书城科普读物趣味科学馆丛书:飞向蓝天的历程
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第22章 军用飞机大全(11)

E-3预警机E-3的主要机载设备有雷达、敌我识别、数据处理、通信、导航与导引、数据显示与控制6个分系统。雷达为威斯汀豪斯公司研制的AN/APY-1型S波段脉冲多普勒雷达,平板隙缝式天线装在转速6转/分的天线罩内。天线罩直径9.1米、厚度1.8米、重6.8吨,装在后机身上4.27米的地方。天线可根据不同作战条件把360度方位圆分成32个扇形区,选用不同的工作模态和抗干扰措施。敌我识别器是以AN/APX-130询问机为基础的高方向性询问接收式敌我识别系统,其天线在雷达天线的背面。通信系统装有14种高频、甚高频和超高频设备,在第三批飞机上装有三军通用的分时数字传输系统。导航系统装两套“轮盘木马”Ⅳ惯导系统,ANR-99奥米加导航仪,ANP-200多普勒导航仪,数据显示与控制系统为9台多用途数据显示与控制台,用以显示目标与背景信息,在显示器的下方用表格显示目标的各种数据。显示器还以放大32倍的倍率指挥多机作战。数据处理系统的核心为IBM公司的CC-1中央计算机,具有存贮量大、运算速度快(每秒运算74万次)、故障自检和多重处理能力,最多能同时搜索、发现600个目标,并对其中200个目标进行识别和跟踪。

E-3预警机上通常有17名工作人员,其中驾驶员4名、系统操纵人员13名。E-3能执行与地面拦截控制中心相同的任务,实际上也是一个空中指挥所。它可直接向己方执行任务的战斗机发送目标的方位和高度等数据,并实施正确的引导,使己方占据有利位置。E-3在离基地1850千米处执行警戒任务的留空时间为8小时。当飞行高度为12200米时,警戒范围为445千米。如等高中加油一次,留空时间可延长到14小时。

U-2侦察机U-2是美国洛克希德公司研制的单发动机涡喷式高空侦察机,可在21000米的高空飞行、照相、使用雷达侦察及截听通讯。主要用于执行战略或战术的照相和电子侦察任务。1956年开始装备美空军。机长15.11米,机高3.96米,起飞重量7384千克,最大飞行速度804千米/时,最大升限2.134万米,航程4180千米。机载设备有:8台照相侦察用的全自动照相机,能全天候工作且分辨率高,4部实施电子侦察的雷达信号接收机、无线电通信侦收机、辐射源方位测向机和电磁辐射源磁带记录机等。

U2于1955年试飞,1956年开始装备部队,主要类别A、B、C、D、R、S型。乘员1人,装备J75-P-13B涡喷式发动机,1X7714千克推力。翼展31.39米,机长19.13,机高4.88米,最大时速692千米,巡航速度692千米/小时。爬升率25.5米/秒,实用升限21000米,最大起飞重量18597千克,作战半径2800千米,最大航程8000千米。继航时间:12小时。能够携带各类传感器和照相设备,对侦察区域实施连续不断的高空全天候区域监视。

在1960年之前,U2一直凭借高空优势在中国和前苏联上空横行。不过好景不长,1959年10月7日,解放军刚成立不久的防空导弹部队二营使用苏制SAM-2低空导弹,击落1架由台湾飞行员驾驶的美制RB-57D高空侦察机,拉开了解放军打击U-2的序幕。1962年9月9日,导弹二营在江西省南昌市郊区首次击落了1架U-2,之后又于1963年11月1日,二营再次击落1架U-2。1964年7月7日二营第三次击落U-2。1965年1月10日,导弹一营击落1架U-2。1967年9月8日,导弹十四营击落1架U-2。这样解放军合计击落了五架U-2,残骸均在国内做过公开展出。当时中国地空导弹部队只有三个营,每个营的拦截正面只有几十千米,而且主要用于保卫首都北京。面对960万平方千米的国土,仅靠3个营去抗击到处飞蹿的U-2,难度确实很大。解放军为此设计了重点埋伏战术,并取得了成功。更重要的是,第一次击落U-2时,由于美方轻敌,解放军没有花什么大力气,但后来双方日益激烈的斗争锻炼了解放军防空部队。美方在U-2第一次被击落后,很快设计了绕弯、电子干扰、电子迷惑等战术和设备,解放军也不断提高自己的实战能力和技术,继续取得击落U-2的战果。

而在前苏联方面,1960年6月1日苏联防空军使用SAM-2导弹首次击落了U-2飞机,飞行员鲍尔斯被俘。飞行员的被俘使苏联掀起了巨大的反美舆论攻势,为此美国从此取消了U-2在苏联领空的侦察任务。在这次战斗中,苏联防空军还出动了米格-19战斗机和刚刚出厂的苏-9战斗机进行拦截,可悲的是导弹部队后来把一架米格-19误认为U-2,击落了这架自己人的飞机。

U-2采用正常气动布局,机翼为大展弦比中单翼,其动力装置为一台J57或J75-P-B发动机。飞行时高度是25千米以上的平流层,是普通机的两倍以上。飞机外表为了避免反射阳光涂成黑色,并加大机翼使其具有滑翔机特征。

机体为了减轻重量,机身采用全金属薄蒙皮结构,机身十分细长,也导致了U-2具有明显缺点。在1969前苏联红军使用地对空导弹攻击时,导弹在机体附近爆炸,爆炸产生的气浪导致飞机坠落,在坠落前机体已被严重破坏。飞行员穿有特殊的增压服,根据报道增压服为宇航员用服装,具有生命维持装置。

