美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 研制歷史

背景

1972年，美軍新研制成功的F-15“鷹”重型戰(zhàn)斗機(jī)正處于國際目光的焦點(diǎn)，因?yàn)樗鼊潟r代的性能令人為之一振。但是F-15帶給了美國軍方一個很大的難題：它太貴了，即使是財(cái)大氣粗的美國也買不起太多的F-15;如果為了節(jié)省軍費(fèi)，減少裝備戰(zhàn)斗機(jī)的數(shù)量，又會影響美軍空戰(zhàn)能力。為此，美軍想到了一個解決方法：研制一種性能與F-15相比要求較低、價(jià)格便宜得多的輕型多用途戰(zhàn)斗機(jī)，與F-15組成高低搭配，解決費(fèi)用與性能之間的矛盾。

歷程

美軍推出了ADF計(jì)劃，即“先進(jìn)晝間戰(zhàn)斗機(jī)”計(jì)劃。

1972年通用動力公司的原型機(jī)YF-16戰(zhàn)勝了麥道公司的YF-17，成為了美軍的“低檔配置”。而YF-17則在后來的海軍招標(biāo)中，則反敗為勝，擊敗F-16海軍型，后命名為F/A-18“大黃蜂”。

1973年12月，第一架YF-16原型機(jī)出廠。

1974年1月8日，紅、藍(lán)、白三色涂裝的YF-16被運(yùn)到了加州愛德華空軍基地。在主設(shè)計(jì)師HarryHillaker為首的技術(shù)小組的指揮下，YF-16開始試飛。

1974年1月20日，由試飛員PhilOestricher進(jìn)行高速滑行測試。突然YF-16發(fā)生滾轉(zhuǎn)偏移震動，飛機(jī)滑出跑道中線，試飛員在緊急中靈活應(yīng)對，操縱飛機(jī)飛離地面，穩(wěn)定后再落回跑道，于是F-16的“首飛”完成了。

1974年2月2日，YF-16單座機(jī)進(jìn)行了正式的90分鐘首飛，3天后突破了音速，6天之后達(dá)到了兩倍音速。

1974年5月9日，試飛員NeilAnderson駕駛雙座的B型試飛成功。

1975年1月，美國空軍宣布YF-16中選，正式確定飛機(jī)的軍用編號為F-16。

1976年12月，F(xiàn)-16試驗(yàn)型飛機(jī)于首飛。

1978年末，F(xiàn)-16開始裝備美國空軍。

1992年12月，通用動力公司于宣布將F-16的生產(chǎn)線賣給了洛克希德·馬丁公司。

2002年1月起，洛克希德·馬丁公司和美國空軍完成了F-16“共同配置實(shí)施計(jì)劃”第一架飛機(jī)的改裝工作。該計(jì)劃改進(jìn)美國空軍的約650架F-16“布洛克- 40、50”戰(zhàn)斗機(jī)的座艙和航空電子設(shè)備結(jié)構(gòu)。

2002年6月，美空軍開始對F-16C/D的新型APG-68(V)9雷達(dá)進(jìn)行飛行測試。

2002年9月，該批次F-16開始加裝先進(jìn)敵我識別器，并能夠使用洛克希德·馬丁公司的“狙擊手”XR先進(jìn)前視紅外瞄準(zhǔn)吊艙。第二階段從2003年7月開始，加裝鏈路-16數(shù)據(jù)鏈、聯(lián)合頭盔提示系統(tǒng)。從2006年開始，F(xiàn)-16“布洛克-40/42”戰(zhàn)斗機(jī)將全部接受上述改進(jìn)，預(yù)計(jì)到2010年結(jié)束。

2003年4月28日，美國空軍授給洛克希德·馬丁航空系統(tǒng)部一項(xiàng)總額1.255億美元新合同，實(shí)施F-16國際化軟件升級項(xiàng)目，包括對先進(jìn)武器饋電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈通信、精確導(dǎo)航系統(tǒng)和先進(jìn)瞄準(zhǔn)吊艙等系統(tǒng)進(jìn)行升級。

