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【美制战机】“鬼怪”天书(一 起源)—麦道F-4“鬼怪II”战斗机

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试飞员镇楼!



本楼含有高级字体1楼2014-05-15 16:00回复
    “鬼怪”最初设计是用来执行截击任务,但后来主要承担了对地攻击任务。在战术对头的情况下它在空战中也取得了惊人的战绩,越战中美国空军、海军和陆战队的的“鬼怪”共取得 277 次空战胜利,而在阿以战争中以色列的“鬼怪”宣布获得 116 架击毁战绩。
      美国空军、海军、海军陆战队都准备了“鬼怪”,此外英国皇家空军/海军、以及澳大利亚、埃及、德国、希腊、伊朗、以色列、日本、韩国、西班牙和土耳其的军队也使用过或正在装备“鬼怪”。“鬼怪”战斗机现在已经是壮士暮年,在各国军队中已经不在是活跃角色了。英国的 F-4 早在 1992 年就全部退役,由“狂风”ADV 型取代;美国空军最后一架用于训练任务的 F-4 于 2005 年 1 月 7 日退役;其它国家的 F-4 仍在继续服役甚至改进,但这些国家大都也已经装备了第三代战斗机,如以色列空军装备了 F-15/F-16、日本航空自卫队装备了 F-15 和 F-2,F-4 从 2008 年起逐步退役、希腊和埃及空军都装备了 F-16 和“幻影”2000、伊朗空军装备了 F-14、土耳其和韩国空军装备了 F-16、西班牙和皇家澳大利亚空军装备了 F/A-18。而在德国,F-4F 自从 70 年代后期代替 F-104G 后便成为德国空军唯一的防空战斗机(1990 年 10 月 3 日两德统一后原东德的米格-29 被保留,不过数量只有 24 架),并且从 1983 年完成第一次升级改进后,直到 2002 年底一直是德国空军唯一具有超视距作战能力的战斗机。该机还将继续服役,直到被“台风”完全取代。


    本楼含有高级字体3楼2014-05-15 16:02
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      2025-05-18 06:24:40
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      “鬼怪”是第一种不装机炮的美国海军战斗机,也是第一种不依赖地面指挥就能使用机载雷达对搜索范围内的目标进行识别、拦截和摧毁的战斗机。它是美国空军购买的第一种海军型飞机,(第二种是 A-7,对于美国空军来说,使用海军的飞机真是比较难堪的事),也是第一种被美国海军“蓝天使”和美国空军“雷鸟”飞行表演队同时采用的飞机。它还是第一种具有计算机控制可调进气道以获取最佳气流的战斗机。

      美国空军“雷鸟”飞行表演队使用的是 F-4E 型,在经过 5 个表演季之后被 T-38 取代,而原因是 F-4 油耗太高。F-4 作为表演用机是合格的,它又大又沉,动力充足。J79 引擎在菱形编队时发出令大地颤动的撕吼,在当时,没有表演机可以象"鬼怪"这样展示出美国强大的制空力,也无法发挥出如此令人难忘的震撼力

      美国海军“蓝天使”飞行表演队使用的是 F-4J 型,使用了 6 个表演季后被 A-4 取代


      4楼2014-05-15 16:02
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         麦道公司在 1954 年 8 月向海军正式提交了 F3H-G/H 方案,海军方面于 10 月份要求制造 2 架原型机和 1 架地面试验机。海军将计划命名为 AH-1,意指其担负的对地攻击任务,它携带不少于 11 个武器挂架。1954 年 12 月 14 日海军正式放弃对飞机的多任务要求,转而要麦道设计一种全天候截击机。军方要求取消机炮和除了机腹副油箱挂点以外的全部挂点。机腹部开槽以便半埋式挂载 4 枚“麻雀”空空导弹,雷达是 APQ-50,飞机改为双座以容纳增加的雷达操作员。