EP-3是美国洛克希德·马丁公司研制的电子侦察机,它是美国海军P-3“猎户座”海上巡逻机的改造型。美军从1969年开始使用EP-3电子侦察机。

EP-3侦察机EP-3是美国的一种陆基情报侦察机,机上配备了尖端的电子信息拦截系统,它可以探测并追踪雷达、无线电以及其他电子通讯信号。它具有全天候侦察的能力,机动性较强,能迅速地提供所需情报。该型机的主要缺陷是无法进行空中加油,因此不得不依靠他国的基地才能进行空中侦察。冷战时期,EP-3曾为美国中央情报局和国家安全局等情报机构提供服务。20世纪90年代的海湾战争、科索沃战争中,EP-3用于窥探敌情。除美国外,日本也用P-3C改装成EP-3装备日本海上自卫队。

2001年4月1日,美国海军一架EP-3侦察机侵入中国海域上空对我国实施间谍活动,并撞毁我国战机,飞行员王伟壮烈牺牲。

由无线电遥控设备或自备程控系统操纵的无人驾驶飞机。无人机有一次性和多次永久性两种。着陆或降落伞回收。根据用途,机上载有各种电子设备。它主要用于科研、军用高空侦察、训练靶机、核取样等任务。随着现代化电子遥控技术的提高,无人机发展很快。20世纪70年代出现遥控无人机,由操纵人员地面或空中通过电视摄像机、数据传输等电子装备实施遥控。20世纪80年代,美国等西方国家研制骚扰机,对地攻击机,目标探测机,遥控直升机,有些速度可达M4.0。无人驾驶飞机的发展前景及用途必将越来越广。

无人机还可降低成本。一架“影子”无人机造价仅55万美元,还不到F-15战机的1%。按美国空军审计机构的评估,培养一名F-15战机飞行员的费用更是高达260万美元。同时,无人机的战场存活率高。即使是非隐形设计的无人机,由于其尺寸小,发动机功率低,雷达反射截面积仅为0.1平方米,很难被发现。而最新研制的无人机更是采取了各种先进的隐身技术,使其在雷达隐身、红外隐身和声隐身等方面都能达到相当高的程度。

在越南战争期间,美军大量使用无人机对高价值或者是防御严密的目标进行侦察,以减小人员的伤亡或是被俘虏的风险。在2001年的阿富汗战争中,无人机第一次扮演攻击者,逐渐由战争“配角”转变成“主角”。2003年,美军遥控“捕食者”无人侦察机,发射2枚“地狱火”导弹,击毙了拉登高级保镖、“科尔”号爆炸案主犯阿布·阿里。

目前,世界各国军队正大力研制装备无人机。国际宇航公司预测,到2010年,全球将拥有12万架军用无人机。显然,随着信息传输技术、计算机技术和飞行状态控制技术的发展,无人机将广泛地用于空战,并最终引起空战模式的革命。

“苍鹭”是以色列飞机工业公司马拉特子公司研制的大型高空战略长航时无人机。该机的研制计划始于1993年底,1994年10月第一架原型机首飞,整个研制时间为十个月,1996年底正式投入使用。

“苍鹭”主要用于实时监视、电子侦察和干扰、通信中继以及海上巡逻等任务。它可携带光电/红外雷达等侦察设备进行搜索、探测和识别,进行电子战和海上作战。在民用方面还可进行地质测量、环境监控以及森林防火等。

该机装有大型监视雷达,可同时跟踪32个目标。采用轮式起飞和着陆方式,飞行中则由预先编好的程序控制。“苍鹭”无人机曾在1995年巴黎航展和1996年的范堡罗航展上展出。知识点雷达利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位以及高度等信息。

雷达一般包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线,处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备以及抗干扰设备等辅助设备。军用直升机直升机的发展简史直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动3大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。目前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机,其中又以单旋翼直升机数量最多。

直升机的最大速度可达300千米/时以上,俯冲极限速度近400千米/时,使用升限可达6000米(世界纪录为12450米),一般航程可达600-800千米左右。携带机内、外副油箱转场航程可达2000千米以上。根据不同的需要,直升机有不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米-26(最大起飞重量达56吨,有效载荷20吨)。

直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷以及电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火以及空中摄影等。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用直升机的一个重要方面。

目前直升机相对飞机而言,振动和噪声水平较高、维护检修工作量较大、使用成本较高,速度较低,航程较短。直升机今后的发展方向就是要在这些方面加以改进。

中国的竹蜻蜓和意大利人达·芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点。

竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”,这是我们祖先的奇特发明。有人认为,中国在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。这种叫竹蜻蜓的民间玩具,一直流传到现在。

现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍,但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片,旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿,带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝,后面尖锐,上表面比较圆拱,下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时,其流速快而压力小;当气流经过平直的下表面时,其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差,便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时,竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。

《大英百科全书》记载道:这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶,也就是在达·芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前,就已经传入了欧洲。

《简明不列颠百科全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”

意大利人达·芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。

19世纪末,在意大利的米兰图书馆发现了达·芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体,看上去好像一个巨大的螺丝钉。它以弹簧为动力旋转,当达到一定转速时,就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上,拉动钢丝绳,以改变飞行方向。西方人都说,这是最早的直升机设计蓝图。