美国各军种现役战机的替代物

【美国《大众科学》６月号一期文章】题：下一代喷气战斗机
联合强击战斗机是目前能够看得到的替换７０年代设计的成千上万架飞机的唯一替代物。在美国，海军需要替换它的７００架Ｆ—１４、Ｆ—１８和Ａ—６。海军陆战队需要替换３００架ＡＶ—８Ｂ“鹞”式战斗机。而为空军建造的第一个机型将替换１８００多架Ｆ—１６，当Ｆ—２２在上空掩护时，承担空军的空对地任务。出口将使产量大大超过５０００架。通用性满足三军需要
联合强击战斗机将是一种隐形飞机，使用一种新式传感器和精密武器来发现和攻击目标。一种机型将能够从公路上垂直起降。而为了应付预算紧缩，所有的机型都可以相互变更。
在今年１０月，五角大楼将在３个相互竞争的设计中选择两个（其代号将为Ｘ—３２和Ｘ—３５）作为在１９９９年试飞的样机。
获胜的一组将在２０１０年左右提交第一架实用战机。参加竞争的有波音公司的一种新型三角型机；麦道公司、诺思罗普—格鲁曼公司和英国航空航天公司的无尾式飞机以及洛克希德—马丁公司类似Ｆ—２２的战斗机。
各军种提出的要求是很严格的。海军要求飞机的航程为１２００多海里，从而它的航空母舰就可以打击内地目标，而不用像在“沙漠风暴”行动中那样给飞机中途加油。但是海军陆战队要求的是一种适合在“鹞”式战斗机现在起飞的战舰上使用的战斗机。而空军所要的一种飞机的价格将不高于２５００万美元，因为制造一种昂贵的飞机将把Ｆ—２２排除在预算之外。
联合强击战斗机制定出了各兵种都可以接受的一套要求。秘密是把这些飞机之间的差别缩小到最低限度。在可能的情况下，把部件都作成同一规格的。对于不同的部件，都同样可以装配在一起，联合强击战斗机的全部关键之处在于通过设计、试验和建造一种飞机而不是３种飞机来节省数十亿美元。隐形性各厂均有高招
新的战斗机应当隐形到何等程度？最为理想的是，它应当和Ｆ—２２一样隐形，达到这种程度的唯一办法是将全部武器和燃料都放在飞机里面。要做到这一点，造价又很高。解决的办法是，开始时在机身内装上少量的载荷——两颗制导炸弹加上两枚自卫用的ＡＩＭ—１２０导弹。这种强击战斗机将在战争发生的第一天载着这些武器攻击防御精良的目标。一旦敌方的防御削弱了，这种战斗机将在其机翼支架上运载更重些的载荷。
在联合强击战斗机的三种设计中，洛克希德—马丁公司的最为保守：其设计是切梢三角翼，后水平稳定器，向外倾斜的垂直机尾。为海军陆战队和皇家海军设计的短程起飞和垂直降落机型在机身前部安装了一个“升力螺旋桨”。它由主发动机、离合器、轴和变速箱驱动，有一个可以向下旋转９０度的排气嘴，维持飞机在垂直起飞中的平衡。螺旋桨排出的气是冷的，这就减轻了喷气式飞机长期存在的一个问题，那就是在盘旋飞行中发动机吸进去的是热气，使得发动机过热而丧失了功力。在飞机巡航时，螺旋桨的进气道和它的可以收放的排气管道（可以引导它向后９０度为飞行而加速）被遮闭起来，以减少阻力和增加隐蔽性。拆掉升力螺旋桨和引导主喷嘴，就是空军需要的战斗机型。升力螺旋桨留下的空间由燃料填补起来，增加了航程。
由麦道公司、诺思罗普—格鲁曼公司和英国航天公司研制的机型，其形状像是１９９１年诺思罗普公司生产的漂亮的ＹＦ—２３——这种飞机在竞争中输给了洛克希德公司生产的Ｆ—２２。
