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军用飞机简介之战斗机
发布时间: 2013-05-22 作者: 访问次数: 89

战斗机是指主要用于保护我方运用空权以及摧毁敌人使用空权之能力的军用机种。特点是飞行性能优良、机动灵活、火力强大;现代的先进战斗机多配备各种搜索、瞄准火控设备,能全天候攻击所有空中目标。  

世界上公认的第一种战斗机是法国的莫拉纳.索尔尼爱L型飞机。它由于装备了法国飞行员罗兰?加洛斯的“偏转片系统”,稍微解决了飞机在机载机枪射击时被螺旋桨干扰的难题,使飞机第一次在飞行员可以专心驾驶飞机去攻击对方,同时也不需要另外配备机枪手。  

战斗机过去根据执行任务又可分为“歼击机”(战斗机)和“截击机”(拦截机),拦截机的主要任务是快速的的升空之后争取高度,在敌人的轰炸机进入我方空域之前将对方摧毁。由于拦截机是针对高飞行高度的轰炸机群,在设计上特别强调对速度与爬升率的需求,运动性在摆在较为次要的地位。二次大战结束之后,有鉴于原子弹的摧毁威力,拦截机的发展一度成为许多国家与传统战斗机同等重要的机种。不过在导弹逐渐成熟并大量配备之后,拦截机的特性往往可以经由传统战斗机加上导弹来满足,因此现在趋向不再专门发展拦截机种,而是以现役的机种同时担负拦截的任务。  

一、发展历程

1、初露锋芒

在第一次世界大战中,军用飞机首次出现在战场上,主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。在战斗中,敌对双方的飞行员用五花八门的各种武器手忙脚乱地互相攻击,比如石头,这就是“战斗空战”的起源。191541日,罗兰?加洛斯驾驶装备了“偏转片系统”的莫拉纳.索尔尼爱L型飞机击落了一架德国侦察机。取得了战斗机空战的第一次胜利。随后,德国的“福克E3”式由于装备了性能更好的“机枪同步射击”装置,以其优异的飞行性能和跟猛烈的火力,成为第一次世界大战中性能最好,击落飞机数量最多的战斗机。被协约国方称为“福克式的灾难”。这个阶段的战斗机还处在萌芽期,结构多以木材加上布料蒙皮构成,机翼从单翼到三翼都很常见,主要的武器多半改自陆军使用的轻机枪。英国曾经使用火箭对付盘据在英国城市上空的德国飞船。在对付地面目标上,早期的炸弹是由手榴弹或者是小型炮弹稍加改良而来,投掷准确度不高,破坏力也低。  

在这个时期影响未来空战颇大的一项发行就是机枪的同步射击装置。这个由荷兰所发明的装置让机枪的子弹能够自转动的螺旋桨的间隙当中射出,飞行员完全不用担心子弹会与螺旋桨撞击的危险,而机枪的设置位置能够接近飞行员的瞄准线,从而提高准确度与火力。  

2、两次大战间的发展 

虽然在第一次世界大战结束之后,各国积极裁减军备,同时减缓国防工业的投资。在这一段时间当中,民用航空的需求带动许多技术与理论的发展与成熟,奠定30年代后期军用航空发展的快速演进。  

民用航空需求有两大主轴,一个是对速度方面的追求,也就是各种竞速机的比赛与奖励。另外一个是客运与货运市场的逐渐长长。在这两个主轴上虽然需求方向不同,却对同一种发展趋势有共同推演的效果,那就是对流线型设计的要求。流线型的设计在于减低阻力,当飞机的阻力减低之后,对竞速机来说,那就是速度可以增加,对运输机来说,那就是提升航程或者是运输量,换句话说就是增加营运的经济效益。  

流线型飞机设计包含的项目非常的广,从机身外壳的平滑,减少机身外部突出的部分与张线,外型由方正改为圆滑曲线,不得不突出的部分则以曲线圆滑的外壳遮蔽以减少阻力,采用收放式起落架等等。  

