利刃-第276部分
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【研制改进】
1、研制背景
20世纪60年代中期，越南战争全面爆发，美国的第二代战斗机F…4等投入实战。这代飞机的特点是强调高空高速性能和多用途，对机动性能重视不够。从实战效果来看，第二代战斗机研制并不很成功；甚至可以说走了一段弯路。这倒并不是说它的技术水平和性能没有提高，也不是研制工作本身有问题，而是由于对作战方式的预测与实际情况不符。于是，美国从60年代中后期就开始考虑研制第三代战斗机。1972年1月，美国空军正式提出“轻型战斗机”研制计划，目的是验证在战斗机上采用新技术，并没确定要发展一个投产型号。1972年4月，美国空军从向“轻型战斗机计划”投标的五家公司中选定通用动力公司的401和诺斯罗普公司的P…600两个方案，并签订合同由求两家公司各制造两架原型机，进行试飞竞争。通用动力公司的401方案军用编号为YF…16；诺斯罗普公司的P600军用编号为YF…17。
第三代战斗机有以下一些主要设计特点：
（l）有优良的飞行性能，强调中低空跨音速机动性能和远程作战能力；
（2）机载电子设备先进，有良好的全天候作战能力，下视下射能力大为提高；
（3）机载武器毁伤威力强。有相当强的近战火力，还普遍配备了中远距全向全高度拦射导弹；
（4）突出空战能力，但也多兼有良好的对地攻击能力；
（5）飞机的可靠性和可维护性能好，改进发展潜力大。
F…16在设计制造之初，就采用了不少新的技术，这在当时来说，也是甚为先进的。
这些新的技术主要有：边条翼。沿前机身装有大后掠角、前缘锐利的边条翼，在机翼和机身连接部分提供可控涡流，因而即使在大迎角时也可保持附面层不分离，提高了升力和安定性。前缘机动襟翼。这种襟冀使机翼翼型有可变弯度，在持续大过载转弯中能提高升阻比。翼身融合体。F？16的外形据说是从50多种方案中挑选出来的，特点是机翼机身结合处经过仔细整流，使之平滑过渡，融为一体。主要优点是减小波阻，提高升阻比和跨音速颤振边界，增强刚度，使飞机具有良好的机动性。并且增大机内容积和减轻飞机重量。
高过载座舱。普通座椅向后倾斜12一13度，而F？16采用高过载座舱，其座椅向后倾斜30度，脚蹬提高。这种姿势能提高飞行员抗过载能力至少0．6－1G，一般均可承受到9G，超过原来允许的7．3g。此外，还可以维持飞行员的视觉功能。电传操纵系统。主要由信号转换装置、飞行控制计算机、电缆和动作装置组成。这种操纵系统是将飞行员发出的操纵信号，经过变换器变成电信号，再通过电缆直接传输到自主式舵机劝一种系统，优点是结构简单；体积小，重量轻，易于安装；维修，改善了飞机操纵品质，提高了操纵系统的可靠性，减轻了飞行演的工作负担。
放宽静稳定性。采用放宽静稳定性技术，即放松了对静稳定性的严格限制，气动中心可以很靠近重心，也可以重合，甚至在重心前面。飞机的静稳定性则变得极小或不稳定。因而飞机在低速飞行时静稳定度是负值，飞行时主要靠“增稳系统”自动控制舵面，保证稳定飞行；在高速飞行时，飞机的静稳定度才为正值。这样做的优点是可减小尾翼尺寸，降低结构重量和阻力，改善飞机的操纵性和机动能力。
使用复合材料。 F？16飞机的尾翼采用复合材料，比采用铝合金材料的尾翼轻30％。
F？16飞机的座舱它采用气泡式座舱盖，飞行员的视界很宽，其上半球的视野达36O度，侧向为260度，前后为195度，侧下方40度，前下方15度。飞行员的坐椅能向后倾斜30。这有利于提高飞行员的抗过载能力，据称其短时间的抗过载能力可达8？9g。为便于飞行员在身体后倾状态下操纵飞机，F？16采用了前所未有的“侧杆”方案，即将驾驶杆装在坐椅的扶手上。这样也提高了在高机动环境下，驾驶员对飞机的控制能力。 这使 F？16具有结构重量轻，外挂载荷大，对空和对地作战能力比较好等特点。
由于F？16飞机的气动布局先进；发动机的推重比高，因而其飞行性能、尤其是机动性能是相当不错的。F？16的最大飞行速度与大多数第二代战斗机差不太多，约在M2左右；但其最大飞行表速大，可达1480公里／小时。由于F？16飞机的推重比大、翼载荷低，因而机动性能相当好。F？16在M1．5前的水平增速性能是相当好的。在高度6000米时，从 M0．9增速到M1．2仅需19秒钟，增速到M1．5需48秒钟。F？16的可用升力系数较大、翼载荷又低，所以瞬时盘旋角速度较大。超低空低速飞行时，其瞬时盘旋角速度可达25．5度／秒。稳定盘旋性能也较好，在飞行速度为M0．7时，其盘旋半径仅为650米。当飞行高度超过11000米、特别是进行超音速飞行时，其盘旋性能下降较为明显。
