美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機

美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機

F-117A是美國前洛克希德公司研製的隱身攻擊機。是世界上第一種可正式作戰的隱身戰鬥機。設計始於70年代未,1981年6月15日試飛成功,次年8月23日開始向美國空軍交付,共向空軍交付59架。F-117A服役後一直處於保密之中,直到1988年11月10日,空軍才首次公布了該機的照片,1989年4月F-117A在內華達州的內利斯空軍基地公開面世。F-117A自裝備部隊以來參加了入侵巴拿馬、海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭、伊拉克戰爭等多次實戰行動,戰果顯著。2008年退出現役。

基本介紹

基本數據

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機戰鬥機三面投示

尺寸數據:機長20.08米,機高3.78米,翼展13.20米,機翼面積84.8平方米,展弦比2.05。

重量及載荷:空重13381千克,內部武器載荷2268千克,最大起飛重量23814千克。

性能數據:最大平飛速度1040千米/小時,最大正常使用速度MO.9,作戰半徑(無空中加油,帶2268千克武器)1056千米,限制過載 6g。

機組人員:1人。

單價:4500萬美元。

性能特徵

F—I17A的最大起飛重量約為23800千克,武器載荷約為2270千克,內部武器艙可攜帶2故908千克級BLU—109型雷射制導炸彈或戰術戰鬥機使用的各種武器。炸彈由安裝在機頭座艙前下部的可控雷射照射器提供指示。彈艙長5.18米,寬1.83米。該機“具有自衛能力”。機頭裝有4個多功能大氣數據感測器,主起落架後部各裝一可拆卸式遠程通信天線,機身兩側空軍標記後面有一個可拆卸的小六面體,這可能是演習中用的飛機跟蹤雷達反射器,機上還使用了幾種現有系統或其它飛機用的稍加改動的系統。並裝備精確導航和攻擊系統。飛機表面有幾個齊平安裝的天線,它們可用於威脅告警、通信和衛星導航等。另外在機背右側裝有伸縮式通信天線。在理論上,F—ll7A允許在設防空間的任何高度飛行,不必進行地形跟隨低空飛行來躲避敵方雷達的探測。不像常規戰鬥機那樣在實施對地攻擊時採取以躲避敵方地面火力為主,以主動攻擊為輔的戰術。因而它比常規戰鬥機更適合於攻擊地面目標。

F—I17A較高的高度能使飛行員了解全面情況,提高目視探測能力;並可不藉助陪伴飛機的幫助,用雷射探測器照射目標。常規戰鬥機雖然也有這種照射能力,但無隱身特性,必須以低空進入來躲避雷達,地形地物變化極快時,該功能施展相當困難。較高高度飛行還可提高投放精度,改善垂直投放武器的穿透能力。F—117A一般在7600米高度接近目標。實施攻擊時,為保證精度,至少下降到1000多米的高度(一般高度在600—900米),飛越山區時高度較低。武器投放一般是在水平飛行時進行,而不需採用常規飛機那種低空地形跟蹤飛行轉為躍升脫離的投彈方式。F—117A在演習中對紅外目標的攻擊精度為1米左右。

研製歷史

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機夜鷹編隊

20世紀60年代末、70年代初是美國軍用飛機(尤其是戰鬥機)發展的高峰。美國空、海軍現役的主力戰鬥機,都是那時候研製的,例如F—14、F—15和F—16戰鬥機均為20世紀70年代初問世。隱形戰鬥機的研製就是從那時候開始萌芽的。後來,美國國防部高級研究計畫局提出了一個稱之為“海弗蘭”的隱形戰鬥機研究計畫,要求有5家主要契約商參加。

“海弗蘭”原型機的放大型就是F—117A,1978年由洛克希德“臭鼬工廠”開始研製。研製工作進展順利,1981年6月首飛成功。1983年10月進入托諾帕試飛基地的第4450戰術大隊服役(現為第37戰術戰鬥機聯隊)。美國空軍共訂購59架,已全部交付,並無後續採購計畫。59架中有4架分別於1982年、1986年和1987年及1997年墜毀。59架F—l17A飛機總耗資達66億美元,價格為1.112億美元/架。

