手工笔记 飞行器
这个不是按照制作顺序而是按照发展的顺序做的索引
莱特兄弟飞机
福克D.Ⅶ
F-15
F-22
F-35
航天飞机
----------------------------------莱特兄弟飞机---------------------------------------------------
2013-3-10
今天的作品
莱特兄弟飞机
美国人认为飞机的发明者是莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日在美国试飞成功。
1903年12月17日他们驾驶自行研制的固定翼飞机飞行者一号实现了人类史上首次重于空气的航空器持续而且受控的动力飞行,被广泛誉为现代飞机的发明者。莱特兄弟虽然不是进行航空器飞行试验的第一人,但他们首创了让固定翼飞机能受控飞行的飞行控制系统,从而为飞机的实用化奠定了基础,此项技术至今仍被应用在所有的固定翼航空器身上
升力方程 L = k\;S\;V^2\;C_L
L = 升力(单位:磅)
k = 空气压力系数(斯密顿系数)
S = 产生升力的总表面积(单位:平方英尺)
V = 速度(机首迎风风速+地面相对速度,单位:英里/小时)
CL = 升力系数(根据翼型变化)

逐一建造各种翼型的全尺寸滑翔机然后进行反复试验的成本太高,而且过于耗时。于是他们把那辆“三轮怪车”撇到一边,又在店里鼓捣出了一台直径6英尺的风洞。从1901年10月到12月间,他们利用这个风洞对各种微缩版的机翼进行了系统化的测试。[33]他们安装在风洞里的用来固定受测模型机翼的“平衡架”看上去简陋无比——它是用自行车轮的辐条跟破铜烂铁打造的。但对莱特兄弟的成功来说,这个简陋的装置却发挥了如同他们的滑翔机试飞一样重要的作用。这个装置让莱特兄弟可以方便地控制机翼产生的升力以对抗空气阻力,从而精确地计算出每一副机翼的效能如何。他们还在风洞的顶部预留了一个玻璃窗,这样他们就可以清楚地观察到机翼工作时的情形。

两兄弟建造了风洞后,在李林达尔的基础上向前迈进一大步,为200多种不同翼弧的翼型完成了初步测试,并对其中的38种做了更详细的测试。“这些测试是有史以来用如此少的材料和开销在如此短的时间里做过的最关键、成果最丰硕的航空实验。”一轮测试下来他们还得到了一大发现——那就是展弦比(翼展除以翼弦的值)较大的机翼——有其优势。比起两兄弟目前为止试用过的较宽阔的机翼,展弦比大的机翼形状能够提供更好的升阻比。
有了展弦比的知识和更精确的斯密顿系数助阵,莱特兄弟重整旗鼓设计了他们新的1902年款滑翔机。运用他们在风洞实验中得到的另一个关键发现,他们将新机翼的翼弧设计得更平坦。而之前他们在设计1901年款的时候照搬了李林达尔的设计,让滑翔机翼弧明显更大却更没效率。现在他们做完了一系列的风洞实验,并对得到的结果非常自信。于是两人抛开李林达尔的数据,完全基于自己的计算数据进行设计。

在接下来的滑翔试验中他们证实,当机翼翘曲时,尾舵应该朝着获得更大升力和阻力的机翼的相反一侧偏转,这样它就会产生一个反向的压力,使得驾驶员可以在转弯后或者机身受到气流干扰时对机身进行可靠的归正操作。同时,当滑翔机转弯的时候,尾舵受到的压力可以抵消翼尖受到的压差阻力,让机鼻指向欲转弯的一侧,进而消除了逆偏航现象。
就这样,莱特兄弟发现了垂直可动尾舵的真正用途——不是用来改变飞行的方向,而是用来在转弯、归正、和受到气流干扰时对准和矫正飞行器[38]。飞机在飞行方向上的转向依然由机翼翘曲产生的机身侧倾来控制。后来随着航空技术的发展翘曲机翼被副翼取代,但上述原理依然适用。
在莱特兄弟的不懈努力下,三轴姿态控制一步步演化成型:用机翼翘曲控制侧倾(左右)、用前置升降舵控制俯仰(上下)以及用尾舵控制偏航(横移)。

On September 17, a few minutes into the flight at an altitude of about 100 feet (30 m), a propeller split and shattered, sending the aircraft out of control. Orville was badly injured, suffering a broken left leg and four broken ribs. A friend visiting Orville in the hospital asked, "Has it got your nerve?" "Nerve?" repeated Orville, slightly puzzled. "Oh, do you mean will I be afraid to fly again? The only thing I'm afraid of is that I can't get well soon enough to finish those tests next year." Twelve years later, after he suffered increasingly severe pains, X-rays revealed the accident had also caused three hip bone fractures and a dislocated hip.
Orville Wright真是个2B青年阿~~~

----------------------------------福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ)-----------------------------------------
2013-7-21
手工
福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ)
在第一次世界大战中,单翼战斗机、三翼战斗机与占主导地位的双翼战斗机相比, 便显得稀奇起来。当时,较著名的三翼战斗机除了英国产的“三翼机式”和德国产的 “法尔茨Dr.Ⅰ”之外,就是福克工厂的福克了。


福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ) 随着战局的推移,空战战术和战斗机的设计都变得较为成熟起来,德国福克工厂造 出了它的最后一种战斗机——福克D.Ⅶ(福克D.7)。
按常规布局设计的福克D.Ⅶ在其双层机翼上采用了著名的哥廷根大学空气动力研究所推荐的厚翼型(厚的机翼剖面形状)。这在当时是一种进步的选择,仍由R.普拉茨设计。
双层机翼之间仅以支柱支撑,取消了张线,成为后期双翼机的32初露锋芒 第一次世界大战中的著名战斗机典型特征。福克D.Ⅶ的机身由焊接 钢管框架承力,外覆蒙布,这是当时较为流行的结构形式,也特别适合大批生产。

由于福克D.Ⅶ改为装备用水冷却的活塞发动机,所以它有一个水冷却器被巧妙地安排在边缘得到修饰的方形机头前部,使冷却效果和降低迎风阻力得到协调。

福克D.Ⅶ虽是战争后期的产品,虽飞行性能仍略逊于先期服役的SE.5a和SPAD.S.XⅢ型等协约国同类飞机。但福克D.Ⅶ在低速飞行中或高空飞行时不易进入失速,而且舵面敏捷,操纵也灵活,并特别擅长于做急跃升动作,这很适合从敌机后下方接近并对其腹部实施突然的打击,往往能获得令人满意的空战效果。

然而,获得人们更多赞誉的是,这种飞机对毫无经验的新飞行员来讲,也同样能象老飞行员那样运用自如,可放心大胆地投入空战。他们可以毫无顾忌地做急转弯,而不必担心陷入可怕的失速。


福克D.Ⅶ于1918年夏秋季节才真正投入战斗,时值战争尾声。这些飞机都被考究地涂上只有德国飞机才有的多色块菱形迷彩。

主任设计师普拉茨在完成对这种被称之为“最后决战战斗机”的研制后,还准备改装设计一种仅采用上单翼的概念全新的福克D.Ⅷ,又称“空中剃刀”,但因德国的战 败,使该型号胎死腹中。
因为福克D.Ⅶ的许多方面已领先于当时的其他同类机种,故被人认为是“一战中最杰出的战斗机”。

花了34分钟,最新有段日子没有好好训练我的手部灵活了
----------------------------------F-15 Eagle-----------------------------------------------
F-15 鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空中优势重型战斗机。F-15是由1962年展开的F-X(Fighter-Experimental)计划发展出来,1969年由麦道(McDonnell Douglas)公司得标,1972年7月首次试飞,1974年首架量产机交付美国空军使用,直到现在。是世界上第一种成熟的第四代战斗机(根据苏联传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一,所以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准)

F-15的设计思想是替换在越南战场上问题层出的F-4战斗机,并要求新F-15对1975年之后出现的任何敌方战斗机保持绝对的空中优势,针对夺取和维持空中优势而诞生的F-15战斗机,设计之初要求其“没有一磅重量用于对地”。但1986年诞生的F-15E鹰式战斗机也证明了F-15在对地作战中也有非常不错的表现,总的来说,F-15是一款极为优秀的多用途战斗机。

航电系统

F-15具有多功能的航电系统,包含了抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、超高频(Ultra-High Frequency,UHF)通讯、战术导航系统与仪器降落系统(Instrument Landing System,ILS),休斯公司的AN/APG-70(C/D型)或AN/APG-63(A/B型)火控雷达,AN/ASN-108姿态/方向参考系统,AN/ALQ-119电子干扰吊舱,AN/ARN-118塔康系统,AN/ASN-109惯性导航系统,AN/AWG-20火控系统,AN/ASK-6大气数据计算机,CP-1075/AYK中央数据计算机等。
F-15的多功能脉冲多普勒雷达可以向下俯视搜索目标,利用多普勒效应能避免目标的讯号被地面杂讯所掩盖,可以追纵从视距外到近距离、树梢高度的小型高速目标。目标反射的雷达讯号会传到中央电脑,在近距离缠斗下,雷达可以自动捕获目标,并将目标资讯投射到抬头显示器上。战术电子战系统(TEWS)、敌我识别器(Identification Friend of Foe,IFF)以及电子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)装置提供威胁来源的警告,并且自动进行反制。平显和双杆操纵系统(HOTAS)中抬头显示器会显示出由航电系统整合提供的飞行相关资料,它可以在任何飞行环境下判读,提供飞行员飞行、追纵及猎杀敌机或其它目标的必要而即时的资讯,而不需要低头看座舱内的仪表,[5] 大大减轻了飞行员搜索、跟踪、攻击目标时的操纵负担,并简化了操纵程序。
F-15A加装的是AN/APG-63全天候多模式雷达系统。APG-63雷达工作在X波段,探测距离远,具有下视下射能力。探测信息自动送往中央计算机,并和计算结果一起实时反馈给飞行员(通过平显和下显)。
APG-63具有多种对空工作模式,可以根据不同的搜索方式或选择的交战模式来选择不同的脉冲重复频率(PRF):远程搜索,使用中/高PRF,根据飞行员选择的搜索距离(18.5~296公里)确定PRF,以期获得较好的迎头和尾追搜索效果;速度搜索,使用高PRF,专用于迎头高速接近的目标;近距搜索,使用中PRF,用于格斗时为响尾蛇导弹和航炮提供数据,具有16、32、64公里三种探测范围,可以跟踪多个目标。作为以上三种模式的备份,APG-63还有一种非PD模式,使用低PRF,只能提供上视能力——因为非PD模式无法过滤地面杂波。
此外,APG-63还有多种提供特殊功能的模式,包括:信标模式,用于向空中飞机的敌我识别系统(IFF)发射询问信号;手动跟踪模式,作为自动跟踪模式的备份;被动模式,用于监测外部雷达辐射信号,同时自身只发送微弱脉冲,以尽可能减小自我暴露的可能性;地图测绘模式。

