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楼主: 山海间

[转帖]威胁之F-22猛禽篇——性能背景介绍

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 楼主| 发表于 2005-10-5 22:20:47 | 显示全部楼层

推力矢量控制(TVC)的采用能极大地提高战斗机的近距空战效能。一些研究结论如下:

(1)法国航宇研究院的进行同一机种一对一的数字模拟结果:在M0.9,10800米高度,获胜率比值为1:3.55(78%:22%);在M0.5,1500米高度,获胜率比值为1:8.1(89%:11%),都是采用TVC的一方胜出(仅考虑了在俯仰方向上采用TVC控制)。

2)德国的赫布斯特在3种不同的有人驾驶模拟器上进行了3000次模拟近距空战,得出如下结果:1架采用俯仰-偏航TVC的战斗机可压制带有同样武器的2架不带TVC的同型机,在双机和多机战斗中也有明显优势;大多数射击机会发生在完成一个PSM后开始返回常规飞行状态的时刻;具有PSM能力的战斗机能在很大的迎角下绕速度矢量滚转,能在整个近距空战过程中保持有效控制。

(3)德国和美国联合研制的X-31A“增强战斗机机动性验证机”(EFM)与F/A-18进行一对一模拟空战的结果是,前者不使用TVC时交换比为2:1(X-31A损失:F/A-18损失,下同),使用则达到1:8。

虽然基本的物理定律决定了任何采用锑化铟红外敏感材料的近距弹对机头和机体侧面蒙皮温度的感应距离不及对工作中的尾喷口,但笔者认为这绝不意味着现代近距空战仍然会需要采用狗追兔子式的咬尾模式。因为先进近距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,在双方都可能装备这种武器系统的情况下,飞行员是否愿意冒着机动过程中被对方直接采用大离轴攻击命中的危险,坚持绕到后方发射导弹?在笔者看来,技术决定战术的一个典型体现就是:为防止对方使用装备的最大性能先行杀伤我方,我方也必须发挥出同类装备的最大性能以争取首先杀伤对方。所以前面问题的答案显然是否。这样,机身快速指向加离轴攻击必将是未来近距空战的主要模式,为了保持能量而对采用这种战术过于审慎,其结果将极可能是被采用这种战术的对手迅速击落。

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 楼主| 发表于 2005-10-5 22:21:53 | 显示全部楼层

综合式航空电子系统

F/A-22还采用了大量其它先进工程技术,其中对作战效能影响最大的无疑是其先进的航空电子系统。该系统以美国空军莱特实验室在20世纪80年代中期提出的“宝石柱”(Pave Pillar)综合航电结构为基础,但进行了适当简化。系统的总线有多种,包括传输速率达50兆比特/秒(50Mbps)的光纤“高速数据总线”(HSDB,每条线可挂128个终端)、1553B总线(也是大多数三代机采用的标准总线,传输速率仅1Mbps,每条线只能挂32个终端)、“共用综合处理机”(CIP)底板上的并行模块间总线(PI-Bus)及测试/维护总线(TM-Bus)。

采用“共用综合处理机”(CIP)及其内部的软件完成除雷达和电子战系统的信号处理外,所有传感器及设备的全部信号/数据处理工作是F/A-22航空电子系统的最大特色。该CIP是32位的精简指令集(RISC)并行计算机,运行速度4亿条指令/秒,是早期F/A-18任务计算机的400倍;信号处理速度80亿次运算/秒或23.5亿次浮点运算/秒,而早期F/A-18的任务计算机基本为零(因为包括该机在内的大多数西方三代机都采用分立的传感器信号处理方式);数据处理器模块采用英特尔公司主频133兆赫的“奔腾”(原型采用该公司25兆赫的I960MX)。每个CIP有66个外场可更换模块(LRM)插槽,但1、2号CIP目前分别有19、22个未使用以备日后扩展,机上还为安装第3个CIP准备了空间、功率和冷却装置。因此从可增加的LRM数量计算,F/A-22的信号/数据处理能力还有超过80%的升级潜力。CIP采用液冷,介质为聚α-烯烃(PAO)的,其流动冷却可使每个CIP获得4000瓦的冷却能力,但目前只需要2500瓦,冷却温度为35°C

F/A-22全机软件规模达到约170万行(此外,“猛禽”项目的软件开发还包括300~400万行用于地面训练和支持的源代码),90%用Ada语言编写。为得到更好的探测效果并为飞行员提供真正有价值的信息,该机的任务软件具有传感器数据融合处理能力。传感器获得的信息由任务软件中的融合处理部分进行相关判断和处理,将来自不同传感器的同一目标信息融合,然后建立起跟踪文件,任务软件的任务管理部分对跟踪文件进行目标位置和威胁等级评估,确定跟踪优先级、跟踪精度和跟踪数据刷新率。任务软件的传感器任务设置部分,根据跟踪要求,控制传感器在保持搜索的同时不断刷新有关跟踪和识别信息。上述过程连续、自动进行,但飞行员可介入对目标跟踪优先级的修改。机载软件的可靠性曾成为F/A-22试飞阶段整个航电系统的关键问题,不过目前已得到解决,其平均中断事件间隔时间(MTBIE)已超过21小时(早期不到3个小时)。不过软件算法已成为该机未来发展的一个瓶颈。

限于篇幅,这里不介绍F/A-22在总体优化设计、结构/材料/制造、推进系统(进气道、发动机系统和尾喷管)、机电系统(电源、第二动力、液压、环控、燃油、机轮刹车、生命保障、弹射救生等)、可靠性/可维护性/可保障性(RMS)等方面采用的先进思想和技术,隐身、气动和航电方面的内容也只进行了简单探讨。但凭一斑已可窥全豹,F/A-22的技术及作战能力优势是无可置疑的。国外的研究数据显示该机与与苏-27S的空战效能对比为(F/A-22:苏-27S),仅考虑常规性能时为1:1;考虑前者的超声速巡航能力为2:1;加上隐身为8:1;再加上先进的航电系统为20:1!F/A-22也能很好地融入美军的作战体系,并使这样的体系“奇正相生”,极大地增强其攻防能力。

[此贴子已经被作者于2005-10-5 14:22:39编辑过]
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 楼主| 发表于 2005-10-5 22:23:33 | 显示全部楼层
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发表于 2005-10-6 22:47:15 | 显示全部楼层

呵呵好老的战斗机 啊!

不喜欢这个,还是比较喜欢苏30,感觉苏联的飞机比较符合中国人的审美观!

本人由于过于英俊,故有导演找我去演《巴黎圣母院》的男主角……
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