Question

JAS-39战斗机的设计特点

Answer 1

JAS-39为了获得最佳的翼身融合效果，采用了中置机翼布局，这样也使外挂物获得了良好的地面间隙。而一般来讲，外挂物的地面间隙一直是小型飞机的一个不好解决的问题。由于采用中置机翼，JAS-39飞机的主起落架安装在机身上，另外，为了与主翼获得最佳的气动力耦合前翼要具有一定的安装角。JAS-39“鹰狮”采用切角三角翼，锯齿形前缘，后掠角45°。增升装置由两组前缘襟翼组成，通过全权限三余度电传飞行控制系统与飞机的升降舵相连。大迎角时，前缘襟翼下偏，可以延迟机翼失速。后缘襟翼向下偏转时，可以使飞机抬头，从而提高飞机的机敏性。这一点与传统的纵向稳定飞机不同，对于纵向稳定的飞机来讲，后缘襟翼下偏会使飞机产生低头力矩。全动鸭翼也是切角三角形，前缘后掠角43°。
JAS-39“鹰狮”的布局形式的优点之一是，通过同时偏转鸭翼和升降舵可以产生直接升力。差动地偏转鸭翼可以产生侧向力，结合方向舵的偏转，可以产生直接侧力，而不用改变飞机的航向。在使用航炮进行空对空攻击的时候，或对地面目标投放非制导武器的时候，这种“非耦合”的飞行模式是非常有用的。 在JAS-39飞机的设计过程中，通过广泛的采用新技术和先进的计算机模拟技术，实现了飞机的减重，其中复合材料的使用量占到机体结构的25%~30%。碳纤维复合材料主要用于蒙皮和翼梁、尾翼、升降舵、起落架舱门和一些检测口盖。蒙皮不是胶接在支持结构上，而是采用沉头螺钉安装的，为消除整体油箱的漏油现象，在接触处采用了密封材料。据估计，JAS-39飞机共有紧固件大约100,000个，在机体结构中，按成本来计算，机加件占到15%左右。
按照现代飞机的制造工艺，JAS-39飞机的机体结构分为几个部件进行制造，其中机翼分为7个部件，机身分为3段，3段机身在总装阶段被永久的连接在一起，这样可以消除传统的过渡连接所产生的重量增加。中段机身又分为3个部件：机炮舱、起落架段和机身安装段。机翼的弯曲力矩通过3个小间距的隔框传向机身，只在前缘翼根处有一个辅助安装节，考虑到三角翼的翼根弦长较长，这种设计是令人惊奇的。其原因是，主机身隔框受主起落架舱和发动机检测门的限制。F404发动机是从机身下部装拆的，这是为了在拥挤的航母上方便地更换发动机。这种情况迫使萨博公司设计了一个强度很高的翼根加强筋，将机翼的弯曲力矩集中传递到机身上。 JAS-39通过对座舱显示和操纵系统的仔细设计，大大减轻了飞行员的工作负荷，明显地提高了飞机的作战效益。座舱的核心部件是爱立信公司的EP-17显示系统，采用了3个120mm×150mm的多功能下视显示器（HDD），1个凯瑟公司（Kaiser）的宽角全息平视显示器（HUD）。3个单色的下视显示器（HDD）是完全相同的，可以进行互换。在飞行过程中，显示器的功能可以进行调整，以适应不同的飞行阶段或作战任务的需要。左侧的HDD一般显示飞行数据，包括HUD上的数据和其它的自卫设备与传感器上的数据；中间的HDD显示计算机生成的周围区域的地图，叠加有战术信息；右侧的HDD显示来自雷达、前视红外和武器传感器的目标信息。
HDD虽然以现有的电视技术为基础，但其性能得到了较大的提高，可以在光线较差的条件下提供高质量、高清晰度的画面。根据瑞典空军的要求，在以后的飞机上还可能采用彩色显示器。在HDD中采用衍射光栅，可以获得高亮度的图像。HUD的视界为28°×22°，即可提供计算机生成的武器瞄准符号，也可提供光电系统（如前视红外设备）生成的视频图像。座舱显示的所有信息可以记录在标准的磁带上，以供飞行员查询。
为了进一步减少飞行员的工作负担，“鹰狮”飞机采用了手控油门驾驶杆，雷达和武器的所有操纵按钮都放置在油门-驾驶杆上。Saab公司对中置和侧置驾驶杆都进行了研究，最后选择了中置小型驾驶杆。这种驾驶杆，在需要的时候，可以用右手或左手操纵。在“鹰狮”飞机的航电系统内，总共有40多台爱立信公司的D80计算机，这些计算机通过三余度的MIL-STD-1553B数据总线连接在一起：一条总线用于飞机的基本数据和飞行数据，一条总线用于座舱显示和雷达，一条总线用于战术和武器信息。后续批次的飞机和出口型飞机都具有5条数据总线。采用5条数据总线，可以使每一条数据总线的“负荷”维持在较低的水平。 JAS-39是作为空中优势战斗机进行设计的，但在首次进入服役时却是作为攻击机使用的。