F/A-18E/F推出Block III型,美国海军舰载战斗机将走向何方?
引言
2020年1月7日 , 美国波音公司发布消息称 , 第一架F/A-18E/F战斗机BlockIII型试验机将在今年第一季度末交付 。 据报道 , 美国海军首先将接收2架BlockIII型试验机 , 以测试新版“超级大黄蜂”的计算能力和网络能力的航母适配性 。 首架全功能(full-up)型BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机将在今年晚些时候或明年初交付 。 由此可见 , BlockIII型F/A-18E/F的研制过程还是比较顺利的 。

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F-35C和“超级大黄蜂”战斗机
很多人或许会问 , 美国海军明明已经研制了F-35C战斗机 , 为何还要推出BlockIII型的F/A-18E/F战斗机呢?F-35C是全球首款第五代隐形舰载战斗机 , 其性能是目前全球所有舰载机中最先进的 。 美国海军已在2019年2月宣布F-35C具备了初始作战能力 , 预计到2021年开始部署 。 在这样的情况下 , 为何还要再继续研制不具备隐身能力的BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机呢?跟现在的版本相比 , BlockIII型“超级大黄蜂”有哪些改进呢?
一、F-35C隐形舰载战斗机已经诞生 , 为何还要推出BlockIII型F/A-18E/F?
首先我们来梳理一下BlockIII型F/A-18E/F战斗机的提出和发展过程 。 BlockIII型“超级大黄蜂”的提出最早可追溯至2013年的“F/A-18XT”项目 。 2013年3月 , 美国海军考虑为F/A-18E/F战斗机增加保形油箱以携带更多的燃料 。 就在这年 , 波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司自筹资金开发了一款先进的“超级大黄蜂”样机 , 于2013年8月5日开始进行飞行测试 。 这架原型机配备了保形油箱和封闭的武器吊舱 , 改进了驾驶舱和航电系统等 。 首轮测试持续了三周 , 美国海军对飞行测试结果感到满意 , 表现出了一定的购买意向 。 2014年 , 波音公司披露了新版“超级大黄蜂”的初步概念 , 希望能够获得更多关注和订单 。 但美国海军认为F-35C战斗机已经研制成功 , 所以对改进F/A-18E/F不感兴趣 。

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BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机模型
2016年12月 , 新版“超级大黄蜂”项目迎来了转机 。 由于F-35战斗机的巨大成本和不断超支 , 美国军方对F-35C和F/A-18E/F进行了对比 , 并且评估了F/A-18E/F的改进程度 , 要求波音公司提供一种有竞争力、成本较低的替代品 。 2017年2月 , 美国表达出准备购买“超级大黄蜂”战斗机的意向 。 在接下来举行的2017年美国海军联盟海空天博览会上 , 波音公司展示了最新的BlockIII型F/A-18E/F 。 2017年6月13日 , 美国海军表示将在未来五年采购80架F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机 , 以弥补战斗机库存数量的不足 , 同时还将对现役战机进行升级以延长其服役寿命 。

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BlockIII型F/A-18E/F战斗机模型
2018年2月14日 , 波音公司获得了N0001918F1597订单 , 内容是为F/A-18E/F战斗机研发一款保形油箱 。 2019年3月21日 , 美国海军授出了一个三年期合同 , 计划采购78架BlockIII型F/A-18E/F战斗机 , 包括61架F/A-18E和17架F/A-18F , 将在2019~2021财年生产和交付 。 美国海军表示 , 在未来五年里将累积采购110架新版“超级大黄蜂”战斗机 , 第一架将在2020年至2021年之间交付 。 除此之外 , 美国海军还计划将部分BlockII型“超级大黄蜂”升级为BlockIII型配置 , 作为服务寿命修改计划的一部分 , 这项工作将至少持续到2025年 。

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F-35C舰载战斗机
BlockIII型F/A-18E/F战斗机从推出到被接受 , 其中最主要的影响因素应该就是F-35C战机 。 F-35C是洛克希德·马丁公司研制的第五代隐形战机F-35的航母舰载机版本 , 也是F/A-18E/F“超级大黄蜂”的最直接的竞争对手 。 第一架F-35C战斗机于2009年7月29日推出 , 2010年6月6日完成首飞 , 2014年11月3日进行了第一次航母着陆试验 。 2019年2月28日 , 美国海军宣布F-35C具备初始作战能力 。 按计划 , 首批F-35C舰载战斗机将在2021年加入“卡尔·文森”号航母开始战斗部署 。

