“大黄蜂”战斗机机动中
一、概述
F/A-18是美国麦克唐纳·道格拉斯公司及诺斯罗普飞机公司为美国海军研制的舰载单座超音速多用途战斗/攻击机。F-18是一种舰载战斗机,A-18是一种舰载攻击机。由于二者是在同一原型机的基础发展起来的,即一机两型,机体完全一样,只是在武器装备上有所差别,所以统称F/A-18,绰号也一样叫“大黄蜂”。
1974年正当美国空军提出“轻型战斗机”计划,并开始研制原型机的时候,美国海军也提出了研制多用途战斗机的要求。当时称之为VFAX计划,后来改称海军空战战斗机计划。1974年诺斯罗普公司的YF-17在YF-16的原型机竞争中失败,幸运的是诺斯罗普的工作没有白做,1975年他们的YF-17被海军选中,这就是F/A-18的原型机。1974年11月海军与通用电气公司签订了为F-18研制F404-GE-400发动机合同。F-18的研制工作全面展开。麦道公司由于研制舰载飞机比诺斯罗普公司更有经验而被选为负责制造前机身、座舱、机翼、水平安定面、起落架和阻拦钩,以及全部飞机的总装。诺斯罗普公司负责发展工作的30%,制造工作的40%,最初计划的研制两种单座型,即执行空战任务的F-18和执行攻击任务的A-18。但两种型号非常相似,因而将它他们统一为一种机型,称F/A-18。F/A-18A/B的第一架原型机于1978年11月18日首飞,1980年5月交付美国海军。此后,加拿大、澳大利亚和西班牙也采购了这种飞机。从1986年开始,麦道公司在F/A-18A/B型的基础上改进生产了F/A-18C/D。到1992年1月,各型F/A-18累计生产了1050架。由于海军迫切需要一种新的舰载攻击机取代60年代的A-6、A-7,而美国防部1991年取消了A-12计划,1992年F/A-18E/F被海军选为下一代攻击机AF/X之前的过渡机种。
二、结构特点
F/A-18重视可靠性和维修性,机体的使用寿命按6000飞行小时设计,其中包括2000次弹射起飞和拦阻着陆。机载电子设备的平均故障间隔为30飞行小时,雷达的平均故障间隔时间为100小时。电子设备和消耗器材中有98%有自检能力。为减轻重量,发送机动性能,采用了钛合金和复合材料。F/A-18采用双发后掠翼和双立尾的总体布局.机翼为悬臂式的中单翼,后掠角不大,前缘装有全翼展机动襟翼,后缘有襟翼和副冀,前后缘襟翼的偏转均由计算机控制.停降在舰上时,外翼段可以折叠(副翼位于外冀后缘).翼根前缘是一对大边条,一直前伸到座舱两侧,据说因此可使飞机能在60度的迎角下飞行。机身采用半硬壳结构,主要采用轻合金,增压座舱采用破损安全结构,后机身下部装着舰拦阻钩。检查盖采用石墨环氧树脂材料。两台发动机间的隔火板采用钛合金。
尾翼也采用悬臂式结构,平后和垂尾均有后掠角,平尾低于机翼,使飞机大迎角飞行时具有良好的纵向稳定性;略向外倾的双立尾位于全动平尾和机冀之间的机身两侧。
起落架为前三点式,前起落架上有供弹射起飞用的牵引杆。座舱采用气密、空调座舱,内装马丁-贝克公司的弹射座椅,风挡和座舱盖分别向前、后开启。
F/A-18装两台通用电气公司研制的F404-GE-400低涵比涡轮风扇发动机,单台加力推力71.2千牛(7200公斤)。进气道采用固定斜板式,位于翼根下的机身两侧。机内可带4990千克燃油,还可挂三个副油箱,飞机总载油量可达7979千克。机头右侧上方还装有可收藏的空中加油管。
三、电子系统与武器装备
F-18A战斗机的武器控制系统包括攻击显示分系统、数据处理分系统、参数测量(传感器)分系统和外挂物管理/控制分系统等4个主要部分。