执行对地攻击任务的时候，“鹰狮”飞机可以携带多种武器，主要是Hughes公司的AGM-65A/B‘‘幼畜”（Rb75）空-地导弹和DWS-39防区外子母小炸弹散布器。“幼畜”导弹是经过实战检验的电视制导导弹，射程约3km，携带57kg的战斗部，用于攻击坦克和其它装甲目标。DWS39是不带动力的，其射程取决于发射条件，投放之前，将目标的数据传输给武器，由惯导系统对武器进行制导和控制。子弹药可以是24枚反跑道炸弹、96枚集束弹、120枚反坦克地雷、504枚SB44小炸弹或1,848枚M42GP小炸弹。非制导武器包括80kg的M50炸弹、600kg的M60炸弹和ARAK70火箭弹。
执行反舰任务时，“鹰狮”飞机的主要武器是Saab公司的Rbs-15F反舰导弹。该导弹携带200kg半穿甲爆破战斗部，射程90km，中段采用惯性制导，束段采用主动雷达制导。为了自卫，“鹰狮”飞机装有电子对抗设备，包括雷达告警接收机和电子对抗系统，电子对抗系统由安装在翼下挂架内的箔条/曳光弹散布器、拖曳式雷达假目标和干扰机组成。在执行侦察任务时，所有的传感器和照相设备都采用外挂安装。
瑞典曾希望发展Rb71超视距导弹的后继型，但是经过若干年的工作以后，最终决定采用Hughes公司的AIM-120中程空对空导弹AMRAAM（先进中距空空导弹）。重要的一点是瑞典空军被允许进行导弹的飞行试验。由于瑞典空军只订购了100枚AIM-120导弹，所以“鹰狮”飞机还可能采用“流星”空空导弹。“鹰狮”飞机的出口型,也可能采用Meteor导弹，因为Meteor导弹与AIM-120导弹具有互换性，只需进行少量的软件更改。这两种导弹都具有区分不同目标的能力，使用数据链和惯性制导，以便在发射后尽可能长时间地保持隐身。数据链用于更新关于目标的信息，这些信息可以通过本机或其它飞机（如其它的“鹰狮”飞机或S100B预警机）提供。短距攻击时，“鹰狮”飞机可以携带AIM-9L和AIM-9J“响尾蛇”导弹。在机腹左下方的整流罩内装有27mm的Bk27“毛瑟”机炮。 JAS-39飞机的航电设备是由爱立信（Ericsson）公司设计和制造的，然后由萨伯（Saab）公司进行了综合。与Saab-37“雷”的航电设备相比，有了巨大的改进。采用了爱立信/费伦第公司（Ericsson/GMAv）的PS-05雷达，数据处理能力为“雷”飞机的PS-46/A雷达的3倍，但体积只有后者的60%，重量只有后者的50%。PS-05A是一种多工作模态脉冲多普勒雷达，采用缝式波导平面阵列天线，液冷行波管发射机。通过使用复杂多变的波形和高中低的脉冲重复频率，实现了各种任务所需的多种工作模式。为提高分辨率和实现远距离目标的探测，使用了频率调制脉冲压缩。
雷达的工作模式是由软件控制的，主要包括下列内容： 空对空：远程搜索与跟踪；多目标边搜索边跟踪；短程宽角搜索与跟踪；航炮与导弹的自动控制。 空对面：搜索与跟踪；地面与海面目标的边扫描边跟踪；高分辨率绘图；空对面测距。 采用全部可编程的信号与数据处理器，具有良好的电子抗干扰能力和适应未来发展的灵活性。 PS-05A灵活的波形避免了雷达测距的不准确性，也使每一工作模式下的性能得到了优化。平面天线阵扫描时产生的旁瓣很少，降低了对干扰的敏感性，也提高了雷达的效率。雷达也能适应制导中距空对空导弹（如AMRAAM先进中距空空导弹和“流星”导弹）的数据传输要求，由于采用了模块化设计并具有机内自检测功能，雷达具有良好的适用性和较低的维护费用。它采用新型的主动相控阵技术，其中使用了1,000多个发射/接收单元。为了扩大雷达的方位角，天线安装在一个活动的底盘上，可以明显地增加雷达的扫描范围，这种设计方法在相控阵雷达中是比较独特的。采用AESA技术改进雷达的目标探测和跟踪性能。
瑞典空军一直使用的是战术仪表着陆系统（TILS），这种系统不但已经过时，而且使用费用昂贵，不适用于分散的战时机场。为此需要研制一种系统，完全依靠机载传感器和机载设备，能够引导飞机至任何机场并保证在全时间、全天候条件下安全着陆。新系统采用了两种为“鹰狮”飞机研究的新技术，即新型综合导航系统（NINS）和新型综合着陆系统（NILS）。另外，如果飞行员需要，NINS也可以使用传统导航设备的信息，如测距装置（DME）、甚高频全向信标（VOR）和塔康系统（TACAN）。