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F-35C战斗机
通过以上分析可以看出 , 波音公司之所以推出BlockIII型F/A-18E/F战斗机 , 主要目的是继续延长这款舰载机的生命力 , 避免生产线关闭带来的损失 。 而美国海军刚开始认为 , 他们并不需要一款已经改进过多次的舰载战斗机 , 因为具备隐身能力、性能更先进的F-35C战斗机已经诞生了 。 但是 , F-35C的生产成本远远超过F/A-18E/F , 而且还在不断超支 , 测试进度也相对较慢 , 无法在短时间内批量生产并交付 。 而在接下来的几年里 , 因为老旧舰载机的不断退役 , 美国海军可能会步入航母舰载战斗机短缺的困境 , 所以继续采购改进版BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机成为了一个最佳选择 。
二、BlockIII型F/A-18E/F“超级大黄蜂”有哪些方面的改进?
在改进F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的过程中 , 首先强调的是保形油箱和隐身能力 , 这也是现役“超级大黄蜂”比较明显的短板 。 波音公司希望BlockIII型的F/A-18E/F战斗机具有一定的隐身性 , 拥有更大的航程 , 能够携带更多的武器 , 从而赋予它更强的战斗力 。 BlockIII型“超级大黄蜂”的改进主要围绕以下几个方面进行:改善空对空和空对地模式下的武器运动学、利用先进的低可观测技术降低雷达截面、提供先进的反电子攻击能力、提供雷达探测能力、低阻力的保形油箱、封闭的武器吊舱、改进红外搜索跟踪系统、先进的信息融合技术、新一代驾驶舱等等 。
具体来说 , BlockIII型F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的改进主要包括以下几点:
1、保形油箱 。 BlockIII型的F/A-18E/F战斗机将配备全新设计的保形油箱 , 也被称为CFT 。 保形油箱将增加“超级大黄蜂”战斗机的航程和作战半径 , 在标准载荷情况下平均能够延长100到120英里(有的数据显示为120海里) 。 BlockIII型“超级大黄蜂”的保形油箱拥有优秀的空气动力效率 , 比传统的可抛式副油箱有更少的阻力 , 可以使战机飞得更快 。 对于航母舰载机来说 , 这一点非常重要 。 而且保形油箱不占用武器挂载点 , 可以使F/A-18E/F携带更多的有效载荷 。

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BlockIII型F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机概念图
2018年2月14日 , 美国海军授予波音公司一份价值2.19亿美元的合同 , 用于F/A-18E/F战斗机保形油箱的研制 , 预计将于2022年完工 。 传统的可抛式副油箱使飞机变得不灵活 , 也不符合空气动力学 , 通常安装在机翼下方 。 新的保形油箱将安装在机翼顶部 , 位于飞机的两侧背部 。 据报道 , 新型保形油箱在低阻力配置下可容纳515加仑燃料 , 较目前的480加仑容量有所增加 。 保形油箱还具有较低的雷达截面积 , 拥有更好的隐身效果 。
2、第二代红外搜索和跟踪(IRST)系统 。 IRST系统是一种长波红外探测系统 , 可以使战机在无法使用主动雷达的情况下通过红外搜索和跟踪技术 , 实现对潜在威胁目标的探测和跟踪 。 第一代IRST系统由洛克希德·马丁公司的IRST21?传感器、处理器、惯性测量单元和环境控制单元组成 , 红外接收器、处理器和惯性测量单元安装在传感器内部 , 传感器安装在“超级大黄蜂”战斗机副油箱的前部 。 除了探测空中威胁目标外 , 与雷达相比 , IRST还显著提高了多目标分辨率 , 提供了对更大范围内目标的识别能力 。 传感器的数据还能与其他机载传感器数据共享融合 , 为作战人员提供最大的态势感知能力 。