它的最为惊人的特点是它几乎没有垂直的机尾，只有一对稳定器，形成了一个空心Ｖ。无机尾的设计减少了雷达的反射，减轻了重量和阻力——这三样东西是设计人员憎恨的。机翼的后缘的表面将控制喷气，一个可以向任何方向转动２０度的引导发动机喷嘴提供额外的灵敏性。
麦道公司／诺思罗普公司设计的联合强击战斗机短程起飞和垂直降落机型在座舱后面有一台单独的上升发动机。这种上升发动机并不比洛克希德公司的螺旋桨系统复杂多少，而且它甚至在主发动机失灵时能够使飞机飞回来——虽然降落速度极快，时速达到１９０英里。
波音公司的设计大不相同，既没有采用升力螺旋桨，也没有采用上升发动机。为了短程起飞和垂直降落，发动机的喷气用导管向前输送到安装在飞机重心的一对上升喷管中和输送到在前方提供三点稳定性的较小的上升喷管中。这是比它的对手简单的系统，但是产生的垂直推力较小。波音公司的联合强击战斗机有三部分：飞机前身，它包括座舱和大部分电子设备；机身后部，载有发动机和武器隔舱以及一个厚厚的联系在一起的三角翼。机翼很轻，而且十分紧凑，因此无需折叠就可以在航空母舰上起落，但是它装有１．８万磅燃料（比大得多的Ｆ—１５装得还要多）以满足海军提出的航程的需要。机翼蒙皮是由碳素纤维加强的热塑性塑料制成的，这些塑料可以捆绑起来而不会有褶皱。
波音公司小心翼翼地保守的秘密在于“打哈欠的”河马式的进气口。进气函道是短的，而这常常是发生问题的根源。但是精巧的内部特点使得函道在水平飞行或者在９个重力加速度的战斗转弯时从０到１０００英里／小时做功，而且能阻止雷达波到达发动机的表面。战斗性依赖电子传感
联合强击战斗机没有分别为其电子和视觉传感器和通信系统安装天线，而将使用多用途的“共用孔径”。一套建造在复合材料机翼和机身蒙皮中的天线将追踪敌方的雷达和同盟友联系。
先进的红外传感器将使驾驶员在夜间有３６０度的视野；如果敌方发射了导弹，将向驾驶员发出警告。战斗机的前段机身将围绕着一种边上凹凸不平的雷达天线，这种雷达天线也能将雷达反射减少到最低限度。联合强击战斗机是把传感器设计在“场外”的第一种飞机。这些传感系统使用抗干扰数据传输设备，可以把近实时的数据传送给朝着目标飞去的强击战斗机。
洛克希德—马丁公司已经建造了一个联合强击战斗机模拟器，它有一种颜色最纯的、安放在头盔上的显示屏，给驾驶员一种在现实中实际上可能得到改进的外部世界的景象。驾驶员看到的不是真实世界的颜色，而是符合红外特性的“热敏成像”的假颜色：目标在色码成象中突出出来。而如果低云使红外传感器看不到地面的情形，数据库将在驾驶员的显示屏上创造一种合成的地形图形。联合强击战斗机甚至装备有一台座舱屏幕，折挡外部的景象，保护驾驶员不受激光武器发出的使人眼睛变瞎的伤害。
洛克希德公司正在考虑驾驶员由在地面上的教练来训练的问题。教练头上戴着通过数据传输设备与飞机相连的头盔显示屏。
这样就不需要建造两个座的联合强击战斗机，从而也就节省了钱。
是不是有人需要在机上呢？在大部分时间内，飞机将由计算机来驾驶，驾驶员管理飞行任务，而不是“猛拉和内倾斜转弯”。对于高风险的任务来说，联合强击战斗机可能是过渡到未来“无人”战斗机的桥梁。  洛克希德─马丁公司推出的F─２２战斗机。   麦道、诺思罗普─格鲁曼和英国航空航天公司设计的无尾式飞机。   波音公司开发的新型三角型战机。