攻击显示分系统包括AN/AVQ-28平视显示器和3个完全一样的阴极射线管下视显示器-多功能显示器、主监控显示器和水平情况显示器。主监控显示器显示所有飞机系统的告警信息和资询信息。它也是多功能显示器的备用设备,能显示前视红外信息。水平情况显示器是主要的导航显示器。数据处理分系统包括大小30余个计算机,如AN/AYK-14中央任务计算机(2台并行工作)、雷达信号处理机、雷达数据处理机、外挂物管理计算机、显示计算机、飞行控制计算机和大气数据计算机等,全部程序大约有779K。参数测分系统包括AN/APG-65/73雷达,该型雷达可以远距搜索、边搜索边测距、边跟踪边扫描等,可跟踪10具目标,向飞行员显示8个目标,并可检查攻击效果;AN/ASN-130惯导装置、AN/AAS-38前视红外装置、AN/ASQ-173激光照射/测距器和大气数据传感器等。
外挂物管理和控制分系统包括AN/AYQ-9外挂物管理系统和AN/AWG-21导弹控制器等。
主要武器有机头1门M6120毫米六管机炮,备弹570发。外部能携带13700磅弹药。共有9个外挂架,两个翼尖挂架各可挂1枚AIM-9L“响尾蛇”空对空导弹;两个外翼挂架可带空对地或空对空武器,包括AIM-7“麻雀”、AIM一9“响尾蛇”导弹、AIM-120空空导弹、AGM-84鱼叉反舰导弹和、AGM-65幼畜空地导弹和AGM-88A哈姆导弹;两个内翼挂架可带副油箱或空对地武器;位于发动机短舱下的两个挂架可带“麻雀”导弹或马丁·马丽埃塔公司的AN/ASQ-173激光跟踪器、攻击效果照相机和AN/AAS-38前视红外探测系统吊舱等;位于机身中心线的挂架可技副油箱或武器。可携带的空地武器包括GBU-10(10枚)、GBU-12、GBU-24激光制导炸弹、MK82普通炸弹、CBU-58集速炸弹和联合直接攻击弹药。另外可携带B-57、B-61核弹。
四、装备情况及型号演变
F/A-18A
整备情形,挂载AIM-9为了加速新机种的开发,军方订购了11架F/A-18原型机,其中有9架为单座型,也就是日后的F/A-18A。虽然偶尔有人会称呼这批飞机为YF/A-18A,但事实上根据官方的定义,这批飞机应该是作为预产机而非可以悬挂“Y”字代号的原型机身份。1978年11月18日,第一架预产型F/A-18A顺利升空,战机在为期一年多的测试后,正式进入量产。根据记录总共有371架F/A-18A被制造出来,并且于1980年3月开始部署,初期当然是以美国海军的操作测试与评估单位开始接收新飞机。不过令人有点意外的是,第一个真正正式配置F/A-18A的单位,其实是海军陆战队第314“黑骑士”战斗攻击中队(VMFA-314"BlackKnights"),于1983年1月7日正式换装完成开始运作。而第一个正式配置F/A-18A的海军单位,则是海军第113战斗攻击中队(VFA-113),于1983年8月换装完成。VFA-113与后来换装完成的VFA-25,被配属在第14航舰航空大队(CVW-14),因此搭载该大队的星座号航空母舰(USSConstellation CV-64)成为第一艘正式配置F/A-18作为战斗武力的航空母舰。
当F/A-18A正式开始服役后,海军的高级将领们马上感受到这型多功能战斗机真正厉害的地方:它比原本对地攻击专用的A-7载弹量更大,攻击精确度更高,但又有不输给海军当家空优战机F-14的运动能力,因此他们给了F/A-18A“摇摆战机”(SwingFighter)的浑名,意指这架飞机能在战斗机与攻击机两种原本壁垒分明的角色中,轻易的切换。相较于过去必须更换航电才有可能有效担任某一类型任务的战机来说,F/A-18真正实现多任务机种的设计。
1986年4月,配属在珊瑚海号航空母舰(USS Coral SeaCVB-43)上的两中队海军航空队与两中队海军陆战队航空队的F/A-18参加轰炸利比亚的“黄金峡谷任务”(Operation ElDorado Canyon)。在该行动中主要担对地任务,尤其是压制利比亚的防空系统与雷达。这场任务成为F/A-18与AGM-88A“HARM”高速反辐射导弹的首次实战登场,击毁诸多利比亚的雷达与防空导弹设施,包括苏联极少出口的SA-5长程防空导弹,替其他进行主要攻击的友军开路。1991年的沙漠风暴行动(OperationDesert Storm)则是第一次由F/A-18担纲出场的作战任务,该次战役中美军一共投入了9个配备F/A-18的海军和7个海军陆战队中队,虽然在这场作战中F/A-18主要是担任对地攻击的角色,但是也常常会越界执行一下空中巡逻任务。开战当天两架满载炸弹的F/A-18在路程上先是击落了两架伊拉克空军的F-7型战机,随后继续飞往目标点执行轰炸任务,再次印证它真正的多功能威力。
