保形油箱,机腹弹舱,超级大黄蜂再次进化!欲与F35试比高!

保形油箱,机腹弹舱,超级大黄蜂再次进化!欲与F35试比高!

首页模拟经营大黄蜂进化史更新时间:2024-04-26

波音公司推出的“先进超级大黄蜂”升级方案又被航空迷戏称为“沉默大黄蜂”,波音公司宣称该方案能以合理的价格使“超级大黄蜂”对抗2030年之后的潜在威胁,能大大增强F/A-18E/F“超级大黄蜂”和EA-18G“咆哮者”的作战能力和生存能力。

波音公司推出的“先进超级大黄蜂”升级方案又被航空迷戏称为“沉默大黄蜂”

为了使“沉默大黄蜂”更具吸引力,该方案既能作为升级包对现有飞机进行升级,也可以作为全新飞机的生产标准。客户可以根据自己的作战需求在“沉默大黄蜂”的升级菜单中进行选择,灵活定制飞机。

“先进超级大黄蜂”的前身是波音公司“国际超级大黄蜂”,首次公布于2010年夏天的范堡罗国际航展。2011年1月,波音在印度航展上展出了“国际超级大黄蜂”的全尺寸模型,并以该机参加了印度空军的中型多用途战斗机(MMRCA)招标,最后败于法国“阵风”。波音公司在2013年初宣布把“国际超级大黄蜂”的一些特性整合入“超级大黄蜂”的未来升级中,并改名为“先进超级大黄蜂”。

波音向印度推销的“国际大黄蜂”概念

波音在印度航展上展出了这个全尺寸模型

持续进化的“超级大黄蜂”

“超级大黄蜂”的进化史从1994末的Block I批次诞生时就开始了。事实上“超级大黄蜂”本身就是“经典大黄蜂”进一步进化的结果,到20世纪80年代末,F/A-18A-D上积累的持续改进已耗尽机身空间,想要进一步改进就只能占据油箱空间,这会进一步缩短腿已经很短的“经典大黄蜂”的航程,这是无法接受的。因此,“超级大黄蜂”在设计中特别注重未来升级潜力。

“超级大黄蜂”的进化

“超级大黄蜂”E1原型机在1994年中期离开生产线时,航电舱为未来升级留出了超过0.48立方米的额外空间,此外飞机还留有一定的重量增长余地。也就是说工程师在未来可利用这额外空间和重量对“超级大黄蜂”进行持续升级,该机的进化史也印证了这一点。

正在进行伙伴加油的两架F/A-18E原型机

现役“超级大黄蜂”是Block II批次,增加了先进人机接口和先进计算机系统、联合头盔提示系统(JHMCS)、AN/APG-79有源相控阵(AESA)雷达、先进瞄准前视红外(ATFLIR)系统、多功能信息分发系统(MIDS)、综合防御对抗(IDECM)Block IV型自卫系统、最近又加入了红外搜索和跟踪(IRST)副油箱和先进网络和传感器融合系统。这些都要拜“超级大黄蜂”的预留空间所赐。

AN/APG-79有源相控阵(AESA)雷达

“沉默大黄蜂”的升级菜单

虽然“沉默大黄蜂”并不是一种全新设计的飞机,但波音公司表示该机的作战性能将比BlockII大幅提高。“沉默大黄蜂”的升级菜单有六个主要项目,分别是保形油箱(CFT)、隐身封闭式武器吊舱(EWP)、增强型发动机、以11×19英寸触摸式高清大屏(LAD)为核心的新一代座舱、内置式IRST、增强生存能力。其中三项:保形油箱、武器吊舱和雷达吸波涂料已经在一架原型机上进行了测试。

“沉默大黄蜂”的升级菜单有六个主要项目

保形油箱

“沉默大黄蜂”的保形油箱被外包给诺斯罗普·格鲁曼公司设计和制造。两个油箱沿背脊两侧安装在机翼上方,让“沉默大黄蜂”可以腾出翼下或机腹副油箱挂架,挂载更多的武器或电子吊舱,当然也可以只在机腹挂载隐身封闭式武器吊舱,执行“踹门”任务。

保形油箱的外形与尺寸数据

目前两个原型保形油箱的设计载油量是1588千克,略多于“超级大黄蜂”的一个480加仑(1817升)外挂副油箱。与全尺寸模型相比,原型保形油箱的外形出现了一些变化,油箱前部更高一些,使载油量从最初的1361千克增加到现在的1588千克。

但这个原型保形油箱并无实际功能,仅被用于验证之前在风洞测试和计算机建模中获得的气动和雷达反射面积数据,并被用于评估保形油箱对飞机维护性的影响。单个原型保形油箱的重量大约是680千克,这是模拟装部分燃油后的重量,生产型油箱的空重大约是395千克。现有“超级大黄蜂”和“咆哮者”在进行很小改动后也能安装保形油箱,波音说大约只是“内部管道改动”,可以在基地级维修站实施。经过改装后的飞机可根据具体任务来决定安装保形油箱,波音公司认为客户会喜欢让保形油箱一直待在飞机表面的。