        1954 年麦克唐纳展出的 AH-1 全尺寸模型,AH-1 以两具 J65“蓝宝石”发动机为动力,半埋挂载 4 枚“麻雀”雷达制导空空导弹
          1955 年 4 月 15 日海军航空局正式通知海军战术司令部采用 J79 发动机,于是关于 J65 的工作全部停止了。同年 5 月 26 日航空局在对海军的需求深入研究后要求麦道公司制造 2 架双座全天候战斗机,武器全面导弹化。6 月 23 日下达了正式编号 YF4H-1,这是战斗机的编号。隔天麦道也公布了计划的新代号——98Q。
          98Q 的代号只用了很短时间,6 月 24 日麦道获得了制造 18 架新飞机的合同,其中包括 2 架原型机和 1 架地面静态试验机。不久该计划又采用了 98S 的代号,这是因为除了半主动雷达制导的麻雀外还可以增加了使用红外制导响尾蛇导弹的能力。


        7楼2014-05-15 16:05
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           1955 年 7 月 25 日海军和麦道签署了详细的 YF4H-1 技术规格清单。海军要求新飞机能够在距离母舰 250 海里处巡逻 2 小时以上,在不空中加油情况下持续飞行 3 小时以上。同时 F4H 的前期发展计划也得到确认,海军定购了 2 架原型机和 5 架预生产型飞机(BuNo 143388~143392)。
            YF4H-1 的模型在 1955 年 11 月 17 到 23 日期间接受了检查。飞机将安装 2 台 J79 加力涡喷发动机,进气道为固定式。主要武器是 4 枚半主动雷达制导的麻雀,没有装备机炮。
            与此同时海军授权沃特公司制造 2 架单座单发的 F8U-3“十字军 III”同麦道的 F4H-1 竞争。实际上沃特的飞机更应该称为 F9U“十字军 II”,基本上是架全新的飞机。

          艺术家设想的 F8U-3 快速爬升的情景


          8楼2014-05-15 16:05
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            经过大量的风洞试验发现麦克唐纳的新飞机在高速时稳定性有问题,如不能解决则最大速度将被限制在 M2 以下。为了解决问题,设计人员做出了几个重大改变。其一是将全动平尾下反 23 度,兼具稳定鳍的作用,这样在获得稳定度的同时也不干扰尾喷管,另一个好处就是在大迎角飞行时,下反的尾翼可以从主翼紊流中伸出获得必要的控制力;其二是将主翼的折叠外翼段上反 12 度,并设置锯齿,锯齿产生的涡流可以阻止机翼附面层向翼尖方向发展,推迟分离;另外还将进气道改为带附面层隔离板的式样,使得各种飞行条件下都能为发动机提供最合适的气流。这些变化在设计上需要时间加以整合,所以直到 1956 年 12 月 31 日才最终完成设计,而平尾的下反和外翼段的上反造就了“鬼怪”的奇特外形。

            1958 年 4 月,麦克唐纳圣路易斯工厂内已经装配完毕的首架 F4H-1 原型机 142259。周围的飞机有些是 RF-101,有些是 F3H

              1956 年 12 月 19 日海军再次定购 11 架 F4H-1(145307~145317),这是第一批正式生产型。


            9楼2014-05-15 16:05
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              1957 年 8 月 F4H-1 决定不采用 APQ-50 雷达,改用西屋公司的 APQ-72,不过由于时间关系原型机仍然使用 APQ-50。首架 YF4H-1 原计划使用 J79-GE-8 发动机,但由于研制时间拖延而装上了从空军借来的 J79-GE-3A。该机属于技术验证机,没有雷达也不能发射导弹,腹部挂的 4 枚“麻雀”全是模型。为了配平机头装的是压舱物而不是 APQ-50 雷达。在首架原型机上只布置了有飞行员的座位,后座安装的是测试设备。
                YF4H-1 安装了前缘襟翼,从翼尖一直向内延伸到 1/4 翼展处,以机翼折叠处为界分为两部分。在飞机低速飞行时襟翼向下偏转,提高升力。前缘襟翼和后缘襟翼都具有吹气装置,从发动机压气机中引出高压空气向后吹出,使机翼上表面气流在高攻角的状况下不分离。进气道斜板有 5 度的安装角。在雷达罩后面的下机身表面装有电子设备冷却系统的进气口。机翼水平部分的后缘分为两部分,内侧的是襟翼,外侧为襟副翼。襟副翼是副翼的一种,但只能向下偏转,不能向上偏,在它们前面的机翼上表面就是扰流板。如果要向左边滚转,飞行员就会向下偏转右侧襟副翼,同时竖起左边的扰流板,“鬼怪”没有通常意义上的副翼,滚转控制由襟副翼和扰流板完成。外翼段除了前缘襟翼外没有其他操纵面。另外在机翼下表面襟翼前方设置有向下开裂的减速板。全动平尾有 23.25 度的下反角,提供全部的俯仰控制。

