F35战斗机

F-35“闪电Ⅱ”（F-35LightningII）联合攻击战斗机是一款由美国洛克希德·马丁设计及生产的单座单发战斗攻击机，F-35主要用于前线支援、目标轰炸、防空截击等多种任务，并因此发展出3种主要的衍生版本，包括采用传统跑道起降的F-35A型，短距离起降/垂直起降机种F-35B型，与作为航空母舰舰载机的F-35C型。F-35在战机世代上属于第五代战斗机，具备较高的隐身设计、先进的电子系统以及一定的超音速巡航能力。2015年2月9日，加利福尼亚爱德华兹空军基地,英国皇家空军第一支F-35闪电II中队举行成立仪式，该中队为第17中队。当天，也是第17中队成立第100周年纪念日。目前，该中队部分人员部署美国接受F-35战机的使用培训。[1]中文名F-35“闪电Ⅱ”联合攻击战斗机外文名F-35LightningIIJointStrikeFighter首飞2006年12月15日单位造价1.5-2.5亿美元类型多用途战斗机生产洛克希德·马丁公司目录1发展沿革▪研制背景▪研制过程2设计特点▪隐身设计▪电子系统▪座舱设计▪动力设计3基本信息4发展型号▪F-35A陆基型▪F-35B垂直起降型▪F-35C舰载型5国际参与6未来规划7总体评价8模拟器1发展沿革研制背景F-35替换机型F-35起源自美国联合攻击战斗机（JointStrikeFighterJSF）计划，该计划是20世纪最后一个重大的军用飞机研制和采购项目，亦为全世界进行中的最庞大战斗机研发计划，设计目的是为了替代美国空军、美国海军、美国海军陆战队以及英国皇家海军的F-16、F/A-18C/D、AV-8等各种军机。计划被定位为低成本的武器系统，这是因为现代先进战斗机，如F-22战斗机的成本不断高涨，美国及其他国家均感到，单纯依靠这样的高性能且高价格的战斗机组成战斗机部队，在财政上难以承受。因此美国各军种改变以往各自研制战斗机的传统，联合起来，共同研制一种用途广泛、性能先进而价格可承受的低档战斗机。[2-3]研制过程见词条：美国联合攻击战斗机计划1993年美国国防部启动了“联合先进攻X-35试验机击技术”JASF验证机研究，并且在1994年1月成立了JASF研究计划办公室，希望研制一种几个军种通用的轻型战斗攻击机系列，取代美空军的F-15E、F-16、F-15C和F-117，海军的F-14、海军陆战队的AV-8B，几个过时的机种。与此同时，英国也对这项计划表示出浓厚的兴趣，提出加入这项计划，用这种飞机替换“鹞”和“海鹞”战斗机。[4]美国国防部为了整合资源，突出重点，将正在进行的美海军“联合攻击战斗机”JAF计划和国防高级研究计划局“通用低成本轻型战斗机”CALF计划也纳入JASF计划中，并在1996年3月将JASF计划正式更名为“联合攻击战斗机”JSF(JointStrikeFighten）。[5]F-35参与国F-35外型像似F-22猛禽战斗机的单引擎缩小版，而且它的确从中吸取了一些元素。F-35的排气喷口设备则从通用动力在1972年设计的垂直起降飞机Model200得到了灵感。第一架进行试飞的F-35是空军版F-35A，编号AA-1。2006年12月15日在德克萨斯州首飞成功。[6]2设计特点隐身设计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F-35机头[7]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。[8]进行首飞的F-35A战机[8]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。[8]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。[8]电子系统F-35有四大关键机载AN/AGP-81型主动电子扫描阵列雷达电子系统——诺思罗普·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）。[9-10]光电瞄准系统（EOTS）AN/AAQ-40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。[9]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。[9]诺斯罗普·格鲁曼公司的AN/AGP-81型主动电子扫描阵列雷达是所有型号的F-35通用的。这种具有隔行扫描边搜索边跟踪功能的雷达，使得F-35的飞行员可以在探测、确定、以及对固定的和移动的地面目标进行武器制导的同时对付敌人的战斗机或者是低空飞行的直升机。AN/AGP-81型雷达的探测距离接近现有雷达探测距离的三倍，并能够向飞行员提供超高分辨率的合成孔径雷达图像。[11]座舱设计F-35的仪表板与F-22的多功F-35驾驶舱能显示器不同，它采用了一个尺寸为8×20英寸的大型全景多功能显示器（MFDS）。这是迄今为止最大的战斗机显示器，它由RockwellCollins公司的Kaiser电子分公司研制。实际上它是由两个并排在一起的8×10英寸投影显示器组成，其分辨率分别为1280×1024。这两个显示器是完全互为备份的。当一个发生故障时，所有的功能都可在另外一个显示器上显示。MFDS将显示传感器、武器和飞机状态数据，以及战场环境、战术和安全信息。大范围的战术水平态势可以全屏显示，也可以在平面上分割成若干小窗口分别显示不同的信息。