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架空战机介绍:X02SA“王者飞龙”单座多用途重型舰载战斗机

2022-08-28 10:19 作者:战术人形AK74M  | 我要投稿


X02SA“王者飞龙”单座多用途重型舰载战斗机

简介:X02SA是X02S的单座深度改进型。虽然两架战机的许多配件都可以通用,但可以说X02SA是完全重新设计的一个型号了。同时,他也是欧西亚国防高等计划研究局(DARPA)主导研发的第一型X02,能够完全融入IUN和欧西亚的作战体系

具体改进:

1.座舱与机背

与X02S不同,X02SA采用了单座设计;因此其座舱盖参考了X02A的设计;然而不管是X02A还是X02S,其座舱盖可以说都没有进行良好的隐身修形,座舱盖与机身之间的过渡设计也并不好,导致凭空多出来了一些给隐身带来不利影响的截面。

普通战机那堪称“脑水肿”的常规气泡式座舱,图为阵风
可以看出,虽然不是很严重,但X02S也有“脑水肿”的毛病
从这张图可以看出,X02S的座舱基本没有与机身的衔接设计--座舱后方不透明处与机背形成了一个毫无美感的钝角
X02A也是如此

因此,X02SA重新设计了座舱盖以及机背,在将舱盖缩小压扁的同时,优化了舱盖与机身的过渡设计;取消了一体化座舱盖的加强筋,使飞行员能够获得更好的视野,同时采用了新型玻璃材料,在保证结构强度的同时减轻舱盖厚度、重量。虽然价格更为昂贵,但这样的材料让X02SA能够克服F22A的老毛病而使用穿盖弹射。然而,为了优化隐身性能,机背高度也大大降低,减少了机内容纳电子元件的空间,不过因为单座的设计也增大了可用空间,所以实际上并无影响。也因为机背需要携带各种设备,一体化座舱盖修改为后开式。

重新设计的座舱盖与机背和图中X02A所示类似,可以看到改动之大

2.EOTS

X02SA修改了机鼻下方的EOTS设计,因为其原本的设计就像在机鼻下方安置了一个矩形鼓包,直接破坏了腹部的隐身设计;重新设计的EOTS与F35的EOTS类似,除了光学传感器之外并未有其它外露部件。同时,EOTS和EODAS的型号都得到了升级,分别被称为先进EOTS(AAQ50A)以及下一代EODAS(AAQ47 NG)

3.电视传感器

X02SA还取消了机鼻上方那个不明所以的IRST传感器(见上图X02S座舱盖前方四边形鼓包);它不仅与EOTS职能相重叠,还会增加机体正面的RCS值。取而代之的是TV-FSO-X高倍率电视传感器以及EODAS;EODAS安置于原IRST的位置,而电视传感器安置于座舱盖内载员舱因取消平显空出来的空间,其作为EODAS和EOTS的补充传感器,增强了X02SA的多维度目标识别与跟踪能力。

4.龙式主被动警告生存系统(DPAWSS)

除了新型激光告警传感器、有源干扰机、雷达告警传感器、电子对抗系统、箔条/热焰弹发射装置以及EODAS,X02SA还比X02S多了一种电子战手段—近程主动激光防御系统“Dragonbreath(龙息)”,它由CFA44上的“Cocytus”ECM模块发展而来;这种系统能够通过发射低功率激光来摧毁小型导弹的弹体或者致盲敌方飞行员。其安装位置为机身中部、机腹前部。激光发射透镜能进行上半球/下半球全向180度的旋转。与CFA44不同,得益于其较小的尺寸,它成为了X02SA的原生电子战模块之一。这些电子战模块被成功 的整合成一个综合电子战系统(IEWS)—

龙式主被动警告生存系统(DPAWSS)

“Cocytus”ECM模块

5.AN/APG-87(V)1有源相控阵雷达系统

由于X02系列的隐身性能因为机体设计的原因而相较于传统五代机(如F22、J20)不甚理想,因此,想要在这些与传统飞机的对抗中取得优势,就需要在传感器(雷达、红外双领域)方面拥有压倒性优势。上面已经讲过了X02SA的红外传感器,所以现在,我们将重点介绍它的雷达传感器。

