爱吱声

标题: 马儿啊，你别走 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2017-3-2 12:50
标题: 马儿啊，你别走
本帖最后由 晨枫 于 2017-3-2 11:48 编辑 + J! j, N8 K9 m2 e: x  U
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F-35一向是故事多多的战斗机，但近来故事特别多。在特朗普的炮口瞄准之下，这可不是好事。陆战队的F-35B在2015年7月31日就宣布达到初始作战能力（IOC），空军的F-35A在2016年8月2日也宣布达到IOC，海军的F-35C预计要到2018-19年达到IOC，但前不久刚爆出前起落架在弹射起飞释放时遇到严重振荡问题，程度达到影响飞行安全，需要至少两年才能解决，眼下又遇到AIM-9X近程空空导弹在外翼段挂载时的机翼严重颤振问题，可能会影响IOC。$ h" p' f0 i( d! V& E

: i: m, X# }4 D" W$ w0 nF-35C为了上舰，除了加强了起落架和加装了尾钩，还加大了机翼。这降低了翼载，有利于在同样离舰速度下增加起飞重量，也有利于降低着舰速度。同时，机翼可以折叠，缩小在舰上的占地。问题正出在这折叠的外翼段。# j0 Q3 ~* v1 m$ B3 `3 Y# f
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美国空军从不强调F-35A的格斗性能，而是强调隐身与超视距作战能力，在敌机还没有察觉的时候就打掉它。在15：1的“红旗”演习的战绩也大多是这样取得的。但美国海军对格斗能力很重视，坚持要把AIM-9X近程空空导弹的整合完成作为IOC的一部分。为了增加AIM-9X的挂载数量，机翼固定的内翼段翼下每侧可以挂载两枚，可折叠的外翼段翼下还可再增加一枚。这样，在空战出航时，翼下6枚AIM-9X加上机内武器舱的两枚AIM-120，这是不错的战斗力了。8 Q8 a; s  {, Q
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AIM-9X是大名鼎鼎的“响尾蛇”系列的最新型号。从“响尾蛇”在20世纪59年代发明开始，美国就一直在近程空空导弹方面世界领先。但在20世纪90年代，俄罗斯的R-72与头盔瞄准具珠联璧合，大离轴发射能力秒杀所有北约同类。时逢冷战结束，美国从前东德空军那里接触到这个神组合，在种种对抗演习中被屠杀得尸横遍野后，痛定思痛，推出新一代“响尾蛇”，这就是AIM-9X。这实际上是全新设计的，但依然沿用AIM-9的系列型号，难说没有找回场子的意思。AIM-9X已经发展到Block 2，这是近来美军装备型号命名的一个趋势，不再用A/B/C/D作为亚型号，而是用Block 1/2/3/4，Block原本是采购批次的意思，同一个Block里都是一样的技术指标。其他命名还有用Lot号，如下面要提到的雷西恩GBU-49 Lot 5，这是生产批次的意思；或者Increment号，如同样下文要提到的波音SDB Increment 1，原意为增量，这里是改进批次的意思。美军装备亚型号命名规则改变的动力不清楚，或许与经费和批准程序有关。$ ^3 V: y% y6 Z
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在F-35上，AIM-9X只能翼下挂载，不能从机内武器舱发射。航母放飞和回收作业复杂、费时，所以一旦升空，就要尽量延长留空时间。燃油不够可以空中加油，但导弹不够就只有返航装弹了。所以海军在舰队防空作战中，要求携带最大数量的空空导弹升空，外翼段挂载导弹是常态。但在试飞中发现，外翼段挂载导弹后，发现显著颤振，已经交货的32架F-35C必须全部返工，加强外翼段。新生产的直接采用改进的设计。
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2 ~7 i, ]$ j% X- }可折叠的外翼段打开锁定后，刚度依然不及内翼段，但通常不至于造成显著颤振。颤振容易造成疲劳和结构毁坏，严重颤振还可影响机翼表面的气流流动，造成横滚稳定性问题。F-35C遇到的正是严重颤振的问题。颤振是机翼刚性不足的结果，提高刚性就能解决颤振，但代价是结构重量。F-35家族的推重比本来就不出色，F135发动机的推力潜力已经深度挖掘了，近期内没有显著增推的计划，F-35C起飞重量还大于F-35A，最怕的就是增重，但现在看来必须付出这个代价了。
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与急于宣布F-35A和B达到IOC的美国空军和美国海军陆战队不同，美国海军不达到真正能作战的状态，并不急于宣布IOC，这包括火控软件的3F版本。陆战队的IOC状态火控只有2B版，空军是3I版。后续版本的能力按计划逐步增加，所以先前关于F-35连航炮都不能发射的消息不是假消息，但意义不大。与整个F-35计划一样，火控软件的研发进度大大落后于要求，即使外翼段问题解决了，3F也迟到了7年，依然只与AIM-9X Blcok 1近程空空导弹和AIM-120C中程空空导弹相容，而现有第三代战斗机（如F-15C、F-16C、F-18E）已经使用AIM-9X Block 2和AIM-120D了。3F的问题不是F-35C特有的，但正在成为整个F-35计划进度的瓶颈。F-35计划正在经受空前压力，必须在2018年5月以前使得F-35C也达到IOC，届时F-35计划已经进行了17年之久。所以，现在是神挡杀神、鬼挡杀鬼的时候，什么也不得推迟IOC，除非影响飞行安全或者IOC，所有软件修补和升级都要等到IOC后再说。
