|
发信人: pkelvin(KC) 整理人: pkelvin(2003-05-09 19:08:18), 站内信件 |
我们再来看看洛克希德·马丁公司的JSF研制计划——X-35。在过去的30年里，该公司生产了多种高性能战斗机。洛克希德·马丁公司决定在JSF中采用升力风扇，是基于它们在过去研究项目中所获得的数据。洛克希德·马丁公司的JSF项目副经理HarryBlot说，采用升力风扇的设计可以使足够的空气转变为飞机悬停所需的垂直气流，无须增加发动机风扇的截面，从而避免了它在超音速飞行时所产生的阻力。风扇可以被看作是一个水平放置的涡桨，当飞机悬停时，它使双倍的空气从飞机下面流过，并保持飞机的前视截面不超过传统飞机的设计水平，所以不影响飞机进行超音速飞行的能力。 采用升力风扇方案还有其他一些优点。它能使向下偏转的气流速度降低33%，气流温度降低大约250°F。由飞机主发动机驱动的风扇能产生18000磅(8172千克)的冷空气推力，这就降低了前部进气道从发动机后面吸入热空气的可能性。洛克希德·马丁公司认为象JSF这样比“鹞”大、并且具有更大的载荷和航程的飞机，升力风扇方案是唯一可行的升力系统。该公司认为升力风扇布局在为JSF提供垂直升力时有3个明显的优点：一、在所用推力一定的情况下提供更大的载荷；二、改善向下气流对地面冲击的影响；三、使JSF进气道的前向截面积减小，从而降低飞机的迎风面积，有利于实现超音速飞行。 Blot说，“鹞”为了吸进足够的空气进行垂直飞行，有两个巨大的进气道突出在飞机的两侧，很难使飞机超音速。洛·马公司的JSF设计方案不但进气道较小，使它可以在超音速情况下使用，而且当机身顶部的气门打开时，可以吸入周围的空气，当气流流过机身时，可以用升力风扇对它加速，从而得到悬停飞行所需的气流。由周围空气所形成的这股向下气流能够完全挡住向前的热气流。并且可以在JSF的前部提供足够的升力以配平飞机尾部热气喷口向下偏转的气流所产生的推力。X-35上所用的这种新颖的升力风扇的研制工作由洛·马公司的“臭鼬”工作队、罗·罗公司和艾利逊公司共同完成。X-35下一步工作是验证飞机的可操作性及雷达、机载设备和飞机的加速性。 波音公司近期将完成X-32发动机的运行试验，从而使X-32B战斗机的概念验证机向第一次飞行又迈进了一步。作为建造短程起飞和垂直降落(STOVL)飞机的一部分，波音公司的试验工作组进行了气流转换过渡，即发动机推力换向试验。试验所用的发动机为普拉特·惠特尼公司的F119-614发动机，进行了各种功率设定的试验，以验证系统的完善性。功率设定范围模拟了飞机在正常飞行时所需要的具有代表性的推力图谱。在短程起飞和垂直降落发动机试验台上进行了500多次试验，从产生常现的水平推力到产生垂直推力，或从产生垂直推力到产生常规的水平推力的过渡时间始终为1～3秒。所有推进系统的部件都像设计和预计的那样工作良好。除了进行发动机的运行试验外，波音公司的另一个工作组正在位于佛罗里达州西棕榈滩的普拉特·惠特尼公司的试验站进行一系列耐久性试验，以取得发动机进行短程起飞和垂直降落飞行的合格证。 目前正在生产的4架验证机——2架X-32和2架X-35，仅仅是概念发展阶段(CDP)的飞机，进入EMD阶段的飞机所装备的机载设备可能与它有很大不同。但是，反过来说，现代计算机技术已经使人们能够在CDP阶段开发并验证许多用在EMD飞机上的系统。目前，有一些系统制造商已经选定，除非花费很大费用，这些选择在今后是无法改变的。所以，有些CDP飞机的系统和部件制造商也将成为最终生产型飞机的制造商。 在洛克希德·马丁公司的X-35上，升力风扇将由艾利逊先进开发公司设计，艾利逊发动机公司生产。这两家公司的母公司——罗罗公司将生产升力风扇的转子、发动机尾部的矢量喷管以及悬停飞控系统所需的滚转喷气口，所有这些部件也都是罗罗公司开发的。 