五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】F-35:一个不为人所注意的问题 -- 晨枫

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  • 家园 【原创】F-35:一个不为人所注意的问题

    F-35的世界依然精彩,不时有新的爆料。但F-35计划依然稳步前行。不管F-35有什么样的问题,美国三军的装备计划是不会变了。数量、时间上有可能会有变化,但F-35不存在下马的危险。对于盟国来说,F-35依然是一个艰难的选择,但也经常是不得已的选择。荷兰原定订购85架,预算压力使这个数字下降到58架,但最后只决定采购37架,尽管54架已经不能满足荷兰的北约义务。澳大利亚订购了2架,决定要继续订购14架,但还没有签约。加拿大还在继续研究,本来煮熟的鸭子因为预算极大超支而被迫推到重来。

    但F-35还有一个不为人所注意的大问题:F-35没有双座型,未来的飞行员换型训练和战术训练是一个问题。

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    F-35的世界依然精彩,但F-35没有双座型的问题可能会越来越大

    传统战斗机大多有双座的战斗教练型。即使某一机型没有同型的双座战斗教练型,也有性能相似的同代战斗机可以完成这个任务。这不仅有利于飞行员的换型训练,也可以用作战术训练。在空中高机动飞行中,多一双眼睛对于观察和评判尤其重要。但F-22没有双座型,现在索性停产了,也不可能再有双座型了。F-35在设计的时候就没有考虑双座型,在可预见的将来也没有双座型。事实上,F-35也可能永远没有双座型。

    传统上,由单座改装成双座的话,一个办法是把机头的雷达和航电的空间空出来,塞进前座;另一个办法是把座舱后上方的空间利用起来,垫高后座,形成双座,但不过度侵占机体内原有的燃油、设备空间。苏-27就是这样做的。前一个方法牺牲作战能力很多,而且学员前座的位置和单座有所差别,对换型训练不甚理想。后一个方法增重不多,学员前座位置与单座等同,而且保留原型性能较好,成为现在比较流行的做法。对于F-35来说,机头本来就较短,再塞一个前座进去不容易;但座舱后面就是预留给STOVL型的升力风扇的空间,不大可能用于后座。当然,对于CTOL的F-35A和CATOBAR的F-35C,增加后座还是有可能的。但隐身飞机的特点就是对外形十分讲究,高高隆起的后座对隐身的危害很大,对于本来就推重比不足的F-35来说,性能损失可能比较可观。另外,最需要双座教练型的实际上还是STOVL的F -35B,起飞、着陆技巧大大不同于常规起落的战斗机。现役的“鹞”式曾经具有很高的事故率,采用双座教练型后事故率大大降低。但F-35B全面服役后,已经挣扎地在站最后一班岗的“鹞”就该退役了,没有双座型,F-35B的飞行员训练会是一个有意思的挑战。即使没有这些问题,F-35的高昂代价也使的维持大量的双座型不现实。

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    F-35的机头太短,不大可能塞进前座

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    苏-27加高后座,既不损害后座视界,又不占用原来的燃油和设备空间,增重也不多,是很成功的单座改双座的范例

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    但F-35B的升力风扇的位置决定了不可能这样改

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    但F-35B是最需要双座型来训练新飞行员的

    即使不算F-35B的训练问题,F-35A和F-35C最终也要有问题。美国海军还好说,在F-18D退役后,F-18F依然将继续服役很久,可以帮助F-35C飞行员的上舰训练。美国空军现在可以用F-16D为F-35A的飞行员进行高级训练,但F-16D退役后,就要出现空档。美国空军(未来还将包括美国海军)正在进行T-X计划,寻找诺斯罗普T-38的下一代。波音提出用萨伯“鹰狮”双座型满足T-X的要求。这是违反常理的,因为“鹰狮”再怎么低成本,也是战斗机,不可能跟“隼”、M-346这样的教练机比较。但如果考虑到换型训练,情况就不一样了。和换型训练相似的还有恢复性训练,这是面向脱离第一线战斗机中队岗位的战斗机飞行员的,比如调任指挥机关或者院校。他们依然需要常年保持一定的飞行小时,否则就要丢失战斗机飞行员的资格。用“鹰狮”这样的飞机做这样的训练正好合适。波音提议最后是否会被美国空军采纳,现在无从得知,但这是一个值得所有采用F-35的盟国空军认真考虑的问题。