2003年5月，洛克希德·馬丁公司導(dǎo)彈和火控分公司開始為F-16飛機(jī)交付“狙擊手”XR先進(jìn)瞄準(zhǔn)吊艙。

2004年9月，洛克希德·馬丁公司在加州愛德華茲空軍基地完成了F-16戰(zhàn)斗機(jī)上的戰(zhàn)術(shù)機(jī)載偵察系統(tǒng)吊艙的合成孔徑雷達(dá)測試。

2004年10月，美空軍開始為其F-16戰(zhàn)斗機(jī)裝備聯(lián)合頭盔顯示系統(tǒng)。

2005年3月，美軍正式接受最后一架全新生產(chǎn)的F-16戰(zhàn)斗機(jī)。此后洛·馬新生產(chǎn)的F-16將全部用于外銷。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 結(jié)構(gòu)

材料

F-16的結(jié)構(gòu)材料80.6%是鋁合金，7.6%是鋼，2.8%是復(fù)合材料，1.5%是鈦合金，7.5%為其它材料。

布局

F-16在總體布局上采用了隨控布局中的“放寬靜穩(wěn)定度”技術(shù)。與常規(guī)布局相比，機(jī)翼向前移動了40.6厘米，從而使氣動力中心前移，在速度為0.9馬赫時靜穩(wěn)定度略為負(fù)值，而在速度為1.2馬赫時為8%。飛機(jī)靠“增穩(wěn)系統(tǒng)”自動控制舵面，保持穩(wěn)定飛行。這樣帶來的好處是減小了尾翼尺寸，降低了結(jié)構(gòu)重量和阻力，改善了飛機(jī)的操縱性，同時提高了機(jī)動能力。

機(jī)翼

F-16采用懸臂式中單翼，平面幾何形狀為切角三角形。前緣后掠角40°。展弦比約為3，相對厚度約為4%，基本翼型是NACA64A-204。機(jī)翼前緣有可隨迎角和馬赫數(shù)的變化而自動偏轉(zhuǎn)以改變機(jī)翼彎度的前緣襟翼，使飛機(jī)在大迎角時仍保持有效的升力。機(jī)翼后緣有全展長的襟副翼，它既可作為一般襟翼來增加升力，又可左右差動進(jìn)行橫向操縱。從翼根前緣沿機(jī)身兩側(cè)向前延伸的大后掠角邊條翼可以控制渦流，提高大迎角時的升力，改善操縱性和穩(wěn)定性，減小機(jī)翼面積。據(jù)計(jì)算，采用邊條翼比按常規(guī)布局的機(jī)翼減輕重量222千克。機(jī)翼內(nèi)部結(jié)構(gòu)由梁、肋組成，上下敷以整體板蒙皮。

機(jī)身

采用半硬殼式結(jié)構(gòu)。外形短粗，采用翼身融合體形式與機(jī)翼連接，使機(jī)身與機(jī)翼圓滑地結(jié)合在一起，從而減小了阻力，提高了升阻比，增加了剛度，增加機(jī)身容積9%，并使機(jī)體減重258千克。也對減小雷達(dá)反射面積很有好處。尾部有全動式平尾，平面形狀與機(jī)翼相似，翼根整流罩后部是開裂式減速板。垂尾較高，安定面大，后緣是全翼展的方向舵。腹部有兩塊面積較大的安定翼面。起落架為可收放的前三點(diǎn)式。座艙蓋為氣泡形的，飛行員視野很好，內(nèi)裝零-零彈射座椅。控制系統(tǒng)采用四余度電傳操縱技術(shù)，主要由信號轉(zhuǎn)換裝置、飛行控制計(jì)算機(jī)、電纜和動作裝置組成。早期的F-16裝一臺普·惠公司的F100-PW-100型渦扇發(fā)動機(jī)，最大推力72.5千牛，加力推力111.1千牛;1984年后生產(chǎn)的F-16改裝通用動力公司的F110-GE-100發(fā)動機(jī)。