发动机
普拉特.惠特尼研制的F100-PW-100发动机单台静推力65.2千牛,加力推力高达11,340千克,为F-15的优越性能提供了坚实的基础。这是一种轴流式涡扇发动机,涵道比0.7,双轴3级风扇+10级高压压气机+2级涡轮。该发动机设计相当先进,推重比7.8,可以左右互换安装,在理想条件下拆卸时间只需要20分钟。

1973年,APG-63雷达投入使用。1979年,该雷达装备了可编程信号处理器(PSP),这是PSP首次在机载雷达上应用。这使得系统通过软件编程就可以适应新的战术、使用模式以及武器系统,而无需进行大规模硬件改进。1986年,APG-63停产,共生产大约1,000台,装备所有F-15A/B型和早期F-15C/D型。但是APG-63并不完善。其平均维修间隔时间(MTBM)不到15小时。对该系统的航线可更换件(LRU)的技术支持日益困难。原因之一是很多部件采购困难,而采用新技术部件则往往要求重新设计系统而被迫放弃。另一方面,持续恶化的可靠性影响了飞机的部署。如果航空站没有二级维修能力,就无法对雷达故障提供技术支援。此外,由于设计时的局限,APG-63事实上没有多余的处理能力和存储能力来升级软件,应付日益增大的威胁。为此,从F-15C/D后期型开始换装APG-70雷达。
APG-63(V)1则是针对APG-63缺点所做的重大改型,在可靠性和可维护性方面有了明显提高,以满足用户要求。作为美国空军雷达换装计划的一部分,APG-63(V)1将取代APG-63装备F-15C/D,以保证美国空军雷达方面的优势。(V)1系统更换了发射机、接收机、数据处理器、低压电源和信号数据转换器。在系统能力增强的同时,可靠性提高了近10倍,MTBM达到120小时。

二战结束后,美国政府和军方认为,未来的战争必将是一场核大战。传统的空战机动变得陈旧过时,取而代之的是拦截。战斗机设计重点强调核武器投射能力和防空截击能力。
1950年朝鲜战争,美国空军战斗机重型化、多用途化导致机动性下降,在空战中不占优势。十余年后,随着美国全面介入越南战争,美国空军被迫在一个与想定条件完全不同的环境里作战。空军不得不用重型战斗轰炸机和老式的北越米格战斗机进行空中格斗,原来的拦截和核武器投射能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候,故障频频,而越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮,以至多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况。
敌我识别也是一大问题,多起误伤事件之后,为了避免再次击落己方返航机或国际无武装飞机,美军又加上“目视识别”原则,从而使得第二代战斗机的优势几乎荡然无存。美国空军自朝鲜战争后不久就取消了空战训练课程,飞行员普遍没有进行空战训练,导致空战能力下降。
作为补救措施,美国空军开始给战斗机加装航炮吊舱应急。但这种吊舱射击精度不好,对机动性影响也大。后来美国空军又在新的F-4E上采用了内置式固定航炮,取得了一定效果。在F-4E总计21个战果中,有7架是被航炮击落的。但这些飞机毕竟不是专用的空战战斗机,一线部队迫切需要一种真正的用于夺取空中优势的战斗机,因此F-15便应运而生。

结构特点
F-15机身为全金属半硬壳式结构,机身由前、中、后三段组成。
前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱,主要结构材料为铝合金。中段与机翼相连,部分采用钛合金件承受大载荷,约占此段重量的20.4%,前三个框为铝合金结构,后三个为钛合金结构。后段为钛合金结构发动机舱。锯齿形前缘的平尾为全动式,面积大,可满足高速飞行和机动需要。
机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构,前梁为铝合金,后三梁为钛合金。内侧整体油箱的下蒙皮采用钛合金壁板,其余为铝合金机加工整体壁板。机翼前后缘、襟翼、副翼均为全铝蜂窝夹层结构。机翼的破损安全结构,配合承力蒙皮,只要有一根翼梁仍然完好,就可以支持飞机继续飞行,大大提高了飞机的生存能力
F-15垂直安定面和平尾均为硼纤维复合材料、钛合金抗扭盒和全厚度铝夹芯和硼-环氧复合材料面板构成的蜂窝壁板蒙皮,夹层结构。两者的抗扭盒为钛合金结构,前后缘为全铝蜂窝结构。方向舵采用碳纤维-环氧复合材料梁肋和硼-环氧面板和铝夹芯蒙皮。平尾和方向舵均可以左右互换
飞行员座舱为了提供良好的视界,整体式风挡,座椅位置也安排得较高,飞行员几乎1/3个身子露在机身外,使得飞行员具有上半球360度环视视界,正前方下视角达到15°。

气动布局
F-15机翼设计采用切尖三角翼翼形,改善机翼结构、增大机内容积,同时可以使飞机在跨音速区的阻力增加变得更加平缓,飞机跨音速时焦点移动量也较小,减小了配平阻力。为了改善飞机亚音速性能并考虑重量、制造工艺和系统复杂性方面,F-15采用了无前后缘机动襟翼和前缘固定锥形扭转设计,前缘后掠45度,机翼相对厚度为6%/3%(翼根/翼尖),而没有采用当时已经得到普遍应用的前缘机动襟翼。
机翼采用高达3的展弦比,配合为5的根梢比,有利于推迟翼尖分离,明显减小了机翼诱导阻力;同时较大的展弦比提高了机翼升力线斜率,改善了机翼升力特性。同时展弦比增大,超音速零升阻力系数也增大,增大了跨/超音速的波阻。这个缺点,则利用强大的发动机推力和其它方面的设计来弥补。翼面积56.48平方米,下反角1°,安装角0°。机翼上仅有后缘高升力襟翼和副翼共4个操纵面。

垂尾采用大展弦比、中等后掠角设计,前缘后掠角37°,外倾2°,高度较大,大迎角下可以明显改善飞机的航向稳定性,从而保证F-15可以有效的进行大迎角机动。平尾为大后掠全动式低平尾设计,前缘后掠角50°,具有前缘锯齿和翼尖斜切设计。
进气道外侧有凸出的整流罩,从机翼根部前缘向前延伸,大迎角下可以产生涡流,推迟机翼失速和提高尾翼效率,相当于边条翼,但由于整流罩前缘半径较大,具有较大吸力,气流不易分离,其效果不如边条翼好。整流罩结构经过机翼向后延伸,形成尾部支撑桁架(尾撑)结构,除了提供尾翼安装空间外,大迎角下还能产生一定的低头力矩,改善飞机的大迎角性能。
单块式减速板位于机身背部,最大开度35°,可以在任何速度下打开,并不会改变飞机的俯仰姿态。F-15的机尾采用双发小间距布局,减小了飞机阻力。

F-15的机动性来自于低翼负荷(重量对翼面积之比值)与高推重比,使它能够快速地转向而不丧失速度,武器和飞控系统的设计使得它只需要一名飞行员,就能安全而有效率地进行空战。
多功能的航电系统包含了抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、先进的雷达、惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)、 飞行仪表、超高频(Ultra-High Frequency,UHF)通讯、战术导航系统与仪器降落系统(Instrument Landing System,ILS)。它也内建了战术电战系统、敌我识别器(Identification Friend of Foe,IFF)、电子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)装置与中央数位电脑系统。
抬头显示器会显示出由航电系统整合提供的飞行相关资料,它可以在任何飞行环境下判读,提供飞行员飞行、追踪及猎杀敌机或其它目标的必要而即时的资讯,而不需要低头看座舱内的仪表。
F-15的多功能脉冲多普勒雷达可以向下俯视搜索目标,利用多普勒效应能避免目标的讯号被地面噪声所掩盖,可以追踪从视距外到近距离、树梢高度的小型高速目标。目标反射的雷达讯号会传到中央电脑,在近距离缠斗下,雷达可以自动捕获目标,并将目标资讯投射到抬头显示器上。电战系统提供威胁来源的警告,并且自动进行反制。这些先进的电子装置让飞行员为它取了个“星舰”的绰号。

F-15能搭载多种空对空武器,自动化的武器系统与手置节流阀与操纵杆(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的设计,让飞行员只需使用节流阀杆和操纵杆上的按钮,就可以有效地进行空战。而所有的设定与视觉导引都会显示在抬头显示器上。
F-15能够携带AIM-7麻雀导弹、AIM-9响尾蛇导弹、AIM-120先进中程空对空导弹,其中进气道下方外侧可以挂载AIM-7和AIM-120,机翼下的多功能挂架可以挂载AIM-9和AIM-120。而在右侧进气道外侧还有一座M61A1火神式机炮。
低阻力的适形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特别为C/D型研发的,装设在两边进气道外侧,主翼下方的位置,可以装载约114立方呎(约3,200升)的油料,只需增加一点呆重,但增加的阻力远小于外挂式副油箱,也不会占用外挂载点,原先在进气道下方外侧的挂载点则改成在适形油箱下方,数量相同。这个装置使得F-15能够减少空中加油所需的时间,因而增加其在战场上执行任务的时间,有助于其全球部署行动。不过由于它不像传统外挂式副油箱可以在必要时抛弃,而依然会降低战斗机的性能,A/B/C/D型通常不使用它,F-15E则会使用。

F-15E打击鹰式战斗轰炸机是双座、双重用途战斗机,可全天候执行空优作战与深入阻绝任务。后座拥有四具多功能阴极射线管(CRT)屏幕,可以检视飞机系统与武器的管理。三重数位线传飞控系统与激光陀螺仪使得战斗机能够进行自动地貌追沿(terrain following)飞行。而高分辨率的AN/APG-70雷达与夜间低空导航暨标定红外线(Low-Altitude Navigation and Targeting Infrared for Night,LANTIRN)荚舱,使得F-15E能够进行低空高速穿透。