              机翼上表面襟副翼前方的扰流板

              机翼下表面襟翼前方的减速板


              10楼2014-05-15 16:06
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                 1958 年 5 月 27 日麦克唐纳公司试飞员 Robert C. Little 驾驶 YF4H-1(142259)完成了首飞,地点在圣路易斯市机场。首飞时起落架没有收起,并发现液压系统和发动机都有些问题,所以首飞时间比原计划缩短,不过飞机还是安全降落了。地面人员更换了右发动机,并把进气道斜板调整为 4 度。第二次飞行在 5 月 29 日,起落架仍然没有收。随后在 5 月 31 日和 6 月 2 日进行的第 3,4 次飞行情况好多了,飞机达到了 1.68 马赫。

                1958 年 5 月 27 日 YF4H-1 的处女航,可以看到起飞中的飞机前缘襟翼处于最大角度

                收起落架之后的飞行,波音官方网站对这张图片的解释是首飞,显然有误
                  142259 号原型机被送往爱德华兹空军基地和 F8U-3 进行对比测试,最终后者于 1958 年 12 月胜出。1958 年 12 月 17 日麦克唐纳公司又获得 24 架 F4H-1 的制造合同(148252~148275),这样生产型总订货量达到了 45 架。

                进气道上方的应急涡轮


                11楼2014-05-15 16:06
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                  2025-05-18 06:18:40
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                  “鬼怪”设计思想与结构特点
                    朝鲜战争结束后,空战理论与战斗机装备技术水平均有了长足的发展。在越战前,主流的战斗机设计思想包括如下要点:
                    1、认为飞机的大速度是决定空中优势的主要因素。为了保证飞机具有大速度,必须竭尽一切努力减小阻力,甚至不惜牺牲爬升率和机动性。F-104、米格-21 就是典型的范例。到了研制 F-4 的时候,飞行控制与发动机技术相比起研制前两种战斗机的时候已经有了很大改善,因此比 F-104、米格-21 的情况要好些,但格斗性能仍然无法与之前的 F-86、米格-17 等轻型战斗机相比。
                    2、主张研制多用途战术战斗机,要求飞机兼有空战和对地攻击能力,即主张研制战斗轰炸机,而不再像以往那样研制单纯的防空截击机或专用对地攻击机。最终 F-4 的确兼备了这两种作战能力,但在发动机推力有限、气动设计未尽完美的前提下,强求对地攻击能力反倒拖累了整体飞行性能,特别是携带对地武器时无法有效的与敌方战斗机交战。
                    3、为对抗装备大射程对空/对地制导武器的敌机,截击机的战术被设想为利用速度优势追赶或快速逼近目标,并利用先进的火控武器系统(以使用半主动雷达制导空空导弹为突出特征)在尽可能远的距离上将敌机歼灭。但由于火控与武器技术水平的限制,这一构思未能在 F-4 上有效的实现。
                    4、为实现 2、3 两点指标,新研制的战斗机必须具有较大的航程。同时,为 F-4 研制的先进火控系统操作较为复杂,因此必须配备双人机组(飞行员与武器操作员)。这意味着 F-4 的体积、重量会比之前的战斗机有很大的增长,而气动、飞控和发动机技术却没有相应幅度的增长。
                    5、认为截击机同时投入战斗的飞机数量将减少,实施攻击时机动动作“平直化”,力求一次攻击来结束战斗。于是当时认为格斗性能的下降是可以接受的。
                    6、忽视航炮的作用。有人认为空空导弹出现之后,航炮作为一种武器已没有前途。当时几乎所有新研制的战斗机,包括 F-4,都没有装航炮。很快这一决策被实战证明是极为错误的。
                    7、不重视飞行员在空战中的作用。有人认为飞行员不需要学会判断空中情况,而是由地面指挥所代替他们下决心。


                  本楼含有高级字体14楼2014-05-15 16:07
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                    我写不出好帖,我只能默默的顶贴了
                    --------------最讨厌那些用十五字水经验的大水比了!


