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我来详细解读F-16的世纪性“故事”--特献八一建军节

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中国空军网军事论坛MATV

  1993 年,封存的 NF-16D 被改装成 F-16/MATV, 中央操纵杆和变稳计算机被拆除。7 月 F-16/MATV 在爱德华兹空军基地试飞,该机装有非对称矢量喷口(AVEN)。喷口偏转是采用在喷口的周围加环的简单概念产生的。只要将环从中间位置移动,就可使喷口变为新的形状,并按照移动方向相应地产生推力矢量。

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F-16/79 & F-16/101

  1977年,F-16/79计划启动。F-16/79 是 F-16A/B 换装 J79-GE-119发动机而成的降低性能出口型,希望用来出口到以色列、韩国、伊朗等国家。  


F-16/79的验证机是用一架YF-16B改装的

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但是由于J79 是用于 F-104 和 F-4 这样的上一代战斗机,推力小;而为了能顺利匹配 J79 ,F-16 的后机身安装了大量的隔热板,机体重量增加,造成 F-16/79 的机动性能大幅下降。在上述本想购买 F-16A/B 的国家强烈抗议下(虽然 GE 公司计划在生产型上安装相当于 F100 推力 80% 的 J79-GE-17X ,但也无济于事),里根政府不得不批准出口 F-16A/B。F-16/79 计划于 1980 年终结,未能卖出一架。

  F-16/101可不是一种降档出口型,而纯粹是一种试验型号。GE 公司的 F101 发动机原本是为 B-1A 轰炸机研制的,但是1977 年卡特总统取消了 B-1A 的项目。为了不使金钱打水漂,GE 公司尝试 F101 的其他用途,为战斗机重新设计了发动机,并联合空军和海军来研究这种发动机用于 F-16 和 F-14 ,作为 F100 和 TF30 的备选方案的可能性。新发动机命名为 F101X,其中一些技术后来被用于 F/A-18 的 F404 发动机,例如加大的叶片、改进过的喷嘴和加力燃烧室。1980 年 12 月 19 日,首架装有 F101X 的 F-16 首飞成功。F101X 在 F-16 上的性能表现比 F100 要好,但是由于进气道不匹配而造成高频震荡,另外还有燃料泄漏问题。空军最终没有采用 F101X ,但是由于对 F101X 留下了良好的印象,几年后,GE 的 F110 顺利的成为 F-16 的备选动力。  


从远到近,F-16/79、F-16/101、标准F-16A比翼齐飞

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YF-16/CCV

  1975年12月,第一架 YF-16 原型机(72-1567)在空军飞行实验室备改装成了 CCV 验证机。CCV 技术的好处是减少了对操纵翼面的依赖,使飞机的机动性和飞行品质大大提高。YF-16CCV 在进气口下方加装了两个垂直安定面,飞控系统也做了改进,可以联动所有的操纵翼面。内部油箱的油量可以自由转移以自主改变飞机重心位置。

  1976年3月16日 YF-16CCV 首飞,1976年6月24日在一次着陆事故中严重损坏:离机场还有半英里时,发动机失去动力导致迫降,起落架折断。修复这架飞机花了 6 个月,1977 年春恢复了飞行。截止到 1977 年 6 月 31 日最后一次飞行结束,一共飞行了 87 架次,125 小时。

  几年后的 CCV 的技术和经验使 F-16/AFTI 计划获益匪浅
F-16/CCV 突出的特征就是进气口下方的倒 V 型鸭翼控制面。日本 FSX(F-2) 早期构型也使用了类似的布局,可能考虑雷达截面积而取消。  

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F-16/AFTI

  Advanced Fighter Technology Integration,先进战斗机技术整合。 AFTI 的主要识别特征是进气口下方的倒 V 型鸭翼控制面以及在机背上用以安装电子设备的隆起。这种布局结合了数字技术以改善大迎角机动特性。 AFTI 计划分四个阶段进行,首架飞机于 1982 年 7 月 10 日首飞。第一阶段结合了数字式飞控系统;第二阶段自动操纵和攻击系统;第三阶段近距空中支援系统,包括语音控制装置;第四阶段称为 AFTI/CAS (CAS:Close Air Support 近距空中支援),去除了鸭翼并在机头安装了四个对地攻击传感器(看来这一技术成果已经应用在 F-16 Block60 上)。另外还有一个计划进行的是 HARM 导弹双机数据交换。  

AFTI在飞行中,可以看到进气口下的鸭翼

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注意机头及翼根处的传感装置
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AFTI/CAS
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AFTI/CAS
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位于机头的两个前视红外传感器,一个是目标指示跟踪,一个是导航。这套设备称为Falcon Knight
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AFTI的副油箱画有鲨鱼嘴,右翼根的柱状物是数据链通信装置。左翼根也有类似的东西,但是激光目标寻的系统。
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仪表布局
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F-16 CJ Wild Weasel