保形油箱的结构

保形油箱蒙皮采用复合材料制造

保形油箱与武器舱的风洞测试

保形油箱不仅能增加“超级大黄蜂”和“咆哮者”的航程,还能提供飞机在反介入/区域拒止(A2/AD)环境执行任务所需的低雷达反射面积挂载外形。1588千克燃油能最多增加480公里作战半径,根据波音公司提供的数字,一架“超级大黄蜂”在挂载两枚AIM-9X“响尾蛇”导弹、两枚联合火力圈外武器(JSOW)、一个中线副油箱和两个保形油箱后的作战半径超过1500公里,只挂中线副油箱时是1200公里。“超级大黄蜂”在挂载两枚AIM-9X“响尾蛇”导弹、两枚AIM-120 AMRAAM导弹、两枚907千克Mk84炸弹、一个中线副油箱和两个保形油箱后的作战半径为1350公里,只挂中线副油箱时是1090公里。

但保形油箱最吸引人的特点是能与中线隐身封闭式武器吊舱配合使用,在这种所谓的“特殊任务自我护航”挂载外形下,“超级大黄蜂”在达到1200公里航程的同时保持很低的雷达反射面积,能使该机成为真正的“战争首日”战斗机。

波音公司表示美国海军对给“咆哮者”加装保形油箱特别感兴趣,既可以增加航程,又能与下一代干扰机(NGJ)吊舱配合,抛弃现有高阻力外挂副油箱,在载油量减少1360千克的情况下还能执行相同任务。这种挂载方式还能使“咆哮者”返回航母时的着舰重量降低超过270千克,并减少约180千克的返航燃油,减重收益超过450千克。此外,翼下副油箱再也不会遮挡干扰吊舱的信号了。

保形油箱不会增加多少阻力,试飞表明安装了保形油箱的“超级大黄蜂”甚至表现出更好的燃油消耗率。波音公司的工程师们发现在0.6-0.8马赫下,安装了保形油箱的干净外形“超级大黄蜂”的气动阻力甚至还略有降低。在超音速下,阻力有上升趋势,但上升幅度要小于直挂一个中线副油箱时,保形油箱也不会影响对着舰至关重要的低速操控性。由于双座“超级大黄蜂”的内油比单座型少了约400千克,所以安装保形油箱对F/A-18F和“咆哮者”来说收益也会更大。

波音公司的工程师们发现在0.6-0.8马赫下,安装了保形油箱的干净外形“超级大黄蜂”的气动阻力甚至还略有降低

封闭式武器吊舱

封闭式武器吊舱(EWP)是“先进超级大黄蜂”的另一个主要选项,把弹药都内置于吊舱后能大幅降低飞机的雷达反射面积。与原型保形油箱一样,原型武器吊舱仅被用于验证气动和雷达信号数据,吊舱重930千克,没有实际功能,不过波音公司已经在对一个弹舱门能开合的模型进行风洞测试了。生产型吊舱将重408千克,能容纳1130千克弹药。

封闭式武器吊舱(EWP)是“先进超级大黄蜂”的另一个主要选项

在执行空空任务时,吊舱可容纳4枚AIM-120 AMRAAM,执行空地任务时可容纳1枚454千克JDAM和两枚用于自卫的AIM-120,或6枚小直径炸弹(每枚113千克)和两枚AIM-120。封闭式武器吊舱被用于“战争首日”的低雷达反射面积任务,并允许飞机做全包线机动。

武器吊舱的挂载方案

武器吊舱的外形

波音公司还研究了可挂于机翼内侧挂架的封闭式武器吊舱,具有向一侧打开的舱门,不过没有被列入“先进超级大黄蜂”菜单。

与原型保形油箱一样,原型武器吊舱仅被用于验证气动和雷达信号数据

隐身措施

“先进超级大黄蜂”原型机试飞的第三个方面是验证雷达吸波涂料,不过波音没有透露这方面的任何细节。波音公司只是表示新型雷达吸波涂料能大幅降低“先进超级大黄蜂”的雷达反射面积,使该机从容面对2030 威胁。雷达吸波涂料能使飞机的雷达反射面积在现有基础上“降低50%”,波音还测试了通用电气提供的新型进气口雷达屏障。