F-15 Eagle基本资料
人员: 1 (A/C),2 (B/D/E)
全长: 63.75 ft (19.44 m)
翼展: 42.75 ft (13.03 m)
全高: 18.625 ft (5.68 m)
主翼面积: 608 ft² (56.5 m²)
补助翼面积:26.48 ft²(2.46 m²)
襟翼面积: 35.84 ft²(3.33 m²)
垂尾翼面积:105.28 ft²(9.78 m²)
尾翼面积:111.36 ft²(10.34 m²)
空重: 28,575 lb (12,973 kg)
内载燃油重: 13442 lb (6,103kg)
标准空战重量(C型): 45,155 lb (20,500 kg)(100%内载燃料,6枚AIM-120,2枚AIM-9M)
最大起飞重量
C/D: 68,000 lb (30,800 kg)
动力
F-15C/D 二具Pratt & Whitney F100-PW220/220E带加力燃烧室涡轮扇引擎,每具静军用推力14670 lbf,后燃推力23830 lbf
性能表
极速 1,875 mph(3000 km/h)(Mach 2.5)
航程
C:转场航程3100浬(内载燃油及携带适型油箱与三个外挂副油箱)超过2500浬以上(内载燃油及三个外挂副油箱)
E:3000浬(携带适型油箱与三个外挂副油箱) 2400浬(携带副油箱) 最大作战半径1000浬
实用昇限 A/B/C/D: 65,000 ft (19,800 m) E: 50,000 ft (15,000 m)
爬昇率 50,000 ft/min (15,240 m/min)
推重比 1.071(C型)
翼负荷 357.5kg/m²
E型机详细资料请参阅F-15E
武装
六个翼下、四个机身外侧、一个机身中线挂点,总外挂可达16,000磅(7,300公斤),武器包括:
机炮:一座M61A1火神式20毫米机炮,弹药940发/512发(F-15E)
导弹:四枚AIM-7麻雀导弹或四枚AIM-120先进中程空对空导弹,通常挂载于机身外侧挂点或适型油箱下挂点 四枚AIM-9响尾蛇导弹,通常挂载于翼下大型多功能挂架
炸弹:F-15E可挂载各种美国空军空用炸弹,包括自由落体核弹,以及GBU-28 4,500磅(2000公斤)碉堡穿透炸弹
----------------------------------------F-22 Raptor-----------------------------------------
F-22“猛禽”(英语:F-22 Raptor)是一种单座双引擎第五代隐形战斗机。主要任务是取得并确保战区的制空权,额外的任务包括对地攻击,电子战和信号情报[3]。F-22是目前现役并具备初始作战能力的唯一一款第五代战斗机,F-22于2000年代中期陆续进入美国空军服役,以取代上一代的主力机种F-15鹰式战斗机。洛克希德·马丁为主承包商,负责设计大部分机身、武器系统和F-22的最终组装。计划合作伙伴波音防务、空间与安全则提供机翼、后机身、航空电子综合系统和培训系统。


F-22是当代造价最昂贵的战斗机种之一,是当今世界最强战斗机。它配备了AN/APG-77主动相控阵列雷达、AIM-9X红外线空对空导弹、AIM-120C/D中程空对空导弹、二维F119-PW-100推力矢量引擎、先进整合航电与人机界面等。在设计上具备超音速巡航(不需使用加力燃烧室)、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线隐形等特性。据估计其作战能力为F-15的2到4倍,是新一代重型战斗机。另外,在开发F-22期间所建立的许多先进技术,也沿用到中型的F-35“闪电Ⅱ”(Lightning II)身上。F-22被公认为现代上10大战斗机第1名。洛克希德·马丁公司宣称,猛禽的隐形性能、灵敏性、精确度和态势感知能力结合,组合其空对空和空对地作战能力,使得它成为当今世界综合性能最佳的战斗机。



F-22采用双垂尾双发单座布局。垂尾向外倾斜27度,恰好处于一般隐身设计的边缘。其两侧进气口装在翼前缘延伸面(边条翼)下方,与喷嘴一样,都作了抑制红外辐射的隐形设计,主翼和水平安定面采用相同的后掠角和后缘前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座舱盖凸出于前机身上部,全部武器都隐蔽地挂在4个内部弹舱之中。
结构特点

F-22水平面上为高梯形机翼搭配一体化尾翼的综合气动力外型,包括彼此隔开很宽和并朝外倾斜的带方向舵型垂直尾翼,且水平安定面直接靠近机翼布置。
按照技术标准(小反射外形、吸收无线电波材料、用无线电电子对抗器材和小辐射的机载无线电电子设备装备战斗机,其设计最小雷达反射面为0.005-0.01平方米左右)。在机体上还广泛使用热加工塑胶(12%)和人造纤维(10%)的聚合复合材料(KM)。在量产机上使用复合材料(KM)的比例(按重量)更将达35%。两侧翼下菱形截面发动机进气道为不可调节的进气发动机压气机冷壁进气道呈S形通道。发动机二维向量喷嘴,有固定的侧壁和调节喷管横截面积;及可俯仰±20°角的可动上下调节板以偏转推力方向。[6]
航电系统

F-22按TRW公司通用手册研制的整套综合机载无线电电子设备包括:中央数据综合处理系统;综合通讯、导航和识别系统ICNIA和包括无线电电子对抗系统的全套电子战设备INEWS;具高分辨力的机载雷达AN/APG-77和光电传感器系统EOSS,两个激光陀螺仪的超黄蜂LN-100F惯性导航系统(HHC)。

F/A-22的材料分布图如下。在机身制造上,F/A-22有着许多独创的新技术特点。例如前机身的舭状边缘,世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框,传统航空材料(铝合金与合金钢)仅占全重的20%,钛合金比例高达36%,复合材料也达到24%。该机的整体式座舱盖尺寸达到了史无前例的3米x1米x0.76米的规模,重达163千克,可承受以相对速度1018千米/小时正面的一只1.8千克重飞鸟的撞击。该座舱盖采用聚碳酸脂透明件,厚度达20毫米,强度达到117~196MPa。该座舱因为强度很大,弹射座椅已经无法使用穿盖方式,改为使用火箭抛射方式。F-22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构。


机载雷达为带电子扫描的主动相位阵列雷达,它包含了近2000块模组,其中使用了超高频率范围的单一积分系统技术。为提高隐蔽性,设计有雷达站被动工作状态,在配合上ALQ-94的情况可以不启动主动雷达达到在400公里外预警敌机的效果,它保证雷达站以主动状态工作时信号更不容易被截获。飞行员座舱内的自动仪表设备包括4台液晶显示器和广角仪表起飞着陆系统。
F-22的航空电子系统采用“宝石柱”计划的系统构形研究成果和许多新技术。在这种可重构的系统构形中,用外场可更换模块(LRM)取代了外场可更换部件(LRU)。各模块分别承担整个航电系统的一部份工作,各模块承担的工作与飞机执行任务时的飞行阶段密切相关。
而且当某个模块发生故障时,可使用其他正常模块来承担这一阶段最重要的功能,从而提高了系统工作的可靠性


F-22的AN/APG-77雷达是1个用于探测目标的有源相控阵系统。它通过集中式数据处理系统与其他传感器和航空电子设备一起工作。处理器控制天线发射和接收波束的图形,以及处理接收的雷达数据。
APG-77雷达的技术基础是来自超可靠雷达(URR)计划和空军的有源相控阵雷达试验。超可靠雷达的独特的特点是德州仪器公司的固态相控阵(SSPA)天线。每个辐射元件的独立发射和接收是这种系统设计中的创新之处,并确保提高了灵活性和小的雷达反射截面积

F/A-22装两台普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。这一特性对于高速突防、快速通过敌防空区极为有效,并可大大提高空中发射导弹的初始速度,使空射武器没有空带限制,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重要。同时,超音速巡航能力还有利于快速追击,利用速度优势提高截击能力、扩大导弹的攻击范围和增加攻击机会。发动机装二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有高的超音速机动性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可达60度。飞机能在空中迅速变换自己的位置,使机头快速指向目标,并能在空中任一位置向敌机发起攻击。F/A-22的爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能都优于F-15战斗机。这些性能指标上的优势使F/A-22具有更强的空中格斗能力,能变被动为主动,变劣势为优势,进行各种超常规机动作战。F/A-22的短距起降能力极佳,能在500米长的跑道上起降。

F/A-22配备综合航空电子系统。配备综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一。该系统的特点包括:通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平显和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,显著降低了飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。
F/A-22配装APG-77多功能有源相控阵火控雷达(AESA),对3平方米目标的最大探测距离为200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,能探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导弹。另外,它还有很强的侦察能力,所用的电子侦家设备可以比F-4G“野鼬鼠”飞机更精确、快速地测定敌方雷达的坐标位置。美空军还将为F/A-22的APG-77增加合成孔径技术(SAR),以改善其对地武器投放精度。SAR将在F/A-22形成初步作战能力后,作为首个重大改进项目。当SAR成功结合在APG-77上以后,F/A-22采用JDAM攻击时,将使误差减少约50%。由于用SAR部件替代AESA中老式的零部件,要比较便宜,所以从长远观点来看SAR能节省APG-77的费用。下图显示了相控阵雷达的优点,在极短的瞬间内可以进行多项工作。

