书城教材教辅青少年科普知识阅读手册——航空航天科学知识
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第6章

美军第101空中突击师装备的EH-60C是UH-60直升机系列中的电子对抗型。1980年10月,美国陆军与西科尔斯基飞机公司签订合同,要求该公司准备一架YEH-60C原型机,机上安装“迅速定位”ⅡB电子干扰设备,以截获、监控和干扰敌方的战场通信。1984年10月,特雷柯航宇公司承担了将40架UH-60A改装成EH-60C电子对抗/电子支援型的改型合同。第1架生产型的EH-60C于1985年末完成,1987年首次交付美国陆军使用,该机的性能与UH60A基本相似。

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F/A-18“大黄蜂”战斗机

美国F/A-18“大黄蜂”是美国麦道和诺思罗普飞机公司为美海军研制的舰载单座超音速多用途战斗及攻击机。主要用于舰队防空,也可实施对地攻击。第1架原型机于1978年11月首次试飞。该型机于1983年开始装备部队,正式服役。该机研制经费21.12亿美元,是美国海湾战争中的主力飞机之一。机身长17.07米,翼展11.43米(机翼折叠时为8.38米),机高4.66米;起飞重量16651千克;实用升限1.5万米;最大平飞速度1910千米/小时,作战半径740千米;装有1门20毫米6管机炮,备弹570发,9个武器挂架可挂2枚“响尾蛇”空对空导弹,2个“麻雀”中距空对空导弹或各种空对地武器,其他挂点可挂导弹、副油箱或其他武器;装有2台涡扇发动机,其加力推力共计2×71.2千牛。

F-105战斗轰炸机

战斗轰炸机家族在同一时期诞生的代表机型是美国的F-105。该机是由美国共和航空公司从20世纪50年代初在F-84的基础上开始研制的。其时,正值全世界刮起一股发展核武器之风。因此,F-105在设计之初就强调要具有战术核攻击能力。F-105研制之时,正值朝鲜战争打得如火如荼,因此,研制进度较快。1953年,朝鲜战争结束,F-105研制速度也慢了下来。直到1955年,原型机进行首次试飞,生产型于1958年正式装备部队。其最大平飞速度达到马赫数2.0,实用升限15850米,作战半径1460千米,最大载弹量5.9吨。尽管F-105具有载弹量大、突防能力强、突击性能好的特长,但作为一种战斗轰炸机,其空战能力却不敢让人恭维。越南战争中,曾有不少F-105成了越南空军米格机的活靶子。

F-111战斗轰炸机

F-111战斗轰炸机是由美国通用动力公司研制的世界上第一种变后掠翼战斗轰炸机,也是世界上第一种实用型变后掠翼飞机。美国的航空专家苦心钻研了10年,才掌握了变后掠翼技术。1962年,美国通用动力公司开始研制F-111,1964年,原型机进行了首次试飞,生产型于1967年10月交付部队使用。F-111的主要优点是载弹量大,航程远,机载电子设备齐全,超低空和全天候作战能力较强。缺点是结构笨重,机动性差,不适于空战。该机刚装备部队不久,美国即把其投入越南战场,主要想利用它优良的超低空性能撕开越南军队严密的防空网。然而,F-111出师不利,一上场就被击落两架。结果美国曾一度把所有参战的F-111撤回本土。为了不让越方得到变后掠翼的技术秘密,美国甚至还派出飞机去轰炸F-111的残骸。在海湾战争中,曾有42架F-111披挂上阵。尽管F-111战绩不俗,但毕竟已有30多年机龄,因此到1996年7月,F-111最后退出了历史舞台。

F-117隐形战斗机

1988年11月10日,美国国防部新闻报道官丹尼尔·霍厄德向公众宣布,美国已经研制成功一种飞机,这种飞机的编号为F-117A。至此,这个被严格保密了近10年的怪物终于首次亮相。1990年4月21日,美国空军专门安排F-117作了第一次公开展示,上万名观众有幸目睹了它的风采。F-117的外形看上去非常古怪。它面呈黑色,头部像个楔子,后缘呈锯齿状,机尾很像燕尾。更为与众不同的是,其全身找不到一丝曲线和曲面的痕迹,整个飞机几乎都由直线和平面组成,连它的机翼和V型尾翼也都采用了没有曲线的菱形。这种独特的外形使F-117具有了一种前所未有的隐身本领。因为这种外形可以改变雷达波的反射角度,从而大大减少飞机在雷达屏幕上的显示信号。此外,就连飞机的发动机进气口、尾喷口、座舱盖接缝、起落架等部位,也都经过有益于隐身的特别设计,采用这些措施后,F-117的雷达反射截面积只有0.01~0.1平方米,与一只小鸟的雷达反射截面积相差无几,使得先进的雷达也难以发现其踪迹。F-117作为当代高新技术结晶,代表了现代作战飞机发展的潮流。如今,隐身飞机已经成为许多国家研制新一代战机的发展目标。