在微波暗室中测试的“沉默大黄蜂”原型机

目前“超级大黄蜂”安装的进气口雷达屏障

保形油箱、封闭式武器吊舱、隐身涂料是“先进超级大黄蜂”实现准隐身作战的三大法宝,并且都符合航母操作要求,能对现有飞机实施基地级维修站改装。

实际上“超级大黄蜂”在设计时就应用了一些隐身技术来降低雷达反射面积,但该机终究不是真正的隐身战斗机。除隐身措施外,波音公司一直综合采用多种方式来提高“先进超级大黄蜂”的生存能力,如综合防御对抗(IDECM)套件、远程防区外武器、增强机组的态势感知能力等。

包括“超级大黄蜂”在内的大多数战斗机只围绕火控频率进行干扰优化,而“咆哮者”具有非常广谱的干扰能力,所以美国海军的现有战术是用“咆哮者”配合“超级大黄蜂”行动,对敌人实施全频谱压制。“沉默大黄蜂”在大幅降低了雷达反射面积后可无需“咆哮者”的伴随压制,抵近到更近距离向目标发射防区外武器。同时该机的IDECM Block IV型自卫系统和相控阵雷达还能对特定频率实施干扰,大大增加了作战灵活性。

美国海军的现有战术是用“咆哮者”配合“超级大黄蜂”行动,对敌人实施全频谱压制

“沉默大黄蜂”在大幅降低了雷达反射面积后可无需“咆哮者”的伴随压制,抵近到更近距离向目标发射防区外武器

其他方面

波音和通用电气公司也评估了如何改进F414-400发动机来提高推力或者提高效率。实施改进后,如果发动机推力保持不变,油耗则可降低3%并延长发动机使用寿命,如果发动机寿命保持不变,推力则可提高20%。增强型F414发动机还可以为航电提供更多冷却空气并提高发电能力。现役F414可以在首次基地级大修中升级成增强型F414发动机,无需对机身进行任何修改。

普通F414只要通过更换组件就行升级成增强型F414

“先进超级大黄蜂”的座舱将配备11×19英寸触摸式高清大尺寸显示器(LAD),引用波音公司试飞员的说法,这个显示器能向机组提供一个战场“上帝视角”,以三维方式显示威胁环境。机组可以自行调整LAD的显示内容和功能。

11×19英寸触摸式高清大尺寸显示器(LAD)

至于红外搜索与跟踪系统,波音公司计划先从外置式做起,在一个标准的中线副油箱的头部安装一个洛马公司的IRST-21红外传感器。但这样一来红外搜索与跟踪系统无法与武器吊舱并存,所以波音的远期计划是在飞机的机鼻下方安装安装内置式红外搜索与跟踪系统。

头部安装IRST传感器后,油箱还能装1435升燃油

波音的远期计划是在飞机的机鼻下方安装安装内置式红外搜索与跟踪系统

美国海军目前正在研制的AIM-9X Block III“响尾蛇”导弹射程将有所增加,能与AIM-120D部分重叠。美国海军对战斗机红外搜索与跟踪系统和大射程红外导弹日益感兴趣,说明了对潜在对手装备先进隐身战斗机的担忧。在波音公司的设想中,“先进超级大黄蜂”将是美国海军多舰/多光谱融合能力中的重要一环,把来自E-2“鹰眼”预警机远程雷达、该机红外搜索与跟踪系统和舰载被动传感器的数据融合起来,通过先进战术数据链形成一个统一的作战态势画面,有效增加空空交战的距离。

原型机试飞

波音公司从美国海军租赁了一架刚下线的双座Block II“超级大黄蜂”F266作为原型机展开试飞。2013年8月5日,该机装上保形油箱后在圣路易斯进行了首飞,两天后又挂载了武器吊舱试飞。波音公司表示原型机试飞很成功,验证了之前在计算机模拟和风洞测试中获得数据,该机的操纵特性与普通“超级大黄蜂”没有区别。

试飞中的“超级大黄蜂”F266原型机

原型机从概念设计到首飞只用了10个月时间,项目在2012年9月启动,2013年1月开始详细设计,3月开始零部件制造,保形油箱和武器吊舱分别在同年5月下旬和7月初交付,期间诺斯罗普-格鲁曼公司还评估了如何在现有生产线中加入保形油箱。

波音公司谨慎指出“沉默大黄蜂”并不针对F-35项目,研制目的是以经济可负担为前提向客户提供具有一定程度先进性能的战斗机。

即便波音公司这么说,“先进超级大黄蜂”仍可被视为F-35的一种强大而廉价的替代机型,对于那些有战斗机升级换代需求的国家很具吸引力。

波音公司预计“先进超级大黄蜂”的整个升级套件的研制成本大约是10亿美元,新机飞离成本将比“超级大黄蜂”增加10%,老机升级费用会略有增加,因为会多一些拆除工作,所有改装都以模块化方式进行。

客户可以根据需要选择“先进超级大黄蜂”菜单中的升级选项,在成本与性能间取得最佳平衡。

“沉默大黄蜂”生产型想象图

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