尾翼

全動式平尾，平面幾何外形與機(jī)翼類似，下反角25°，平尾翼根整流罩后部是開裂式減速板，最大開度60°。立尾較高，安定面大，大迎角時安定性好，可防尾旋，有全展長的方向舵。垂直安定面是多梁多肋鋁合金結(jié)構(gòu)，蒙皮是碳纖維復(fù)合材料的。垂尾根部整流罩前邊的背鰭是玻璃纖維的。平尾由碳纖維復(fù)合材料的蓋板、鋁蜂窩夾芯、鈦合金的梁及鋼制的前緣組成。腹鰭是普通的鋁合金結(jié)構(gòu)。

動力裝置

早期F-16裝一臺普拉特·惠特尼公司的F100-PW-100渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，最大推力7400公斤，加力推力11340公斤。從1984年開始，美國空軍要求通用動力公司生產(chǎn)的F-16安裝通用電氣公司的F110-GE-100渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，并且要求兩種發(fā)動機(jī)可以相互替換。1991年開始生產(chǎn)的F-16C “布洛克-50”換裝了推力為13163公斤的 F-100-PW-229和F110-GE-129發(fā)動機(jī).采用固定幾何形狀的腹部進(jìn)氣道，裝有附面層隔板，其位置適合于在0.8-1.0馬赫的速度范圍內(nèi)進(jìn)行空戰(zhàn)。采用固定式進(jìn)氣道比采用可調(diào)式進(jìn)氣道節(jié)約重量180千克。選擇腹部進(jìn)氣道是為了在進(jìn)行機(jī)動飛行時，使進(jìn)氣流所受干擾最小，并可避免吸入機(jī)炮的煙霧。在座艙后部機(jī)身上方有空中加油口。機(jī)身下的掛架可掛1136升的副油箱，機(jī)翼內(nèi)側(cè)掛架可掛1400升副油箱。

座艙

F-16A、F-16C的座艙為單人空調(diào)座艙。為改善駕駛員視界采用氣泡式座艙蓋，這種新式的座艙蓋可使駕駛員的上半球視野達(dá)360°，一側(cè)至另一側(cè)為260°，前后為195°，側(cè)下方為40°，前下方為15°。采用道格拉斯公司的IE-2零一零彈射座椅，能在零高度和0-1100公里/小時的速度范圍內(nèi)安全彈射。座椅向后傾斜30°，并提高腳蹬位置，這可以使駕駛員在短時間的抗過載能力達(dá)到8-9G。F-16B、F-16D為串列式雙座艙。兩個座艙內(nèi)裝有全套操縱裝置、顯示裝置、儀表、電子設(shè)備及救生系統(tǒng)，可供訓(xùn)練及作戰(zhàn)使用。第二個座艙的布置與F-16A、F-16C的座艙基本相同，具有所有的系統(tǒng)操縱功能。前后座艙用兩塊透明玻璃板隔開，前后座艙均有良好的視界。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 機(jī)載設(shè)備

電子系統(tǒng)

早期的F-16A主要設(shè)備有：APG-66脈沖多普勒雷達(dá)，下視距離37~56公里，上視距離46~74公里;AN/ARN-108儀表著陸系統(tǒng);SKN-2400慣導(dǎo)系統(tǒng);雷達(dá)光電顯示設(shè)備;中央大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī);飛行控制計(jì)算機(jī)等。F-16A裝AN/APG-66脈沖多普勒火控雷達(dá)。進(jìn)行空戰(zhàn)時有四種工作狀態(tài)，即仰視搜索和跟蹤，俯視搜索和跟蹤，格斗自動截獲目標(biāo)，自動工作。對于雷達(dá)反射面積為5米的目標(biāo)，APG-66雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)距離，仰視為60~90公里，俯視為46~65公里。對于圖-95飛機(jī)這樣的大型目標(biāo)，其最大發(fā)現(xiàn)距離可達(dá)140公里左右。