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F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的红外搜索和跟踪(IRST)系统
BlockIII型F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机将换装第二代红外搜索和跟踪(IRST)系统 , 将改进红外接收器 , 更换新型处理器 。 第二代IRST系统可以使新版“超级大黄蜂”战斗机在不放弃主动雷达的情况下使用红外传感器探测和跟踪敌机 , 甚至能够在雷达上探测到远程隐形目标 , 以被动方式地悄无声息探测、追踪和攻击敌方飞机 。 即使在电子攻击或高强度射频和红外对抗措施环境下 , 第二代IRST系统也能自主跟踪数据 , 增加飞行员的反应时间 , 并通过“先敌发现 , 先敌攻击”的能力提高生存力 。

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洛克希德·马丁公司的红外搜索和跟踪(IRST)系统传感器

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红外搜索和跟踪(IRST)系统不仅可以探测到飞机发动机排出的热量 , 甚至能捕捉到飞机在飞行过程中与大气摩擦产生的热量 。 与雷达不同的是 , 红外传感器不会发射电子信号 , 因而不会泄露它们的存在 。 这种能力可以让“超级大黄蜂”战斗机的飞行员在很远的距离上识别敌方飞机 , 并使他们能够在最大射程内发射空空导弹 。 BlockIII型F/A-18E/F战斗机还将搭载新的分布式目标处理器网络(DTP-N)和战术目标网络技术(TTNT)数据链 , 使多架“超级大黄蜂”能够共享融合红外传感器和其他传感器的数据 , 形成“通用战术图像”(CTP) , 极大地提升战机编队的战斗力 。

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BlockIII型F/A-18E/F将换装新的卫星链路GPS天线
3、新的任务处理计算机和数据链 。 BlockIII型F/A-18E/F还将换装新的分布式目标处理器(DTP-N)和战术目标网络技术(TTNT)数据链 。 DTP-N处理器使用先进的网络架构 , 升级后的新型机载计算机称为分布式目标处理器网络 。 TTNT数据链可以使BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机和E-2D“先进鹰眼”预警机进行大量传感器数据的交换 , 使F/A-18E/F能够更早发现潜在的威胁目标 。 BlockIII型F/A-18E/F战斗机还将集成ALQ-214BlockII综合防御电子对抗系统(IDECM)和BlockIV电子战套件 , 还将搭载更新的卫星通信系统 。

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BlockIII型F/A-18E/F将重新设计机鼻炮口 , 改进机鼻两侧的传感器
4、减少雷达散射截面(RCS)以提高隐身能力 。 BlockIII型F/A-18E/F将改善雷达截面(RCS) , 提高飞机的隐身效果 。 这项改进主要包括重新设计机鼻炮口、改进机鼻两侧的火控雷达传感器 , 在机身表面使用隐身涂层和吸波材料 , 以吸收雷达波 。 “超级大黄蜂”战斗机和F-35C的主要差距就在于隐身方面 , 通过减少雷达散射截面 , 能够降低“超级大黄蜂”被侦测到的几率 。

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BlockIII型F/A-18E/F战斗机将采用重新设计的先进座舱系统

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埃尔比特系统公司的新型先进驾驶舱系统
5、先进座舱系统 。 BlockIII型F/A-18E/F战斗机将采用重新设计的驾驶舱架构 , 即先进座舱系统 , 包括任务处理器、低姿态平视显示器、大屏幕10x19英寸高清显示器等 。 全新的座舱系统具有大面积触摸屏和画中画功能 , 改善了用户界面 , 优化了战术态势显示 , 能够处理高级应用程序 , 提供高清格式的高级传感器视频 。 先进座舱系统还将包括额外的备份显示器和手动按钮 , 以防止单一屏幕出现故障 。 BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机的座舱系统还将安装三维音频警告装置 , 使飞行员不仅能收到潜在或即将到来的威胁的听觉警告 , 还能听到来自该威胁发出的方向的音调 。
6、延长使用寿命 。 BlockIII型F/A-18E/F战斗机的服役时长将从6000小时延长到9000小时 , 而且更容易维护 。 BlockIII型“超级大黄蜂”还将重新配置环境控制系统 。