除了在流线型设计上下功夫之外,动力系统的开发和使用材料的研究都影响到往后飞机设计的概念与可以使用的资源。在动力系统方面除了输出马力更大的发动机的开发之后,汽油辛皖值对于发动机的操作影响也逐渐被了解,同时,螺旋桨的极限性能以及替代的动力输出也陆续在各国进行研究。新一代的输出动力研究当中以喷射发动机和火箭发动机这两项影响后世最深。 

到了30年代中期,各国最先进的战斗机设计多半具有这些特点:单翼,以金属为主的结构与外壳,后三点收放式起落架或者是有流线型外壳的固定式起落架,采用液冷式发动机的设计多于采用气冷,火力由采用步枪口径的轻机枪提升至重机枪或者是更大口径的机炮。  

3、二次世界大战时期 

第二次世界大战是继杜黑发表他最有名的空权论著作之后,空中武力印证空权对于战争与作战的重要性。其中战斗机的发展可以说是大幅度的否定空权论当中的描述。战斗机不仅仅只是作为防卫国土与抵挡敌人轰炸机的力量,在摧毁敌人的空中武力与使用空中武力的能力上扮演非常重要的角色。战斗机不仅仅担任阻止轰炸机的任务,也推翻轰炸机可以通过一切防卫的理论。  

在大战结束前,战斗机的发展已经到达一个顶峰,并且开启另外一个世代的来临。短短几年之间,战斗机使用的发动机出力从数百匹直在线升到超过两千匹马力,速度直在线升到接近音速的区域,航程超过2000英里,最高升限到达4万英尺。  

4、进入喷射时代 

第二次世界大战末期,喷气式发动机和雷达设备的出现预兆了下一阶段战斗机的发展方向。战后,苏联和西方国家从纳粹德国获得了该技术的研究成果,各自发展出第一代喷气式战斗机。在朝鲜战争中,喷气式战斗机第一次投入实战,标志着螺旋桨式战斗机的终结。该阶段的战斗机特征是飞更快,看得更远,打的更准。19471014,美国飞行员查克?叶格(Charles E. "Chuck" Yeager)尔驾驶贝尔X-1试验机超越音速,成为第一个“跑”得比声音快的人。电子技术的进步使机载雷达和武器的火控瞄准系统大大提高了战斗机的作战能力。在冷战的高峰期,失败就会灭国灭种的恐惧使华约和北约两大阵营都疯狂的发展战斗机。这个阶段各国列装的机型和数量也达到史无前例的顶峰。  

5、冷战时期的变迁 

冷战的后期,由于美国在越南战争中发现了战斗机的另一个发展方向--机动性--仍然主宰了天空,而不是如导弹无用论者所认为的,将由导弹的性能决定空战的胜负,因此后来的战斗机不再要求过快的速度,而把机动性的提高作为战斗力的第一要素。各国纷纷跟风发展机动性优异的机型。垂直起降、随控布局、大推力涡轮风扇发动机和更优秀的机载电子系统以及装备性能更优异的空对空导弹成为该阶段战斗机的共同特征。到20世纪末21世纪初,列装的典型战斗机有美军的F-14F-15F-16F/A-18、苏联/俄罗斯的SU-27MIG-29等都是。  

6、新世代的设计方向 

新一代战斗机的发展方向是更高的机动性、更远的射击距离、多目标的攻击能力和隐形的外形设计。新技术的出现使21世纪的战斗机成为更冷酷的“空中利剑”。典型机种有美国的“JSF”和俄罗斯的“MIG1.44”。 

二、战斗机机种

1、喷气式战斗机

世界第一架喷气式战斗机是由德国于1939年首先研制出的。安装有德国的科学家冯?奥亨研制的喷气发动机的He178型飞机是世界上第一架喷气式飞机。该机于1939827日首次试飞。最早投入批量生产并转变被部队的喷气式战斗机是英国的‘流星“式战斗机和德国的梅塞施密特ME-262型战斗机。Me-262首次试飞在11942718日,时速达850公里,这比当时所有活塞式战斗机要快得多。194311月,希特勒观看了这种飞机表演后说: “我们总算有了可以用于闪电作战的轰炸机了!”而坚决不同意将其作为战斗机使用。直到1944年秋天,Me262才得以作为战斗机投入使用。尽管Me262取得了辉煌的战线,但它已不策挽回纳粹德国的败局了。  