在空對地工作狀態(tài)，APG-66雷達(dá)有7種工作模式：空對地測距，真實(shí)波束地圖測繪，擴(kuò)展的真實(shí)波束地圖測繪，多普勒波速銳化，信標(biāo)，圖象凍結(jié)，對海搜索。而改進(jìn)型的F-16C采用AN/APG-68火控雷達(dá)，這種雷達(dá)是由APG—66發(fā)展而成的。主要是對三個部件進(jìn)行了改進(jìn)，即可編程信號處理機(jī)，發(fā)射機(jī)和低脈沖重復(fù)頻率組件。據(jù)稱，APG-68的探測距離比APG-66增大40%。這種雷達(dá)具有隨要求和武器變化而重編程序、高分辨力地圖測繪、超視距目標(biāo)識別等能力。它能與“響尾蛇”、“麻雀”、AIM-120等空對空導(dǎo)彈配用。在空對空邊掃描，邊跟蹤狀態(tài)時可同時跟蹤10個目標(biāo)。

在使用航炮時，可先用前置角計(jì)算光學(xué)顯示和快速熱線顯示模式。在執(zhí)行對地任務(wù)時，有8種工作狀態(tài)可選用，即連續(xù)計(jì)算命中點(diǎn)，連續(xù)計(jì)算投點(diǎn)，甩投，光電式制導(dǎo)武器投放，掃射，信標(biāo)，目視地標(biāo)點(diǎn)和人工方式等。此外，F(xiàn)-16C和F-16A相比，還多了夜間低空導(dǎo)航和瞄準(zhǔn)紅外吊艙系統(tǒng)，顯示裝置和計(jì)算機(jī)也作了改進(jìn)。[2]

武器系統(tǒng)

F-16飛機(jī)裝有1門M61A1型6管航炮，備彈515發(fā)，可與雷達(dá)和計(jì)算機(jī)配合計(jì)算前置角，有效射程1000米左右。F-16A有9個外接點(diǎn)：左右翼尖各1個，左右機(jī)翼下各3個，機(jī)身腹部1個。翼尖和機(jī)翼外測掛架只能掛裝“響尾蛇”導(dǎo)彈，翼尖掛架最大承受過載9g，機(jī)翼外側(cè)掛架過載限制為5.5g。機(jī)翼中掛架可掛裝格斗導(dǎo)彈或各種空對地武器，機(jī)翼內(nèi)側(cè)掛架可掛裝制導(dǎo)炸彈，核彈和常規(guī)炸彈,空對地導(dǎo)彈、子母彈箱和火箭彈或1個1400升的副油箱，這2對掛架的最大承受過載均為5.5g。機(jī)身腹部掛架可掛炸彈或1個1135升的副油箱。F-16A的最大外掛載荷為4760公斤(機(jī)油)，6890公斤(機(jī)內(nèi)減

F-16A的主要武器是空戰(zhàn)武器是“響尾蛇”空對空導(dǎo)彈，其型號為AIM-9L，還有一種出口型的編號為AIM-9P-3。AIM-9L的最大射程為7公里左右，最大過載26~35g，離軸發(fā)射角正負(fù)30度，有一定購全向攻擊能力，其實(shí)戰(zhàn)戰(zhàn)果較好，AIM-9P-3是由AIM-9或AIM-9J改進(jìn)而成，其性能不如AIM-9L。和F-16A相比，改進(jìn)型的F-16C外接點(diǎn)的數(shù)量沒有變化，但可掛裝“麻雀”中距空對空導(dǎo)彈。而更加先進(jìn)的AIM-120先進(jìn)中距空對空導(dǎo)彈，現(xiàn)已成為F-16C/D的制式武器,F-16A/B并不能裝載。F-16C桂裝“藍(lán)盾”短艙后，投放激光制導(dǎo)炸彈時可由本機(jī)進(jìn)行激光照射。新生產(chǎn)的F-16C還可使用空對艦導(dǎo)彈、反雷達(dá)導(dǎo)彈、“幼畜”AGM-65空對地導(dǎo)彈等對地攻擊武器。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 主要型號