F？16的升限并不很高，约18000米左右，但其爬升性能很不错。在海平面，其最大爬升率为305米／秒左右；在6000米高度，爬升率为183米／秒；高度为9000米时，其爬升率仍达120米／秒。当速度超过M1．5、高度大于I1000米时，爬升性能下降较快。F？16飞机的气动性能较好、机内载油系数较高、发动机的耗油率较低，因而飞机的航程较大。其不带副油箱的航程为1825公里，外接3个副油箱时的最大转场航程为3800公里左右。执行截击任务时的作战半径可超过900公里；空中巡逻时的作战半径为700公里左右；执行对地攻击任务时，根据外接和飞行剖面的不同，其作战半径为440？1400公里左右。
2、研制过程
1975年，美国空军第一种第三代战斗机F？15服役。这是一种研制得很成功的飞机，与上一代战斗机相比，不仅性能水平有台阶性的提高，而且作战效能明显增强，在实战中战果累累。截至目前，F？15在空战中已取得96：0的好成绩。但是这种飞机的价格较昂贵，即使是美国也难于承担购置大量F？15飞机的费用。美国空军为了解决经费与所需战斗机数量之间的矛盾，提出了“高低搭配”的原则，即数量较少的高性能飞机与数量较多、性能和价格较低的飞机配合使用。F？16飞机就成为这种低档飞机”的候选对象。
其实，F？16一开始并不是作为与F？15搭配的“低档飞机”来研制的。它是美国空军“轻型战斗机原型机研制计划”的竞争机。1972年1月，美国空军正式提出〃轻型战斗机〃研制计划，目的是验证在战斗机上采用新技术。并没打算真的搞一个投产型号．其主要技术要求是最大飞
机速度M2，升限18000米，在9000米高度从M0．9加速到M1．5所需时间不超过1分钟，在12000米高度、速度为M0．9时的过载为3？4g，飞机的体积小、重量轻、价格便宜。四个月后，就从五家参加强标的公司中选定通用动力公司的401和诺斯罗普公司的P600两个方案，并签订合同要求两家公司各制造两架原型机，进行试飞竞争．通用动力公司的4O1方案军用编号为YF？16；诺斯罗普公司的P600军用编号为YF？17．原型机制成后，经过一年时间的竞争试飞。
1972年4月，美国选中了通用动力公司和诺斯罗普公司的方案，并签订合同要这两家公司各研制两架原型机进行试飞竞争。通用动力公司方案的军用编号为YF？16，诺斯罗普公司方案的军用编号为YF？17。1974年4月，美国政府决定从YF？16和17两种原型机中选择一种投人生产，与F？15飞机搭配使用，即充当“高低搭配”中的低档飞机。1975年1月，美国空军宣布YF？16中选，正式确定飞机的军用编号为F？16。1978年末，F？16开始装备美国空军，目前生产总数已达4000架左右，F…16现已成为美国空军的主力机种之一，共订购了1859架。且向向多个国家出口，国外用户有比利时、丹麦、荷兰、娜威等四国，以及以色列、埃及、希腊、土耳其、巴基斯坦、南朝鲜、泰国、印尼、新加坡、巴林和委内瑞拉等．前四国还与美国合作生产．外国用户订购总数超过千架，难怪F？16有〃国际战斗机〃之誉，F16生产型机 技术特点
虽说F？16是一种“低档”飞机，但这是与F？15相比而言的，从F？16本身的性能水平来看，应当说是相当好的。“低档”的低，主要是指价格和一些性能，从技术水平来讲，F？16不仅不低，有些方面比F？15更先进。另外，当时F？16为了降低成本，因而机载电子设备比较简单，后几经改进其机载电子设备已日趋完善和先进，作战效能和价格也随之上升。因而，是否还能冠以“低档”的称号，也是值得商榷的。
74年4月，美国政府决定从YF…16和YF…17中选择一种机型继续发展，使之成为实用的轻型战斗机，与重型战斗机F…15搭配使用，以弥补由于后者复杂昂贵而造成的购置数量不足，1975年1月，美国空军宣布通用动力公司的YF…16中选，并与通用动力公司签订制造15架（后改为8架）试验型飞机，进行工程发展研究。
第一架YF…16原型机于73年12月出厂，74年2月首次试飞。F…16试验型飞机于1976年12月首飞，1978年底开始交付美国空军部队使用。美空军原计划总共订购650架，截至2001年3月，共生产了2216架。
各型机的生产情况是：
单座F…16 A、C 双座F…16 B、D 总数
BLOCK… 1 21 22 43
BLOCK… 5 89 27 116
BLOCK… 10 145 25 170