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BlockIII型F/A-18E/F战斗机仍将搭载F414发动机
BlockIII型F/A-18E/F战斗机目前还没有计划换装新的发动机 。 通用电气曾研制了一款F414-EPE型发动机 , 是F/A-18E/F搭载的F414发动机的改进版本 , 包括一个新的内核以及重新设计的风扇和压缩机 , 推力增加了20% , 推重比接近11:1 。 不过 , BlockIII型F/A-18E/F战斗机在未来会不会换装新型发动机还尚未可知 。
三、同时发展F-35C和F/A-18E/F , 美国海军航母舰载战斗机将走向何方?
F/A-18E/F“超级大黄蜂”BlockIII型的推出 , 使美国海军在F-35C之外又多了一种可供选择的先进舰载机 。 那么 , 未来美国海军将如何平衡两款舰载机的发展呢?是优先发展F-35C还是重点发展BlockIII“超级大黄蜂” , 又或者两者齐头并进呢?还有 , 在美国海军序列中 , F-35C和BlockIII型F/A-18E/F战斗机将各自发挥什么样的作用呢?我们不妨从以下几点进行分析 。

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F-35C战斗机
第一 , 美国将继续推进F-35C和BlockIII型F/A-18E/F战斗机的发展 。 在现阶段 , F-35C处于部署前最后的测试和完善阶段 , 预计到2020年代初期开始批量服役 。 BlockIII型F/A-18E/F战斗机仍然处于研发阶段 , 距离批量交付的日期尚早 。 因此 , 两款战机都将按既定计划向前发展 。 按照现在的进度 , F-35C战斗机将在2021年首先部署到“尼米兹”级航母上 , 接下来部署到“福特”级航母 。 在未来十年里 , 将有一半的“超级大黄蜂”战斗机是BlockIII型 。 其中 , 新生产的F/A-18E/F只占据一小部分 , 超过一半会从现在的“超级大黄蜂”战斗机中选择 , 然后升级到BlockIII型 。

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F/A-18E/F战斗机
第二 , 未来F-35C和BlockIII型F/A-18E/F战斗机将混合搭配使用 。 随着美国海军航母作战任务的不断调整 , 所面对的威胁也日益复杂 。 在发挥航母的战斗力方面 , 无论是第五代的F-35C隐形战斗机 , 还是经过多年考验的F/A-18E/F战斗机 , 都不能独自面对所有威胁、执行航母所赋予的所有任务 。 所以两款舰载战斗机将形成优势互补的局面 , F-35C、BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机和E-2D预警机、EA-18G电子战机一起协同作战 , 以应对航母将要遭遇的不断增长的威胁 。 比如说 , 让F-35C在隐身状态下执行深度打击任务 , “超级大黄蜂”战斗机在射程范围内提供空中优势;或者让“超级大黄蜂”携带F-35C无法携带的大型防区外武器 , 而F-35C负责空中掩护 。

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F-35C和BlockIII型F/A-18E/F战斗机将优势互补
第三 , BlockIII型F/A-18E/F将在部署初期占据优势 , 但F-35C隐形战斗机拥有更大的发展潜力 。 考虑到目前F-35C的造价和生产速度 , 它在早期部署阶段的发展可能不如BlockIII型F/A-18E/F战斗机 。 经过不断的优化 , F-35C的造价已经下降到一亿美元左右(第14批次只有约9440万美元) , 但是仍然比“超级大黄蜂”战斗机的价格要高 。 在生产速度上 , F-35在2019年的交付数量达到了134架之多 , 但美国只接收了其中的81架 , F-35C型更少 。 2019年10月28日 , 美国采购了114架F-35 , 其中为美国海军订购的F-35C的数量只有9架 。 所以无论是价格还是生产交付速度 , F-35C在未来数年里可能都无法和“超级大黄蜂”相比(部分BlockII型F/A-18E/F会直接升级到BlockIII型 , 费用也要低得多) 。 预估数据显示 , F-35C战斗机和BlockIII型“超级大黄蜂”的比例最初可能会是1:3 , 然后慢慢提高到2:2 。

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美国航母将会迎来世界上最先进的舰载战斗机
【F/A-18E/F推出Block III型,美国海军舰载战斗机将走向何方?】总之 , F/A-18E/F战斗机BlockIII型的推出 , 进一步强化了美国海军舰载战斗机的领先地位 。 BlockIII型的“超级大黄蜂”将会逐步取代现役的F/A-18E/F , 成为F-35C隐形舰载机的强力搭档 。 未来数年里 , 随着F-35C和BlockIII型“超级大黄蜂”战斗机的批量交付和服役 , 美国海军航母将会迎来世界上最先进的舰载战斗机 , 这是一个非常值得注意的地方 。
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