F-16在戰(zhàn)后美國軍用飛機(jī)中是改型較多的一種，簡單的可以區(qū)分為A(基型)、B(A型的雙座型)、C(重大改進(jìn)型)、D(C型雙座型)，細(xì)分則更加繁多。如F-16A/B的改型(包括批量生產(chǎn)中不同批次的改進(jìn)型號)包括：Block1、5、10、15(OCU、ADF)、20、MLU等型號;

另外使用了不同發(fā)動機(jī)，或?yàn)楦鱾€實(shí)驗(yàn)計(jì)劃改裝的改型：F-16/79/101、F-16CCV、F-16AFTl/CAS/GCAS、F-16VISTA/MATV、未服役的海軍型F-16/LTVl600、F-16SFW前掠翼驗(yàn)證機(jī)與STOVLE7短距起飛垂直降落機(jī)等。

普通型號

YF-16 原型機(jī)，共生產(chǎn)2架

F-16A 第一種生產(chǎn)型，1976年12月首次試飛。

F-16B 由F-16A發(fā)展的雙座戰(zhàn)斗/教練機(jī)。由于安置第二座艙，內(nèi)部燃油減少17%。第一架F-16B于1977年8月試飛

F-16C 單座輕型戰(zhàn)斗機(jī)，F(xiàn)-16A的改進(jìn)型。1982年12月首飛，1984年7交付美國空軍。

F-16D 由F-16C發(fā)展的雙座戰(zhàn)斗/教練機(jī).1984年9月第一架F-16D交付美空軍。

NF-16D 變穩(wěn)定性飛行模擬試驗(yàn)機(jī)，1988年12月訂購，由一架第30批F-16D改裝而成。

F-16N 美國海軍選定的超音速假想敵機(jī)，用于空戰(zhàn)訓(xùn)練，由F-16C改裝而成，只對機(jī)載設(shè)備作了改動。美國海軍共訂購26架，1987年開始交付，1988年交付完畢。

F-16R F-16的偵察型。用以取代正在美國空軍服役的RF-4C。

F-16XL 超音速巡航戰(zhàn)斗機(jī)。是通用動力公司向美空軍提出的F-16改型，作為90年代的多用途戰(zhàn)斗機(jī)。1989年3月，一架F-16XL被美國NASA用做超音速減阻驗(yàn)證機(jī)。

AFTI/F-16 先進(jìn)技術(shù)試驗(yàn)機(jī)。

F-16/J79 中等性能出口戰(zhàn)斗機(jī)。原準(zhǔn)備專供出口，后因一直無人訂貨，故于1981年停止發(fā)展。

F-16ADF F-16A改裝的防空型戰(zhàn)斗機(jī)，共改裝了270架。

F-16“靈敏隼” F-16的改型方案，將機(jī)翼面積增加25%，換裝F100或F110的“改善性能發(fā)動機(jī)”(IPE)，并換裝新的電子設(shè)備。該計(jì)劃于1989年完成了第一階段的預(yù)研后停止撥款。

特殊型號

F-16/79 是F-16A/B機(jī)體加通用動力公司J79-GE-119發(fā)動機(jī)而成的低性能出口型，1977年計(jì)劃啟動。

F-16/101 采用F101發(fā)動機(jī)的試驗(yàn)型號。

YF-16/CCV 為了進(jìn)行高機(jī)動性的飛行試驗(yàn)，1975年12月，YF-16的第一架原型機(jī)(72-1567)在空軍飛行實(shí)驗(yàn)室改裝成了CCV驗(yàn)證機(jī)，1976年3月16日YF-16CCV首飛。

F-16/AFTI 是AdvancedFighterTechnologyIntegration的縮寫，即“先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)綜合應(yīng)用計(jì)劃”。首架飛機(jī)于1982年7月10日首飛。