BLOCK… 15 409 46 455
BLOCK… 25 209 35 244
BLOCK… 30 360 48 408
BLOCK… 32 56 5 61
BLOCK… 40 234 31 265
BLOCK… 42 150 47 197
BLOCK… 50 175 28 203
BLOCK… 52 42 12 54
F…16A/B 674 121 795
F…16C/D 1；216 205 1；421
总数 1；890 326 2；216
但是F…16飞机继续生产，总数又增加到2231架，最后1架于2005年3月18日交付。
3、发展趋势
F…16是一种 “低档配置”的轻型战斗机，其机体结构限制了其性能的提高。F…16采用机体较小巧的单发布局，比起双发战斗机自然大大减少了采购和维护的费用，但在实际使用中的可靠性随之降低。而且单发布局限制了F…16增大航程、载重、机动性能的改进潜力。因此，F…16的改进一般集中于电子设备和武器系统方面。由于F…16的先进性能、多样化的作战能力、充分的改进余地，美国空军计划在21世纪的头25年内继续使用和改进F…16战斗机。
2002年1月起，洛克希德？马丁公司和美国空军完成了F…16“共同配置实施计划”第一架飞机的改装工作。该计划改进美国空军的约650架F…16“布洛克… 40、50”战斗机的座舱和航空电子设备，使得这些F…16具有硬件和软件上的通用性，以简化未来改进升级、后勤保障的工作，减少维护费用。第一阶段为部分“布洛克… 50/52”换装新的核心计算机和彩色座舱显示器。2002年9月，该批次F…16开始加装先进敌我识别器，并能够使用洛克希德？马丁公司的“狙击手”XR先进前视红外瞄准吊舱。第二阶段从2003年7月开始，加装链路…16数据链、联合头盔提示系统。从2006年开始，F…16“布洛克…40/42”战斗机将全部接受上述改进，预计到2010年结束。
2002年6月，美空军开始对F…16C/D的新型APG…68（V）9雷达进行飞行测试。这种新式雷达在探测范围、分辨率、和可保障性方面都得到了重大提高，而且加强了雷达在密集电磁环境和抗干扰条件下的作战能力。空空作战时，V9型雷达探测范围增加30％；误警率和相互干扰大大减弱；在态势感知模式下可以在搜索四个目标的同时跟踪两个目标；在跟踪扫描模式下搜索半径加大，跟踪能力增强；改进了在单目标跟踪模式下跟踪性能。空地作战时，新型合成孔径雷达模式下分辨率达到0。6米；在海上侦察模式下探测范围增大；在地面移动目标识别模式下改进了目标检测与地图质量。空军2004年7月份授予诺斯罗普？格鲁门公司一份合同，开发AN/APG…68（V）9多模火控雷达的新增强型。预计新雷达将在2009年9月开始装备。
2003年4月28日，美国空军授给洛克希德？马丁航空系统部一项总额1。255亿美元新合同，实施F…16国际化软件升级项目，包括对先进武器馈电系统、数据链通信、精确导航系统和先进瞄准吊舱等系统进行升级。升级还包括支持链路…16数据链系统、联合头盔提示系统和瞄准吊舱的通用件升级，同时还为美国空军F…16“布洛克…40/42/50/52“的精确制导武器提供支持。经过升级后，美国空军F…16经可使用联合空地防区外导弹、EGBU…27、高速反辐射导弹，以及先进的瞄准吊舱。
2003年5月，洛克希德？马丁公司导弹和火控分公司开始为F…16飞机交付“狙击手”XR先进瞄准吊舱。“狙击手”XR吊舱首先装备美国空军的F…16 CJ“第50批次（block…50）”和空军国民警卫队的F…16 “第30批次（block…30）”战斗机。以后陆续装备F…16“第40批次（block…40）”。这是空军“全部吊舱、所有批次”计划之一。空军计划使“block30、40和50”飞机都将能使用“蓝盾”、“兰亭”或“狙击手”吊舱。
2003年中，洛克希德？马丁公司成功完成了F…16“第60批次（block…60）”采用新型发动机的初始阶段飞行试验。该发动机是通用动力公司的F110…GE…132涡扇发动机，最大加力推力约为5000公斤。该飞发动机性能非常好，即使在F…16飞行包线的边界，发动机的推力也有所增加。操纵品质和空中加油特性非常好。新发动机的特点是三级风扇采用整体叶盘技术，提高了性能和维修性。该发动机还采用一种增强耐久性的径向火焰稳定器加力燃烧室和排气喷管，并对控制软件进行了修改以使发动机的性能在各种飞行条件下都达到最佳。第60批次飞机和发动机还具有自动油门的能力。
2004年9月，洛克希德？马丁