AN/APG-77雷达可通过F-22飞机上的通用信息处理机(CIP)与其它的传感器和航空电子设备相联。该处理机可对天线的收/发波束方向图进行控制并对所接收到的雷达数据进行处理。这种有源电扫阵列由2000个低功率X波段收/发组件构成。每一辐射单元的发射机和接收机是分置的,这种类型的天线可为支持F-22飞机的空中优势提供必需的灵活性、低雷达截面和宽带宽。较低的寿命周期成本可对增加的复杂性、重量和采购成本进行补偿。APG-77采用了砷化镓(GaAs)技术,一个70mm×3mm的收/发组件可产生10W的射频功率。APG-77本身没有数据处理机。F-22上的两台CIP把雷达同F-22飞机上的其它传感器和电子战系统综合在一起。雷达同飞机武器系统的有效接口就是直接通过这两个CIP来实现的。
APG-77具有先进的抗电子干扰能力,预计装机后,F-22将在强杂波和多目标威胁的环境下具有全天候、全向、全高度空/空和空/地作战能力。据2000年期刊透露,APG-77除去具有聚束式合成孔径方式获得高分辨率外,还采用逆合成孔径技术获得超高分辨率(UHR)。由于其分辨率为约0.3米,一个30米长的目标就会有100个像素来确定目标的大小和形状。这种目标的形状识别能力加上回波频谱特征的计算机比对,使该雷达具有一定的“非合作目标识别(NCTR)”能力。
F-22“猛禽”第四代战斗机 美国空军工作方式
空/空:空/空搜索与跟踪,空战机动(ACM,近程空战格斗),边测距边搜索(RWS),搜索高度显示,边速度搜索边测距(VSR),边跟踪边扫描,单目标跟踪(STT),袭击群目标分辨,改善上视搜索(远距搜索),战情提示,通过凹口跟踪技术。
空/地:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图“冻结”),信标,地面动目标跟踪,地面动目标显示(GMTI)。
空/海:海面目标检测(选用地图“冻结”,中/低海情),固定目标跟踪,地面动目标显示 (GMTI),地面动目标跟踪(GMTT)。
作用距离 160n mile(用VSR方式对上视/下视迎头目标)
160n mile(用RWS方式对迎头或尾追目标)
80n mile(用增强实波束地图测绘方式对导航地形图和地面目标探测)
40n mile(使用GMTI方式对陆地和海面目标)
10n mile(用ACM方式自动锁定被探测到的第1个目标)
31n mile(用STT方式自动锁定第1个目标)
扫描范围 格斗状态:30°×20°(正常),10°×60°(垂直扫描)
跟踪能力 同时跟踪10个目标
波束锐化 8:1(DBS1),64:1(DBS2)
ISAR 像素的目标尺寸为0.3m,30m长目标有100个像素
天线型式 有源相控阵列
天线直径 约1m
T/R组件 2000个
组件功率 10W/组件
MTBF 整机 400h
天线 2000h
冷却方式 液冷

根据军方对F-22飞机的探测距离远的要求,雷达设计师对有源和无源阵列及其体积、重量和电源作了论证比较后选择了有源电扫阵列。虽然有源电扫阵列在技术和费用方面的风险较高,但能获得较宽的射频带宽并实现远距离探测。6位相移T/R组件设计本身代表了一种复杂的折衷,即对发射功率、效率和增益等参数作相互折衷选择后以得到一个可承受的T/R组件性能结果和可承受的最终成本,对GaAs芯片的多次研制评估后达到这种平衡。接收机使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性佳和重量轻的优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用的大量振动隔离措施对频综器的离散频谱产生有效的控制。电源使用高密度电源并采用分布式设计,这样做大大提高了雷达的可靠性和可维修性。

参考数据
机长 18.90米
翼展 13.56米
机高 5.08米
翼面积 78.04平方米
空重 19,700公斤
最大起飞重量 38,000公斤
动力系统 2× 普惠F119-PW-100涡扇发动机
推力 2×104千牛、2×156千牛(加力)
参考性能
最大速度 2.25 马赫(1500英里/小时,2410公里/小时)
航程 1,600海里(1,840英里,2,960公里)
作战半径 410海里(759公里)
实用升限 19812米
爬升率 Not Publicly Available
翼负荷 375公斤/平方米, -3.0 / +9.0克
推重比
机载武装
机炮 1门20mm M61A2火神式机关炮,配有480发炮弹
导弹 4个外挂点,2个内置弹仓(2,270公斤)
F-22机腹弹仓
机炮:1门20mm M61A2火神式机关炮,配有480发炮弹
空对空挂载:
6枚AIM-120先进中程空对空导弹
2枚AIM-9响尾蛇导弹
空对地挂载:
2枚GBU-32联合直接攻击弹药(Joint Direct Attack Munition, JDAM)或
2枚风偏修正弹药洒布器(Wind Corrected Munitions Dispensers, WCMDs)或
8枚GBU-39小直径炸弹(Small Diameter Bombs, SDB)
2枚AIM-120先进中程空对空导弹、2枚AIM-9响尾蛇导弹。
-----------------------------------F-35 Lightning II ----------------------------------------------
F-35闪电II式(英语:F-35 Lightning II)是一款由美国洛克希德·马丁公司设计及生产的单座单发动机三军通用多用途战机,也是F-22的低阶辅助机种,2011年7月14日,首架F-35A正式交付美国空军开始服役。开发厂商洛克希德·马丁以X-35实验机竞标联合攻击战斗机计划(JSF)并获选成为续存设计,进而开发出F-35。此机种主要用于密接支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,并因此发展出3种主要的衍生版本,包括采用传统跑道起降的F-35A,短距离起降/垂直起降机种F-35B,与作为航空母舰舰载机的F-35C。
F-35属于具有隐身设计的第五代战斗机,作战半径超过1,000公里,具备有限的超音速巡航能力

F-35外型像似F-22猛禽战斗机的单引擎缩小版,而且它的确从中吸取了一些元素。F-35B的三向旋转轴承模组(3BSN/three-bearing swivel module)架构的灵感,则从康维尔在1972年6月设计Model 200机型方案所得到的。
F-35与它前一代战机相比有如下进步:
廉价耐用的隐身技术;
综合的航电设备与感应器融合可以结合从机载与非机载的感应器得到的讯息。这样不但可以增加驾驶员的状况感知,目标识别与武器投射的能力,还可快速地传输讯息到其他的指挥及控制(C2)节点;
包含IEEE-1394b与光纤的数据交换网络;
较低的维护成本;
头盔显示器已经整合到了像JAS 39、“幼狮”这样的第四代战机上,而F-35已经利用头盔显示器完全替代抬头显示器的战机,例如联合头盔显示系统(Joint Helmet Mounted Cueing System,JHMCS)。

F-35B曾由于设计超重3,000磅而达不到标准的危险。为此,洛克希德·马丁公司增大了引擎的推重比,并且缩薄了机身蒙皮,缩小了武器仓与垂尾,内部管线配置,重新设计了机翼构造与航电系统等,终于缩减到2205磅的重量。F-35B,美国海军陆战队及英国皇家海军采用的型号,是垂直/短场起降型。单座设计,搭载3台电脑。两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置,是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部,可提供44.5千牛的附加推力,所以使主发动机能在较低温度下以较小的负荷运转,从而提高了可靠性和使用寿命。F-35B的垂直升力主要靠机上装置的两级对转升力风扇提供,它的进气道自然就可以设计得比较小。价值1.094亿美元,为AV-8B猎鹰式垂直/短场起降型战斗机的后继机。可以进行垂直起降的F-35B(编号BF-1)于2008年6月11日进行第一次试飞,不过起飞的过程仍是采用传统的滑行方式。BF-1同时也是19架系统发展与展示(System Development and Demostration)机组当中的第二架,以及第一架采用重量最佳化生产程序的飞机。

隐身设计
F-35的隐身设计借鉴了F-22的很多技术与经验,其RCS(雷达反射面积)分析和计算,采用整机计算机模拟(综合了进气道、吸波材料/结构等的影响),比F-117A的分段模拟后合成更先进、全面和精确,同时可以保证机体表面采用连续曲面设计。该机的头向RCS约为0.065平方米,比苏-27、F-15(空机前向RCS均超过10平方米)低两个数量级。由于F-35武器采用内挂方式,不会引起RCS增大,隐身优势将更明显。在红外隐身方面,从一些资料可推断出该机在推力损失仅有2%-3%的情况下,将尾喷管3-5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%-90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。[8]
F-35的隐身设计,不仅减小了被发现的距离,还使全机雷达散射及红外辐射中心发生改变,导致来袭导弹的脱靶率增大。这样该机的主动干扰机、光纤拖曳式雷达诱饵、先进的红外诱饵弹等对抗设备也更容易奏效。根据有关模型进行计算,取F-35的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出5倍左右。

F-35由于军方对技术要求不高,因此最高飞行速度仅1.6马赫,超音速巡航能力不高。这方面F-35似乎和三代战机没有太大差别。但F-35的机动性能并不差,通过精确的气动布局设计,再加上先进的飞控计算机,该机拥有比三代机更优越的机动性。但客观讲,F-35并非强调空战性能,推力并不太强劲(推重比尚不如F-15),因此与F-22颇有差距。F-35的机载设备比F-22更现代化,但由于雷达天线直径的限制,探测能力不能达到F-22那样的水平,但其APG-81有源相控阵雷达要比多数战斗机的机载相控阵雷达先进得多。而且该雷达拥有合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力,可使F-35获得出色的对地攻击能力。
不过,F-35比其他战斗机最具优势的还是隐身能力,隐身能力配合被动电子探测系统,使其在空战中能够隐蔽接敌,并能够在雷达不开机的前提下发射空空导弹。
F-15 Eagle
F-22 Raptor
F-35 Lightning II



------------------------------------航天飞机--------------------------------------
2013-11-13
小朋友过来做客,陪她做了一个手工,NASA 的航天飞机。航天飞机(英语:Space Shuttle),是一种为穿越大气层和太空的界线(高度100公里的卡门线)而设计的火箭动力飞机。航天飞机结合了飞机与航天器的性质,像有翅膀的太空船。
迄今只有美国与前苏联曾经制造能进入近地轨道的航天飞机,并曾实际成功发射并回收,而美国是唯一曾以航天飞机成功进行载人任务的国家。

航天飞机是一种有翼、可重复使用的太空器,由辅助的运载火箭发射脱离大气层,作为往返于地球与外层空间间的交通工具,外形像飞机。
虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发,但实际上只有美国和苏联成功发射过。苏联解体后,相关的设备由哈萨克斯坦接收后,但由于经费不足致使太空计划陷入停顿,之后全世界只剩美国的航天飞机可以实际使用并执行任务,但美国所有的航天飞机也已经在2011年7月22日正式退役[1],其最后一次任务是由亚特兰蒂斯号执行。

航天飞机升入太空时跟其他一次性使用的航天器一样,是用火箭动力垂直升入。但之所以设计成具有机翼的造型,是因为此机翼除了可在回到地球进入大气圈的过程中提供空气刹车的作用降低坠落速度外,也可在降跑道时提供升力,作用与滑翔机类似。因为机翼的关系,航天飞机的酬载比例较低。设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。

