆安全性更好。

    F136发动机配置计算机管理系统。它可在故障发生前感受到故障,并且能自动补偿受损的电子部件,使发动机继续工作。当故障发生时,F136发动机管理系统会自动向指挥基地报告故障情况,以利于基地维修人员在飞机着陆后迅速抢修。

     两级对转升力风扇让国际航空界惊叹

    现役的“鹞”式短距/垂直起降战斗机为了吸进足够的空气进行垂直飞行,要靠机身两侧的那两个外形特别显眼的巨大进气道。这巨大进气道确实帮助“鹞”实现了垂直飞行,但“鹞”也因此很难再实现超声速飞行,代价可谓不小。

    F-35B体型、体重都比“鹞”大,如果要通过加大进气道来获得垂直飞行能力,那进气道就会大得让飞机自身接受不了。此路不通。于是,又一项重大新设计被逼出来了,这便是两级对转升力风扇。

    两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置,是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部,可提供44.5千牛的附加推力,所以使主发动机能在较低温度下以较小的负荷运转,从而提高了可靠性和使用寿命。F-35B的垂直升力主要靠机上装置的两级对转升力风扇提供,它的进气道自然就可以设计得比较小。

    这种令国际航空界惊叹的新奇升力风扇是F-35B的一大看点。两级对转升力风扇可以使足够的空气转变为战机悬停所需的垂直气流而无须增加发动机风扇的截面,进而避免了飞机在超声速飞行时所产生的阻力。 (参见:《美国F-35B短距/垂直起降战斗机[附图]》)

    其他先进性能

    F-35B是多种高新技术的大汇合,众多新技术在F-35B上“大显身手”,令人眼花缭乱。一种新的3M聚合物薄膜被巧妙地置于F-35B的蒙皮上,取代了现今飞机普遍使用的那种表面涂漆,为此每架F-35B就节省了300公斤的昂贵涂料。F-35B机体采用了洛·马公司“臭鼬”工厂与埃斯特莱因技术公司合作研制的耐高温隐形材料,可克服以往隐形材料遇到高温时产生退化的缺陷。

    F-35B的雷达反射截面很小,可携带许多先进武器,进行对地对海攻击和空战等。

    F-35B还可进行空中加油,采用的雷达技术含量与美国空军最先进的F-22隐形战斗机相差无几。

    F-35B还将挂载新的武器,可能在机内携带两枚微型联合防空区外发射空地导弹,也可能挂载小型巡航导弹(SMACM),它具备在各种天气情况下打击移动目标的能力,射程达450公里。F-35B战斗机能够挂载8枚SMACM巡航导弹(参见:《F-35B将成美军利器 其他战机均无此飞行能力》) 

 

三、超重成问题 首飞曾因事故推迟

F-18D大黄蜂战机伴飞F-35B联合攻击机.

     F-35B拼命“减肥”

    F-35B设计上也有一些漏洞尚待弥补,例如超重问题。

    超重问题绝非小事,它甚至能决定F-35B的生命。如果克服不了“体重超标”障碍,装满燃油和武器的F-35B就不能完成短矩起飞和垂直起降动作。

    JSF项目组一直试图通过缩小机载武器口径、改用小直径炸弹和调整推进系统、增大推动力来解决超重问题。这样,机载“联合攻击弹药”由原计划908公斤降到454公斤,加上其他减重措施,F-35B总共减重可达1.352吨。

     首飞曾因事故推迟

    2008年2月,洛克希德·马丁公司F-35的普惠公司F135动力装置2月4日遭到第2次涡轮叶片破坏,同一天,美国国防部力图第三次取消通用电气/罗罗公司F136替换发动机。

   6月,洛克西德·马丁公司发言人John Smith证实,5月30日,BF-1在尝试80节(148KM/H)滑跑时一个机轮发生爆胎,原因是与上次试验间隔太短,最终的滑跑试验速度达到110节(204KM/H)。

 

四、单价3250万美元 市场前景看好

    2007年12月18日,首架F一35B联合攻击战斗机在洛克希德·马丁公司设在克萨斯州沃斯堡工厂下线[资料图片

     美海空军都要采购F-35B

     F-35B的一系列性能测验给它的开发者、支持者和买家带来了信心。

    在“联合攻击战斗机”计划开发之初,F-35B只是为美海军陆战队设计的,但其原型机几番亮相后,它的优异性能和3250万美元的身价吸引了美国空军和英国海军的注意。美海军陆战队希望能在2008年接收首架F-35B,到2020年共接收420架F-35B,主要执行近距离空对地支援、滩头支援和战场攻击任务。