F/A-18 B
双座型的F/A-18B之出现,是打从F/A-18一开始在开发时就同时进行的。在F/A-18最早的11架原型机中,有两架双座型版本,代号TF-18A(T是美军对于教练机的称呼代号),但在量产后更改为F/A-18B。F/A-18B多出的一个座位是牺牲了约6%容量的油箱空间来达成,但除此之外双座版的战机在功能上与单座版的几乎相同,表现也一致。根据资料F/A-18B一共只量产了40架,除了少数几架交由测试单位运用外,几乎都是配置在前线单位而非原本预期的纯教练机用途。
F/A-18C/D
美国海军蓝天使飞行特技小组使用的F/A-18在麦道/诺斯洛普成功生产了400架的F/A-18A/B之后,针对航电设备作为主要改良项目的新型F/A-18在1990年代中期取代了原本的A/B版本,其单座型称为F/A-18C,双座型则为F/A-18D,第一架F/A-18C(机身编号163427)是在1987年9月3日进行处女航,并且在1987年9月开始量产。1989年VFA-25与VFA-113首先进行换装。新版本的战机主要改良包括更换新的任务电脑,加装与1553B和1760军用标准相容的资料总线,新款的弹射椅与飞行事件及监测装置,这套装置会纪录飞机的各项与维修相关的资料。在武器与系统上能够配备新登场的AIM-120“AMRAAM”先进中程空对空导弹,与采用红外线影像寻标头的AGM-65“小牛”式(Maverick)对地导弹。除此之外,根据原本的设计F/A-18C能更换RF-18A(最初编号F/A-18(R))侦察机的可交换式侦查机鼻(InterchangeableRecceNose)来进行侦查任务,因此也设计保留了相关的电子接线与防电磁外泄屏避,但最后计划还是终止而没有实际使用到。由于F/A-18C与之前的A版本几乎只有航电系统方面的改变,因此两个机型在外观上很难分辨,只能从F/A-18C较A在机身上多了一些突起的天线上看出端倪。
F/A-18C在开始生产了两年、137架之后,自1989年以后出厂的飞机开始具备夜间攻击能力。改良的部分包括可以使用AN/AAR-50导航前视红外线(ForwardLooking InfraRed,FLIR)或者是AAS-38夜鹰(NITEHawk)导航与红外线目标标定前视红外线荚舱,红外线影像能够直接传送到抬头显示器(HUD)上。与夜视镜相容的座舱仪表板,飞行员能够使用AN/AVS-9猫眼(CatEye)夜视镜,彩色多功能显示幕以及电子移动地图显示器。第一架配备这套系统的F/A-18C(编号163985)在1989年11月1日交机,又有“夜攻黄蜂”(NightAttackHornet)的绰号。1992年之后,F/A-18可以携带加装雷射目标指示器的AAS-38荚舱,为雷射导引炸弹提供照明。
F/A-18C已于1999年停产。
F/A-18E/F超级大黄蜂
F/A-18F超级大黄蜂突破音障最新的F/A-18机型是单座的F/A-18E和双座的F/A-18F,绰号“超级大黄蜂”。获得这个绰号的是因为这两款机型虽然延续了最初F/A-18的设计概念,但是这两款机型被完全重新设计过,整个机身扩大了约30%。现在有一个中队F/A-18E和一个中队的F/A-18F被部署在了尼米兹号航空母舰上。