莱特兄弟飞机
福克D.Ⅶ
F-15
F-22
F-35
航天飞机
----------------------------------莱特兄弟飞机---------------------------------------------------
2013-3-10
今天的作品
莱特兄弟飞机
美国人认为飞机的发明者是莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日在美国试飞成功。
1903年12月17日他们驾驶自行研制的固定翼飞机飞行者一号实现了人类史上首次重于空气的航空器持续而且受控的动力飞行,被广泛誉为现代飞机的发明者。莱特兄弟虽然不是进行航空器飞行试验的第一人,但他们首创了让固定翼飞机能受控飞行的飞行控制系统,从而为飞机的实用化奠定了基础,此项技术至今仍被应用在所有的固定翼航空器身上
升力方程 L = k\;S\;V^2\;C_L
L = 升力(单位:磅)
k = 空气压力系数(斯密顿系数)
S = 产生升力的总表面积(单位:平方英尺)
V = 速度(机首迎风风速+地面相对速度,单位:英里/小时)
CL = 升力系数(根据翼型变化)

逐一建造各种翼型的全尺寸滑翔机然后进行反复试验的成本太高,而且过于耗时。于是他们把那辆“三轮怪车”撇到一边,又在店里鼓捣出了一台直径6英尺的风洞。从1901年10月到12月间,他们利用这个风洞对各种微缩版的机翼进行了系统化的测试。[33]他们安装在风洞里的用来固定受测模型机翼的“平衡架”看上去简陋无比——它是用自行车轮的辐条跟破铜烂铁打造的。但对莱特兄弟的成功来说,这个简陋的装置却发挥了如同他们的滑翔机试飞一样重要的作用。这个装置让莱特兄弟可以方便地控制机翼产生的升力以对抗空气阻力,从而精确地计算出每一副机翼的效能如何。他们还在风洞的顶部预留了一个玻璃窗,这样他们就可以清楚地观察到机翼工作时的情形。

两兄弟建造了风洞后,在李林达尔的基础上向前迈进一大步,为200多种不同翼弧的翼型完成了初步测试,并对其中的38种做了更详细的测试。“这些测试是有史以来用如此少的材料和开销在如此短的时间里做过的最关键、成果最丰硕的航空实验。”一轮测试下来他们还得到了一大发现——那就是展弦比(翼展除以翼弦的值)较大的机翼——有其优势。比起两兄弟目前为止试用过的较宽阔的机翼,展弦比大的机翼形状能够提供更好的升阻比。
有了展弦比的知识和更精确的斯密顿系数助阵,莱特兄弟重整旗鼓设计了他们新的1902年款滑翔机。运用他们在风洞实验中得到的另一个关键发现,他们将新机翼的翼弧设计得更平坦。而之前他们在设计1901年款的时候照搬了李林达尔的设计,让滑翔机翼弧明显更大却更没效率。现在他们做完了一系列的风洞实验,并对得到的结果非常自信。于是两人抛开李林达尔的数据,完全基于自己的计算数据进行设计。

在接下来的滑翔试验中他们证实,当机翼翘曲时,尾舵应该朝着获得更大升力和阻力的机翼的相反一侧偏转,这样它就会产生一个反向的压力,使得驾驶员可以在转弯后或者机身受到气流干扰时对机身进行可靠的归正操作。同时,当滑翔机转弯的时候,尾舵受到的压力可以抵消翼尖受到的压差阻力,让机鼻指向欲转弯的一侧,进而消除了逆偏航现象。
就这样,莱特兄弟发现了垂直可动尾舵的真正用途——不是用来改变飞行的方向,而是用来在转弯、归正、和受到气流干扰时对准和矫正飞行器[38]。飞机在飞行方向上的转向依然由机翼翘曲产生的机身侧倾来控制。后来随着航空技术的发展翘曲机翼被副翼取代,但上述原理依然适用。
在莱特兄弟的不懈努力下,三轴姿态控制一步步演化成型:用机翼翘曲控制侧倾(左右)、用前置升降舵控制俯仰(上下)以及用尾舵控制偏航(横移)。

On September 17, a few minutes into the flight at an altitude of about 100 feet (30 m), a propeller split and shattered, sending the aircraft out of control. Orville was badly injured, suffering a broken left leg and four broken ribs. A friend visiting Orville in the hospital asked, "Has it got your nerve?" "Nerve?" repeated Orville, slightly puzzled. "Oh, do you mean will I be afraid to fly again? The only thing I'm afraid of is that I can't get well soon enough to finish those tests next year." Twelve years later, after he suffered increasingly severe pains, X-rays revealed the accident had also caused three hip bone fractures and a dislocated hip.
Orville Wright真是个2B青年阿~~~

----------------------------------福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ)-----------------------------------------
2013-7-21
手工
福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ)
在第一次世界大战中,单翼战斗机、三翼战斗机与占主导地位的双翼战斗机相比, 便显得稀奇起来。当时,较著名的三翼战斗机除了英国产的“三翼机式”和德国产的 “法尔茨Dr.Ⅰ”之外,就是福克工厂的福克了。


福克D.Ⅶ(FOKKERFOkkerD.Ⅶ) 随着战局的推移,空战战术和战斗机的设计都变得较为成熟起来,德国福克工厂造 出了它的最后一种战斗机——福克D.Ⅶ(福克D.7)。
按常规布局设计的福克D.Ⅶ在其双层机翼上采用了著名的哥廷根大学空气动力研究所推荐的厚翼型(厚的机翼剖面形状)。这在当时是一种进步的选择,仍由R.普拉茨设计。
双层机翼之间仅以支柱支撑,取消了张线,成为后期双翼机的32初露锋芒 第一次世界大战中的著名战斗机典型特征。福克D.Ⅶ的机身由焊接 钢管框架承力,外覆蒙布,这是当时较为流行的结构形式,也特别适合大批生产。

由于福克D.Ⅶ改为装备用水冷却的活塞发动机,所以它有一个水冷却器被巧妙地安排在边缘得到修饰的方形机头前部,使冷却效果和降低迎风阻力得到协调。

福克D.Ⅶ虽是战争后期的产品,虽飞行性能仍略逊于先期服役的SE.5a和SPAD.S.XⅢ型等协约国同类飞机。但福克D.Ⅶ在低速飞行中或高空飞行时不易进入失速,而且舵面敏捷,操纵也灵活,并特别擅长于做急跃升动作,这很适合从敌机后下方接近并对其腹部实施突然的打击,往往能获得令人满意的空战效果。

然而,获得人们更多赞誉的是,这种飞机对毫无经验的新飞行员来讲,也同样能象老飞行员那样运用自如,可放心大胆地投入空战。他们可以毫无顾忌地做急转弯,而不必担心陷入可怕的失速。


福克D.Ⅶ于1918年夏秋季节才真正投入战斗,时值战争尾声。这些飞机都被考究地涂上只有德国飞机才有的多色块菱形迷彩。

主任设计师普拉茨在完成对这种被称之为“最后决战战斗机”的研制后,还准备改装设计一种仅采用上单翼的概念全新的福克D.Ⅷ,又称“空中剃刀”,但因德国的战 败,使该型号胎死腹中。
因为福克D.Ⅶ的许多方面已领先于当时的其他同类机种,故被人认为是“一战中最杰出的战斗机”。

花了34分钟,最新有段日子没有好好训练我的手部灵活了
----------------------------------F-15 Eagle-----------------------------------------------
F-15 鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空中优势重型战斗机。F-15是由1962年展开的F-X(Fighter-Experimental)计划发展出来,1969年由麦道(McDonnell Douglas)公司得标,1972年7月首次试飞,1974年首架量产机交付美国空军使用,直到现在。是世界上第一种成熟的第四代战斗机(根据苏联传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一,所以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准)

F-15的设计思想是替换在越南战场上问题层出的F-4战斗机,并要求新F-15对1975年之后出现的任何敌方战斗机保持绝对的空中优势,针对夺取和维持空中优势而诞生的F-15战斗机,设计之初要求其“没有一磅重量用于对地”。但1986年诞生的F-15E鹰式战斗机也证明了F-15在对地作战中也有非常不错的表现,总的来说,F-15是一款极为优秀的多用途战斗机。

航电系统

F-15具有多功能的航电系统,包含了抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、超高频(Ultra-High Frequency,UHF)通讯、战术导航系统与仪器降落系统(Instrument Landing System,ILS),休斯公司的AN/APG-70(C/D型)或AN/APG-63(A/B型)火控雷达,AN/ASN-108姿态/方向参考系统,AN/ALQ-119电子干扰吊舱,AN/ARN-118塔康系统,AN/ASN-109惯性导航系统,AN/AWG-20火控系统,AN/ASK-6大气数据计算机,CP-1075/AYK中央数据计算机等。
F-15的多功能脉冲多普勒雷达可以向下俯视搜索目标,利用多普勒效应能避免目标的讯号被地面杂讯所掩盖,可以追纵从视距外到近距离、树梢高度的小型高速目标。目标反射的雷达讯号会传到中央电脑,在近距离缠斗下,雷达可以自动捕获目标,并将目标资讯投射到抬头显示器上。战术电子战系统(TEWS)、敌我识别器(Identification Friend of Foe,IFF)以及电子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)装置提供威胁来源的警告,并且自动进行反制。平显和双杆操纵系统(HOTAS)中抬头显示器会显示出由航电系统整合提供的飞行相关资料,它可以在任何飞行环境下判读,提供飞行员飞行、追纵及猎杀敌机或其它目标的必要而即时的资讯,而不需要低头看座舱内的仪表,[5] 大大减轻了飞行员搜索、跟踪、攻击目标时的操纵负担,并简化了操纵程序。
F-15A加装的是AN/APG-63全天候多模式雷达系统。APG-63雷达工作在X波段,探测距离远,具有下视下射能力。探测信息自动送往中央计算机,并和计算结果一起实时反馈给飞行员(通过平显和下显)。
APG-63具有多种对空工作模式,可以根据不同的搜索方式或选择的交战模式来选择不同的脉冲重复频率(PRF):远程搜索,使用中/高PRF,根据飞行员选择的搜索距离(18.5~296公里)确定PRF,以期获得较好的迎头和尾追搜索效果;速度搜索,使用高PRF,专用于迎头高速接近的目标;近距搜索,使用中PRF,用于格斗时为响尾蛇导弹和航炮提供数据,具有16、32、64公里三种探测范围,可以跟踪多个目标。作为以上三种模式的备份,APG-63还有一种非PD模式,使用低PRF,只能提供上视能力——因为非PD模式无法过滤地面杂波。
此外,APG-63还有多种提供特殊功能的模式,包括:信标模式,用于向空中飞机的敌我识别系统(IFF)发射询问信号;手动跟踪模式,作为自动跟踪模式的备份;被动模式,用于监测外部雷达辐射信号,同时自身只发送微弱脉冲,以尽可能减小自我暴露的可能性;地图测绘模式。

