F-35 JSF 武器运输架容量-涉及空气动力学等27份文件-超500页技术资料

文摘   2024-11-26 07:42   贵州  

F-35 联合攻击战斗机 (JSF) 的主要目的是实现 现在由 F-16 战隼、F-18 大黄蜂和 AV-8B 鹞式等飞机执行对地攻击任务。换句话说,JSF 通常被称为“炸弹卡车”,一旦天空出现,它就会攻击地面目标 被 F-22 猛禽和 F-15 鹰等专用空中优势战斗机清除了任何敌方战斗机威胁。

JSF 整体设计背后的最大驱动力是可负担性。军方需要购买大 此类飞机的数量,以补充更大、更强大的飞机,如 F-22 和 F-18E/F 超级大黄蜂,这些飞机太贵而无法大量购买。

正是这两个因素——它作为对地攻击平台的使命和对低成本的需求——在很大程度上决定了 F-35 的尺寸、布局和武器运输能力。

X-35 研究飞机和 F-35 JSF 原型机

由于 F-35 主要是为了替代 F-16,因此 JSF 是 与旧飞船的整体尺寸大致相同。相比之下,F-22 的体型要大得多,并且在 尺寸复制到它旨在取代的 F-15。F-16、F-22 和传统 下面比较了美国空军将购买的 F-35 的起降 (CTOL) 版本。

F-16、F-35 和 F-22 的比较

F-35 和 F-22 携带的武器与携带的武器相当也就不足为奇了 分别由 F-16 和 F-15 驾驶。F-15 和 F-22 都是为空对空战斗而设计的,并且 具有相应的空对空导弹武器负载。正如上一个关于 F-22 武器运载能力的问题中所讨论的那样,该飞机配备了四个内部 海湾。两个小的侧舱是为短程 AIM-9M 响尾蛇空对空导弹设计的,而两个 每个中心舱的大小围绕三枚中程 AIM-120C AMRAAM 导弹。F-35 要小得多 飞机,只有两个中心托架。这两个开间的位置和大小,以及六个外翼挂架, 如下图所示。该图比较了 CTOL 上的武器站,并且基本相同 JSF 的短途起降 (STOVL) 变体与具有更大机翼的舰载 (CV) 模型。请注意,F-35B STOVL 变体的舱架在 2004 年底进行了重新设计,现在缩短了 14 英寸,并且 与 F-35A CTOL 型号相比,宽度可能更小。做出此决定是为了减轻 F-35B 是为了满足更重要的性能目标。否则,下图将保持准确。

JSF 变体上武器舱和外部挂点的总体布局

与 JSF 相比,F-22 猛禽在尺寸和内部体积上确实更大。尽管如此,F-22 还是受到了影响 从一个关键限制。它的中心托架是围绕只有大约 12 英尺(3.65 m)的 AIM-120 AMRAAM 设计的 长度,最大鳍跨度约为 1.5 英尺(0.45 m)。这些尺寸对于 飞机作为空中优势战斗机的主要作用。然而,冷战的结束迫使空军 改变优先事项并赋予 F-22 更强的对地攻击能力。不幸的是,大多数空对地武器 比 AIM-120 长、宽、高、重,因此很难集成它们 武器进入 F-22 舱。迄今为止唯一集成的武器是 GBU-32 JDAM,一种 GPS 制导炸弹 长度约为 10 英尺(3.05 米),基于 1,000 磅(455 公斤)的 Mk-83 通用炸弹。

然而,大多数空对地武器的重量都在 2,000 磅(910 公斤)级别,但这些武器通常在 12.5 磅左右 到 14 英尺(3.80 到 4.25 米)长,太大而无法放入 F-22 中。牢记这些限制,JSF 设计师特意围绕这些更大的 2,000 磅级武器调整了两个内部舱的尺寸。两种武器 主要决定海湾总长度和深度的是 AGM-154 JSOW 和 GBU-31 2,000 磅(910 千克)版本的 JDAM。

F-35 武器舱

每个隔间都包含两个武器站,如上图所示。JSOW 和 JDAM 等空对地商店在 舷外站。空对空武器也可以在这个位置携带,但主要在内侧携带 专门用于此目的的站点。该设计的独特之处之一是 当内侧舱门打开时,空对空站在铰链导轨上摆动。