                    IP属地:安徽来自Windows8客户端17楼2014-05-15 23:08
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                        两台通用电气公司的 J79-GE-17 加力式涡轮喷气发动机,该发动机是美国最为著名的涡喷发动机,发展了多种改型,装备于多个型号的美军作战飞机。单台加力推力 79.6 千牛(8,120 公斤),耗油率 0.2 千克/牛顿·小时(0.84 千克/公斤·小时)。机内总载油量 7,022 升。腹下可挂一个 2,270 升副油箱,翼下可挂一对 1,400 升副油箱。有空中加油装置,也可挂伙伴加油吊舱。

                      J79-GE-17 涡喷发动机
                        座舱布局为串列式,两套操纵系统,有弹射座椅。机头相对下垂,保证以一定迎角飞行时的视野,同时也有利于对地攻击。3 套独立的 206×105 帕(210 公斤/厘米²)液压系统。冷气系统用于开闭座舱盖,伸长前起落架支柱和伸出应急冲压涡轮。主电源为交流发电机,没有电池。


                      本楼含有高级字体21楼2014-05-16 00:25
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                         限于当时电子器件水平低,大量采用电子管,127mm 口径航空火箭弹的弹体容积不够,斯佩里公司于 1947 年 3 月提出增大弹径,否则减小射程。美国海军航空局于同年 5 月选择美国道格拉斯飞机公司研制 203mm 弹径的新弹体,而斯佩里公司作为主承包商仍负责系统工作,并继续研制雷达波束导引头,同年 7 月该项目被正式命名为“麻雀”项目。1948 年 1 月,位于木古角的海军航空导弹试验中心开始导弹试验,同年 8 月首次无动力试飞,到 1951 年共进行了 100 多次试射,1951 年投产,1952 年 12 月 3 日 F-3D 首次成功拦截“恶妇”舰载战斗机,1955 年 6 月开始服役,装备舰载战斗机 F3D、F-7U。该弹的编号和命名为 AAM-N-2“麻雀”I(Sparrow I),1962 年统一编号为 AIM-7A,1962 年停产,共生产 2,000 枚。


                        F3D翼下挂载的 AIM-7A“麻雀”I 空空导弹


                        本楼含有高级字体23楼2014-05-16 00:27
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                           从 50 年代初开始,在“麻雀”I AIM-7A 基础上发展成为包括 AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R 型号、并划分为三代产品的中距空空导弹系列,还改进扩展为包括 RIM-7E/7H/7M/P 型号在内的舰空导弹系列。由于受半主动雷达制导体制的限制,“麻雀”空空导弹系列的固有的共同缺陷,是不具有“发射后不管”能力,使载机在发射导弹之后不能立即退出攻击而降低生存力,也不具有“多目标攻击”能力,使攻击相同数目敌机需要出动更多架次的载机而易遭更大损失。因此,在 1991 年海湾战争之后,“麻雀”空空导弹的生产线将关闭,“麻雀”空空导弹经过 40 年的发展已经走到尽头,现役和库存的“麻雀”空空导弹各型号将逐渐被第四代中距空空导弹—“阿姆拉姆”AIM-120A 所取代。

                          1980 年在夏威夷希凯姆基地,一架国民警卫队的 F-4C 准备挂载 AIM-9P“响尾蛇”与 AIM-7E“麻雀”空空导弹


                          本楼含有高级字体25楼2014-05-16 00:29
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                             该系列各型号导弹采用相同的全动式弹翼控制的气动外形布局,头部呈尖锥形,细长弹体呈圆柱形,4 片全动式切梢三角形弹翼位于弹体中部,4 片固定式三角形安定面位于弹体尾部。全动式弹翼起控制舵作用,其中一对弹翼可差动偏转,起横滚稳定作用;固定式安定面起纵向稳定作用。弹体采用模块化舱段结构,但在具体结构上,由于该系列各型号导弹的改进发展程度不同,存在着相当差异:

                            1988 年,美国空军 F-4G“野鼬鼠”机腹下挂载的两枚 AIM-7F“麻雀”空空导弹。另外的武器还有 AGM-88 反辐射导弹与 AGM-65A 对地攻击导弹
                              “麻雀”I AIM-7A 分为 3 个舱段,弹头为引信/战斗部舱,弹体中部为制导控制舱,弹体中后部为固体火箭发动机舱,3 个舱段用螺钉连接。由于采用雷达波束制导,其制导控制舱内装的是陀螺仪、加速度计、天线和接收机、计算装置、伺服机构、电瓶和高压能源。导弹发射后 1 秒,由陀螺仪和加速度计组成的自动驾驶仪控制飞行,导弹进入机载雷达 AN/APG-51B 的制导波束后,自动驾驶仪与伺服机构断开,天线和接收机接收制导波束信号,计算装置据此计算出导弹相对于制导波束等强信号区的偏移量,通过伺服机构使全动式弹翼偏转,使导弹返回等强信号区,制导波束随动于机载光学瞄准具视线,从而引导导弹飞行所瞄准攻击的空中目标,制导飞行时间 20 秒。

                            2006 年亨德尔空军基地,技术军事正在将一枚 AIM-7M 安装在 F-15C 上


                            本楼含有高级字体26楼2014-05-16 00:30
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                              2025-05-18 06:12:40
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                              “麻雀”II AIM-7B 导弹采用主动雷达制导,其舱段布局和内部结构与“麻雀”I 不同;“麻雀”III 导弹采用半主动连续波或脉冲多普勒雷达制导,其舱段布局和内部结构与“麻雀”I/II 不同,分为 5 个段舱,从前到后为导引头、自动驾驶仪和电源、液压舵机和液压能源、引信/战斗部、固体火箭发动机,但其具体结构随各自型号不同亦有较大区别。按作战性能水平,“麻雀”系列空空导弹可分为三代:第一代 AIM-7A,只能用于尾追攻击;第二代 AIM-7C/7D/7E/7E-2,具有一定的全天候、全向攻击能力;第三代 AIM-7F/7M/7P/7R,具有全天候、全向攻击、上视/上射和下视/下射能力。
                              最大射程 5~8km(AIM-7A)
                                   24km(AIM-7C)(迎头)
                                   20~26km(AIM-7D)
                                   22~26km(AIM-7E)
                                   29km(AIM-7E-2)
                                   40km(AIM-7F)
                                   45km(AIM-7M/7P)
                              最小射程 1500m(AIM-7E)
                                   600m(AIM-7F/7M/7P)
                              最大速度 M2.2(AIM-7A/7B)
                                   M2.5~3(AIM-7C/7D)
                                   M3(AIM-7E/7E-2)
                                   M3~4(AIM-7F/7M/7R)
                              使用高度 15,000m(AIM-7C)
                                   20,000m(AIM-7D)
                                   150~18,000m(AIM-7E)
                                   18,000m(AIM-7E-2)
                                   20,000m(AIM-7F/7M/7P)
                              最大过载 30g
                              制导系统 雷达波束(AIM-7A)
                                   主动雷达(AIM-7B)
                                   半主动连续波雷达(AIM-7C/7D/7E/7E-2)
                                   半主动脉冲多普勒加连续波雷达(AIM-7F/7G/7H)
                                   半主动脉冲多普勒雷达(AIM-7M/7P)
                                   半主动雷达加被动红外双模制导(AIM-7R)
                              引  信 无线电近炸引信(AIM-7C)
                                   半主动多普勒雷达近炸引信(AIM-7D)
                                   半主动雷达近炸引信 MK5.35(AIM-7E/7E-2)
                                   主动雷达近炸引信(AIM-7F/7G/7H/7M/7P)
                              战 斗 部 高爆炸药(AIM-7A/7B)
                                   高爆炸药,重 27kg(AIM-7C)
                                   高爆炸药,重 30kg(AIM-7D)
                                   连续杆,重 32kg(AIM-7E/7E-2)
                                   连续杆,重 40kg(AIM-7F/7M/7P)
                              动力装置 1 台固体火箭发动机
                              弹  重 148kg(AIM-7A)
                                   160kg(AIM-7B)
                                   173kg(AIM-7C)
                                   178kg(AIM-7D)
                                   195kg(AIM-7E/7E-2)
                                   227kg(AIM-7F)
                                   230kg(AIM-7M/7P)
                              弹  长 3.80m(AIM-7A)
                                   3.66m(AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)
                              弹  径 203mm
                              翼  展 70mm(AIM-7A)
                                   100mm(AIM-7B/7C)
                                   102mm(AIM-7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)


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