发动机
普拉特.惠特尼研制的F100-PW-100发动机单台静推力65.2千牛,加力推力高达11,340千克,为F-15的优越性能提供了坚实的基础。这是一种轴流式涡扇发动机,涵道比0.7,双轴3级风扇+10级高压压气机+2级涡轮。该发动机设计相当先进,推重比7.8,可以左右互换安装,在理想条件下拆卸时间只需要20分钟。

1973年,APG-63雷达投入使用。1979年,该雷达装备了可编程信号处理器(PSP),这是PSP首次在机载雷达上应用。这使得系统通过软件编程就可以适应新的战术、使用模式以及武器系统,而无需进行大规模硬件改进。1986年,APG-63停产,共生产大约1,000台,装备所有F-15A/B型和早期F-15C/D型。但是APG-63并不完善。其平均维修间隔时间(MTBM)不到15小时。对该系统的航线可更换件(LRU)的技术支持日益困难。原因之一是很多部件采购困难,而采用新技术部件则往往要求重新设计系统而被迫放弃。另一方面,持续恶化的可靠性影响了飞机的部署。如果航空站没有二级维修能力,就无法对雷达故障提供技术支援。此外,由于设计时的局限,APG-63事实上没有多余的处理能力和存储能力来升级软件,应付日益增大的威胁。为此,从F-15C/D后期型开始换装APG-70雷达。
APG-63(V)1则是针对APG-63缺点所做的重大改型,在可靠性和可维护性方面有了明显提高,以满足用户要求。作为美国空军雷达换装计划的一部分,APG-63(V)1将取代APG-63装备F-15C/D,以保证美国空军雷达方面的优势。(V)1系统更换了发射机、接收机、数据处理器、低压电源和信号数据转换器。在系统能力增强的同时,可靠性提高了近10倍,MTBM达到120小时。

二战结束后,美国政府和军方认为,未来的战争必将是一场核大战。传统的空战机动变得陈旧过时,取而代之的是拦截。战斗机设计重点强调核武器投射能力和防空截击能力。
1950年朝鲜战争,美国空军战斗机重型化、多用途化导致机动性下降,在空战中不占优势。十余年后,随着美国全面介入越南战争,美国空军被迫在一个与想定条件完全不同的环境里作战。空军不得不用重型战斗轰炸机和老式的北越米格战斗机进行空中格斗,原来的拦截和核武器投射能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候,故障频频,而越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮,以至多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况。
敌我识别也是一大问题,多起误伤事件之后,为了避免再次击落己方返航机或国际无武装飞机,美军又加上“目视识别”原则,从而使得第二代战斗机的优势几乎荡然无存。美国空军自朝鲜战争后不久就取消了空战训练课程,飞行员普遍没有进行空战训练,导致空战能力下降。
作为补救措施,美国空军开始给战斗机加装航炮吊舱应急。但这种吊舱射击精度不好,对机动性影响也大。后来美国空军又在新的F-4E上采用了内置式固定航炮,取得了一定效果。在F-4E总计21个战果中,有7架是被航炮击落的。但这些飞机毕竟不是专用的空战战斗机,一线部队迫切需要一种真正的用于夺取空中优势的战斗机,因此F-15便应运而生。

结构特点
F-15机身为全金属半硬壳式结构,机身由前、中、后三段组成。
前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱,主要结构材料为铝合金。中段与机翼相连,部分采用钛合金件承受大载荷,约占此段重量的20.4%,前三个框为铝合金结构,后三个为钛合金结构。后段为钛合金结构发动机舱。锯齿形前缘的平尾为全动式,面积大,可满足高速飞行和机动需要。
机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构,前梁为铝合金,后三梁为钛合金。内侧整体油箱的下蒙皮采用钛合金壁板,其余为铝合金机加工整体壁板。机翼前后缘、襟翼、副翼均为全铝蜂窝夹层结构。机翼的破损安全结构,配合承力蒙皮,只要有一根翼梁仍然完好,就可以支持飞机继续飞行,大大提高了飞机的生存能力
F-15垂直安定面和平尾均为硼纤维复合材料、钛合金抗扭盒和全厚度铝夹芯和硼-环氧复合材料面板构成的蜂窝壁板蒙皮,夹层结构。两者的抗扭盒为钛合金结构,前后缘为全铝蜂窝结构。方向舵采用碳纤维-环氧复合材料梁肋和硼-环氧面板和铝夹芯蒙皮。平尾和方向舵均可以左右互换
飞行员座舱为了提供良好的视界,整体式风挡,座椅位置也安排得较高,飞行员几乎1/3个身子露在机身外,使得飞行员具有上半球360度环视视界,正前方下视角达到15°。

气动布局
F-15机翼设计采用切尖三角翼翼形,改善机翼结构、增大机内容积,同时可以使飞机在跨音速区的阻力增加变得更加平缓,飞机跨音速时焦点移动量也较小,减小了配平阻力。为了改善飞机亚音速性能并考虑重量、制造工艺和系统复杂性方面,F-15采用了无前后缘机动襟翼和前缘固定锥形扭转设计,前缘后掠45度,机翼相对厚度为6%/3%(翼根/翼尖),而没有采用当时已经得到普遍应用的前缘机动襟翼。
机翼采用高达3的展弦比,配合为5的根梢比,有利于推迟翼尖分离,明显减小了机翼诱导阻力;同时较大的展弦比提高了机翼升力线斜率,改善了机翼升力特性。同时展弦比增大,超音速零升阻力系数也增大,增大了跨/超音速的波阻。这个缺点,则利用强大的发动机推力和其它方面的设计来弥补。翼面积56.48平方米,下反角1°,安装角0°。机翼上仅有后缘高升力襟翼和副翼共4个操纵面。

垂尾采用大展弦比、中等后掠角设计,前缘后掠角37°,外倾2°,高度较大,大迎角下可以明显改善飞机的航向稳定性,从而保证F-15可以有效的进行大迎角机动。平尾为大后掠全动式低平尾设计,前缘后掠角50°,具有前缘锯齿和翼尖斜切设计。
进气道外侧有凸出的整流罩,从机翼根部前缘向前延伸,大迎角下可以产生涡流,推迟机翼失速和提高尾翼效率,相当于边条翼,但由于整流罩前缘半径较大,具有较大吸力,气流不易分离,其效果不如边条翼好。整流罩结构经过机翼向后延伸,形成尾部支撑桁架(尾撑)结构,除了提供尾翼安装空间外,大迎角下还能产生一定的低头力矩,改善飞机的大迎角性能。
单块式减速板位于机身背部,最大开度35°,可以在任何速度下打开,并不会改变飞机的俯仰姿态。F-15的机尾采用双发小间距布局,减小了飞机阻力。

F-15的机动性来自于低翼负荷(重量对翼面积之比值)与高推重比,使它能够快速地转向而不丧失速度,武器和飞控系统的设计使得它只需要一名飞行员,就能安全而有效率地进行空战。
多功能的航电系统包含了抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、先进的雷达、惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)、 飞行仪表、超高频(Ultra-High Frequency,UHF)通讯、战术导航系统与仪器降落系统(Instrument Landing System,ILS)。它也内建了战术电战系统、敌我识别器(Identification Friend of Foe,IFF)、电子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)装置与中央数位电脑系统。
抬头显示器会显示出由航电系统整合提供的飞行相关资料,它可以在任何飞行环境下判读,提供飞行员飞行、追踪及猎杀敌机或其它目标的必要而即时的资讯,而不需要低头看座舱内的仪表。
F-15的多功能脉冲多普勒雷达可以向下俯视搜索目标,利用多普勒效应能避免目标的讯号被地面噪声所掩盖,可以追踪从视距外到近距离、树梢高度的小型高速目标。目标反射的雷达讯号会传到中央电脑,在近距离缠斗下,雷达可以自动捕获目标,并将目标资讯投射到抬头显示器上。电战系统提供威胁来源的警告,并且自动进行反制。这些先进的电子装置让飞行员为它取了个“星舰”的绰号。

F-15能搭载多种空对空武器,自动化的武器系统与手置节流阀与操纵杆(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的设计,让飞行员只需使用节流阀杆和操纵杆上的按钮,就可以有效地进行空战。而所有的设定与视觉导引都会显示在抬头显示器上。
F-15能够携带AIM-7麻雀导弹、AIM-9响尾蛇导弹、AIM-120先进中程空对空导弹,其中进气道下方外侧可以挂载AIM-7和AIM-120,机翼下的多功能挂架可以挂载AIM-9和AIM-120。而在右侧进气道外侧还有一座M61A1火神式机炮。
低阻力的适形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特别为C/D型研发的,装设在两边进气道外侧,主翼下方的位置,可以装载约114立方呎(约3,200升)的油料,只需增加一点呆重,但增加的阻力远小于外挂式副油箱,也不会占用外挂载点,原先在进气道下方外侧的挂载点则改成在适形油箱下方,数量相同。这个装置使得F-15能够减少空中加油所需的时间,因而增加其在战场上执行任务的时间,有助于其全球部署行动。不过由于它不像传统外挂式副油箱可以在必要时抛弃,而依然会降低战斗机的性能,A/B/C/D型通常不使用它,F-15E则会使用。

F-15E打击鹰式战斗轰炸机是双座、双重用途战斗机,可全天候执行空优作战与深入阻绝任务。后座拥有四具多功能阴极射线管(CRT)屏幕,可以检视飞机系统与武器的管理。三重数位线传飞控系统与激光陀螺仪使得战斗机能够进行自动地貌追沿(terrain following)飞行。而高分辨率的AN/APG-70雷达与夜间低空导航暨标定红外线(Low-Altitude Navigation and Targeting Infrared for Night,LANTIRN)荚舱,使得F-15E能够进行低空高速穿透。