AN/APG-87(V)1雷达系统是世界上第二款,也是最先进的一款机载综合雷达系统,其系统组成参考了他的前辈—SU57的N036有源相控阵雷达系统。

绿色部分为SU57的雷达天线分布,除了翼尖部分为电子战天线,其余都是N036系统的雷达天线。

该系统包括机鼻雷达罩内的AN/APG-87(V)1-M X波段有源相控阵雷达,拥有2100个世界最先进的T/R组件,并且使用了氮化钾雷达技术,且拥有新型雷达架构。

机鼻两侧还安装了两组AN/APG-87(V)1-S侧视X波段AESA阵列,每个阵列拥有528个T/R组件,同样使用了氮化钾技术。

该系统还包括两组AN/APG-87(V)1-L L波段AESA阵列,原本的打算是参考SU57对安装方式将其安装在前缘襟翼上,然而X02SA的前缘襟翼由于需要用作折刀翼的收纳舱门,没有足够的空间来安装雷达,所以不得已将其安装在了折叠鸭翼上;该雷达升级了探测距离和精度,不仅可用于探测隐身目标,还可用于火控引导,增加了X02SA的火力通道。

最后,作为一款采用了中央升力体布局的战机,尾椎雷达也不可能缺席,虽然其相对于SU57的尾椎较小,然而两边多出来的副尾椎弥补了这个缺陷。在主尾椎和两个副尾椎中的雷达阵列被统称为AN/APG-87(V)1-LT,都为L波段氮化钾AESA阵列,其中主尾椎的雷达可用于引导越肩发射的雷达弹,次尾椎的雷达则只能用于导弹逼近告警。同样,在两个次尾椎中还有电子对抗系统的天线,不过,在其与雷达频率相同时,两种天线都可用于电子对抗。

图为X02S的主次尾椎
可以看出相比于SU57的尾椎,X02的主尾椎很小。

6.航电架构硬软件升级

为了适应新的作战要求与进一步提升X02SA的战斗能力,而对X02SA的航电架构硬软件进行了重大升级。主要内容包括升级座舱显示器,换装容量更大的记忆存储系统,升级统,集成IUN标准Link22数据链,以及算力更强的新型ICP(集成核心处理器)。

7.ERGA-3000小涵道比自适应变循环大推力发动机

随着自适应变循环发动机(AETP)成为未来战斗机的标配,尽管欧西亚为F35研发的XA100和XA101的进度远远称不上可观,但DARPA的负责人已经迫不及待地要为新战机用上新技术了。所以,他们找上了普惠和通用,向他们要了AETP的技术打算靠自己的研究员“速成”一台不同于XA100和XA101的小涵道比发动机。该项目实际上在灯塔战争前,也就是2019年,就开始了;后来,在DARPA接收了创立者工业与爱尔吉亚航天局联合研发的X02S项目后,在X02S基础上研发的X02SA成为了变循环发动机的首装对象,为此,DARPA还邀请了X02的老东家们一起联合研制怎样将其适配到X02SA上。

XA100自适应变循环发动机

2022年,该发动机研制成功,并被命名为ERGA-3000。实际上,装在X02SA上的这款发动机和原项目中的发动机有所不同,它的造价更贵,但寿命更久、推力更大、重量更轻,可以说是是原项目发动机的“豪华版”。其最大加力推力200KN,无加力最大推力130KN,发动机总寿命4500小时以上,且耗油量降低30%,加速性提升40%,热管理能力和发电量翻1.5倍;这样的性能,能同时满足4发X02SA的电磁炮耗电需求以及机载电子设备耗电需求,并使得X02SA在空优挂载的情况下实现最大1.8M的超音速巡航、在满载的情况下实现最大1.2M的超音速巡航,作战半径由X02S的美标1050km增加到了美标1365km。

和之前的ERG-2000发动机一样,ERGA-3000发动机也装备了锯齿形三元矢量喷口,用以提高战机机动性以及降低尾喷口的红外特征。

8.自适应鼓包进气道

X02S拥有的DSI进气道早已成为世界先进战机特征之一;它的鼓包可以使附面层气流导开,避免集中吸入进气道,造成发动机喘振,而且鼓包内没有活动部件,结构重量很轻,且进气道与机身融为一体,无缝不增加RCS,鼓包反而还能更好的起到遮挡作用。但是它并不是万能的,在来流速度大于1.8马赫时, DSI的总压恢复系数就弱于矩形可调进气道等其它进气道,而这就会影响飞机的最高速度。

