麥克唐納道格拉斯F/A-18大黃蜂是一種全天候、雙引擎、超音速、具備航母能力的多用途戰(zhàn)斗機(jī),設(shè)計(jì)為戰(zhàn)斗機(jī)和攻擊機(jī)(因此被稱為F/A)。F/A-18由McDonnellDouglas(現(xiàn)為Boeing的一部分)和Northrop(現(xiàn)為NorthropGrumman的一部分)設(shè)計(jì),由后者在1970年代的YF-17衍生而來(lái),供美國(guó)海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用.大黃蜂也被其他幾個(gè)國(guó)家的空軍使用,以前由美國(guó)海軍飛行示范中隊(duì)“藍(lán)天使”使用。
諾斯羅普 YF-17 眼鏡蛇被開發(fā)成具有起降航母能力的F/A-18。
F/A-18因其航空電子設(shè)備、駕駛艙顯示器和出色的空氣動(dòng)力學(xué)特性而被設(shè)計(jì)為一種高度通用的飛機(jī),能夠攜帶多種武器。該機(jī)可執(zhí)行戰(zhàn)斗機(jī)護(hù)航、艦隊(duì)防空、壓制敵方防空、空中攔截、近距離空中支援和空中偵察等任務(wù)。它的多功能性和可靠性已證明它是一種寶貴的航母資產(chǎn),盡管它受到了批評(píng)[被誰(shuí)批評(píng)?]與早期同時(shí)代產(chǎn)品(例如戰(zhàn)斗機(jī)中的格魯曼F-14雄貓和攻擊戰(zhàn)斗機(jī)角色,格魯曼公司A-6入侵者和LTVA-7CorsairII在攻擊角色。
大黃蜂在1986年美國(guó)轟炸利比亞期間首次參戰(zhàn),隨后參加了1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)。F/A-18大黃蜂作為波音F/A-18E/F超級(jí)大黃蜂的基準(zhǔn),其更大的進(jìn)化重新設(shè)計(jì)取代了美國(guó)海軍的舊大黃蜂和F-14雄貓。
美國(guó)海軍啟動(dòng)了海軍戰(zhàn)斗機(jī)攻擊實(shí)驗(yàn)(VFAX)計(jì)劃,以采購(gòu)多用途飛機(jī)來(lái)取代道格拉斯A-4天鷹、A-7海盜II和其余的麥克唐納道格拉斯F-4幻影II,并補(bǔ)充F-14雄貓。時(shí)任海軍航空系統(tǒng)司令部司令的海軍中將肯特·李是VFAX的主要倡導(dǎo)者,反對(duì)許多海軍軍官的強(qiáng)烈反對(duì),其中包括負(fù)責(zé)空戰(zhàn)的海軍作戰(zhàn)部副部長(zhǎng)威廉·D·豪瑟海軍中將——最高級(jí)別的海軍飛行員。
美國(guó)空軍正在測(cè)試 YF-16 和 YF-17 原型機(jī)
1973年8月,國(guó)會(huì)授權(quán)海軍尋求F-14的低成本替代品。格魯曼提出了一種被命名為F-14X的精簡(jiǎn)型F-14,而麥克唐納道格拉斯提出了F-15的海軍改型,但兩者的價(jià)格幾乎與F-14一樣昂貴。那年夏天,國(guó)防部長(zhǎng)詹姆斯·R·施萊辛格命令海軍評(píng)估空軍輕型戰(zhàn)斗機(jī)(LWF)計(jì)劃中的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,即通用動(dòng)力公司的YF-16和諾斯羅普公司的YF-17??哲姼?jìng)賽指定了一種沒(méi)有攻擊能力的日間戰(zhàn)斗機(jī)。1974年5月,眾議院軍事委員會(huì)將3400萬(wàn)美元從VFAX轉(zhuǎn)移到一個(gè)新項(xiàng)目,即海軍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)(NACF),旨在最大限度地利用為L(zhǎng)WF項(xiàng)目開發(fā)的技術(shù)。