F-15 Eagle基本资料
人员: 1 (A/C),2 (B/D/E)
全长: 63.75 ft (19.44 m)
翼展: 42.75 ft (13.03 m)
全高: 18.625 ft (5.68 m)
主翼面积: 608 ft² (56.5 m²)
补助翼面积:26.48 ft²(2.46 m²)
襟翼面积: 35.84 ft²(3.33 m²)
垂尾翼面积:105.28 ft²(9.78 m²)
尾翼面积:111.36 ft²(10.34 m²)
空重: 28,575 lb (12,973 kg)
内载燃油重: 13442 lb (6,103kg)
标准空战重量(C型): 45,155 lb (20,500 kg)(100%内载燃料,6枚AIM-120,2枚AIM-9M)
最大起飞重量
C/D: 68,000 lb (30,800 kg)
动力
F-15C/D 二具Pratt & Whitney F100-PW220/220E带加力燃烧室涡轮扇引擎,每具静军用推力14670 lbf,后燃推力23830 lbf
性能表
极速 1,875 mph(3000 km/h)(Mach 2.5)
航程
C:转场航程3100浬(内载燃油及携带适型油箱与三个外挂副油箱)超过2500浬以上(内载燃油及三个外挂副油箱)
E:3000浬(携带适型油箱与三个外挂副油箱) 2400浬(携带副油箱) 最大作战半径1000浬
实用昇限 A/B/C/D: 65,000 ft (19,800 m) E: 50,000 ft (15,000 m)
爬昇率 50,000 ft/min (15,240 m/min)
推重比 1.071(C型)
翼负荷 357.5kg/m²
E型机详细资料请参阅F-15E
武装
六个翼下、四个机身外侧、一个机身中线挂点,总外挂可达16,000磅(7,300公斤),武器包括:
机炮:一座M61A1火神式20毫米机炮,弹药940发/512发(F-15E)
导弹:四枚AIM-7麻雀导弹或四枚AIM-120先进中程空对空导弹,通常挂载于机身外侧挂点或适型油箱下挂点 四枚AIM-9响尾蛇导弹,通常挂载于翼下大型多功能挂架
炸弹:F-15E可挂载各种美国空军空用炸弹,包括自由落体核弹,以及GBU-28 4,500磅(2000公斤)碉堡穿透炸弹
----------------------------------------F-22 Raptor-----------------------------------------
F-22“猛禽”(英语:F-22 Raptor)是一种单座双引擎第五代隐形战斗机。主要任务是取得并确保战区的制空权,额外的任务包括对地攻击,电子战和信号情报[3]。F-22是目前现役并具备初始作战能力的唯一一款第五代战斗机,F-22于2000年代中期陆续进入美国空军服役,以取代上一代的主力机种F-15鹰式战斗机。洛克希德·马丁为主承包商,负责设计大部分机身、武器系统和F-22的最终组装。计划合作伙伴波音防务、空间与安全则提供机翼、后机身、航空电子综合系统和培训系统。


F-22是当代造价最昂贵的战斗机种之一,是当今世界最强战斗机。它配备了AN/APG-77主动相控阵列雷达、AIM-9X红外线空对空导弹、AIM-120C/D中程空对空导弹、二维F119-PW-100推力矢量引擎、先进整合航电与人机界面等。在设计上具备超音速巡航(不需使用加力燃烧室)、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线隐形等特性。据估计其作战能力为F-15的2到4倍,是新一代重型战斗机。另外,在开发F-22期间所建立的许多先进技术,也沿用到中型的F-35“闪电Ⅱ”(Lightning II)身上。F-22被公认为现代上10大战斗机第1名。洛克希德·马丁公司宣称,猛禽的隐形性能、灵敏性、精确度和态势感知能力结合,组合其空对空和空对地作战能力,使得它成为当今世界综合性能最佳的战斗机。



F-22采用双垂尾双发单座布局。垂尾向外倾斜27度,恰好处于一般隐身设计的边缘。其两侧进气口装在翼前缘延伸面(边条翼)下方,与喷嘴一样,都作了抑制红外辐射的隐形设计,主翼和水平安定面采用相同的后掠角和后缘前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座舱盖凸出于前机身上部,全部武器都隐蔽地挂在4个内部弹舱之中。
结构特点

F-22水平面上为高梯形机翼搭配一体化尾翼的综合气动力外型,包括彼此隔开很宽和并朝外倾斜的带方向舵型垂直尾翼,且水平安定面直接靠近机翼布置。
按照技术标准(小反射外形、吸收无线电波材料、用无线电电子对抗器材和小辐射的机载无线电电子设备装备战斗机,其设计最小雷达反射面为0.005-0.01平方米左右)。在机体上还广泛使用热加工塑胶(12%)和人造纤维(10%)的聚合复合材料(KM)。在量产机上使用复合材料(KM)的比例(按重量)更将达35%。两侧翼下菱形截面发动机进气道为不可调节的进气发动机压气机冷壁进气道呈S形通道。发动机二维向量喷嘴,有固定的侧壁和调节喷管横截面积;及可俯仰±20°角的可动上下调节板以偏转推力方向。[6]
航电系统

F-22按TRW公司通用手册研制的整套综合机载无线电电子设备包括:中央数据综合处理系统;综合通讯、导航和识别系统ICNIA和包括无线电电子对抗系统的全套电子战设备INEWS;具高分辨力的机载雷达AN/APG-77和光电传感器系统EOSS,两个激光陀螺仪的超黄蜂LN-100F惯性导航系统(HHC)。

F/A-22的材料分布图如下。在机身制造上,F/A-22有着许多独创的新技术特点。例如前机身的舭状边缘,世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框,传统航空材料(铝合金与合金钢)仅占全重的20%,钛合金比例高达36%,复合材料也达到24%。该机的整体式座舱盖尺寸达到了史无前例的3米x1米x0.76米的规模,重达163千克,可承受以相对速度1018千米/小时正面的一只1.8千克重飞鸟的撞击。该座舱盖采用聚碳酸脂透明件,厚度达20毫米,强度达到117~196MPa。该座舱因为强度很大,弹射座椅已经无法使用穿盖方式,改为使用火箭抛射方式。F-22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构。


机载雷达为带电子扫描的主动相位阵列雷达,它包含了近2000块模组,其中使用了超高频率范围的单一积分系统技术。为提高隐蔽性,设计有雷达站被动工作状态,在配合上ALQ-94的情况可以不启动主动雷达达到在400公里外预警敌机的效果,它保证雷达站以主动状态工作时信号更不容易被截获。飞行员座舱内的自动仪表设备包括4台液晶显示器和广角仪表起飞着陆系统。
F-22的航空电子系统采用“宝石柱”计划的系统构形研究成果和许多新技术。在这种可重构的系统构形中,用外场可更换模块(LRM)取代了外场可更换部件(LRU)。各模块分别承担整个航电系统的一部份工作,各模块承担的工作与飞机执行任务时的飞行阶段密切相关。
而且当某个模块发生故障时,可使用其他正常模块来承担这一阶段最重要的功能,从而提高了系统工作的可靠性


F-22的AN/APG-77雷达是1个用于探测目标的有源相控阵系统。它通过集中式数据处理系统与其他传感器和航空电子设备一起工作。处理器控制天线发射和接收波束的图形,以及处理接收的雷达数据。
APG-77雷达的技术基础是来自超可靠雷达(URR)计划和空军的有源相控阵雷达试验。超可靠雷达的独特的特点是德州仪器公司的固态相控阵(SSPA)天线。每个辐射元件的独立发射和接收是这种系统设计中的创新之处,并确保提高了灵活性和小的雷达反射截面积

F/A-22装两台普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。这一特性对于高速突防、快速通过敌防空区极为有效,并可大大提高空中发射导弹的初始速度,使空射武器没有空带限制,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重要。同时,超音速巡航能力还有利于快速追击,利用速度优势提高截击能力、扩大导弹的攻击范围和增加攻击机会。发动机装二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有高的超音速机动性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可达60度。飞机能在空中迅速变换自己的位置,使机头快速指向目标,并能在空中任一位置向敌机发起攻击。F/A-22的爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能都优于F-15战斗机。这些性能指标上的优势使F/A-22具有更强的空中格斗能力,能变被动为主动,变劣势为优势,进行各种超常规机动作战。F/A-22的短距起降能力极佳,能在500米长的跑道上起降。

F/A-22配备综合航空电子系统。配备综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一。该系统的特点包括:通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平显和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,显著降低了飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。
F/A-22配装APG-77多功能有源相控阵火控雷达(AESA),对3平方米目标的最大探测距离为200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,能探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导弹。另外,它还有很强的侦察能力,所用的电子侦家设备可以比F-4G“野鼬鼠”飞机更精确、快速地测定敌方雷达的坐标位置。美空军还将为F/A-22的APG-77增加合成孔径技术(SAR),以改善其对地武器投放精度。SAR将在F/A-22形成初步作战能力后,作为首个重大改进项目。当SAR成功结合在APG-77上以后,F/A-22采用JDAM攻击时,将使误差减少约50%。由于用SAR部件替代AESA中老式的零部件,要比较便宜,所以从长远观点来看SAR能节省APG-77的费用。下图显示了相控阵雷达的优点,在极短的瞬间内可以进行多项工作。