蚌式(DSI)与可调式进气道的总压恢复系数在不同马赫数下的对比图

DSI进气道的鼓包可以使附面层气流导开

为了解决这个问题,新的X02SA使用了自适应鼓包进气道技术;实际上,这个技术就是将DSI进气道中的鼓包的普通蒙皮换为了柔性蒙皮,使鼓包能随意改变形状,让气流在任何速度下都能被充分增压降速,这样,DSI进气道的“老毛病”就消失了。

9.新型HAVE GLASS VI涂层

随着时代的发展,越来越多的战机开始装备有源相控阵雷达与红外搜索与跟踪系统;既然“矛”在发展,“盾”当然也不例外。欧西亚空军已经为其装备的多种战机装备了几种不同的涂装,新装备的X02SA也在其中。

F22A的银白色镜面涂层,用于降低战机面对IRST时的可探测性
F22A的黑色镜面涂装
F35C的银白色镜面涂装
F35C的黑色镜面涂装
F16C的HAVE GLASS V涂层,可降低战机的RCS值。
欧西亚空军的SU35S也装备了HAVE GLASS V涂层

不过,X02SA的HAVE GLASS VI涂层更加高级。这种涂层是一种多颜色涂层,对常规部队这或许是一种“多余”的功能,但对装备X02SA的王牌们来说,这种特性使他们能够在保留自己个性涂装的同时升级涂层。除了可有可无的观赏性,HAVE GLASS VI涂层还拥有比HAVE GLASS V涂层更加优秀的吸波效果或者说降低RCS值的效果。它同样能够降低战机的红外特征(虽然不同颜色的效果不同)以及提供一定的高能激光防御能力。

10.机体材料

X02SA使用了一种新型复合材料,该材料是DARPA根据一种从不明遗迹中挖掘出来的材料制成的;其强度、重量以及一些其它数据相比于之前的复合材料都有较大提升,一般的X02SA即便和之前的X02S一样在机体中使用了30%的复合材料,空重也降低了一吨,同时能支持X02SA进行最高15G的稳定盘旋。而有一架特殊的机号为22-0032的X02SA,它的复合材料使用率达到了惊人的45%,空重降低了1.4吨,最大过载达到了17G。可以说,X02SA是专为王牌设计的飞机。

11.舰载化

X02SA为了满足王牌们进行多域部署的作战需求,重新再加上了“舰载”这一设计指标。实际上,这项修改十分轻松,毕竟本身X02A就拥有舰载能力。这样,所做的所有改动就只有:

1.装备着舰尾钩

2.增强起落架结构强度同时将前起落架修改为弹射式

3.机体材料及涂层增强抗腐蚀能力

当然,设计人员也费了些心思让这些修改不至于太过增重。

12.光传飞控

X02SA的传统数字电传飞控被新型光传飞控“光晕”所取代,其重量相比复杂的电传飞控更加轻便,同时提高了单位时间信息传输数据量;抗电磁干扰能力更强,且不易因短路而引起火灾。

13.新型武器

作为X02S的改进型,X02SA也获得了不少新武器及配套挂架。同时,得益于材料问题的解决,内后掠主翼得以多出四个重型挂架。

下面为具体内容 PS:只介绍新增武器,不包括老的。

1.SUU96挂架以及LAU151和LAU152发射导轨:都具有隐身设计,可进行弹射/滑轨双方式发射,可称为隐身挂架。其中LAU151为轻型导轨,用于挂载格斗弹,LAU152为重型导轨,用于挂载中距弹。

2.AIM9X Block lll红外格斗弹:升级了红外导引头以及发动机,能进行“先发射,后锁定”。

3.HAVE DASH lll隐身红外格斗弹:基于导弹外挂的情况,DARPA决定为X02SA开发一种隐身红外格斗弹;他们选择了与AIM132 ASRAAM布局最为相似的、被砍掉的HAVE DASH ll作为原型,去除了雷达导引头,修改了一些气动外形,再换上现代电子设备,就诞生了HAVE DASH lll