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问题是IOC后还真有一大堆需要再说的事情，AIM-9X Block 2和AIM-120D只是开头。在试飞中，还发现一个问题：高度先进的3F也只能轰炸固定或者慢速移动的目标。对于快速机动的目标，F-35的激光照射能够稳定地直接照射在目标上，这没有问题，但制导炸弹的炸点总是落后一步，错失目标。换句话说，如果在F-35获得15：1大胜的“红旗”演习中被模拟炸毁的红军防空导弹系统是机动的，演习结果或许会大不一样。
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- {% N9 Y1 }0 a- I: j这个问题不是未知的，10年前的战斗机轰炸火控系统也有这样的问题。但随着制导炸弹具有攻击机动目标的能力，和在反恐战场上实战需要的出现，升级版火控有一个设置提前量的功能，根据目标移动的速度和方向，把瞄准点提前一定的量，这样炸弹的落点就正好在目标上。这个升级早已在现役第三代战斗机的火控软件里实现，在轰炸沙漠上高速逃窜的ISIS皮卡的作战中发挥了巨大作用。空空导弹追踪敌机也是一样的问题。这个问题与高炮瞄准的提前量相似，但道理不一样。高炮瞄准提前量是因为炮弹飞行时间所致，但炸弹落点靠后是控制系统闭环跟踪对动态输入的固有滞后所致，这是闭环控制的固有问题。按速度和方向加入提前量只对恒定速度和固定方向有效，对于匀加速或者变加速运动还需要做进一步假定和相应计算，对于改变运动方向的匀角速度或者匀角加速运动也同样如此。不管怎么说，设置提前量相比于无提前量补偿已经大大减小了跟踪误差，剩余误差可以靠杀伤半径解决。
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  x5 u4 A1 a( g/ ]# s5 j$ P: i  E这个提前量在火控系统里施加，还是在制导炸弹里实现，作用是一样的。雷西恩GBU-49 Lot 5具有这个提前量功能，能在激光光点稳定跟踪不超过115公里/小时（70 英里/小时）和以0.2g机动的快速移动目标时，自动计算提前量，确保击中目标。这不需要修改3F，是负责F-35计划的联合计划办公室（JPO）的重点方案。JPO正在从各大军工公司征集方案，要求申报其他能与3F相容的制导炸弹，尤其是225公斤（500磅）级的，已知候选包括波音JDAM和洛克希德双模（激光加GPS）制导炸弹。另外的办法就是用集束炸弹，据说JPO一开始就是打算用CBU-103风偏修正弹药撒布系统（实际上就是集束炸弹）作为缺乏提前量补偿的过渡，但美国受到国际公约约束，正在减少集束炸弹的使用，此路不通。
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现有的2B和3I版能够发射225公斤（500磅）的雷西恩-洛克希德GBU-12“铺路II” GPS+惯导制导炸弹、900公斤（2000磅）或450公斤（1000磅）波音GBU-31/32 JDAM，3F版增加发射450公斤（1000磅）雷西恩AGM-154 JSOW、112公斤（250磅）波音GBU-39 SDB Increment 1和225公斤（500磅）雷西恩（英国）“铺路IV”的能力。但这些火控版本和制导炸弹都只能攻击静止目标，目标移动速度足够慢的话，武器杀伤半径大于跟踪误差，也不碍事，但不适宜用于坦克、机动防空导弹、皮卡等快速移动目标。
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; }0 w4 j. X  p5 `: x最终的理想武器是雷西恩GBU-53B SDB II，这是美国海军陆战队的最爱，最终也会成为三军的标准装备。SDB意为小直径炸弹，特别适合在狭小的隐身飞机机内武器舱内携带，较小的威力由先进的战斗部设计和高度精确的制导补偿，在测试中可以穿透一米厚的钢筋混凝土机堡顶。最早的波音GBU-39 SDB重量129公斤（285磅），滑翔射程达到110公里，但只有GPS制导，只能攻击静止目标。雷西恩GBU-53B SDB II重量进一步降低，只有93公斤（204磅），但精度从SDB的5-8米级提高到1米级。对静止目标的滑翔射程依然为110公里，对机动目标的滑翔射程降低到72公里。SDB II具有三模制导（毫米波主动、激光半主动、无制冷红外成像，加上GPS/惯导），在使用时，由GPS加数据链中途修正引导到目标区，然后由毫米波、红外和激光多重制导，还可在半自主状态根据不同传感器的信息自动判断目标性质，自动根据优先规则选择攻击目标。SDB II已经用于F-15E和F-18E，但对于F-35来说，要到2022年4.2版火控系统投入使用后才能使用。对于F-35B来说，由于机内武器舱比A和C缩小，SDB II只能挂载3枚，而不是A和C的4枚。挂架修改后，可能可以增加到4枚。" N. {2 e  \) ?* n