    美国空军历经阿富汗战争和伊拉克战争,迫切感到需要一种不管是在沙滩上、城市广场或开阔地上,还是远离内陆的偏僻场所都能起飞执行任务的新一代作战飞机。在2010年到2020年,美国空军将采购250架F-35B。

     以色列要放弃F-35A 转买F-35B

    根据以色列最近制订的5年计划,首支JSF中队的25架飞机所需资金得到落实,首批订单将于明年正式确定。以色列空军希望最终能获得100架以上的新型隐身战斗机,按原计划所有这些飞机的型别将为F-35A CTOL型。但是由于最近来自南部加沙地区、北部黎巴嫩的导弹威胁迅速增加(最严重的情况是威胁来自西海岸,对方将会具备直接打击以色列心脏地带的能力),导致空军基地内的机场跑道非常容易受到攻击,因此以色列军方认为将采购的JSF战斗机型别改为STOVL型可能更为合适。






细说F-35(二):设计超俗 将成未来战机市场唯一选择?

F-35设计理念超俗 将成未来战机市场唯一选择?
2008年07月20日 11:05:54  来源:《世界军事》杂志

编者按:近日,美国防部高级官员向外界透露,新加坡未来可能准备采购100架洛克希德·马丁公司制造的F-35“闪电II”联合攻击战斗机(JSF)。
    F-35究竟有何神奇之处,引得这么多国家和地区争相购买?就让我们来揭开“闪电II”的秘密。

一、超俗的设计理念

F-35战斗机[资料图片]

F-35战斗机[资料图片]

    1996年,当美国空军提出JSF“联合攻击战斗机”概念时,引来一片诧异之声。时隔十年的2006年12月,JSF计划的定型机F-35首飞成功。

    新型战斗机要实现“三合一”

    新型战斗机设想实现“三合一”:空军常规起降型、海军弹射起飞/阻拦降落舰载机型、海军陆战队垂直起降型。

    而且JSF计划设想不同型号在一条生产线组装,包括发动机在内的大部分零部件达到通用,并将每架飞机的成本控制在2500万美元。

    同时,JSF还具备隐形、超音速及高机动性能,此外还要可靠性好,并能适合陆、海、空不同作战任务的需要。

    “三合一”的构想看似简单,实际不然。舰载机和常规起降飞机尚可通用研制,垂直起降型就困难多了。在波音公司X-32和洛克希德-马丁公司X-35出台之前,世界上所有现役的垂直起降战斗机,如“鹞”、“海鹞”、“铁匠”,速度均未超过音速,空战性能低劣。但波音和洛-马在短短5年内,各自设计了一款优秀战机,它们的垂直起降型轻松突破了音速,战斗性能不在最先进的第三代战斗机之下!

    发动机一直是JSF研制的重点。发展一种三军通用的发动机,并适用于垂直起降飞机,研制难度可想而知。所以从某种意义上说,发动机制造商普-惠公司才是更大的赢家。

    F-35具有成本优势  

    JSF在结构上采用了模块化设计,各种型号之间的维修更加简便。而生产大量相同的部件既能降低成本,又方便后勤保障。此外,庞大的采购数量会进一步降低单机成本。如此种种优秀 “基因”,使得F-35很容易成为世界战机市场的宠儿。

    作为美国第4代主战飞机的F-35,在未来20年将全面取代现役的F-16、F-18等各型战斗机,做到真正的三军合一。

    在JSF项目中,4个等级的国际合作形式,充分展现了美国的全球战略思维与具体项目细节的完美结合。除美国外,参与该项目的还有英国、挪威、丹麦、荷兰、加拿大、以色列、新加坡和土耳其。

    众多国家的参与,不仅分担了部分研制费用,降低研制成本,缩短研制周期。更重要的是,所有参与研制的国家,都将成为F-35的主顾和市场推销人。

    如果F-35在经济性、通用性和作战能力之间达到前所未有的高度,那么大多数国家必将只有一种选择--F-35。


 

二、综合的性能优势

F-35战斗机[资料图片]