設計思想

在F-117的設計中,其外形的設計已不能僅從常規氣動力(如升力和阻力)角度來考慮,而必須把外形與隱形聯繫起來,儘可能做到二者統一。F—117A飛機的RCS值只有0.001、0.01平方米(沿方位BCS值),比一個飛行員頭盔的RCS值還要小。如此小的RCS值,部分是由於F—117A採用了各種吸波(或透波)材料和表面塗料,但更主要的是由於它採用了獨特的多面體外形。

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機執行夜間任務

一般來說地面雷達機載雷達的探測角大都處於飛機軸平面的正負30度範圍之內,所以設計師們把F—117A大部分表面的傾角都設計成大於30度,這樣就可以將雷達波偏轉出去,而避開輻射源。設計師還把F—117A機身表面和轉折處設計成使反射波集中於水平面內的兒個窄波束,而不是象常規飛機那樣全向散射。這樣就能使兩波束之間的“微弱信號”與背景躁聲難以區別。這種波束很窄,以致於雷達不能夠得到足夠連續的回波信號,而難以確定是飛機目標,還是瞬變噪聲。在對待一些小部件的設計上,設計師也作了周密考慮。如座艙蓋接縫、起落架艙門和發動機維修艙門,以及機頭處的雷射照射器邊緣都設計成了鋸齒狀嵌板,並讓這些鋸齒邊緣與上述某窄波束方向垂直,這樣其反射汲就不會形成另外的波束,而與該窄被束方向一致。

為了防止雷達波進入進氣口,設計人員除對發動機進行了專門處理外,重點對進氣口進行了特殊設計。進氣口用相距1.5厘米的吸波複合材料格柵禁止起來,以防止雷達波直接照射到具有強反射特性的發動機風扇葉片上。F—l17A的進氣口高約0.6米,完1.5米左右。這么大尺寸的進氣口,一可以繪發動機提供進氣,二可以提供冷卻空氣。冷卻空氣從進氣口旁路通過,在尾噴口處與發動機的排氣混合,然後排出去。這樣做,可大大降低發功機的排氣溫度,減少紅外特徵。此外,F—117A還採用了V形尾翼(全動式)、埋入式武器艙、可伸縮的天線等。總之,這一切都是為了減小飛機的RCS值,達到隱形的目的。

結構特點

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機駕機飛行員

F—117A是一種高亞音速的戰術飛機,裝兩台F404—GE—FID2渦扇發動機。幾何尺寸與F—15戰鬥機相當。概括起來,F-117A有兩個特點:一是外形奇特,二是機載武器和設備通用性強。

F—117A的外形與眾不同,整架飛機幾乎全由直線構成。連機翼和V型尾翼也都採用了沒有曲線的菱形翼型,這在戰鬥機的設計中是前所未有的。對於F—117A的進氣口為“網狀格柵隱蔽”式,尾噴口為沿展向的“開縫”式(也有人稱其為“口琴”式噴口)。沒有採用推力矢量控制技術。兩側發動機短艙—止部裝有輔助進氣口。之所以這樣設計,美國空軍官員解釋說:由於氣流通過格柵式逃氣口會產生壓降,因此發動機效率會有所損失,但在大迎角和側滑飛行的情況下,格柵式進氣口可為發動機提供均勻的氣流。輔助進氣口只在起飛和復飛時打開使用。

F—117A可進行空中加油,加油口位於機身背部。全機乾淨利索,沒有任何明顯的突出物,除了機頭的4個多功能大氣數據探頭外就連天線也設計成可上下伸縮的。此外,座艙益框架、起落架艙門和炸彈艙的邊緣以及機身後部的平面形狀均做成鋸齒形,這些便構成了F—l17A的獨特外形。F—117A的最大重量為23835千克。內部武器艙長4.7米,寬1.75米,可攜帶2枚900千克的BLU—109雷射制導炸彈,也可帶AGM—88A、AGM—6S空對地飛彈和GBU—15炸彈等。這些武器其它多數戰術戰鬥機均可使用。