JSF 投入使用时将携带的武器清单尚未最终确定。然而,它已经 已决定所有变体都将被批准携带相同的武器选择,无论是否 每个用户实际上都打算用这种武器武装他们的飞机。例如,Navy CV 变体将被清除为 携带风校正弹药分配器 (WCMD),即使只有空军拥有该武器 库存。同样,所有美国飞机都将与只有美国 Kingdom 计划继续其飞机。清除具有相同武器负载的所有变体的决定是在 以简化集成需求、保持通用性并降低总体开发成本。注意 上述陈述不再完全正确,因为 F-35B STOVL 版本的舱位已经减少 如前所述。因此,F-35B 不再与 JSOW 和 2,000 磅 JDAM 兼容 武器。这种 F-35 变体内部可以携带的最大武器是 GBU-32 1,000 磅版本的 JDAM。一个 目前计划在 F-35 上内部运输的武器清单如下所示。

F-35 内部武器

在撰写本文时,此图中不包括源代码选择中的武器,这些武器将被添加到 内部托架列表。这些武器包括美国的 GBU-39 小直径炸弹,其中四种可以是 在每个隔间的空对地站上携带,并为英国人提供一枚新的 500 磅激光制导炸弹(最终 由 Paveway IV 获胜)。另一个可能的添加是美国正在考虑的 JDAM 的新变体,它 将添加数字场景匹配功能以提高准确性。

F-35 还有六个外部挂架,每个机翼下三个。舷内站的设计重量可达 5,000 磅 (2,265 kg) 负载,很可能会用于携带外部油箱。塔架可以承载 2000 磅级 空对地武器也是如此。中板挂架也主要用于空对地武器,并且可以 最多可携带 2,500 磅(1,135 公斤)的重量。与这两个晶塔兼容的表面攻击武器包括许多 内部携带的相同物品以及太大而无法放入隔间的其他商店。舷外机 然而,每个机翼上的站都有一个专用的空对空站,可承载高达 300 磅(135 公斤)的重量,设计 专门用于短程红外制导导弹,如 AIM-9X 响尾蛇。目前计划的武器清单 对于外部托架,如下图所示。请注意,训练炸弹未包含在此列表中。

F-35 外部武器

你还会问飞机有没有枪,答案取决于你问的是什么变体。这 空军的 CTOL 型号是唯一带有内枪的版本。GAU-12 25 毫米加农炮安装在 engine inlet 在飞机的左侧,如下图所示。

F-35 CTOL 变体携带的内枪

与此同时,海军和海军陆战队都选择了他们的 CV 和 STOVL 上的专用外部枪吊舱 变种。携带相同的 GAU-12 加农炮,但装在一个特殊的泪滴吊舱中,可以安装在专用的 武器舱后部之间的中心线挂架。该吊舱的独特之处在于它采用了隐身功能 特性,并且应该允许飞机保持较低的可观察性。枪吊舱的其他优点 包括为更大的弹药供应留出空间,并能够在没有枪支的任务中移除吊舱 必要。

可选的外部机炮吊舱,可由 F-35 CV 和 STOVL 变体携带

许多消息来源表明,毛瑟 BK27 27 毫米加农炮将搭载在 F-35 而不是 GAU-12 上, 但这些信息并不准确。BK27 通常用于欧洲战斗机,是主要候选者 集成到 JSF 中。BK27 在美国的制造权已出售给军械部 波音公司,该部门现在是 Alliant Techsystems (ATK) 的一部分。开发大炮的分包合同 F-35 成为 ATK 提供的 BK27 与 General Dynamics Armament 制造的 GAU-12 之间的竞争对手 和技术产品 (GDATP)。GAU-12 最终被评为合同的获胜者,但决定是 并非没有争议,因为大多数观察家认为 BK27 是更好的选择。

我们在此处提供的信息是最新的可用信息,但请记住,联合攻击战斗机 设计尚未最终确定。各军种最初要求放置的武器愿望清单 在飞机上是巨大的,需要大量的时间和成本才能完成。因此,要求 仍在审查中,并且该列表已经被大幅缩减以专注于最关键的 需要的武器。