  Block 50D/52D 批次的 F-16 称为 F-16CJ/DJ“野鼬鼠”,与普通 Block 50/52 的 F-16 不同的是,“野鼬鼠”F-16C 能够挂载 AGM-88 HARM 反辐射导弹和 AN/ASQ-213 HARM 目标寻的系统 (HARM Targeting System-HTS) 执行防空压制任务 (suppression of enemy air defenses [SEAD])。装备了 AN/ASQ-213 吊舱后,F-16CJ 能够自主发射 HARM 导弹,而普通 F-16C 需要从 EA-6B 之类的电子战飞机获得目标参数后才能发射。AN/ASQ-213 吊舱装载于进气口右下方,外形与蓝盾吊舱相像。F-16CJ“野鼬鼠”还可以挂载 the ALQ-119 电子干扰吊舱,用于自我保护,位置在机腹中线挂架。在执行典型 SEAD 任务时,主要武器挂载方式是:翼尖两枚 AIM-120 中程空空导弹,机翼外侧挂架两枚“响尾蛇”空空导弹,机翼中段挂架两枚“哈姆”反辐射导弹,机翼内侧两个副油箱,进气道右下侧一个 AN/ASQ-213 HARM 目标寻的系统。

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F-16CJ 的典型挂载,大图是F-16四种挂载模式
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F-4G“野鼬鼠”退役后,F-16CJ 成为空军唯一可执行高危险的 SEAD 任务的战机,虽然海军的 F-18 和 EA-6B 也能够发射 HARM 导弹,但 F-16CJ 由于有 AN/ASQ-213 吊舱,可以用更有效的模式来使用 HARM。但与 F-4G 相比,F-16CJ 还存在着载弹量小、航程短的缺点,比如 F-4G 可同时挂载 4 枚 HARM。

  F-16 CJ 挂载的 AN/ASQ-213 吊舱是 F-16CJ 与 普通 F-16C 最主要的区别,另外还更新了数据调制解调器和 ALM-56M 雷达告警器。AN/ASQ-213 吊舱非常灵敏,能够接受前方 180 度方位的防空雷达发出的细微电磁能量,并可以快速锁定方位、识别雷达型号,为 HARM 导弹提供明确的目标参数。在另外一种自卫模式中,只要 AN/ASQ-213 接收到雷达能量,就可以发射 HARM,由导弹来完成搜寻攻击。F-16CJ 的 ALM-56M 雷达告警器甚至比 AN/ASQ-213 还要灵敏,能够接受 360 度的电磁波,并指出大致方位。  


野鼬鼠的牙:进气口下方的AN/ASQ-213 吊舱  
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有了 HARM、AN/ASQ-213 吊舱、ALM-56M 雷达告警器这三件宝,使得 F-16CJ“野鼬鼠”脱胎换骨,成为恐怖的雷达杀手。
F-16CG发射HARM,属于BLOCK40/42批次,无自主发射能力
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F-16 的隐身改进

LOAN

  1996 年末,洛克希德.马丁/普拉特.惠特尼联合小组改装了一架美国空军现役的 F-16C 连同它安装的 F100-PW-200。小组为这架 F-16C 的发动机安装了为 JSF 开发的“低可视不对称喷管”(LOAN),并进行了两天的地面试车。基于 JSF BAA94-2 计划开发的 LOAN 喷管能大大降低发动机尾喷管的雷达截面积和红外辐射,并有降低维护成本的潜在可能。

  在试验期间,小组测量了发动机空转到最大家里状态的红外辐射——喷管温度——发动机舱进气口的进气压力和气流的速度。LOAN 喷管也在普拉特.惠特尼 JTDE FX650(JSF 发动机技术演示样机)进行了成功的试验。

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安装了 LOAN 的 F100-PW-200 发动机,LOAN 的外形设计很特殊,特别是锯齿状后缘
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LOAN 喷管结合了多方面的隐身技术。包括几何外形的改变、先进的冷却系统和特殊的内表面和外表面吸波涂料。由于先进的冷却装置,喷管的扩散-收敛片的寿命将成倍增加,总拥有成本得到降低。

  值得一提的是,LOAN 喷管非常适合现有 F-16 战机的改造。 根据洛克希德公司 F-16 尾喷管项目经理卡尔.麦克麦瑞所说,“LOAN 喷管提高了 JSF 的生存能力和可购买性,但是也可以用于改进现有武器系统,例如 F-16。”

  1996 年 11 月,LOAN 喷管的地面测试在洛克希德.马丁战术飞机分部全面完成。现在 LOAN 项目的计划是安装在了 JSF 上进行飞行演示。

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