F—117A的機載設備也具有很強的通用性,很多都是其它飛機現成或稍加改進就可以:用的東西。其中包括F—16的4餘度電傳操縱系統,C—130的環境控制系統,F—15的剎車裝置,F—15、F—16和A—10的ACES2彈射座椅,以及與其它飛機通用的通信、導航設備和保障系統箋。就連動力裝置也與海軍的F—18具有較高的通用性;這樣做,既可降低成本、減少風險、加快研製進度,同時也易於維護使用。據美國空軍官員說,F—117的維修勤務與F—15及F—16類似。其維修費用也與其它戰術飛機差不多,只比麥道公司的F—15戰鬥機略高。

在飛行訓練方面,F—117A從1983年10月開始裝備部隊以來,已有175名飛行員飛過這種飛機。據說,凡是飛過F—117A飛機的飛行員都認為該機的起飛、著陸和其它飛行性能都不錯。當然,從另一個角度來看,也可以說F—117A並不是什麼都是全新的東西。

訓練試用

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機起飛姿勢

1980年,美國空軍在內利斯空軍基地組建了第4450戰術大隊,即F—117A隱身戰鬥機大隊。並為新飛機徵招飛行員和地勤人員。飛行員幾乎全是從戰術戰鬥機部隊招來的,條件是必須要在現有戰鬥機上飛行過IO00小時的飛行時間。在最初幾年的飛行訓練中,F-117A的飛行員每月飛行訓練不到10小時。F—117A是專門用於夜間攻擊的飛機。因此飛行員給它的綽號是“夜鷹”。

在1988年11月之前,飛行訓練主要是在夜間進行,他們在太陽落山後30分鐘才能打開機庫門。門在打開前,所有的燈都關掉,地面工作僅靠閃光燈照明。為此飛行員們需把生物鐘後撥5—8小時。如果在夏季,則晚上9點以後才能啟動飛機,在第2天清晨3點半結束訓練,早晨5點左右才能休息。處於戰備狀態的飛行員約65%的飛行要在夜間出動,每月還要進行2—3次空中加油訓練。顯然長期夜間訓練,疲勞成了主要問題。一位飛行員說:“你可以想像把你的生物鐘從5點移到8點的困難,並且是一星期移動2次”。1986年7月11日發生在貝克斯菲爾德機場附近機毀人亡的事故以及次年的一次事故,都可能是因飛行員疲勞引起的。在第一次事故中,羅斯·馬爾赫少校的飛機撞到山腰上。第二次事故是麥可斯圖爾德少校駕機,於1987年10月14日夜間撞在沙漠地上。當時沒有遇險信號,並且事故調查沒有發現機械方面的原因。2人都被認為是極好的飛行員。1989年10月,第4450戰術大隊改名為第37戰術戰鬥機聯隊。

實戰套用

巴拿馬戰爭

(圖)美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機美國F-117A夜鷹隱形戰鬥機執行任務

1989年12月20日,美國入侵巴拿馬。為了支援美國防軍別動隊在巴拿馬里奧阿托的空降作戰,空軍首次出動了F—l17A隱形戰鬥機參戰。英國第37戰術戰鬥機聯隊的6架F—117A,從內華達州托諾帕基地起飛前往巴拿馬。中途飛行18個小時,經過4、5次空中加油,才飛到目的地。當飛機飛過里奧阿托上空時,其中2架F—l17A轟炸了里奧阿托軍營,各投下l枚900千克的雷射制導炸彈。這兩顆炸彈並沒有直接扔在兵營內,而是投在兵營附近的一片開闊地上。這樣做據說是旨在使效忠於諾列加將軍的軍隊“驚慌失措,以削弱其戰鬥力”,而不是為了消滅他們。另外4架F—I17A,有2架留作備用,2架中途返回基地。美國軍方認為,F—117A的這次行動是成功的,在軍事上,該機的轟炸確實在巴拿馬國防軍中造成了混亂削弱了對方的戰鬥力,為美軍突擊隊的空降減少了障礙。另外對飛機而言,經歷了一次實戰考驗。美國空軍也認為,這次行動證明F—l17A使用裝在尾翼上的雷射制導裝置可精確地轟炸目標。此外,他們還有一種想法,就是利用F—117A的這一次作戰來證實美國在隱形飛機研製上投入大量資金是值得的。