F-35战斗机空中加油[资料图片]

    综合的优势有研究数据显示:F-35与最便宜的三代机苏-27(3000万美元)的空战效能对比,在仅考虑常规性能时为0.8∶1。在技术使用上,F-35的结构监测系统比EF2000更先进,连天价的F-22目前都没有装备此系统。

    隐身设计

    F-35的隐身设计借鉴了F-22的很多技术与经验,其RCS(雷达反射面积)分析和计算,采用整机计算机模拟(综合了进气道、吸波材料/结构等的影响),比F-117A的分段模拟后合成更先进、全面和精确,同时可以保证机体表面采用连续曲面设计。该机的头向RCS约为0.065平方米,比苏-27、F-15(空机前向RCS均超过10平方米)低两个数量级。由于F-35武器采用内挂方式,不会引起RCS增大,隐身优势将更明显。

    在红外隐身方面,从一些资料可推断出该机在推力损失仅有2%-3%的情况下,将尾喷管3-5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%-90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。

    F-35的隐身设计,不仅减小了被发现的距离,还使全机雷达散射及红外辐射中心发生改变,导致来袭导弹的脱靶率增大。这样该机的主动干扰机、光纤拖曳式雷达诱饵、先进的红外诱饵弹等对抗设备也更容易奏效。根据有关模型进行计算,取F-35的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出5倍左右。

    机载电子系统

    F-35有四大关键机载电子系统——诺斯罗普-格鲁曼公司的AN/APG-81有源相控阵雷达和光电分布式孔径系统(EODAS)、英航宇系统公司的综合电子战系统及洛-马公司的光电瞄准系统(EOTS)。

    其中EODAS由分布在F-35机身的6套光电探测装置组成,可实现360°的环视视场,图像投射到头盔面罩上,使飞行员能通过自己的眼睛,“穿透”各种障碍看到广域外景图像。EOTS则是一个高性能的、轻型多功能系统,包括一个第3代凝视型前视红外(FLIR)系统,可以在防区外距离上,对目标进行精确探测和识别。

     此外,EOTS还具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示、测距和激光点跟踪功能。

     F-35将成战机市场宠儿

     在未来的战场上,F-35将与F-22联手,形成高低搭配。当F-22清除了敌方战机以及地空导弹的威胁后,F-35将携载导弹对分散的地面目标实施全天候精确打击。与以往不同的是,F-35具有很强的隐身能力,可像F-117战斗机那样隐身突防。

     JSF计划实施的时间很短,可F-35却承载和实现了最多的期望。反观其它国家,法国在谋求“欧洲战斗机”主导权未果的情况下,单枪匹马地推出了"阵风",性能远不及F-35,而成本却是F-35的3倍还多。

    其他几个花了大价钱研制EF2000的欧洲国家,也是满心的伤感。印度LCA计划折腾了很多年,是否能达到第三代战斗机的水平尚不敢说。

    价廉物美的F-35,在正式投产后具备抢占世界战机市场的最大份额的潜力。

 

三、连锁的冲击

美军F-35联合攻击战斗机 [资料图片]

    未来10年,将是包括中国周边在内的世界各地区战斗机现代化的高潮时期。在现有技术条件下,三代机的改进型能否有效地与四代机对抗呢?人们仅能从大量的作战模拟分析、计算与仿真中进行推测。

    至于三代机以“网络中心战”(NCW)模式与四代机对抗,或越过四代机直接发展无人作战飞机,这些也都是纸上谈兵的想法。

    毋庸置疑的是,在一个作战体系当中,四代机的存在,可极大地增强体系的攻防能力。

    例如:可完成偷袭对方预警指挥机这样的高难度空战任务。美国ATF(F-22)的正式研制目标就是取代F-15,有效压制俄罗斯苏-27以及其他国家新型战斗机未来的空中威胁,确保夺取绝对的空中优势;后来鉴于成本才拓展为多用途战斗机。

     而F-35从一开始就是作为对地攻击的多用途战斗机研制的,可以承担国土的防空任务并具备卓越的多用途能力。

    美国空军要求四代机应具备有足以"飞越整个战区"的航程。洛-马公布的数据显示: F-35A/C内部载油量超过8000公斤,F-35B也超过5897公斤。这种所谓的四代低档机的载油量,都与F-15C/D的6103公斤(不携带保形油箱时)相当。加上发动机耗油率较低,F-35的航程和作战半径不会低于三代重型机。此外,F-35的航电系统在体积、重量上,都比F-22明显降低的情况下却有更强的功能。