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    波音正在考虑与萨伯合作,用“鹰狮”推出T-X的备选,这有违常规,但是别具匠心,可以用作F-22、F-35的训练

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    美国海军有F-18F,澳大利亚也有F-18F,F-35飞行员训练的问题不大

    澳大利亚的情况比较特别。为了避免现役的经典型F-18退役造成的防空空档,澳大利亚订购了24架F-18F。这是F-18E的双座型,和经典型F-18D貌合神离,实际上在尺寸和性能上都大大提高。澳大利亚本来要把其中12架F-18F改装为专用于电子战的EA-18G,但现在改主意了,24架F-18F全部保留为战斗机,增购12架EA-18G。F-18F的剩余候命还很长,至少可以服役到2040年甚至更晚,这样F-35飞行员的换型训练平台就有了保障。但对于荷兰、加拿大这样的小国空军来说,现役F-16、F-18的机体寿命已经到期,不可能继续长期使用。单独采购“鹰狮”这样的战斗教练机太过奢侈,负担不起。全盘委托美国空军训练或许是唯一现实的选择,但这对国防独立和国家主权是一个严重的挑战。F-35飞行员训练问题现在很少有人提起,但这个问题是不可能永远回避的,尤其到现役第三代战斗机(F-15、F-16等)全面退役后,全盘用F-35换代的时候。巴西“巨嘴鸟”或者瑞士PC-9这样的涡桨教练机有效、低成本地可以完成传统的初级到中级训练,但对高级和战术训练还是力不从心。现代教练机(如英国“隼”、意大利M-346,韩国T-50)的性能越来越高,但成本也同步提高,全面逼近低档战斗机,要和已经把国防预算弄破产的F-35同步装备是一个很不容易下的决心。飞行员训练对盟国空军选择F-35究竟会有什么样的影响,这是一个值得关注的问题。

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    巴西“巨嘴鸟”可以完成从初级到中级训练,甚至一些高级训练项目

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    瑞士PC-9也是一样,但从中级(和部分高级)到战斗机换型训练之间还是有一段空档,这正是F-35的飞行员训练的困难所在

    关键词(Tags): #鹰击长空通宝推:笑任平生,mezhan,小瀚,tt086071,daharry,里海虎,忘情,浣花岛主,
    • 家园 既然前后布置不可能了,我们就上下布置吧

      在下面的那位都不一定需要座舱盖就是弹射什么的有点麻烦,要不一个弹射用的火箭下面挂两个飞行员

    • 家园 晨大能不能讲讲TG是怎么解决或者怎么考虑这个问题的?

      晨大能讲讲么?难道就靠L15?

    • 家园 这两天由路透社率先报道,外媒又陆续炒作所谓

      “五角大楼破例允许分包商使用中国产磁体,以保证F-35项目进度”的话题,有点意思。

      现有体制的有源相控阵(AESA)雷达的核心即其密如蜂巢般的发射/接收组件,该组件不可或缺的是多晶铁氧体环行器和隔离器,通常为基板“嵌入”式微带与带线自偏置器件。每个环行器/隔离器腔体中都内置有起均匀磁场作用的金属片、磁温度补偿合金片、微波铁氧体片和永磁片等。AN/APG 81、AN/TPS-80、AN/SPY这类工作频率由UHF至Ka波段的有源相控阵,发射/接收单元少则数百,多达数万。

      此外,飞控系统控制翼面和方向舵操作的电动液压作动器和机电作动器需要钕铁硼永磁和高压直流稀土永磁无刷直流电机;

      电动环境控制系统需要变速高压直流钐钴永磁无刷直流电机;

      空中制氧系统需要钐钴永磁励磁的低速高精度无刷直流电机;

      电刹车系统电作动器需要数台大力矩钐钴永磁无刷直流电动机;

      燃油系统的液压泵、液压阀需要耐高温钕铁硼永磁或钐钴永磁励磁电机;

      飞机电液伺服阀、氧气阀、应急放油阀、电动活门、舱门、发动机油门杆、起落架等需要稀土永磁混合式直线步进电机和有限转角力矩电机;