海灣戰爭

海灣戰爭中,F—117A更是名聲大噪。據介紹它在“沙漠風暴”期間執行危險性大的任務達1271次,而無一受損。在多種參戰飛機中,唯有F—117A承擔了攻擊巴格達市區目標的任務。F—117A的出勤率也很高,按照小隊的任務計畫,飛行員值班長達24小時,休息8一12小時,再飛兩個夜間任務。每個飛行員每夜只飛一次任務,但一架F—I17A則往往每夜要出擊兩次。據統計,在整個戰爭期間,F—l17A承擔了攻擊目標總數的40%,投彈命中率為80—85%。當然F—l17A也不是沒有攻擊失誤的情況,主要原因可能是天氣、煙塵和有關目標的信息不足所造成的。此外,F—117A並不是完全不會被雷達發現,因此美軍在使用F—117A時,同時要派干擾飛機與之配合。

戰鬥損失

有一架F-117被塞爾維亞軍隊摧毀。在1999年3月27日,科索沃戰爭期間,在ZoltánDani(塞爾維亞文:ЗолтанДани)上校的命令下,第250飛彈旅第三營,使用老式蘇制S-125(北約稱為SA-3藏原羚,有人譯作“薩姆3”)擊落了一架編號82-806的F-117A戰機,根據北約指揮官韋斯利·克拉克和其他北約軍官所說,塞爾維亞空軍發現當雷達在異常波段上工作時,能夠偵測到F-117。這種情況下,F-117能夠短時間顯示在雷達螢幕上。被毀戰機的駕駛員活了下來,之後被北約軍隊救回。然而,由於有電視畫面顯示戰機殘骸周圍有平民,F-117的殘骸沒有立刻炸毀。有人認為塞爾維亞邀請了俄羅斯人員去檢查飛機殘骸,這樣可能泄漏了美國的飛機隱身技術。因為美國並沒有摧毀飛機殘骸,所以今天人們仍然能夠在貝爾格勒NikolaTesla機場附近的航空博物館中看到剩下的飛機殘骸。

關於那架飛機上的飛行員的真實身份,許多方面做出了錯誤的判斷。儘管機身的頂篷上印有"CaptKen"Wiz"Dwelle"的字樣,但Dwell並不是當時的飛行員的名字,而飛行員的真實身份並沒有公諸於眾(遲至2007年正式公布,飛行員是LtCol.DaleZelko)。

據報導,南聯盟軍隊發射了若干枚SA-3飛彈,其中有一枚在距離這架F-117A很近的地方引爆,迫使飛行員彈出逃生。根據一次採訪的說法,ZoltánDani上校能夠在維持其絕大多數飛彈完好無損的情況下,僅通過部署一些著彈點觀察員來尋找那些F-117A和其他的北約軍隊的戰機。飛彈部隊的官兵通過平時很少使用的雷達測點預測出了先前的F-117A的飛行軌跡,從而調整了飛彈發射器和觀測員方位。有理由相信SA-3的發射部隊和觀測員的確能夠通過肉眼(可能還需要紅外或者夜視設備的幫助)定位和跟蹤F-117A82-806。ZoltánDani上校還聲稱他的炮兵部隊又擊落了一架F-16戰鬥機(北約方面則宣布該戰機失事是由機械故障導致)。

有美國方面的訊息稱另有一架F-117A在同一次攻擊行動中也受到損傷,雖然它成功返回基地,但是已無法再次起飛。

退役

美國空軍2008年3月11日宣布,第一代隱形戰鬥機F-117A型“夜鷹”將全部退役,以節省資金用於研製最新機型。“夜鷹”戰鬥機是美國第一代隱形戰鬥機,只生產了59架。這種機型第一次將可操作飛行技術和低空觀測技術合二為一。“夜鷹”戰鬥機在1989年美軍進攻巴拿馬時首次亮相,兩年後又被用於海灣戰爭攻擊巴格達市中心目標,之後參加過科索沃、阿富汗和伊拉克戰爭

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