    F-35将典型四代机所应具有的"4S"特性--隐身、超音速巡航、超机动性、短距起降性能,进行了最大化的展示。其中前两点是未来决定制空权的关键。在超机动性方面,先进空空导弹已基本实现全向攻击,并能与头盔瞄准/显示系统交联攻击大离轴目标,所以机载武器的重要性将大于载机平台所具有的高机动能力。

    从上述内容来看,F-35战机的性价比明显超出同为四代机的F-22,也超出其他大多数型号的三代机。而F-22作为美军未来20年的主力重型战机,包含太多高端保密技术,短期内出口的可能性很低,所以F-35便成了一系列靠美系装备武装自己军队的国家的不二选择。

     除了F-35计划的合作伙伴国家以外,还有韩国、以色列、西班牙等国,也提出购买F-35以更换目前装备的战斗机。目前各国预购F-35总数已超过3000架,可以想象在未来的20年内,F-35很可能成为世界上装备规模最大的战斗机家族。

     本文原载于《世界军事》杂志2006年5月刊。原文标题:《F-35来了》。

    作者:罗尔文 庞边;编辑:岳正。






细说F-35(三):座舱设计比其他飞机领先一代

座舱设计比其他飞机领先一代
2008年07月21日 08:46:55  来源:《世界军事》杂志


编者按 日前有消息称新加坡要买100架F-35战机,F-35--这一由美国牵头、多国联合研制的联合攻击战斗机再次引起了人们的注意。
    在之前的文章里,我们笼统地介绍了F-35的设计理念、综合性能以及对世界战机市场带来的影响(参见:《细说F-35(一):F-35B成功首飞 性能卓越令航空界惊叹》《细说F-35(二):设计超俗 将成未来战机市场唯一选择?》)。在今天的文章里,我们将仔细讲解F-35的座舱设计。

一、飞行员面对巨型PDA

F-35战机先进驾驶舱全景图

    走在北京、上海等地CBD地区,不时可以看到西装革履的商务人士,穿行于高楼大厦之间,手拿PDA手机与客户进行的交流。相比传统的键盘等输入设备,PDA依靠轻便、快捷的触摸屏技术,极大地提高了工作效率。

    而在F-35的座舱中,飞行员面对的,就是一块显示面积高达20×50厘米的巨型PDA。  

    1、液晶屏:显示面积超过F-22

    不论罗盘、水平位置仪,还是速度表、高度表,老式的仪表统统在F-35的座舱中消失了,取而代之的是一块大型液晶显示屏。这种显示器相比老式的MFD显示装置,不但可以显示更多的信息,而且色彩更为丰富。

F-35座舱的液晶显示屏,很像彩电。

    由于液晶强度不如传统的CRT显示器,因此F-35的显示屏实际是由2块20×25厘米显示器组成。相比之下,F-22一共装备了3块液晶显示屏--两块17×17厘米和一块20×20厘米。在显示面积上,"闪电"Ⅱ已经超过了"猛禽"。

    2、触摸屏: 最大程度显示“最重要的”信息

    值得称道的,还不止更大的显示面积。F-35的显示装置创造性地使用了触摸式显示技术。

    F-35首席试飞员比利斯曾经参与过F-117的研制,并试飞过F-22。他介绍说,F-22的原型机上曾经用过触摸显示技术,但相关的技术还没有成熟,所以正式生产型上并没有使用这项技术。到了F-35研发的时代,触摸屏技术已经相当成熟,极大地减轻了飞行员的操作负担。

 F-35战机座舱整体显示系统

    例如,飞行员在进行飞行控制系统检测或者选择进行空中加油,过去要在丛林般的开关中扳动好几个按钮。但是现在,全都可以通过触摸屏幕来解决。除此以外,所有的无线电通讯、任务系统计算机、敌我识别以及导航控制也都可以通过触摸屏实现。而且飞行员还可以根据情况的需要,自行定制和分割F-35的显示屏。例如两个20×25厘米窗口,或者四个10×25厘米窗口,或者更多的"Windows"组合。