已经从内部携带的商店列表中消除了较旧的非制导武器,例如 Mk 82/83/84 通用炸弹,因为各军种不太可能需要让飞机隐身 任务。已被取消或至少推迟的外部商店 包括 AGM-84 鱼叉和 SLAM-ER、英国激光制导炸弹、火箭吊舱、地雷和各种数据链、ECM 和 侦察舱。Maverick 和 HARM 也可能被删除,因为它们目前不符合标准 1760 接口要求。

  • F-22 猛禽和 F-35 联合攻击战斗机有什么区别?

    我以为美国是 只开发一种新的军用飞机设计,该设计将被修改以满足 Air 的要求 陆军、海军和海军陆战队。

    哪架飞机适用于哪种服务?


  • - 来自 John Moriarity 的问题

我们经常收到这个问题的变体,这有点令人惊讶,因为 F-22 和 F-35 是 美国军队当前最著名的采购计划。也许是理解 这两架飞机及其差异的目的是从更大的角度看待美国战斗机如何 fleet 已组成。

在 1970 年代,美国空军采用了一种称为“Hi-Lo”混合的策略。而该服务有 之前购买了许多为特定任务量身定制的不同类型的战斗机,即 Hi-Lo mix 呼吁简化为两个战斗机,一个更有能力的“高”质量战斗机和一个能力较差的“低”质量的战斗机 战斗机。混合中的“Hi”战斗机将是一种专用的空优战斗机,专为 空对空战斗。这种飞机的要求是最高速度高、航程长、大和 强大的搜索雷达、用于识别和跟踪多个目标的复杂计算机,以及携带 空对空导弹的大型有效载荷。

这架战斗机的主要任务是清理敌方战斗机的天空,使战区安全 其他友方飞机,如轰炸机和直升机,更容易受到攻击。这种空中优势 因此,Fighter 需要等于或优于世界上任何其他 Fighter,以确保其 在战时建立空中优势。为在美国空军中担任这一角色而制造的飞机是 F-15 鹰。

美国空军 F-15 鹰式空优战斗机

这架飞机的一个缺点是它的费用。开发所需最先进技术的成本 因为一个比世界上任何其他飞机都优越的飞机是巨大的。因此,这位能力极强的战士可以 只能建造数量太小,无法满足分布在世界各地的空军的所有职责。解决这一困境的办法是建造第二架战斗机,其能力有所降低,但也要便宜得多。什么 这种质量不足的较便宜的飞机将被可以购买的大量飞机所弥补。

混合中的这款“Lo”战斗机也将设计用于不同的目的。这个攻击战士会牺牲 全力以赴的性能有利于简单性和低成本。它的主要任务不是空中优势 携带各种炸弹和空对地导弹的对地攻击。空对空导弹将只携带 作为自卫的辅助武器。“Lo” 战斗机将依靠其 “Hi” 战斗机进行护航 以及防御任何敌方战斗机威胁。“Lo”战斗机的成本将通过设计很多 更小的飞机,航程更小,最高速度较低,雷达功率较弱,航空电子设备更简单。斗士 为履行这一角色而建造的是 F-16 战隼。

美国空军 F-16 战隼对地攻击战斗机

虽然美国海军没有明确将其部队结构描述为 Hi-Lo 混合,但它也采用了类似的方法 购买新的战斗机。“Hi”端以远程、高速 F-14 雄猫专用空中优势战斗机为代表。此设计具有 复杂的可变几何机翼可最大限度地提高性能,加上最强大的雷达和武器系统之一 曾经在战斗机上使用过的组合。

海军 F-14 雄猫空中优势战斗机

为了通过提供对地攻击能力来补充 F-14,海军购买了 F/A-18 大黄蜂作为其“Lo”末端战斗机。这架飞机完成了一项任务 类似于空军的 F-16,主要专注于炸弹和对面攻击导弹的有效载荷 具有二级防空能力。与较大的 F-14 相比,F-18 也要小得多 射程减小,雷达功率较弱,并且最大速度较低。