此外，还有其他一些公司正在努力争取波音公司或洛克希德·马丁公司进入EMD阶段之后的设备研制合同： ·雷神德克萨斯仪表公司正在为洛克希德·马丁公司EMD阶段的JSF设计和研制集中式中央处理器； ·位于俄亥俄州的通用电气飞机发动机公司正在研制下一代发动机，并计划在2007年前开始高级试验或投入使用； ·位于新泽西州的Moog公司已经同波音公司和洛克希德·马丁公司签定了合同，为它们生产CDP阶段JSF的作动器；今年晚些时候，Moog还将向这两个主承包商交付武器舱门、前缘襟翼和发电机； ·位于新泽西州的EDO公司正在研制一种液压作动臂，它能把JSF所携带的武器从弹舱内部移动到外部的发射位置； ·洛克希德·马丁公司的桑德斯电子公司正在为波音和洛克希德·马丁公司的JSF研制电子战系统，无论那家获胜，这套电子战系统都将装在EMD阶段的JSF原型机上。桑德斯公司还是洛克希德·马丁公司JSF战斗机的集中式中央处理器研制队伍中的成员。TRW机载设备系统公司参加了波音公司和洛克希德·马丁公司JSF的通信、导航和敌我识别系统(CNI)的研制队伍。 ·诺斯罗普公司的电子传感器与系统分部(ESSD)正在为波音公司和X-32研制一体化无线电频率系统和多功能传感器阵列，其中包括多功能雷达、电子战系统、CNI系统所使用的主动电扫描阵列。此外，诺斯罗普公司还为JSF研制了几种光电系统，其中包括多功能红外分布孔径系统。 ·MPC产品公司将生产用于打开武器舱门、测量发动机喷管的运动、驱动飞控系统的部件以及为冷却和环控系统提供动力时所需要的机电作动系统和马达； ·TEAC美国公司将为波音和洛克希德·马丁公司CDP阶段的JSF提供耐用、小型化的机载视频录像机，以记录电视和其他传感器所获得的数据； ·塞尔玛公司正在为X-32设计座舱盖，这种单块式座舱盖由一种为F-22研制的座舱盖改进而成； ·汉密尔顿标准公司和霍尼韦尔公司正在合作为X-32研制机上管理系统。汉密尔顿标准公司研制环控系统，桑德斯创德公司负责飞机的第二动力系统和电源分配系统； ·联信南本德公司正领导另外几家公司为X-32设计、制造和组装起落架系统； ·位于俄亥俄州的BFGoodrich航空航天公司正在为X-32进行燃油管理、热管理、火源探测等系统的集成研究。 
目前两种样机试飞均非常顺利。据报道，X-35A已完成超音速飞行试验，X-32A的航空母舰进场试验也已进行到一半。右图是X-32的空中加油试验，下图是X-35的加油试验。12月初，波音已经完成了X-32B概念演示机的结构模型交感(SMI)测试，进一步接近首飞目标。在SMI测试期间，飞机的飞行控制面以变换的频率震动。在飞行控制系统中加入特殊的滤波器，正确发挥作用，可确保完全避免飞机的其他部件发生震动。 X-32B预计在2001年的第一季度进行首飞，它将验证波音公司短距起飞垂直降落(STOVL)飞行的直接升力方法。波音公司JSF系统测试主管Fleming说："SMI测试的完成又迈出了积极的一步，我们可继续验证我们的设计。我们取得了巨大的进展，这些测试降低了风险，有助于确定我们正准备开始进行的一项安全的富有成效的X-32B飞行测试项目。"波音公司上个月已完成对常规起飞降落(CTOL)SMI的测试。9月底，完成了使STOVL发动机在X-32B战斗机机内运行的第一阶段工作。高能常规STOVL发动机可能于本月底起用。 