+ d7 c! I, W3 S% q( |% c在此之前，要是F-35必须披挂出征的话，只能喝令不听指挥的敌人：别乱动，我好炸你！否则就只有招呼前辈：敌人不够呆头呆脑，还是你来吧。5 ?, H; {# M1 x: h2 ^, t5 t# v
作者: Pipilu    时间: 2017-3-2 14:10
晨大又开始黑“肥电”，世界还是正常的
作者: nettman    时间: 2017-3-2 14:23
Pipilu 发表于 2017-3-2 14:10; t, U$ K; b: x1 _) Y; b! f
晨大又开始黑“肥电”，世界还是正常的

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作者: dzhen    时间: 2017-3-2 15:05
昨天知乎上看过啦~
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作者: 千里追风    时间: 2017-3-3 01:23
马尔啊，你别走
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揪个错字：马儿啊，你别走。
作者: 晨枫    时间: 2017-3-3 01:48
千里追风 发表于 2017-3-2 11:238 ?) X' e  b5 @1 P1 S1 g0 M) _' b
揪个错字：马儿啊，你别走。

# i& g) ]- T4 C- _9 ]8 s谢谢指出，已改
作者: 小书童    时间: 2017-3-3 03:56
忽然之间，晨枫还是那个晨枫，肥电还是那个肥电，光辉依然不能挥发，
2 x, Y. P. L5 A8 D+ ]; Y只是怎么美国变成了一场游戏？？？？跟微软学的一个补丁加一个补丁.............. X" p6 r: p* }# w. {' m
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- C% i: ]" O9 K实在是一国独大的问题么？？？！！！！反正也没有敌人，那么最大的敌人就是自己了：）
作者: 小书童    时间: 2017-3-3 05:38
晨大，你和忘情又在本周热帖那里刷屏了！！！！！
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; x0 u$ M8 y: ]7 c' e! o# a不过我喜欢看！！！！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-3-3 12:49
呔！大胆马贼休走！吃俺晨大一黑！



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