海军 F-18 大黄蜂对地攻击战斗机

到 1980 年代后期,空军和海军都开始展望未来,期待 开发一种新的 Hi-Lo 混合物来取代 F-15/F-16 和 F-14/F-18。空军开始了高级战术 开发 F-15 替代品的战斗机计划,最终以 F-22 告终 猛禽。与 F-15 一样,F-22 也是一款非常大型和复杂的战斗机,旨在超越所有 世界上其他空中优势战斗机。F-22 还设计用于高速、远程任务携带 空对空导弹的武器。进一步改进其功能的是一个大型而强大的远程搜索 雷达辅以一系列复杂的航空电子设备和计算机。

美国空军 F-22 猛禽空中优势战斗机

尽管 F-22 最初纯粹是为空中优势角色而设计的,但不断变化的政治气候 冷战结束后,国会质疑这种飞机的价值。空军已经 通过在飞机上集成更多的对地攻击武器,例如 JDAM 和小直径炸弹,以 提供多角色打击平台。正是出于这个原因,F-22 一度被重新指定为 F/A-22 号。

与此同时,海军也放弃了纯空中优势任务,在其“Hi”端替代品 F-14 的。相反,这个角色将由 F/A-18E/F 超级大黄蜂担任, 原始 F-18 的更大、更先进的变体。F-18E/F 标志着海军的重大转变 因为它主要是一个对地攻击平台,而不是像 F-14 那样针对空中优势进行优化。这 F-14 最接近的替代品是 F-18F 变体,它有第二个座位供系统官员操作 雷达类似于 Tomcat 的后座。另一方面,单座 F-18E 主要用于 成为像旧款 F-18 大黄蜂型号一样的攻击战斗机。

海军 F-18F 超级大黄蜂多用途战斗机

在开发了飞机来填补部队的“Hi”部分后,海军和空军都将注意力转向了 混音的 “Lo” 端。这两个服务在 1990 年代初期都有独立的项目正在进行中,以开发攻击 飞机。此外,海军陆战队还希望开发自己的新型攻击战斗机来取代 AV-8B 鹞式战斗机。由于无法资助这么多独立工作,该部门 国防部指示这三个军种将其需求合并到一个名为联合攻击战斗机的单一计划中。

JSF 最终成为波音 X-32 和 洛克希德马丁 X-35。获胜的设计将分三部分建造 不同的版本来支持各种服务的需求。2001 年 10 月宣布了获胜者,当时 洛克希德马丁公司获得了一份开发 F-35 生产模型的合同。

海军 X-35C 和空军 X-35A 对地攻击战斗机原型

F-35A 是空军“Lo”端 F-16 战斗机的直接替代品,具有相似的尺寸和 能力。与 F-16 一样,F-35A 主要是一种具有辅助防空功能的对地攻击机 能力。F-35A 利用了为 F-22 开发的许多先进技术,但具有 航程更短,航空电子设备更简单,机动性较差。美国海军陆战队以及皇家空军和 英国皇家海军计划购买 F-35B。该型号类似于 F-35A,但经过改装以携带 第二个发动机,允许垂直或短距离起飞和着陆性能。海军将购买 F-35C 变体 作为旧款 F-18 大黄蜂的替代品。同样,F-35C 被视为对地攻击机,以补充 F-18E/F 超级大黄蜂在 Hi-Lo 混合中。

不断变化的 USAF 和 USN Hi-Lo 混合物的比较

总之,上面的比例图将近期的 Hi-Lo 混合与空军和海军的 Hi-Lo 混合进行了比较 为不久的将来做计划。F-22 猛禽是最先进的空优战斗机,只会 由空军运营。另一方面,F-35 联合攻击战斗机是一种能力较弱的多用途战斗机 针对对地攻击进行了优化,不仅空军购买,海军和海军陆战队也将购买 军团。而空军的顶级 F-22 和海军的 F-18E/F 可能会在 F-35 的数量相对较小,旨在成为一种可以购买数千架的低成本飞机。这个大 飞机数量将完善空军、海军和海军陆战队的战斗机机队,形成“Hi-Lo”组合 未来。

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