自9月18日首飞以来，X-32A共进行了33次飞行，操纵飞机的包括波音公司和政府试飞员。波音样机迄今已完成了政府规定测试内容的50%。到11月20日，波音公司的X-32已进行了22次飞行，完成了静态蒙皮扩张试验。X-32A是用于验证美国空军和海军要求的验证机，而X-32B将用于验证STOVL能力。在爱德华进行的首次航空母舰进场验证试验中X-32表现良好，着舰下沉速度为0.5英尺/秒(0.15米/秒)。 而X-35A样机也一切顺利。在11月21日的第25次飞行中升到25000英尺(7620米)，速度达到1.05马赫数。在此之前，为了给X-35C在航空母舰上着陆作准备，已进行了6次舰载进场着陆试验。X-35A已经完成了美国空军要求的常规起飞和着陆(CTOL)验证，从爱德华空军基地飞往洛克希德·马丁公司在加利福尼亚州Palmdale工厂，为下一阶段试验项目开始为期2个月的改装。 为验证STOVL,X-35A将改装成X-35B，而X-35C则为满足美国海军航空母舰的进场要求，将于12月上旬在爱德华开始试飞。X-35C在1月下旬或2月飞往Patuxent河作进一步测试之前将累积20飞行小时。X-35A在将近1个月的飞行中，最高升至34000英尺(10363米)高度，拉起加速度达5G。 在X-35A为期60天的改装中，约用1个月时间安装升力风扇及相关系统，另1个月进行系统核查和测试。1月这架飞机将将在洛·马公司工厂进行首次大功率发动机运行试验。 可喜的是JSF采用的普惠F119派生型发动机在试飞中没有发生问题，因而试飞未受影响。目前普惠公司已经完成F119的STOVL型的研制。该公司已开始进行合格鉴定测试项目，并为波音和洛克希德·马丁公司提供了第一套STOVL软件。 10月26日，美国空军部长罗希宣布，洛克希德·马丁公司凭借实力、设计优点，击败对手波音公司，成为军火史上最大的赢家。由于进展顺利，F-35的工程和制造发展(EMD)阶段目前定于2001年初开始，并持续到2012年。由于美国空军将订购大量的F-35，因而其平均单机售价将为3250万美元。JSF项目的顺利进行，一个重要原因是各公司在F-22和YF-23的研制中，均储备了大量宝贵的技术和经验。随着JSF向现役靠近，美国空中打击力量又将大大增强。 在2001年的巴黎航展上，首次展出F-35的毛瑟BK-27 27mm机炮炮舱。以波音公司为首、毛瑟公司为核心的的国际军械公司集团为F-35战斗机研制了先进的27mm机炮。该机炮也是目前生产的欧洲战斗机的固定武器。炮舱的供弹系统采用了费用合理、可靠性高的线性无链供弹系统。优点是弹药储存紧凑，使用过的空弹壳能返回到弹舱里，避免了抛壳可能出现的问题。炮舱重新装弹时间小于5分钟。专门设计的刚性适配器把炮舱固定在飞机上，保障了射击精度。该设计允许在空对空或空对地作战时，机炮炮管轴线可选择上仰1°或下俯3°的不同角度。炮舱的结构便于人员在装填和维护时接近机炮，装挂时间小于10分钟。 但在2002年11月，洛·马公司决定在F-35上采用通用动力公司的25mm口径GAU-12加特林炮。这项决定是因为毛瑟机炮机炮价格上涨，洛·马公司决定放弃。之前洛·马公司认为AV-8B采用的GAU-12不足以满足JSF的要求。 2002年10月F-35已处于初步设计评审(PDF)阶段，并计划在明年3月完成。评审重点在短距起飞与垂直着陆STOVL型的重量上。洛克希德·马丁公司说，F-35B的短距起飞与垂直着陆型的重量比期望的要重，但是正在尽量满足政府要求的其它参数。洛克希德·马丁公司只要求比较几个以性能为基础的规格参数，如速度、射程和机动性。但是，作为满足需要的副产品，比如重量、空气动力学等规格将成为影响因素。但对于短距起飞与垂直着陆型，重量是一个比较大的问题，因为已经增加了对它的要求，而且有升力风扇增加的重量。尽管重量增加了，但目前还能满足其它的性能规格参数要求。同样，洛克希德·马丁公司还必须满足基本的规格参数，如火控系统的杀伤概率和准确性。上个月，洛克希德·马丁公司选择了通用动力公司作为火控系统的集成商，现在通用动力公司正在进行研究，考察27毫米火炮是否是"联合攻击战斗机"的合适的火控系统。 X-32三面图 
X-32座舱 
X-32着舰试验 
X-35三面图 
X-32、X-35剖视图，附详细注解： 
|
|
[关闭][返回] |