F-14“雄猫”舰载战斗机

美国F-14“雄猫”舰载战斗机是美国格鲁门飞机公司为美国海军研制的变后掠翼重型舰载战斗机,主要用于护航、舰队防空,也可携带常规炸弹和空对空导弹执行远距离遮断和近距离空中支援任务。1972年10月装备航空母舰。

F-14采用串列双座、双发、双垂尾、变后掠翼的布局形式,能根据飞行速度自动变换后掠角。采用变后掠翼,一是可以改善超音速飞机的起降性能,解决高低速之间的矛盾;二是可缩小停放空间,以便上舰使用。其缺点是结构复杂,重量有所增加。

F-14没有副翼,尾翼由双垂尾和可差动的自动平尾组成。差动平尾不但可以起俯仰操纵作用,同时可以代替副翼起横侧操纵作用。

F-14的机身为全金属的半硬壳结构,机头可以向上折起。机上装有2台TF30-P-412涡扇发动机,单台推力为93.1千牛;F-14D则装有2台F110-GE-400涡扇发动机,单台推力为125千牛。F-14机长19.1米,机高4.88米,翼展为19.45米(后掠角20°时)、10.15米(后掠角75°时)。飞机空重18191千克,最大起飞重量33724千克。高空最大平飞速度2485千米/小时(2.34马赫),海平面最大平飞速度1470千米/小时(1.2马赫),最大巡航速度740~930千米/小时。海平面最大爬升率150米/秒,实用升限15240米,作战半径720千米。最大航程约3220千米。

F-14装有1门20毫米6管“火神”航炮,备弹675发;机下有10个外挂架,机身和机翼挂架可同时挂6枚“不死鸟”远距空对空导弹和2枚“响尾蛇”近距空对空导弹,或同时挂4枚“麻雀”中距空对空导弹和4枚“响尾蛇”近程空对空导弹;对地攻击时可载各种炸弹,最大载弹量6577千克。机上装有火控雷达、大型高功能红外扫描装置、火控计算机、平视显示器等组成的火控系统;包括数据传输、保密通信、机内通话等通信系统;惯性导航系统、塔康系统、雷达高度表、自动控制着舰接收机、姿态航向参考系统;以及敌我识别应答器、雷达警戒系统、主动电子对抗装置和干扰丝施放器等。

F-14格斗能力很强。在中距离时,可使用“麻雀”导弹进行全向攻击;近程格斗主要使用“响尾蛇”导弹。F-14有多种型别:A型为最初生产型;D型是A型的改进型,除换装发动机外,还对60%的电子设备作了改进;RF-14A为侦察型。

“发现者”号卫星

“发现者”号卫星是美国综合性军用试验卫星系列。自1959年2月到1962年2月共发射38颗卫星。36颗主要是试验性的返回型照相侦察卫星,其中12颗未入轨,12颗回收失败,12颗回收成功(8颗空中回收,4颗海面打捞);另外2颗为导弹预警试验卫星。

“发现者”号卫星的主要任务是进行空间照相侦察,其次是进行生物辐照、空间环境探测、导弹预警试验和电子侦察试验。卫星和运载火箭末级阿金纳号在轨道上连成带有锥顶的圆柱形组合体。用阿金纳A为末级的发现者1~15号全长为5.8米;用阿金纳B为末级的发现者16~38号全长为7.6米。组合体直径为1.5米,总重为590~1150千克,卫星重111~200千克。专用系统为45.4千克重的一架16毫米相机和88.5千克重的胶卷密封舱。

“发现者”号卫星系列在航天技术方面取得世界第一的成果有:1959年4月13日“发现者2号”进入近圆形极轨道,同时实现了三轴姿态控制。“发现者13号”于1960年8月11日在轨道上接收地面指令控制,弹射出一个再入密封舱并在海上回收。

通过它拍摄的照片,曾侦察到苏联研制新一代洲际导弹及其拜科努尔发射场的情况。

1982年英阿马岛之战,美国利用侦察卫星及时发现了阿根廷“贝尔格拉诺将军”号巡洋舰的坐标和航向,英军统帅部在接到美国的情报后及时进行部署,于同年5月2日,英军核动力潜艇“征服者”号一举击沉“贝尔拉格诺将军”号,舰上368名官兵全部丧生。

“发现”号与“和平”号交会

1995年2月3日,美国“发现”号航天飞机发射升空。这次飞行的主要任务是实现与俄罗斯“和平”号空间站的在轨交会,随机一同进入太空的有5名美国宇航员和1名俄罗斯宇航员。