过去的HAVE DASH ll

4.“暗火”M隐身雷达中距弹:本身,暗火作为常规固体火箭发动机的导弹,其性能已接近极致;这次的改进只是更换了AESA导引头,升级了弹道规划系统,加装了推力矢量喷口而已。

5.“星火”M隐身超音速反舰导弹:升级了复合制导方式和智能化的多模导引头,可在飞行中自主规划路径规避无关舰船,同时提升了导弹的抗干扰能力。

6.“弧光”M电磁炮:提高了其电转化率,降低了耗电量,同时优化了机械伸缩结构,减轻了炮重。除了常规的高爆破甲两用弹外还增加了火箭增程弹以及编程引信破片弹。

7.GBU53B“风暴破坏者”(stormbreaker)炸弹:

该炸弹的导引头以三种模式工作,以提供最大的操作灵活性:
·毫米波雷达检测和跟踪目标。
·红外成像提供了增强的目标识别能力。 
·半主动激光使武器能够跟踪机载激光指示器或地面上的激光指示器。

其重量刚刚超过 200 磅,但弹头配备了聚能射流、破片和爆炸装药效果,以及延迟智能引信的选项。射程很长,而且它的冲击力很强大——它可以击中 40 多英里外的移动装甲目标。

它还具有网络功能,能实现A射B导。

8.GPAW(全球精确攻击武器):JDAM的继任者,实质上是加装增程发动机的JDAM。

9.PL15雷达中距弹:略

10.PL10C红外格斗弹:PL10的改进型,改进同AIM9X Block lll

11.MQ45C“罪恶之囊”无人机:CFA44携带的无人机的改进版本,拥有脉冲激光炮。

12.隐身脉冲激光吊舱:外形类似F22A装备的IRST吊舱

13.隐身副油箱:略

14.GAU22/B 25毫米加特林机炮:用于替换原X02S毁伤不足的M61机炮,可发射近炸引信炮弹。相比F35A的GAU22/A进一步压缩了重量及体积。

F22A携带IRST吊舱与隐身副油箱

15.微型自卫弹药(MSDM):一种尺寸类似ADMM的拦截弹药,专用于主动防御,可挂载于舱门挂架上。

16.AGM88G增程型先进反辐射导弹((AARGM-ER):AARGM-ER沿用了以前的战斗部和制导系统及软体部分,但重新设计了控制部分和采用了新的更粗的292毫米直径的火箭发动机,通过采用边条翼、X型尾舵,大幅度减少了飞行阻力。其最大射程300km+,最大速度4马赫。

17.MK54 MOD 2 高空反潜战武器能力(HAAWC):HAAWC是一种可全天候使用的附加套件,使MK54鱼雷能够在战时巡航高度下投放。

18.AGM187A 联合空地导弹-固定翼 (JAGM-F):AGM179导弹的改进型,长度增加了约30厘米,重量增加了41.5kg,增大了弹径,射程由8km增加到了24km,压缩空气弹射挂架发射。

上为JAGM-F,下为JAGM

19.高超音速进攻性(HALO)反舰导弹:最大速度5-6马赫,射程8-900km。

HALO反舰导弹

20.联合新型空对空导弹(JNAAM):本质上为“流星”导弹换装AESA主动导引头

联合新型空对空导弹(JNAAM)

14.空战AI

X02SA拥有一个“无垠之地”(zone of endless)空战AI的子系统,其拥有自动驾驶、帮助飞行员进行RCS管理、分析敌机、联网搜索情报的能力。同时,它也能操控无人僚机进行作战。

15.软管空中加油装置

由于全球部署的需求以及其本身为舰载机的客观事实,所以X02SA将原来的硬管加油装置更换为了软管加油装置。平时加油装置如F35B一般收纳在驾驶舱右侧,加油时才会伸出受油管。

 (完)

机体数据


  • 长度:21.84米(71.65英尺)

  • 翼展两种状态

  • 展开外翼:18.3米(60.04英尺)

  • 外翼收起:11.54米(37.86英尺)

  • 高度两种状态

  • 展开外翼:4.36米(14.30英尺)

  • 外翼收起:3.42米(11.22英尺)

  • 重量:13700公斤

  • 发动机:2× ERGA-3000

  • 战斗半径:1365公里

  • 最高速度:>Mach 2.5(3,063+ km/h;1,903+ mph;1,654+ kn)


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