盡管YF-16贏得了LWF競(jìng)爭(zhēng),但海軍懷疑只有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和窄起落架的飛機(jī)能否輕松或經(jīng)濟(jì)地適應(yīng)航母服役,并拒絕采用F-16的衍生機(jī)型。1975年5月2日,海軍宣布選擇YF-17。由于LWF沒(méi)有分享VFAX的設(shè)計(jì)要求,海軍要求麥克唐納道格拉斯和諾斯羅普根據(jù)YF-17的設(shè)計(jì)和原理開發(fā)一種新飛機(jī)。1977年3月1日,海軍部長(zhǎng)W.GrahamClaytor宣布F-18將被命名為“大黃蜂”。
諾斯羅普作為NACF的二級(jí)承包商與麥克唐納道格拉斯合作,以利用后者在建造艦載機(jī)方面的經(jīng)驗(yàn),包括廣泛使用的F-4PhantomII。在F-18上,兩家公司同意平分部件制造,由麥克唐納道格拉斯公司進(jìn)行最后的組裝。McDonnellDouglas將建造機(jī)翼、尾翼和前機(jī)身;而諾斯羅普將建造中機(jī)身和后機(jī)身以及垂直安定面。麥克唐納道格拉斯是海軍版本的主要承包商,諾斯羅普將是F-18L陸基版本的主要承包商,諾斯羅普希望在出口市場(chǎng)上銷售該版本。
2002 年持久自由行動(dòng)期間的美國(guó)海軍 C型
F-18最初被稱為McDonnellDouglasModel267,是從YF-17大幅修改而來(lái)的。為了航母作戰(zhàn),機(jī)身、起落架和尾鉤得到加強(qiáng),增加了折疊機(jī)翼和彈射器附件,加寬了起落架。為了滿足海軍航程和儲(chǔ)備要求,麥克唐納通過(guò)擴(kuò)大背脊并在每個(gè)機(jī)翼上增加一個(gè)96加侖的燃料箱,將燃料容量增加了4,460磅(2,020千克)。在機(jī)翼的前緣和穩(wěn)定器上添加了一個(gè)“障礙物”,以防止氣動(dòng)彈性顫動(dòng)在F-15穩(wěn)定器中發(fā)現(xiàn)。機(jī)翼和尾翼擴(kuò)大,后機(jī)身加寬了4英寸(102毫米),發(fā)動(dòng)機(jī)前部向外傾斜。這些變化使總重量增加了10,000磅(4,540千克),達(dá)到37,000磅(16,800千克)。YF-17的控制系統(tǒng)被替換為具有四重冗余的全數(shù)字電傳操縱系統(tǒng),這是第一個(gè)安裝在生產(chǎn)型戰(zhàn)斗機(jī)中的系統(tǒng)。
最初,計(jì)劃購(gòu)買三種型號(hào)的780架飛機(jī):?jiǎn)巫鵉-18A戰(zhàn)斗機(jī)和A-18A攻擊機(jī),僅在航空電子設(shè)備上有所不同,以及雙座TF-18A,它保留了完整的任務(wù)能力燃料負(fù)荷減少的F-18。隨著航空電子設(shè)備和多功能顯示器的改進(jìn),以及外部存儲(chǔ)站的重新設(shè)計(jì),A-18A和F-18A能夠合并為一架飛機(jī)。從1980年開始,該飛機(jī)開始被稱為F/A-18A,并于1984年4月1日正式宣布命名。TF-18A被重新命名為F/A-18B。
諾斯羅普開發(fā)了F-18L作為潛在的出口飛機(jī)。由于它沒(méi)有為航母服役而加強(qiáng),因此預(yù)計(jì)它會(huì)更輕、性能更好,并且是當(dāng)時(shí)提供給美國(guó)盟友的F-16戰(zhàn)隼的有力競(jìng)爭(zhēng)者。F-18L的正??傊亓勘菷/A-18A輕7,700磅(3,490千克),原因是起落架更輕、沒(méi)有機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu)、區(qū)域部件厚度更小以及載油量更低。雖然飛機(jī)保留了輕型尾鉤,但最明顯的外部差異是去除了機(jī)翼和尾翼前緣的“障礙物”。按重量計(jì)算,它仍然保留了與F/A-1871%的通用性,以及90%的高價(jià)值系統(tǒng),包括航空電子設(shè)備、雷達(dá)和電子對(duì)抗套件,盡管提供了替代方案。與F/A-18不同,F(xiàn)-18L的機(jī)翼不攜帶燃料,進(jìn)氣口也沒(méi)有武器站。相反,它的每一側(cè)都有三個(gè)翼下掛架。