2月6日,“发现”号航天飞机经过3天的机动飞行,从空间站的下方绕飞到空间站上方120米处停泊下来,然后以每小时4.8千米的相对速度向空间站靠拢。19时20分,航天飞机与空间站相距11.3米,航天员们互相招手示意。在接近过程中,他们进行了通信联络、雷达与激光传感等多种用于对接的试验。13分钟后,“发现”号航天飞机逐渐拉开与空间站的距离,环绕空间站飞行一周后,再次启动机动发动机,离开了空间站,于2月11日安全返回地面。

这次航天飞机与空间站的太空交会是继1975年美国“阿波罗”飞船与前苏联“联盟”号飞船实现对接以后两国航天器的首次轨道会合,在此之前美国航天员已乘坐俄罗斯飞船进入了“和平”号空间站。这次空间交会说明美俄这两个世界航天大国在航天领域已开始了全面的合作,国际空间站已进入了工程建造的第一阶段,拉开了国际空间站建造的序幕,它的成功为空间站建造的顺利实施奠定了坚实的基础。

“费尔康”雷达

“费尔康”是采用了以色列埃尔塔电子分公司研制的EL/2075L波段有源相控阵雷达。该雷达可同时跟踪100个目标。在9000米高度,该雷达对战斗机大小的空中目标、舰船和直升飞机的探测距离分别为370、400、180千米。由于它是相控阵体制,故与采用旋转天线进行机械扫描的E-2和E-3预警机上的雷达相比有三个优点:一是扫描速度快,机械扫描雷达一般对空域扫描一周需12秒,识别目标需20~40秒,而“费尔康”的雷达只需2~4秒就能对目标进行识别;二是灵活性强,根据需要可以在选定的空域给以超长的驻留时间,以进行航迹跟踪或消除虚警,也能根据需要增大探测距离以探测特定扇区;三是可靠性好,即使多个收发组件出现故障,系统仍能继续工作。“费尔康”还装有收发组件、信号处理机、电子支援测量分系统、通信情报分系统、敌我识别系统和操作台等。

飞机诞生日

飞机是美国发明家奥维尔·莱特(1871~1948)和威尔伯·莱特(1867~1912)弟兄俩发明的。1903年12月17日10时30分,奥维尔驾驶他们自己设计制造的“飞行者1号”——一个有三层楼高的白色“怪物”,在美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克海滩成功地进行了一次动力飞行。飞行距离为37米,时间为12秒;接着威尔伯也驾该机飞行了51秒,距离约260米。后来,人们将这一天定为飞机诞生之日。

飞机发射卫星

1990年4月5日,人类第一次从飞机上发射升上太空的火箭,在太空探索方面开始了一个新纪元——“微航天”时代。这天,一架改装后的美国B52核轰炸机呼啸升空,在飞机升到约2000米高度时,放下了一枚挂在右机翼下的长15米、顶部有一个卫星的三级不载人火箭,称为“柏伽索斯”号。5秒钟后,这枚火箭点火,直上太空,把约重200千克的一颗军用通讯卫星送入穿过北极和南极上空600千米高度的预定轨道上。在航天器发射方面使用微电子设备,大大减少了卫星和火箭的体积和费用,也使人们有了一种新方法把小的有效载荷送上太空。

“柏伽索斯”号火箭装有一个翼,帮助它飞行爬上太空,从而省去了昂贵的地面助推器。除了坚固得多的航天飞机外,还没有有翼的飞行器像“柏伽索斯”那样,以音速8倍的速度飞行,或受到如此高强的热和压力。这次发射成功有两个意义:第一,它使宇航商业化的努力取得了新进展;第二,现在创造的用飞机发射卫星的可能性,可大幅度降低发射小卫星的费用。

飞行器

飞行器是在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械。飞行器分为三类:航空器、航天器、火箭和导弹。在大气层内飞行的飞行器称为航空器,如气球、飞艇、飞机等。它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。在太空飞行的飞行器称为航天器,如人造地球卫星、载人飞船、空间探测器、航天飞机等。它们在运载火箭的推动下获得必要的速度进入太空,然后在引力作用下完成与天体类似的轨道运动。装在航天器上的发动机可提供轨道修正或改变姿态所需的动力。

火箭是以火箭发动机为动力的飞行器(火箭发动机也常简称火箭),可以在大气层内,也可以在大气层外飞行。它不靠空气静浮力,也不靠空气动力,而是靠火箭发动机的推力升空飞行。

导弹有主要在大气层外飞行的弹道导弹和装有翼面在大气层内飞行的地空导弹、巡航导弹等。有翼导弹在飞行原理上,甚至在结构上与飞机颇为相似。导弹是装有战斗部件的可控制的火箭。通常火箭和导弹都只能使用一次,人们往往把它们归为一类。

飞艇

飞艇是有推进装置、可控制飞行的轻于空气的航空器。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气),借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾面用来控制和保持航向、俯仰的稳定。飞艇的升降调整有多种方法,如改变浮升气体量(放气或充气)、抛掉压舱物(水或沙袋)、利用艇体或翼面的气动升力、改变推力方向等。

飞杆式加油