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本文主要介绍美国世纪之交的最大的联合打击战斗机项目之一的X-32,下一篇介绍X-35,也就是现在的F-35,全文约2650字。从发展概况、主要特点、服役状况、型号类别和基本性能等方面,对X-32做一个简要的全景描绘。大部分内容摘自国外和国内的各种公开信息。
有没有这么一款战斗机,因颜值实在特殊备受外界“指指点点”,每次评选最丑军用飞机必然上榜,技术先进但最终落选又让人扼腕叹息。这款战斗机就是X-32。
发展概况
X-32是美国波音公司研制的“联合打击战斗机”计划(Joint Strike Fighter,JSF)的候选机型,在竞争中输给美国洛克希德·马丁公司研制的X-35(后来发展为F-35战斗机)。
1993年,美国军方提出“联合先进打击技术”计划(Joint Advanced Strike Technology,JAST)。1995年,美军“通用低成本战斗机计划”(Common Affordable Lightweight Fighter,CALF)并入JAST计划。1996年11月16日,JAST更改为JSF。
美国国防部意图用JSF项目取代美国空军当时的F-15E战斗轰炸机、F-16战斗机、A-10攻击机、F-117战斗机,海军的F/A-18战斗攻击机、A-12攻击机,海军陆战队的AV-8B攻击机,同时与F-22战斗机组成高低搭配。英国加入JSF项目,计划取代皇家海军的“海鹞”攻击机和皇家空军的“狂风”战斗轰炸机、“鹞”攻击机等多种作战飞机。
2000年3月,美国军方发布了JSF联合需求文件,要求JSF必须具备良好的对地攻击能力,同时兼顾对空作战能力,必须符合美国空军、海军、海军陆战队及其盟国的需要,必须具备较强的生存能力和隐形性能、精确打击能力以及较低的造价。
波音公司和洛克希德·马丁公司最终获得研制和生产原型机的合同,统一使用X编号,这在以前是不多见的,可见从一开始美国军方已经意识到这个项目的技术难度。
2000年9月18日,波音公司研制的X-32A原型机首次试飞。2001年3月29日,X-32B原型机首次试飞。
竞争对手洛克希德·马丁公司研制的空军型X-35A原型机在2000年10月24日首次试飞,大约晚了一个月。但是洛克希德·马丁公司的项目进度稍快。当年12月16日,海军型X-35C原型机首次试飞。2001年6月23日,海军陆战队垂直起降型X-35B原型机首次试飞。
经过一系列测试和对比,2001年10月26日,美国国防部宣布洛克希德·马丁公司的X-35赢得JSF项目,随后波音公司的X-32项目被取消。
分析原因,虽然X-32的技术参考自“鹞”式飞机,具有技术成熟度高的优势,但无法解决吸入高温尾流的问题,而且更注重垂直起降性能,对在短距起飞上相比X-35没有优势。而X-35的设计思想更先进,配备了一个单独的直径48英寸(1.2米)升力风扇,通过驾驶舱后面的进气口,将来自飞机上方的冷空气加速到机身下方,在美国军方更看重的短距起飞和常规起降上性能更有优势。
第二,X-32的验证机与最终量产设计改动太大,在适应用户需求解决技术难题时大幅更改原始设计,这与依赖概念的演示原型机完全不同,动摇了用户的信心。X-35的验证机和最终量产设计相比较而言改动不大,能够更好地满足JSF计划的性能要求。
主要特点
由于JSF要满足三军通用,因此必须满足以下几种起降方式的要求:STOVL(Short Take Off and Vertical Landing,短距起飞垂直降落);VTOL(Vertical Take Off and Landing,垂直起飞降落);CTOL(Conventional Take Off and Landing,常规起飞降落);CATOBAR(Catapult Assisted Take Off and Barrier Assisted Recovery,弹射起飞拦阻降落,或称CV)。
X-32的设计思路比较特别,是为了充分满足STOVL甚至VTOL的严苛要求,采用单发、双垂尾,大后掠角无尾三角翼布局。
由于有一对连接在发动机后部的可转向的喷气升力喷管,因而发动机安装在机身中部。机头下方为巨大的缝式进气口,进气道内发动机扇叶前安装有雷达反射屏障。大面积的三角翼翼根相对厚度较大,可承载大部分的结构载荷,同时提供巨大的机身空间,而且大后掠角设计也有利于正向隐形。
为满足垂直起降的性能要求,X-32B采用升力喷管+矢量发动机喷管的设计,发动机的旁通气流从位于机身腹部两侧的升力喷管向下喷出,可以说是从“鹞”式垂直起降飞机的概念衍生出来的另一种设计。这种设计需要将发动机安装在飞机重心附近,容易导致机身中部截面过大而不符合面积律,不利于超声速飞行,但优势是成熟可靠,有“鹞”式飞机的工程基础。
X-32存在的主要问题是,过于强调飞机的垂直起降性能,大后掠角的三角翼升力系数较低,中低速机动性能较差,不利于在航母上起降。波音公司在最后阶段将X-32改为安装有水平尾翼的常规布局,由于改动量太大,相当于重新研制一架新飞机,为时已晚。
型号类别
X-32A:常规起飞降落型(CTOL),美国空军使用的型号。
X-32B:短距起飞/垂直降落型(STOVL),美海军陆战队和英国皇家海军使用的型号。为满足短距起飞/垂直降落要求,X-32B采用升力喷管+矢量发动机喷管垂直起降动力方案。发动机置于机身中部,尾喷管延长,末端是可以上下偏转20°的推力矢量尾喷管。在延长部分靠近重心的位置,机身两侧各设置1个向下的升力喷管,通过导流装置联通。VTOL模式下,导流装置将尾喷管关闭,发动机气流流向升力喷管;STOVL模式下,导流装置部分关闭,将发动机气流根据计算机计算结果分流至尾喷管和升力喷管;平飞状态下,导流装置将尾喷管完全打开,升力喷管关闭,发动机气流全部从尾喷管喷出。在飞行姿态控制上,差动地打开和关闭滚转控制喷嘴或俯仰控制喷嘴,实现滚转和俯仰控制;偏转喷管实现偏航控制。
X-32C:航母舰载型(CV),美国海军使用的型号,未生产出原型机。
服役状况
X-32未定型,也未批量生产。2005年,X-32A原型机被送至美国空军国家博物馆,X-32B原型机被美国海军航空博物馆。
基本性能(X-32A)
翼展:10.97米
机长:14.47米
机高:4.07米
机翼面积:54.8平方米
机翼后掠角:55°
机翼展弦比:2.20
重量数据
空机重量:10205千克
正常起飞重量:17235千克
最大起飞重量:22680千克
最大机内油量:9000千克
飞行性能数据
最大平飞速度:M1.6/1900千米/小时(高空)
实用升限:无数据
最大航程:1574千米
转场航程:3150千米
动力装置
1台普拉特·惠特尼公司生产的F119-PW-614涡轮风扇发动机,最大推力125千牛,加力推力191千牛。
武器
机炮:
1门GAU-12型25毫米5管机炮。
导弹和炸弹:
2枚AIM-120C空空导弹;2枚2000磅GBU-31 JDAM制导炸弹。
JSF International Participation: A Study of Country Approaches and Financial Impacts on Foreign Suppliers. Office of The Deputy Under Secretary of Defense, 2003.6
F-35 Lightning II Program Update and Fast Facts. Lockheed Martin. 2010.11
本号文章是个人原创,属业余爱好。资料、数据和照片来源于国内和国外网站公开信息,部分图片来自网络,与军迷朋友分享,讨论交流。
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