2、超音速战斗机

由美国北美航空公司于1949年研制成功的F100是世界上第一种具有超音速平飞能力的战斗机,最高时速为音速的1.3倍。此后,苏联米格—19战斗机也在1953年的试飞中突破音障,最高时速为音速的1.36倍。60年代,美、苏、法等国又研制了最大的时速为音速2倍以上的战斗机。(图)(苏联的米格-1550年代初世界上最 成功的喷气式战斗机之一,在朝鲜战争中有突出表现)  

3、垂直/短距起降战斗机

世界上第一种垂直/短距起降战斗机是由英国霍克?西德利公司于1966年研制成功的 “鹞式”战斗机,该机从1957年开始研制,机上装有一台 “飞马”型涡轮风扇喷气式发动机,两结喷口对称置于在两侧,喷口可转向后,飞机向前飞,喷口向下,喷气产生升力,使飞机策垂直,短距离起飞和在空中悬停。这种飞机甚至可在空中实现向后和横向的移动,具有极高的机动灵活性。 “鹞”式飞机可大大减少对跑道的依赖,提高作战部置的灵活性。在1982年发生的英国—阿根廷之间的马尔维纳斯群岛战争中,英国舰载的 “海鹞”式战斗机面对数量比自己多一倍、速度比自己快一倍的阿空军法制 “幻影”III型战斗机,依靠优异的机动性能,在空战中取得了12 0的战线。  

4、变后掠翼战斗机

世界上第一种变后掠翼战斗机是由美国通用动力公司于1965年研制成功的F111。亚音速和超音速飞机大部分采用大后掠角的机翼,这种机翼和平直机翼相比,更有利于高速飞行,但低速飞行性能不好,转变半径大,起飞和着陆滑跑距离比较长。于是,有人开始研究能在飞行时改变机翼的后掠角度的飞机,着陆和低空飞行时呈平直翼型,在高速飞行时呈后掠翼或三角翼型,较好地解决飞机低速和高速飞行性能的矛盾。早在第二次世界大战期间,德国就已进行了这项研究。美国战胜并占领德国后,在此基础上于1948年开始变后掠翼飞机的技术试验。F111就运用了上述技术成果。此后,苏联的米格—23战斗机、美国的F14战斗机和英国、德国、意大利联合研制的 “旋风”式战斗机也采用了变后掠翼技术。  

5、截击机

截击机是战斗机的一种,它的特点是有快速反应能力,不论是白天还是黑夜,在接到警报后能立即起飞,迅速爬升、加速飞临指定空域。由于被截击对象(如轰炸机、侦察机等)机动能力不强,并且为及时发现和准确击落目标,现代截击机装有复杂的截击雷达,配备威力较大的空对空导弹,因此专用截击机一般比较笨重,格斗性能较差。  

在早期,截击任务是由普通战斗机来完成的。在第二次世界大战中,为了夜间截击轰炸机,19418月德国在原先的双发动机的重型 战斗机Me110和双发动机的轰炸机Ju88上安装截击雷达,使它们成为世界上最早的夜间截击机。  

50年代后的截击机强调要飞得快、飞得高,武器以空对空导弹为主,有的甚至取消了机炮。70年代后,在新一代战斗机上都装有先进的雷达和引导设备,其速度、加速性、机动武器威力也远远超过笨重的截击机,能更好地执行截击任务,所以各国如今已不再发展新的专用截击机。(图)(俄罗斯的米格-29高机动性战斗机)  

6、隐身战斗机

“隐身”战斗机并不是肉眼看不见的飞机,而是在飞机的外形、涂料等方面作了特殊处理,使用于对空警戒的雷达、红外等现代探测装置难以发现的飞机,这种战斗机可隐蔽接近敌人,达到出其不意攻击敌机的目的。目前许多先进的战斗机已采用了一些抑制雷达波反射和自身红外波辐射的技术,实现了部分的 “隐身”效果,而世界上第一种真正的隐身战斗机是美国目前正在研制的F22型战斗机,它将在下个世纪初装备美国空军。