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支持贴主,转个知乎上对F-18E/F的评价, 刚好看到。

送交者: lynxcat[☆品衔R4☆] 于 2021-03-06 22:19 已读 153 次  

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回答: 飞行员报告:在F/A-18“大黄蜂”战斗机上飞行和战斗(上) 由 炫笔伏逼 于 2021-03-06 20:51

https://zhuanlan.zhihu.com/p/104623920

F-18E/F

因为F-18C/D已经开始陆续退役,所以就不单独说了,直接进入超级大黄蜂。

F-18是三代机中的另类,另类程度堪比苏27,两者可以并称东邪西毒。苏27采用了后掠翼,是为了获得更好的高速性能,而F18则近乎采用了平直翼,则是为了获得变态的低速性能。为什么要选用这种翼型呢?只是因为它是舰载机。

说起美帝的舰载机,简直是一段血泪史。1945年12月,英国吸血鬼式喷气式战斗机第一次在航母上降落,到上世纪80年代末,据不完全统计,因为舰载机降落事故牺牲的海军飞行员超过8000人,其中90%以上是美国人。这是个什么概念呢?基本相当于每年损失一次加拿大空军的所有现役战斗机飞行员。看看人家现在横行大洋,真不是白给的。举个小例子,美国的第一代喷气式超音速舰载机F-8“十字军战士”,一共生产了一千架左右,有超过一半的飞机损失于各种着舰事故,惨烈如斯。

所以自此之后,美帝大部分舰载机选型都要求有良好的低空操纵性和安全性,以提高着舰的安全性,而F18的原型机YF17就是凭此战胜YF16的。因为着舰时速度越低,越容易操控,相信大家不难理解。
说起F-18E/F的原型机YF17的气动设计,其实也是有渊源的,其源头就是F-5E。F-5E是诺斯罗普公司设计的,其设计的核心思想就是采用较小前缘后掠角度的梯形翼,获得很高的低速升阻比,同时采用较小的机翼面积,以减轻重量和总体阻力。

这种高翼载、注重低速升阻比的设计,在F-5那个年代是很成功的,因为这种架构会使飞机拥有很好的低亚声速持续盘旋能力,在二代机狗斗中相当占便宜。

然而有利必有弊,当速度提高到亚音速、跨音速阶段后,由于展弦比过大,这种翼型的阻力就急剧增大,使得战斗机不能在跨声速段进行有效格斗,超音速就更不必说了。

而以上这些,都被F-18E/F继承了。

F-18E/F采用双发和双垂尾搭配直角梯形翼的总体布局,大展弦比。这个展弦比前面没讲,说得太复杂也没人懂,可以理解为展弦比越大机翼越长。机翼为悬臂中单翼,后掠角很小,前缘装有全翼展机动襟翼,后缘内侧有液压动作的襟翼和副翼。

这个气动设计就是突出低空低速性能,而且超级大黄蜂在原来的F-18基础上加大了边条,使得F-18的大迎角机动性也不错。
初期的F-18E/F保留了C/D的APG-73雷达。该雷达是三代机中第一款真正的多模式雷达,其实所谓多模式也不需要太多,只需要兼容中距拦截和对地攻击就可以,而APG-73是一种真正做到这一点的雷达。

自2005年起,该机开始批量换装雷神公司的有源电子扫描阵列(AESA)雷达,美帝的雷达嘛,性能肯定不会太差。

好啦,说完优点,开始说缺点了,其实这个飞机槽点太多了。。。

首先是它的气动设计。

其气动设计的初衷就是为了低空低速环境下的良好操纵性。其机翼前缘后掠角度只有26.5度,本来是低速性能很好的翼型。但是呢,其翼型很窄,窄的原因是为了降低空重。而机翼窄就意味着面积不够,面积不够翼载荷就会高,翼载荷高在低空就很难低速,为了降低翼载荷,降低着舰速度,只能扩大翼展,这就导致其翼展达到了13.62米。作为对比,比它重了1.5倍的苏27是14.7米,跟它一样重的F15是13米。

这种大展弦比近乎平直的翼型导致了两个后果:一是跨音速、超声速阻力升高;二是机翼结构强度不足,不难理解吧,又直又长,强度肯定不会高。

由于机翼强度不够,大黄蜂全系最大都只有7.5G持续过载,而自F16起,9G持续过载是三代机的必备性能,苏27仅仅在跨音速阶段的过载限制就被人诟病良久,而大黄蜂则是全速度段都在限制过载。仅此一项,F-18在狗斗中的机动能力就明显弱于其他三代机。

其次,发动机与机型不匹配。

超级大黄蜂用的是F414,这是一种相当优秀的发动机,是美帝工业水平的体现。除了高空高速性能,可以说是发动机中的典范,可靠性、油耗、推重比都很优秀,但是,它跟大黄蜂不搭。

之前说过,现代空战大部分都发生在亚音速和跨音速,所以大部分发动机都是针对此速度段优化各项性能,包括F414。然而,平直翼设计,使得F-18在0.8-1.0倍音速左右的速度段阻力非常巨大,F-18在此速度段巡航或战斗时必须用更大的油耗才能完成相应的机动,实际上是被大阻力拉低了推重比。

最后,倒霉的挂架设计。

超级大黄蜂与之前的大黄蜂相比一大改进就是翼下挂架从4个增加到了6个,但是由于折叠外翼段下方没有布置挂架,所以该机每侧翼下就密集布置了三个挂架。

1993年夏,麦道在风洞测试中发现F/A-18E/F在投掷外挂物时,由于机身不利气流的影响,导致外挂物分离后存在与机身两侧碰撞的危险。

于是,设计师们发挥聪明才智,想到了一个好办法。把机翼挂架统一向外偏3度,在迎面气流的作用下赋予外挂物一个向两侧后下方分离的力量,最终解决了此问题。
但这种设计增大了挂架和外挂物的寄生阻力,即使挂架下空无一物,6个挂架也相当于6个小减速板。而一旦挂上弹药,就会有越多表面积偏离气流方向,导致相当大的阻力和耗油率。

综上,如果说苏27的设计师为了高速操碎了心,那么超级大黄蜂的设计师则是为了低速操碎了心。从机翼选型到发动机再到挂架设计,都是或者主观、或者客观地为了减速。而美帝如此牛逼的发动机,如此先进的材料,如此高明的设计师,竟然能设计出这么一种奇葩飞机,也是不易。

至于F-18E/F刚刚问世时宣传的一定程度隐身,也没啥太大的实际意义。像座舱盖的氧化物镀膜,进气道内表面一些地方涂敷羟基铁等涂料等措施,几乎所有美军的战机,包括F-15、F-16都有实施。其实不仅美军,我军的11B、10B/C、阵风等都在用,好像并不能成为其明显优势。

评语:低空机动性S+,跨音速机动性B,雷达S,推重比A,多用途性S,航程S,空战武器S,超音速性能B,综合性能A+。
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