F-35 Lightning II閃電二式的未來評析

cobrachen

原帖由 b_1002000 於 08-8-29 10:16 發表


40000磅是F-35B STOVL的舉升風扇(Lift Fan)+後方噴嘴的總推力喔~~~
而且目前普惠PW F-135和通用動力GE F-136的推力都還未達40000磅~~~

今年稍早公開的就已經超過了，而且是PW的發動機本身的推力，和風扇無關。這個超過還不是一兩百磅的差距而以。

而且這個推力還是有可能繼續增加的。

b_1002000

不過說著說著,F-35C的機身中段現身囉~~~

b_1002000

原帖由 cobrachen 於 08-8-29 10:13 發表
這個部分你需要更新了。三萬五千磅等級是1990年代中期到後期的數字，2000年前後開始的是三萬九千磅等級，而現在你到網路上找一下，會看到四萬磅等級。

你當然可以說，這樣還是比較低，不過，今年稍早AWST曾經在一篇文章當中提到一個之前達到的推力數字，而這個數字確定比四萬磅要高。你應該可以搜尋到這個數字。

推重比是一個80年代許多廠商在玩的數字，這個數字有很多變化在背後的。不能只當她是一個不變的數字，這就像是Su-27的高航程和高運動性是不會同時出現的。

推重比當然不是戰機性能的唯一指標,但仍是可參考的數據之一!洛馬公司推銷F-22A不也強調該機的超高推重比?但這類匿蹤戰機受到彈艙的外形影響,正面空氣阻力大於一般戰機甚多,油耗更遠高於一般戰機!

F-22A由於雙發動機超過70000磅的大推力加持,推重比仍屬全球戰機之冠!但F-35系列就差遠了,就算PW F-135或GE F-136推力超過40000磅,受限於機體空重等因素仍無法保證該機的性能可以媲美目前現役的西方第4代或俄羅斯4代半的機種(如Su-35BM)!而前面提到機體構形和機翼後掠角度皆有影響.......

Su-35BM


[ 本文章最後由 b_1002000 於 08-9-5 21:17 編輯 ]

cobrachen

原帖由 b_1002000 於 08-9-1 12:16 發表
推重比當然不是戰機性能的唯一指標,但仍是可參考的數據之一!洛馬公司推銷F-22A不也強調該機的超高推重比?[q/uote]

廠商宣傳當然還是會將這一點放進來，但是這一個指標的變化性太大，一般在判斷飛機的性能優異與否時，只能作為概略性的參考，不像過去80年代的資料動不動就把推重比當作一個恆定不變的數字在對比。

[quote]但這類匿蹤戰機受到彈艙的外形影響,正面空氣阻力大於一般戰機甚多,油耗更遠高於一般戰機!

我實在不知道你究竟是怎麼去看的，或者是真的以空氣動力的角度去思考。飛機的阻力不是只有正面截面積會去影響到，如果你找過去的飛機資料，美國當年研發F-102的時候只改了一個地方就可以超音速，而這個地方還不會改變飛機的最大正面截面積，也不會改變機翼的面積和翼展等等。

就算是因為彈艙的關係導致飛機的表面積較高，使得摩擦阻力較大，但是，飛機的阻力不只一種，音速以上和以下，影響最大的阻力又不相同，你不能只看一種狀況來決定。而且，光是這樣看也無法判斷零升力阻力係數的可能大小。因此，後面的耗油是不是一定比較高，也就無法得知。

F-22A由於雙發動機超過70000磅的大推力加持,推重比仍屬全球戰機之冠!但F-35系列就差遠了,就算PW F-135或GE F-136推力超過40000磅,受限於機體空重等音速仍無法保證該機的性能可以媲美目前現役的西方第4代或俄羅斯4代半的機種(如Su-35BM)!而前面提到機體構形和機翼後掠角度皆有影響.......

我先問問你，機翼後掠角度的影響是什麼呢？或者說，機翼後掠角度差異比較顯著的設計觀點是什麼呢？

其次，F-35的設計上是以什麼樣的任務型態以及運動性能為主呢？這一點不能忘記。

好像是Mick Spike在他的一本書上（Design for the Kills的樣子）提到，F-16已經是戰鬥機運動性設計的一個相當高的代表作，後面出來的飛機在許多運動性能上面只能稍微超越，但是無法像F-16與前一代的設計之間帶來的大幅差異。

在JSF剛剛得標的時候曾經有一篇文章提到關於F-35的設計，包含這架飛機在不作大幅修改下，就可以達到20G的瞬時運動能力，可是受限於飛行員的承受力，實際上是不能有這種狀況出現的。如果說70年代就開始進入氣動設計階段的F-22可以不用開後燃器就加速超過音速（不是單單維持長時間超音速飛行），比他後展開的F-35有什麼理由在這些方面的表現一定比較差？而且，結構的重量和氣動的設計上，是不見得有高重量就是高阻力的等號。