    驾驶过F-35的试飞员都反映,这样可以最大程度上显示最重要的信息,例如来袭的导弹或者急需打击的目标。

    F-35显示界面的先进性是由其复杂的任务决定的。与争夺空中优势的F-22不同,F-35的任务涵盖范围更广。飞行员不再是简单的驾驶员,而是更高级的空中战术决策者。F-35的设计者认为,战斗机越来越复杂,向飞行员展示所有系统的情况和工作状态只能使人疲于奔命。

    而作为空中决策者的工作界面,F-35的显示装置突出态势感知,确保飞行员能得到最为需要的信息,而不是迷失在布满机关的座舱里。

    大型液晶显示器丰富的色彩为态势感知提供了有效支持。例如友好的目标用绿色显示,疑似目标用黄色,敌人用红色,此外还应用到了蓝色、紫红色以及灰色来显示不同子系统,比如燃料,飞行控制,还有武器。

   现在唯一值得关注的就是有效性的问题。一旦触摸屏失效怎么办。如果其中的一块20×25厘米的触摸屏失效,所有的信息将自动转换到另一块屏幕上。与此同时,第二块屏幕将保持原来的显示风格。

    精心设计的人机界面,使从一种座舱任务转换到另一种座舱任务显得十分自然,并且同时对座舱进行了有效的重新配置。飞行员可以很快适应任务的内容。

    不过,如果两块显示屏同时失效,F-35该怎样应付,洛-马公司还没有披露更多的详情。

3、设计理念:以飞行员为中心

    以用户需要为准不同于以往的飞机,F-35座舱设计的最初阶段就参考了大量飞行员的意见。

    空军中校杰夫·卡内斯,曾经飞过F/A-18"大黄蜂"和"鹞"式。他就是设计与测试F-35座舱的高层小组的成员。用他的话说,F-35的座舱设计不但要从美国空军、海军、海军陆战队飞行员的角度出发,同样要从英国、加拿大、丹麦、挪威、荷兰、意大利、土耳其,还有澳大利亚等国的飞行员角度出发。

F-35生产型试飞

    F-35的常规型和垂直起降型就各有特点。各国飞行员身高不同,F-35座舱可以根据飞行员体态从矮小(高1.4米、重45公斤)到高大(高1.95米、重113公斤)进行调整。驾驶飞机要靠驾驶杆和油门。F-35驾驶杆和油门的设计充分体现了以飞行员为中心的思想。为了适应不同国家飞行员体型和臂长,F-35右侧的油门杆和左侧驾驶杆的位置可以进行相应的调整。在高速机动的作战中,飞行员可能无法接触触摸屏,那么就可以通过油门杆和驾驶杆上的控制器来打开和关闭不同的显示模式,实现手不离杆操纵。

    F-35的驾驶杆和油门杆都是主动的,可以根据飞行包线和飞行模式为飞行员提供反馈。例如,垂直起降型在降落或者起飞时,飞行员可能对油门的控制过大或过小,这时主动的油门杆就会自动进行修改或者补偿,飞行员可以感到油门杆自动反馈的变化。

   特别要指出的是,尽管F-35的油门杆可以进行自动控制,但是飞行员不用担心它在故障的时候切断飞机的动力,因为这种油门杆没有切断动力的权限。事实上,切断动力是由一个单独的拉杆开关来控制的。同样,飞行员在使用驾驶杆时也可以感到与F-35的"互动"交流。

    此外,对于杆力和偏差,飞行员都可以编程对其进行修改,以满足自己的使用要求。

    4、语音控制系统:取代大量键盘输入工作

    除了智能化的油门和驾驶杆,F-35还引入了语音控制系统。类似的技术曾经在法国"阵风"战斗机上使用。在一般人的想象中,语音控制系统似乎更快捷,更能适应空战的要求。在某些科幻电影中,飞行员都用语言乃至于思维来控制未来的战斗机。

    然而在实际使用中,研究人员发现,语音控制的速度并不如指尖灵活。特别是在空战中需要争分夺秒作出决定的时候,驾驶杆上的按键要比语音控制效率高。

    在F-35的座舱中,语音控制应用的目的是取代大量键盘输入工作,例如装订一大串数字的导航坐标、无线电频率、最大航程油量等等。

    5、虚拟头盔显示器:首个使用该装置的战机

    头盔显示器的好处随着飞机的发展,飞行头盔的防护功能在逐渐降低,获取信息的功能却在不断增强。你可能听说过俄罗斯的头盔瞄准具,也可能见过美国的联合头盔指示系统(JHMCS),但是他们都落后了。F-35将是世界上首次使用虚拟头盔显示器的战斗机,安装在头盔上的显示装置直接把画面投射在飞行员的面罩上。