F-16N 裝備于美國海軍打擊與空中戰(zhàn)術(shù)中心(其中包括著名的TOPGUN學(xué)校)，用于模擬蘇聯(lián)和其他敵對國家的戰(zhàn)斗機(jī)，與美軍各戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)進(jìn)行模擬作戰(zhàn)，從而提高戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)水平。

F-16MATV 是Multi-AxisThrust-Vectoring多軸矢量動力試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)，用于驗(yàn)證通過改進(jìn)的飛行控制設(shè)備和新的氣動、推進(jìn)技術(shù)改善飛機(jī)的高機(jī)動性能。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 產(chǎn)量

F-16在1978年末開始裝備美國空軍。美空軍原計(jì)劃總共訂購650架，后來增加到2384架。

截止到1993年春季，F(xiàn)-16共有訂貨3835架，其中美空軍2203架。到1992年7月，通用動力公司共生產(chǎn)各型F-16 2466架，其它國家專利生產(chǎn)615架，美國空軍的訂貨計(jì)劃于1995年交付完畢，為滿足國內(nèi)外用戶的需要，F(xiàn)-16生產(chǎn)線將持續(xù)到2000年以后，屆時全世界F-16的總產(chǎn)量將達(dá)4400架左右。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 價(jià)格

F-16A/B單位為3000萬美元(2006年幣值)，F(xiàn)-16C/D3380萬美元(2006年幣值)

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 出口國家地區(qū)

2005年以前遞交或者是訂購的國家有： 以色列、埃及、土耳其、韓國、中國臺灣、希臘、荷蘭、阿拉伯聯(lián)合酋長國、丹麥、挪威、比利時、新加坡、泰國、波蘭、智利、葡萄牙、約旦、巴基斯坦、意大利、委內(nèi)瑞拉、巴林、印度尼西亞阿曼：阿曼空軍。

美國F-16戰(zhàn)斗機(jī) - 實(shí)戰(zhàn)

F-16問世不久，美國就把約40架F—16A式殲擊機(jī)賣給了其中東盟友以色列。以軍飛行員以兩次遠(yuǎn)程奔襲作戰(zhàn)使F—16名揚(yáng)四海。

蘇聯(lián)入侵阿富汗時期，巴基斯坦飛行員曾駕駛F-16擊落了蘇聯(lián)4架米格-23戰(zhàn)斗機(jī)、5架蘇-22戰(zhàn)斗機(jī)、2架蘇-25戰(zhàn)斗機(jī)、1架安-24偵察機(jī)和2架安-26運(yùn)輸機(jī)改裝偵察機(jī)。

在海灣戰(zhàn)爭中，美國空軍在實(shí)戰(zhàn)中首次使用了F-16。在這場戰(zhàn)爭中部署量最多：251架;出動量最大：13480架次;在美軍飛機(jī)中出動率最高：平均每架飛機(jī)出動537次;執(zhí)行任務(wù)種類最多：有戰(zhàn)略進(jìn)攻、爭奪制空權(quán)、壓制防空兵器、空中遮斷的近距支援，堪稱是“沙漠風(fēng)暴”等行動中的一大主力。

科索沃戰(zhàn)爭中，F(xiàn)-16執(zhí)行了大量的任務(wù)包括壓制敵防空系統(tǒng)、防御性空戰(zhàn)、進(jìn)攻性空戰(zhàn)、近距離空中動搖和前沿空中控制任務(wù)。摧毀了南聯(lián)盟大量雷達(dá)陣地、地面坦克和車輛、建筑物和南聯(lián)盟空軍的米格戰(zhàn)斗機(jī)

自911事件后，F(xiàn)-16在美國的全球反恐作戰(zhàn)中起到主要作用，這些飛機(jī)執(zhí)行了數(shù)千架次的飛行任務(wù)，支援持久自由行動和伊拉克自由行動。

伊拉克戰(zhàn)爭中，美國空軍向中東地區(qū)部署了F-16C/D型機(jī)60架，F(xiàn)-16CJ型機(jī)71架。