[12]采用两种方式对系统功能进行控制：一种是触摸全景多功能显示器（MFDS）屏方式；另一种是通过设置在驾驶杆和油门杆上的各种开关和电位计旋钮实现的（HOTAS）。两台显示器分别由两个处理机提供对原始信息的加工处理。MFDS采用微型有源矩阵液晶显示器（LCD）作为成像源。每个显示屏的投影系统分别由3个弧光灯进行照明。Collins公司提供所有的显示驱动和第一层次的应用软件。[13]F-35座舱外部及升力风扇F-35的头盔显示器系统（HMDS）将取代传统的平视显示器（HUD），不仅节约了费用，而且也显著地降低了系统的重量。HMDS是由视觉系统国际（VSI）公司研制的，这是一家由美国Collins公司和以色列EFW公司（以色列Elbit系统公司的子公司）组成的合资公司。它还为F-15和F/A-18E/F提供联合头盔提示系统。HMDS包括三大部分：头盔显示器、DMC-H、头盔跟踪系统。HMDS系统是光电系统和飞行员头部位置跟踪装置的组合，它将为飞行员显示关键的飞行状态数据、任务信息、威胁和安全状态信息，同时系统还可以为飞行员引导机载武器和传感器（如雷达和EOTS）指向所关注的区域；或发出视觉提示，告诉飞行员应该关注的区域。[14]动力设计F-35使用的，也是世界上唯一可普惠F119-PW-100发动机以满足F-35性能要求的发动机就是普惠公司研制的F119-PW-100发动机，F119-PW-100也是人类历史上第一型推重比超过10的航空动力系统。F135发动机采用与F119发动机基本相同的核心机。为提高推力，增加了发动机的空气流量和涵道比，提高了发动机的工作温度;为了获得短距起飞和垂直着陆能力，垂直起降型增加了新颖的升力风扇、三轴承旋转喷管、滚转控制喷管。其3级风扇采用超中等展弦比、前掠叶片、线性摩擦焊的整体叶盘和失谐技术,在保持原风扇的高级压比、高效率、大喘振裕度和轻质量的同时,将风扇的截面面积增加了10%-20%。6级压气机与F119发动机的基本相同。[15]STOVL型F135-PW-600为了满F-35B升力风扇布置足垂直起降要求，设计了升力风扇+发动机喷管下偏+调姿喷管的垂直起降动力方案。升力风扇由涵道、风扇、D形喷管、联轴器、作动装置和伺服系统组成，由主发动机F135的2级低压涡轮驱动；升力风扇直径为1.27m，可以向前偏转13°，向后偏转30°，在STOVL工作状态下使战斗机上方的冷气流以230kg/s的流量垂直向下喷出，产生90千牛的升力；3轴承偏转喷管垂直向下偏转，产生71.1千牛的升力；该喷管可使发动机的排气从水平偏转到垂直甚至向前，可以使推力从水平方向偏转到垂直向后。[16]F-35B动力系统运作此外，每侧翼根处的滚转控制喷管利用发动机压气机的引气，也可提供16.7kN的推力；在控制杆端的喷管差动地打开和关闭，实现滚转控制；通过偏转喷管偏航实现偏航控制；通过升力风扇和发动机推力分离器实现俯仰控制。包括主发动机在内的整个推进系统的长度为9.37m，悬停总推力为175.3千牛，短距起飞推力为169.5千牛。[16]3基本信息参考数据机长15.67米翼展10.7米机高4.33米翼面积42.7平方米空重13,300公斤最大起飞重量31,800公斤动力系统1×普惠F135涡扇发动机推力125千牛、191千牛（加力）[17]参考性能最大速度1.6马赫航程1,200海里作战半径590海里（A型）450海里（B型）600海里（C型）实用升限18,288米爬升率NotPubliclyAvailable翼负荷526公斤/平方米推重比1.07[17]机载武装机炮1×GAU-22/A四管加特林机炮，储弹量180发导弹两个内置弹仓，可携带2枚AIM-120C中距空空导弹和2枚激光制导1000磅炸弹[18]4发展型号F-35A陆基型F-35A型高清图集(10张)第一架进行试飞的F-35是空军陆上型F-35A，编号AA-1。试飞时间是2006年12月15日在德州沃斯堡展开。第二架F-35A（编号AF-1）于2009年1月14日进行第一次试飞。第三架F-35A（编号AF-2）于2010年4月20日试飞。[19]F-35B垂直起降型F-35B型高清图集(10张)可以进行垂直起降的F-35B（编号BF-1）于2008年6月11日进行第一次试飞，不过起飞的过程仍是采用传统的滑行方式。BF-1同时也是19架系统发展与展示（SystemDevelopmentandDemostration）机组当中的第二架，以及第一架采用重量最佳化生产程序的飞机。第二架F-35B（编号BF-2）于2009年2月25日试飞。第三架F-35B（编号BF-3）于2010年2月2日试飞。第四架F-35B（编号BF-4）于2010年4月7日试飞。[20]2011年1月，美国防部长盖茨宣布将进行为期两年的F-35B生产暂停，以期重新设计以提高表现，如果不成功将会取消该子型号。洛克希德-马丁副总裁TomBurbage曾说大部分的F-35发展延误都是由于B型造成的。而陆战队打算先一步不经足够的验收部署F-35B初始作战能力。2012年1月20日继任盖茨的LeonPanetta称“所有人都相信F-35B已取得了足够的进展”而恢复生产计划。[21]2012年12月3日,1架F-35B试验机BF-3完成首次空中武器投放。在大西洋上空首次完成了空投227公斤级别的GBU-12宝石路II激光制导炸弹试验任务。F-35C舰载型海军舰载型F-35C于2010年6月6日在沃斯堡进行第一次飞行。这架编号CF-F-35C型高清图集(