AN/APG-77雷达可通过F-22飞机上的通用信息处理机(CIP)与其它的传感器和航空电子设备相联。该处理机可对天线的收/发波束方向图进行控制并对所接收到的雷达数据进行处理。这种有源电扫阵列由2000个低功率X波段收/发组件构成。每一辐射单元的发射机和接收机是分置的,这种类型的天线可为支持F-22飞机的空中优势提供必需的灵活性、低雷达截面和宽带宽。较低的寿命周期成本可对增加的复杂性、重量和采购成本进行补偿。APG-77采用了砷化镓(GaAs)技术,一个70mm×3mm的收/发组件可产生10W的射频功率。APG-77本身没有数据处理机。F-22上的两台CIP把雷达同F-22飞机上的其它传感器和电子战系统综合在一起。雷达同飞机武器系统的有效接口就是直接通过这两个CIP来实现的。
APG-77具有先进的抗电子干扰能力,预计装机后,F-22将在强杂波和多目标威胁的环境下具有全天候、全向、全高度空/空和空/地作战能力。据2000年期刊透露,APG-77除去具有聚束式合成孔径方式获得高分辨率外,还采用逆合成孔径技术获得超高分辨率(UHR)。由于其分辨率为约0.3米,一个30米长的目标就会有100个像素来确定目标的大小和形状。这种目标的形状识别能力加上回波频谱特征的计算机比对,使该雷达具有一定的“非合作目标识别(NCTR)”能力。
F-22“猛禽”第四代战斗机 美国空军工作方式
空/空:空/空搜索与跟踪,空战机动(ACM,近程空战格斗),边测距边搜索(RWS),搜索高度显示,边速度搜索边测距(VSR),边跟踪边扫描,单目标跟踪(STT),袭击群目标分辨,改善上视搜索(远距搜索),战情提示,通过凹口跟踪技术。
空/地:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图“冻结”),信标,地面动目标跟踪,地面动目标显示(GMTI)。
空/海:海面目标检测(选用地图“冻结”,中/低海情),固定目标跟踪,地面动目标显示 (GMTI),地面动目标跟踪(GMTT)。
作用距离 160n mile(用VSR方式对上视/下视迎头目标)
160n mile(用RWS方式对迎头或尾追目标)
80n mile(用增强实波束地图测绘方式对导航地形图和地面目标探测)
40n mile(使用GMTI方式对陆地和海面目标)
10n mile(用ACM方式自动锁定被探测到的第1个目标)
31n mile(用STT方式自动锁定第1个目标)
扫描范围 格斗状态:30°×20°(正常),10°×60°(垂直扫描)
跟踪能力 同时跟踪10个目标
波束锐化 8:1(DBS1),64:1(DBS2)
ISAR 像素的目标尺寸为0.3m,30m长目标有100个像素
天线型式 有源相控阵列
天线直径 约1m
T/R组件 2000个
组件功率 10W/组件
MTBF 整机 400h
天线 2000h
冷却方式 液冷

根据军方对F-22飞机的探测距离远的要求,雷达设计师对有源和无源阵列及其体积、重量和电源作了论证比较后选择了有源电扫阵列。虽然有源电扫阵列在技术和费用方面的风险较高,但能获得较宽的射频带宽并实现远距离探测。6位相移T/R组件设计本身代表了一种复杂的折衷,即对发射功率、效率和增益等参数作相互折衷选择后以得到一个可承受的T/R组件性能结果和可承受的最终成本,对GaAs芯片的多次研制评估后达到这种平衡。接收机使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性佳和重量轻的优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用的大量振动隔离措施对频综器的离散频谱产生有效的控制。电源使用高密度电源并采用分布式设计,这样做大大提高了雷达的可靠性和可维修性。

参考数据
机长 18.90米
翼展 13.56米
机高 5.08米
翼面积 78.04平方米
空重 19,700公斤
最大起飞重量 38,000公斤
动力系统 2× 普惠F119-PW-100涡扇发动机
推力 2×104千牛、2×156千牛(加力)
参考性能
最大速度 2.25 马赫(1500英里/小时,2410公里/小时)
航程 1,600海里(1,840英里,2,960公里)
作战半径 410海里(759公里)
实用升限 19812米
爬升率 Not Publicly Available
翼负荷 375公斤/平方米, -3.0 / +9.0克
推重比
机载武装
机炮 1门20mm M61A2火神式机关炮,配有480发炮弹
导弹 4个外挂点,2个内置弹仓(2,270公斤)
F-22机腹弹仓
机炮:1门20mm M61A2火神式机关炮,配有480发炮弹
空对空挂载:
6枚AIM-120先进中程空对空导弹
2枚AIM-9响尾蛇导弹
空对地挂载:
2枚GBU-32联合直接攻击弹药(Joint Direct Attack Munition, JDAM)或
2枚风偏修正弹药洒布器(Wind Corrected Munitions Dispensers, WCMDs)或
8枚GBU-39小直径炸弹(Small Diameter Bombs, SDB)
2枚AIM-120先进中程空对空导弹、2枚AIM-9响尾蛇导弹。
-----------------------------------F-35 Lightning II ----------------------------------------------
F-35闪电II式(英语:F-35 Lightning II)是一款由美国洛克希德·马丁公司设计及生产的单座单发动机三军通用多用途战机,也是F-22的低阶辅助机种,2011年7月14日,首架F-35A正式交付美国空军开始服役。开发厂商洛克希德·马丁以X-35实验机竞标联合攻击战斗机计划(JSF)并获选成为续存设计,进而开发出F-35。此机种主要用于密接支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,并因此发展出3种主要的衍生版本,包括采用传统跑道起降的F-35A,短距离起降/垂直起降机种F-35B,与作为航空母舰舰载机的F-35C。
F-35属于具有隐身设计的第五代战斗机,作战半径超过1,000公里,具备有限的超音速巡航能力

F-35外型像似F-22猛禽战斗机的单引擎缩小版,而且它的确从中吸取了一些元素。F-35B的三向旋转轴承模组(3BSN/three-bearing swivel module)架构的灵感,则从康维尔在1972年6月设计Model 200机型方案所得到的。
F-35与它前一代战机相比有如下进步:
廉价耐用的隐身技术;
综合的航电设备与感应器融合可以结合从机载与非机载的感应器得到的讯息。这样不但可以增加驾驶员的状况感知,目标识别与武器投射的能力,还可快速地传输讯息到其他的指挥及控制(C2)节点;
包含IEEE-1394b与光纤的数据交换网络;
较低的维护成本;
头盔显示器已经整合到了像JAS 39、“幼狮”这样的第四代战机上,而F-35已经利用头盔显示器完全替代抬头显示器的战机,例如联合头盔显示系统(Joint Helmet Mounted Cueing System,JHMCS)。

F-35B曾由于设计超重3,000磅而达不到标准的危险。为此,洛克希德·马丁公司增大了引擎的推重比,并且缩薄了机身蒙皮,缩小了武器仓与垂尾,内部管线配置,重新设计了机翼构造与航电系统等,终于缩减到2205磅的重量。F-35B,美国海军陆战队及英国皇家海军采用的型号,是垂直/短场起降型。单座设计,搭载3台电脑。两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置,是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部,可提供44.5千牛的附加推力,所以使主发动机能在较低温度下以较小的负荷运转,从而提高了可靠性和使用寿命。F-35B的垂直升力主要靠机上装置的两级对转升力风扇提供,它的进气道自然就可以设计得比较小。价值1.094亿美元,为AV-8B猎鹰式垂直/短场起降型战斗机的后继机。可以进行垂直起降的F-35B(编号BF-1)于2008年6月11日进行第一次试飞,不过起飞的过程仍是采用传统的滑行方式。BF-1同时也是19架系统发展与展示(System Development and Demostration)机组当中的第二架,以及第一架采用重量最佳化生产程序的飞机。

隐身设计
F-35的隐身设计借鉴了F-22的很多技术与经验,其RCS(雷达反射面积)分析和计算,采用整机计算机模拟(综合了进气道、吸波材料/结构等的影响),比F-117A的分段模拟后合成更先进、全面和精确,同时可以保证机体表面采用连续曲面设计。该机的头向RCS约为0.065平方米,比苏-27、F-15(空机前向RCS均超过10平方米)低两个数量级。由于F-35武器采用内挂方式,不会引起RCS增大,隐身优势将更明显。在红外隐身方面,从一些资料可推断出该机在推力损失仅有2%-3%的情况下,将尾喷管3-5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%-90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。[8]
F-35的隐身设计,不仅减小了被发现的距离,还使全机雷达散射及红外辐射中心发生改变,导致来袭导弹的脱靶率增大。这样该机的主动干扰机、光纤拖曳式雷达诱饵、先进的红外诱饵弹等对抗设备也更容易奏效。根据有关模型进行计算,取F-35的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出5倍左右。

F-35由于军方对技术要求不高,因此最高飞行速度仅1.6马赫,超音速巡航能力不高。这方面F-35似乎和三代战机没有太大差别。但F-35的机动性能并不差,通过精确的气动布局设计,再加上先进的飞控计算机,该机拥有比三代机更优越的机动性。但客观讲,F-35并非强调空战性能,推力并不太强劲(推重比尚不如F-15),因此与F-22颇有差距。F-35的机载设备比F-22更现代化,但由于雷达天线直径的限制,探测能力不能达到F-22那样的水平,但其APG-81有源相控阵雷达要比多数战斗机的机载相控阵雷达先进得多。而且该雷达拥有合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力,可使F-35获得出色的对地攻击能力。
不过,F-35比其他战斗机最具优势的还是隐身能力,隐身能力配合被动电子探测系统,使其在空战中能够隐蔽接敌,并能够在雷达不开机的前提下发射空空导弹。
F-15 Eagle
F-22 Raptor
F-35 Lightning II



------------------------------------航天飞机--------------------------------------
2013-11-13
小朋友过来做客,陪她做了一个手工,NASA 的航天飞机。航天飞机(英语:Space Shuttle),是一种为穿越大气层和太空的界线(高度100公里的卡门线)而设计的火箭动力飞机。航天飞机结合了飞机与航天器的性质,像有翅膀的太空船。
迄今只有美国与前苏联曾经制造能进入近地轨道的航天飞机,并曾实际成功发射并回收,而美国是唯一曾以航天飞机成功进行载人任务的国家。

航天飞机是一种有翼、可重复使用的太空器,由辅助的运载火箭发射脱离大气层,作为往返于地球与外层空间间的交通工具,外形像飞机。
虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发,但实际上只有美国和苏联成功发射过。苏联解体后,相关的设备由哈萨克斯坦接收后,但由于经费不足致使太空计划陷入停顿,之后全世界只剩美国的航天飞机可以实际使用并执行任务,但美国所有的航天飞机也已经在2011年7月22日正式退役[1],其最后一次任务是由亚特兰蒂斯号执行。

航天飞机升入太空时跟其他一次性使用的航天器一样,是用火箭动力垂直升入。但之所以设计成具有机翼的造型,是因为此机翼除了可在回到地球进入大气圈的过程中提供空气刹车的作用降低坠落速度外,也可在降跑道时提供升力,作用与滑翔机类似。因为机翼的关系,航天飞机的酬载比例较低。设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。

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