F/A-18C 大黃蜂在跨音速飛行
F/A-18L版本隨后與美國(guó)海軍的F/A-18A相吻合,作為陸基出口替代品。這本質(zhì)上是一架F/A-18A,重量減輕了約2,500至3,000磅(1,130至1,360千克);通過(guò)移除折疊機(jī)翼和相關(guān)的執(zhí)行器減輕了重量,實(shí)現(xiàn)了更簡(jiǎn)單的起落架(單輪前起落架和懸臂oleo主齒輪),并改為陸基尾鉤。修改后的F/A-18L包括F/A-18A的機(jī)翼油箱和機(jī)身站。它的武器容量將從13,700磅增加到20,000磅(6,210到9,070千克),這主要是由于增加了第三個(gè)翼下掛架和加強(qiáng)翼尖(總共11個(gè)站點(diǎn),而F/A-18A有9個(gè)站點(diǎn))。與F-18L相比,外側(cè)武器掛架更靠近翼尖導(dǎo)彈導(dǎo)軌。由于加強(qiáng)了非折疊機(jī)翼,翼尖導(dǎo)彈導(dǎo)軌設(shè)計(jì)用于攜帶AIM-7麻雀或Skyflash中程空對(duì)空導(dǎo)彈,以及AIM-9響尾蛇與F/A-18A上的一樣。與F/A-18A的7.5g設(shè)計(jì)載荷系數(shù)相比,F(xiàn)/A-18L的設(shè)計(jì)載荷系數(shù)得到了加強(qiáng),設(shè)計(jì)載荷系數(shù)為9g。
McDonnellDouglas和Northrop之間的合作伙伴關(guān)系因兩種型號(hào)的國(guó)外銷售競(jìng)爭(zhēng)而惡化。諾斯羅普認(rèn)為麥克唐納道格拉斯會(huì)讓F/A-18與F-18L直接競(jìng)爭(zhēng)。1979年10月,諾斯羅普提起一系列訴訟,指控麥克唐納公司違反協(xié)議使用諾斯羅普為F-18L開發(fā)的技術(shù)對(duì)外銷售F/A-18,并要求暫停大黃蜂的對(duì)外銷售.McDonnellDouglas提出反訴,指控Northrop在其F-20Tigershark中非法使用F/A-18技術(shù)。1985年4月8日宣布了所有訴訟的和解協(xié)議。McDonnellDouglas向Northrop支付了5000萬(wàn)美元,以獲得“盡可能出售F/A-18的權(quán)利”。
此外,兩家公司同意麥克唐納道格拉斯作為主要承包商,諾斯羅普作為主要分包商。作為主要分包商,諾斯羅普將生產(chǎn)F/A-18(A/B/C/D/E/F)的后部,而麥克唐納道格拉斯將生產(chǎn)其余部分最終組裝將由McDonnellDouglas進(jìn)行。在和解時(shí),諾斯羅普已經(jīng)停止了F-18L的工作。F-18L的大部分出口訂單被F-16或F/A-18捕獲。F-20Tigershark沒(méi)有投入生產(chǎn),雖然該計(jì)劃直到1986年11月17日才正式終止,但到1985年年中就停產(chǎn)了。
RAAF F/A-18的排氣噴嘴
F/A-18 是雙引擎、中翼、多任務(wù)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。由于其良好的推重比、數(shù)字電傳操縱控制系統(tǒng)和前緣擴(kuò)展,它具有很高的機(jī)動(dòng)性,這使得大黃蜂在高迎角下保持可控性。梯形機(jī)翼前緣有20 度后掠角,后緣是直的。機(jī)翼具有全翼展前緣襟翼,后緣在整個(gè)翼展上具有單縫襟翼和副翼。