F/A-18E/F最大的进步在于其雷达反射面积减少约10%。虽然不能像新一代的F-22等隐形战机般,能完全在传统雷达前隐形,但已足够让敌机锁定的有效距离减少,且就算被锁定也比较容易逃脱,使得被击毁的机率大幅的降低。除此之外,其武器挂载点的数量也较以往增加,并且可外挂多达五个副油箱,除了可大幅延长作战半径外,甚至还能执行简易的空中加油任务。
EA-18G咆哮者
试飞中的EA-18G原型机EA-18G咆哮者是美国海军预备在2009年财政年度开始取代现役EA-6B电子作战飞机。EA-18G由F/A-18F的机体修改之后,利用挂载于机翼与机腹中线下方的ALQ-99干扰吊舱与机身内的电子设备,执行对地方无线电讯号源,包括雷达与通讯设备的蒐集、干扰与压制。
2000年下半年美国海军开始着手进行下一代电子作战飞机发展研究,经过22个月的评估与研究之后,2001年一份2000页的机密报告提出多种海空军联合研发与采购的提案,由于海空两军对于新机种任务规划的差异,以及海军陆战队预备采用未来服役的F-35联合打击战斗机的电子作战版,两军种合作计划因此改由海军单独利用F/A-18F的机体改良之后取得。
第一架EA-18G发展型,编号16641,于2006年8月3日于波音位于密苏里州圣路易市的工厂正式对外公开,8月15日进行第一次试飞。EA-18G与F/A-18F共享90%的机身结构,APG-79主动相位阵列雷达与其他航电系统,在两处翼端,EA-18G加装ALQ-218战术干扰系统接收器(TacticalJamming System Receivers,TJSRs)。主要的电子作战系统与EA-6B相同,都是使用ALQ-99ICAPIII吊舱,高度自动化的系统与接口设计将提高EA-18G的作战效果。
五、改进和发展趋势等
计算机
2004年5月,美海军表示计划为F/A-18E/F开发一种新的先进任务计算机。这种计算机作为集成的信息处理系统,可提供全面的硬件和软件解决方案,是组成“网络中心战”能力的新一代技术中的一部分。波音公司、通用动力公司、霍尼韦尔公司以及在中国湖的“F/A-18先进武器实验室”等参与了该系统的设计,设计过程用了不到4个月的时间。设计中考虑了降低未来完备性成本的问题。该型计算机比以前使用的处理速度将更快,总处理能力将更大,具有在座舱内截获并观看数字和模拟录像的能力;该计算机将采用的第四代“更高级语言软件架构配置目前正在开发,将具有按模块化设计软件的能力,并显著降低系统测试和维护所需时间。新型任务计算机定于从2007年开始在已进入服役的飞机上安装。
火控设备
美海军计划为F/A-18E/F安装新型APG-79有源相控阵雷达。这种新雷达将为网络中心数据共享提供有利条件。雷声公司准备为波音公司生产415部该型雷达,其中一部分用于装备新生产的飞机,另一部分用于改装已经在海军服役的123架F/A-18E/F战斗机(该机原来装备的是机械扫描的APG-73雷达)。这种雷达在作用距离和分辨率方面的数据尚处于保密状态。但它的作用距离应该大于AIM-120"先进中距空空导弹"的射程;高分辨率的雷达地面图像分辨率应在15~40厘米之间。APG-79有源相控阵雷达除了可靠性有很大的提高外,还可在更远的距离上提供即时的空对空和空对地探测能力,从而为飞机提供了更好的环境感知能力。2004年8月27日,美海军陆战队成功在F/A-18D战斗机上对诺斯罗普·格鲁曼公司的蓝亭(LITENING)先进瞄准系统进行了试验。该系统是一种安装在飞机上的目标定位与识别吊舱,可以昼夜向地面部队提供激光侦察搜索/跟踪、激光标记以及数据链接。海军陆战队将为72架F/A-18D战斗机购买60套"蓝盾"先进瞄准吊舱。2004年8月,洛克希德·马丁公司研制的“狙击手XR”先进瞄准吊舱开始在美海军的F/A-18战斗机上实验。该系统装在F/A-18A-D战斗机左侧挂架上。在昼/夜飞行中,“狙击手XR”在空对地和空对空作战情况下,能极大提高目标截获和目标识别能力。“狙击手XR”采用了高分辨率、中波、第三代前视红外、双工作状态激光器和电荷耦合器件电视摄像机以及激光光斑跟踪器和激光指示器,守全与最新的联合直接攻击弹药等精确制导武器兼容。