舉一個老飛機的例子，很多人都會說氣冷發動機的螺旋槳飛機阻力較大，這也是基於簡單的去看正面截面積大小的判斷，可是仔細設計之下，氣冷發動機的阻力一樣可以減小到比設計較差的液冷發動機還低的程度。英國的海怒火是現在競速機的前幾名的常客，他的外型因為阻力已經蠻低的，因此後來的改進上都不去動他，以免有反效果出現。

cobrachen

有一個前面提到的觀念，簡單的說明一下。那就是匿蹤飛機的彈藥攜帶數量是不是對作戰效果一個很大的影響？

持負面影響看法其實很正常，因為這是受到過去歷史的影響，也可以說，過去的飛機都標榜載彈量要大，威力才大，所以持續到現在也是這樣的看法。

而這樣的看法是來自於過去的炸彈是沒有導引的，丟出去之後就要看上帝決定讓他往哪裡飛，為了達到預定的破壞效果，需要多丟幾枚，或者是用較大的威力去補償這個中間產生的誤差。而大威力的彈藥小飛機很難攜帶，因此多帶幾枚就成為比較常見的選擇。

可是，對同一個目標多丟幾枚不見得有效果，這可以用美國再越戰期間對北越三座大橋累積數年的持續轟炸，以普通炸彈一次上百枚甚至無法讓橋樑中斷交通超過一個月，真正把橋樑炸斷是到雷射導引炸彈使用之後（光學的3000磅導引炸彈的效果也不太好），才能夠順利的破壞。原因在於，一些結構強化的目標，必須在關鍵點上引爆才能夠有效的破壞。另外一個例子是沙漠風暴的時候，伊拉克的強化機堡必須用兩千磅雷射導引炸彈才能夠穿透頂層，美軍曾經因為兩千磅雷射導引炸彈用完，補充不及的時候，改用五百磅的導引炸彈，結果在機堡上面彈開，伊拉克以為那些機堡特別堅固，就把飛機集中躲到那些機堡去。等到美國的兩千磅炸彈補充之後，這些機堡就一個接一個被摧毀。

從這些例子來看，對於目標的破壞要達到預計的效果，一個是撞擊點的誤差，一個是彈藥的穿透力，對大多數堅硬目標來說，只要能夠穿透，即使爆炸威力不是很大也可以有效的加以損傷。現在不考慮多於廣面積軟性目標的涵蓋範圍，那是另外一個課題。

而冷戰結束之後另外一個需要考慮的部分是對於周邊物體破壞力的降低，也就是說，目標被摧毀但是週邊的物體不能也跟著遭殃。而這時候，大型炸彈反而變成很不合適，可是，炸彈的穿透力有一部分來自於他的重量所提供的能量，以及彈殼本身的強度，使得彈藥在穿透的過程當中不至於損毀無法引爆。這樣一來，小型炸彈可以滿足前者，但是對於受到保護或者是建築物的破壞力就堪慮，這也是美國在伊拉克與阿富汗的經驗：500磅的威力在某些場合可能都太大，可是更小的彈藥可能連普通建築都無法有效破壞。

如果以美國所發展的小直徑炸彈SDB的性能要求來看，在穿透力上面需要與高重量的彈藥同級，能夠解決這一點的話，也就表示上面提到的兩個需求能夠一併解決，那麼，剩下的另外一個要解決的需求，就是撞擊點的誤差。

而這個發展就是從越戰引用電視，紅外線或者是雷射作為炸彈導引的理由，過去需要10枚無導引炸彈，利用各自的誤差和爆炸威力範圍的交集來摧毀一個目標，如果誤差能夠大幅縮小，那麼使用的彈藥數量可能可以降低到兩枚，如此一來，需要的彈藥數量可以大幅降低，或者是出動的飛機架數可以降低，或者是一架飛機一次可以對付的目標數量可以增加。

精確度愈高的炸彈，摧毀相同目標需要的數量就愈低，假如加上足夠的穿透力，一枚小型導引炸彈也就能夠完成過去需要一千磅或者是五六枚才可以達到的效果，那麼，也就沒有彈藥攜帶量不夠的問題了。