傾斜的垂直安定面是另一個(gè)與眾不同的設(shè)計(jì)元素,是使大黃蜂具有出色的大迎角能力的其他幾個(gè)此類元素之一,包括超大水平安定面、作為襟副翼運(yùn)行的超大后緣襟翼、大型全長(zhǎng)前緣縫翼、和飛行控制計(jì)算機(jī)編程,在低速時(shí)將每個(gè)控制面的運(yùn)動(dòng)倍增,并將垂直方向舵向內(nèi)移動(dòng),而不是簡(jiǎn)單地向左和向右移動(dòng)。大黃蜂通常的高攻角性能包絡(luò)在 NASA F-18高阿爾法研究飛行器中經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試并得到增強(qiáng)(哈爾夫)。NASA 使用 F-18 HARV 演示了使用推力矢量葉片在 65-70 度的高迎角 (alpha) 下
各種配色方案的 F/A-18A
大黃蜂是首批大量使用多功能顯示器的飛機(jī)之一,只需按一下按鈕,飛行員就可以執(zhí)行戰(zhàn)斗機(jī)或攻擊角色或兩者兼而有之。這種“力量倍增器”能力使作戰(zhàn)指揮官可以更靈活地在瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)斗場(chǎng)景中使用戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。它是第一款采用數(shù)字多路復(fù)用航空電子總線的海軍飛機(jī),可以輕松升級(jí)。
大黃蜂的設(shè)計(jì)旨在減少維護(hù),因此,與更重的同類機(jī)型F-14 雄貓和A-6 入侵者相比,它需要的停機(jī)時(shí)間要少得多。它的平均故障間隔時(shí)間是任何其他海軍攻擊機(jī)的三倍,并且需要一半的維護(hù)時(shí)間。它的通用電氣 F404發(fā)動(dòng)機(jī)也具有創(chuàng)新性,因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)首先考慮了可操作性、可靠性和可維護(hù)性。該發(fā)動(dòng)機(jī)雖然在額定性能方面表現(xiàn)平平,但在各種條件下都表現(xiàn)出非凡的穩(wěn)健性,并且能夠防止失速和熄火。 F404 發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)身的連接點(diǎn)只有 10 個(gè),無(wú)需特殊設(shè)備即可更換:四人小組可以在 20 分鐘內(nèi)拆除發(fā)動(dòng)機(jī)。該飛機(jī)在 40,000 英尺時(shí)的最高速度為1.8馬赫。
各種配色方案的 F/A-18A
與 F-16 一樣,“大黃蜂”的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口采用更簡(jiǎn)單的“固定”設(shè)計(jì),而 F-4、F-14 和 F-15 的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口采用可變幾何形狀或可變進(jìn)氣斜坡進(jìn)氣口。
美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì) 1989 年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),單座戰(zhàn)斗機(jī)非常適合空對(duì)空作戰(zhàn)任務(wù),而雙座戰(zhàn)斗機(jī)更適合在惡劣天氣下執(zhí)行針對(duì)重型空中和地面防御的復(fù)雜打擊任務(wù)——問(wèn)題不在于第二雙眼睛是否有用,但關(guān)于讓第二名機(jī)組人員坐在同一架戰(zhàn)斗機(jī)或第二架戰(zhàn)斗機(jī)上。缺乏僚機(jī)的單座戰(zhàn)斗機(jī)被證明特別容易受到攻擊。
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