F-35战机用头盔显示系统

    为了配合大离轴角发射的近距空空导弹,头盔瞄准具出现了。早在1969年,美国海军就在F-4J上装备了霍尼维尔公司研制的AVG-8VTAS头盔瞄准具,但是后来放弃了。俄罗斯则装备了配合R-73使用的头盔瞄准具。美国后来装备了联合头盔指示系统。但这两种系统的缺点是有一定的滞后时间,当时的计算机水平无法快速更新数据,飞行员仍然需要平显上的信息来对目标进行攻击。

    凭借强大的运算处理能力,F-35的虚拟头盔显示器真正实现了"所见即所得"。在F-35上,飞行员用了几十年的"梳妆镜"--平显不见了。飞行员可以随意向不同方向转动头部,获取目标的实时信息,然后进行瞄准攻击。

   飞行员只需转动自己的头部,而不是飞机的头部来进行攻击。虚拟头盔显示器还改变了平显视场狭小的弊病。例如在使用前视红外系统的时候,过去的平显难以显示真实位置上的红外图像,但虚拟头盔显示器就能够做到这一点。

    虚拟头盔显示器还可以与F-35的360度红外传感阵列相联,使飞行员看到后方的情况。

    在取消了传统的平显后,整个座舱重量减轻,并简化了设计。

    现在可能的疑问就是,新头盔功能大大增强了,但是否能够很好地控制重量。照片显示,这种头盔在体积上明显大于美军现役头盔,如果重量过重,将严重影响飞行员的工作。但从外观上看,这种头盔似乎使用了大量的复合材料。这种具有开创性的飞行头盔是否真如宣传的那样精良,只有在实践中检验了。

    总而言之,F-35的座舱环境要比之前的飞机领先一代,而这种先进不是为了追求技术领先而是完全为了任务的需要

 

二、关于座舱的题外话

F-35战机驾驶员用抗荷服展示 

F-35战机驾驶员用头盔显示瞄准具

    前面的文字中,提到一个"任务复杂性"的问题。这是F-35座舱设计的一个重要参考指标。

    在隐形的前提下,F-35和F-22一样都采用了内置弹舱,但F-35不同于F-22,后者是一个空优战斗机,而F-35是多用途战斗机。F-22的弹舱容纳不了像GBU-31 和AGM-154 "杰索伍"这样的1000磅级别(450公斤)的对地攻击武器。而F-35的弹舱则必须能够装下这些大家伙。

    此外,F-35还装备有很多新型的对地攻击武器,如刚刚服役的GBU-39小直径炸弹。从公开的资料上看,F-35机内弹舱最多可同时携带8枚GBU-39小直径炸弹和2枚AIM-120导弹,总重量在1200公斤左右。这还仅仅是在全隐身状态下的挂载能力。

    F-35机内载油量巨大,以海军型为例,机内载油多达8.9吨,超出F-15双发重型战斗机2吨以上,与苏-27的水平大体相当。这意味着F-35在执行大多数任务时,无需挂载副油箱,外部所有挂点均可挂载攻击武器。

    尽管载弹总量不如F-15E,但是效能却大大增加,理论上具备攻击22个空地目标的能力。从这一点来看,F-35的任务复杂性远远超出了现有的战斗机。

    有意思的是,F-35的生产商--洛克希德-马丁公司在展示飞行员所用头盔和抗荷服的时候,居然用了一个留着金色长发的美女。这是否暗示着,F-35同样在飞行员性别上也显示了灵活性。甚至可能由于座舱整体化程度的提高,女性飞行员竟然可以蓄刘海、留长发。如果这种情况属实的话,可以在某种程度上表明,新座舱的出现,使先进战斗机飞行员遴选的标准将有所改变,F-35后备飞行员的储备将大大增加。

     本文原载于《世界军事》杂志2006年11月刊。原文标题:《从F-35座舱说开去》。

    作者:爱薇;编辑:郑文浩。






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