而匿蹤飛機特別需要這方面的技術發展，也才會激發目前的發展方向。

b_1002000

原帖由 cobrachen 於 08-9-5 11:05 發表
在JSF剛剛得標的時候曾經有一篇文章提到關於F-35的設計，包含這架飛機在不作大幅修改下，就可以達到20G的瞬時運動能力，可是受限於飛行員的承受力，實際上是不能有這種狀況出現的。如果說70年代就開始進入氣動設計階段的F-22可以不用開後燃器就加速超過音速（不是單單維持長時間超音速飛行），比他後展開的F-35有什麼理由在這些方面的表現一定比較差？而且，結構的重量和氣動的設計上，是不見得有高重量就是高阻力的等號。

F-35系列的最大G值是7G~~~  而且美國空軍目前想增加F-22A的數量,對F-35A的需求卻不見提高~~~

F-35系列有一點是比F-22A進步,就是機身表面匿蹤塗料的噴塗效果更精確,因為該機對重量控制要求"異於常機"~~~

b_1002000

原帖由 cobrachen 於 08-9-5 11:28 發表
如果以美國所發展的小直徑炸彈SDB的性能要求來看，在穿透力上面需要與高重量的彈藥同級，能夠解決這一點的話，也就表示上面提到的兩個需求能夠一併解決，那麼，剩下的另外一個要解決的需求，就是撞擊點的誤差。

沒錯,但目前美軍只公佈了F-22A彈艙填裝SDB小直徑炸彈的照片,尚未公佈F-35系列的相關照片,所以F-35究竟能填裝多少SDB還是疑問~~~

b_1002000

原帖由 cobrachen 於 08-9-5 11:05 發表
我先問問你，機翼後掠角度的影響是什麼呢？或者說，機翼後掠角度差異比較顯著的設計觀點是什麼呢？

其次，F-35的設計上是以什麼樣的任務型態以及運動性能為主呢？這一點不能忘記。

在您提出這兩個問題之前,不妨也考慮一下F-35系列未來的價格~~~

目前的F-35B STOVL已經漲價到6000萬美金,未來有可能會漲到8000萬美金,這樣的價格如果買到的只是一個垂直起降的匿蹤超音速飛行平台,不如買UAV無人機算了~~~

cobrachen

原帖由 b_1002000 於 08-9-5 20:25 發表


F-35系列的最大G值是7G~~~  而且美國空軍目前想增加F-22A的數量,對F-35A的需求卻不見提高~~~

你知道美國海軍自己的F/A-18的G限是7G，而出售給其他國家的是9G，原因何在嗎？

提示：使用年限。

今年6月美國海軍發出的消息是，他們目前不能夠在航艦上操作的F/A-18C/D的數量在持續增加，部分出海的聯隊得要回去使用A+，這些塑膠蟲的結構已經不堪使用嗎？也不是。

F-22的需求量一值在增加，但是F-35沒有，這是事實，但是，請回顧一下，美國空軍最初規劃的數量到現在實際拿到的，這個之間的差距有多少？而這個縮減並不是因為美國空軍或者是美國整個國家戰略的調整之後，導致對於F-22的需求真正降低到目前的水準。這是兩回事。

F-35系列有一點是比F-22A進步,就是機身表面匿蹤塗料的噴塗效果更精確,因為該機對重量控制要求"異於 ...

不是。這是一個整體性的發展。大概是在2004年前後美國第一次比較清楚公開他們對於匿蹤塗料配方和使用上的改進，原先的材料一桶5加崙，要兩個大男人才能扛起來，當時使用在B-2上的，整個重新塗漆的程序需要60個小時，新的材料重量降低非常多，施工時間降低到1/3的樣子（需要把當時的文章找出來複習一下）。

cobrachen

原帖由 b_1002000 於 08-9-5 21:28 發表


在您提出這兩個問題之前,不妨也考慮一下F-35系列未來的價格~~~

目前的F-35B STOVL已經漲價到6000萬美金,未來有可能會漲到8000萬美金,這樣的價格如果買到的只是一個垂直起降的匿蹤超音速飛行平台,不如買U ...

首先一個最簡單的概念：價格會跟隨產量而有所改變。

第二個對於軍用產品的價格的概念是，計算的方式不同導致的單機成本變化非常大。如果你把美國空軍的報價書，預算書，GAO自己的計算，其他智庫的相關研究拿出來比較一下，你會發現就算生產數量大致相等，他們給予的成本會有顯著的不同。

即使是美國政府在計算上面也會因為復入的條件差異而有明眼的高低之分。譬如說，研發費用要不要放？生產機件購買與裝設的費用要不要算進去？如果算進去，是要把最初的成本分攤到生產的每一年，還是起先幾年？每年生產機具的成本衰減要不要列入計算？列入多少年？

即使是目前已經量產的飛機都會因為採購的方式而有不同的報價，是不能以單一數字斷定的。