武器
SLAM及其改型SLAM-ER是F/A-18当前的对地攻击利器,是在鱼叉弹体基础上发展的对地攻击导弹。2002年9月波音公司已完成SLAM-ER的自动目标截获(ATA)能力使用试验与鉴定,使得SLAM-ER更加自动化,命中率提高。此外AGM-88E 先进反辐射导弹将被用于F/A-18 E/F。该弹还将进一步改装新型发动机,以便使导弹长度缩小。除此之外,还将进行多方面的改进,使其能由压制敌对防空转变为摧毁敌对防空。该导弹采用AGM-88的弹体,结构上仅改变了头部和控制舱,采用了双模式制导头和“快销”数据链。该双模式制导头中的被动反辐射接受设备的工作频段比AGM-88要宽得多,并增加了毫米波主动雷达制导技术用于末段精确导引,能准确击中关机状态的雷达目标。该导弹的中段导引采用全球定位系统/惯性导引系统,从而可避免出现高速反辐射导弹因敌方雷达关机而偏离该雷达目标的问题。此外可编制禁止攻击区域,导弹即可避开这些不允许攻击的区域,减小误伤。美国海军已经计划将联合空地防区外导弹(JASSM)装备到F/A-18E/F上,并在2006财年前为之投资1亿美元,以便在2007财年开始采购装备JASSM。海军估计采购约700枚,至少500枚。F/A-18E/F与JASSM导弹的综合项目包括了风洞试验,以确保JASSM与载机的任务计划系统的相容性,以及舰上后勤保障工作的评估。美海军计划以雷声新一代AIM-9X高机动近距空空导弹、波音公司的“联合头盔提示系统”(JHMCS)改进F/A-18C战斗机的工作。美海军计划在2004年把JHMCS头盔系统、AIM-9X导弹同时装备F/A-18E/F战斗机上。
六、作战使用
F/A-18A-D能执行空对空和空对地攻击任务。E/F携带自卫空空导弹时还能执行攻击性加油机的任务。其主要担负的任务包括舰队防空、压制敌防空火力、拦截、自我护航、进攻性和防御性空战和近距离空战支援。在一般压制敌防空行动中,F/A-18携带2个副油箱,2枚AGM-88A反辐射导弹、2枚AIM-7和2枚AIM-9导弹。在典型的拦截任务中,F/A-18一般携带3枚MK20集束炸弹、2个副油箱,2枚AIM-7和2枚AIM-9导弹。在拦截行动中,一在攻击反舰导弹阵地中,F/A-18使用AGM-142“斜视”、斯拉姆、MK80普通炸弹。F/A-18一般部署在航母上,与航母战斗群一起执行部署任务。
七、实战表现
F/A-18的第一次作战巡航行动于1985年2月至8月,美海军第25、113攻击机中队部署在星座号航母,前往西太平洋和印度洋地区执行部署任务。1986年,利比亚卡扎菲将锡德拉湾视为利比亚的领水,其它国家的舰只不得通过。美国里根总统命令珊瑚海号航母前往锡德拉海湾展开航海自由行动。航母上的F/A-18执行作战空中巡逻任务保护航母战斗群。F/A-18经常对利比亚的米格-23、25和苏-22进行拦截,有时与利比亚的飞机相距几米。在1986年3月的“草原烈火”行动中,F/A-18首次参与实战,对利比亚的岸基设备实施打击,其中包括SA-5的导弹基地。此次行动也是AGM-88A哈姆反辐射导弹首次参与实战行动。1986年4月15日的“黄金峡谷”行动中,F/A-18与A-7E使用哈姆导弹攻击了利比亚的萨姆导弹阵地。1991年的海湾战争中,共190架F/A-18参战,海军有106架,陆战队有84架。在行动中,一次损失于战斗,两架损失于非战斗事故。另外有3架受到地空导弹攻击,但是返回基地,经过维修又恢复作战行动。在1991年1月17日,美海军两架F/A-18C与伊拉克的两架米格-21机遇,F/A-18C使用AIM-9击中了这两架米格飞机后,对伊拉克的目标又投放908公斤的炸弹。2002年11月6日,林肯号航母上部署的F/A-18E/F首次参与实战行动,使用精确制导弹药对伊拉克的两套萨姆导弹、1个指挥、控制和通信设施实施了打击。