      。。。 。。。

      这样算下来,一架F-35耗费的永磁片组件还真不少。虽说这东西技术含量不高,架不住数量大,来自中国难免引起惊诧。

      F-35和F-22机载AESA雷达AN/APG-81与AN/APG-77的制造商诺·格公司,据说大批使用了成都航磁科技有限公司生产的钐钴永磁体,平均单价两美元左右,可谓物美价廉。单就价格而论,在美国本土根本没有对手。(为保证相控阵的性能和发射/接收组件的一致性,对永磁体的加工精度、均匀性和一致性等都会有很严格的要求)

      路透社引用的美国国防部文件披露,2012年8月时诺·格尚在采购稀土永磁业内龙头日本信越的磁体(同样违反国会法案),估计后来换成中国货也是出于成本的考虑。

      为F-35生产机门与起落架等部件的另一家分包商霍尼韦尔,则是从美国伊利诺伊州的Dexter Magnetic Technologies购入中国产永磁体。据美国海关数据显示,后者通过中电进出口总公司或直接经由工厂(如凯文磁钢)从宁波口岸常年进口钐钴和钕铁硼永磁。

      显而易见,为应对中俄等国自行研发新一代战机的威胁,确保军事优势,美国国防部军备采购部门不惜破例豁免,拼命为F-35保驾护航。

      只是不知征途漫漫、命运多舛的”闪电“还会有怎样的波折?

      • 家园 我怀疑禁止采购中国的零部件还有更深一层的含义

        军方要采购,就得提要求,提指标,像你说的:“加工精度、均匀性和一致性等都会有很严格的要求”

        而很多技术,由于缺乏工程经验的积累,中国就差一点点,你这一提要求,指标,说不定就把最后一层纸给捅破了,等于间接教会了中国。

        而且,中国的工程师,说不定能从这些要求,指标,推断出你的武器性能,这也是一件很要命的事情。

        所以,美帝这么严格的限制,我猜不是那么简单的。

        通宝推:all4fun,
    • 家园 难不成准备分包给暴雪?

      新手最易出事,摔一架真机的钱钱(连机带人算钱的话)够晨枫多少年的工资呀!呵呵!

      难不成准备分包给暴雪?

      也就是说—_—纯模拟器!

      新飞上四代模拟器前都需要飞过真实的三代,至少是三代教练型的。

      如果四代模拟器够牛X的话,貌似可以。玩着游戏就学会了!

      问题变成了,如果不够牛呢;尼玛,游戏里没有这个设置啊!

      • 家园 飞行模拟器可以模拟很多东西

        学习正常飞行可能都够用了,但无法模拟心理压力和过载的感觉。极限飞行的时候,模拟器依据的数学模型的精度也不够,这是航空科技的必然。如果模拟器可以精确模拟全包线的飞行,设计时也根本没有什么技术风险和不定性了。


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        • 家园 我们在讨论飞行模拟器没有心理压力的时候

          边上一个研究生说,用把铡刀,下面按着一只鸡,操作错误,铡刀掉下来剁了鸡头,溅他一身血-->杀鸡儆猴。后面接着一个学生:不能允许他吃鸡肉。哈哈

          • 家园 说笑不能代替实际

            不要说开飞机,就说开汽车吧,有多少人在Nintendo上赛车开得超一流,实际上真的开汽车了根本不行?

            • 家园 赛车模拟已经有相当实用价值了。

              当然不能用nintendo。ps3上的GT5/GT6,PC上的LFS,iRacing之类,已经是模拟器级别了。两个例子:

              1。GT5举办过真人秀比赛,胜出的人可以参加职业比赛,结果几个胜出的人稍加训练,都在职业赛中成绩不错。

              2。生活中碰到不少喜欢上赛道的草根赛车爱好者。他们如果去陌生的赛道,都会先找模拟器里的赛道熟悉走线。

              这个趋势在五至七年前就很明显了。

            • 家园 飞行员当然先要完成初高级飞行训练

              和游戏开车与真开车不一样吧?

              实际上因为现在汽车驾驶品质都差不多,会开其中一个类型,基本上同类就都会开了。

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