F-111战斗轰炸机

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F-111“土豚”(英语:F-111 Aardvark)是一款由美国通用动力于1960年代时开发制造、美国空军与海军联合参与设计案的成品多用途中距离战斗/攻击机。当时空军的设计需求是一架能够全天候、以低空高速进行远程攻击的战术轰炸机,而海军的需求则是一架能够长时间滞空的舰队防空用拦截机。但是开发中的许多问题导致舰载拦截机版本的设计(F-111B)没有实现,F-111最后仅为空军采用。[1] 
中文名称
F-111战斗轰炸机
英文名称
F-111 Aardvark
前型/级
F-105D
研制时间
1992年
服役时间
1967/7/18
国    家
美国
首次飞行
1964/12/21
退    役
1996年7月26日
机    型
拦截/歼击轰炸机
生产公司
通用动力

F-111战斗轰炸机发展沿革

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F-111战斗轰炸机研制背景

F-111是通用动力公司研制的超音速战斗轰炸机,也是世界上最早的实用型变后掠翼飞机,主要用于夜间、复杂气象条件下执行遮断和核攻击任务。F-111A型机于1967年交付使用。1996年7月26日F-111退役。60年代初,美空军要示研制一种以对地攻击为主的超音速战斗机,取代F-105,海军要求研制一种以舰队防空和护航为主的战术战斗机。当时美国防部要求在装备发展过程中减少机型以节约经费,最后决定在新发展成功的变后掠翼技术的基础上,研制能同时满足空、海军要求的通用战斗机F-111。[1] 

F-111战斗轰炸机研制过程

为满足空军和海军的不同作战要求,美国防部决定研制A、B两种型别,因此出现了以对地攻击为主的空军型F-111A和以对空截击
F-111战斗轰炸机 F-111战斗轰炸机
(即舰队防空和护航)为主的海军型F-111B。前者的主承包商是通用动力公司,于1962年开始设计,生产了18架A型机原型机,1964年12月第一架原型机试飞,1967年10月首批生产型正式交付使用;后者主要由格鲁门公司研制,生产了5架B型机原型机,1965年5月第一架原型机试飞,但因结构超重,性能达不到要求,加之导弹火控系统的研制也遇到困难,最后于1968年停止发展,海军取消订货。从此,F-111成了纯粹的空军型飞机。先后有A、B、C、D、E、F、K和FB-111A等主要战斗型别,总共生产了562架。实际上在562架中应包括10个型别[2] 

F-111战斗轰炸机参数

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F-111 F-111
基本数据
乘员
2(飞行员和武器系统操作员)
长度
73英尺6英寸(22.4米)
翼展
展开: 63英尺(19.2米)
掠后: 32英尺(9.75米)
17.13英尺(5.22米)
翼面积
展开: 61.07平方米
掠后:48.77平方米
空重
47,200 磅(21,400公斤)
载重
82800磅(37600公斤)
最大起飞重量
100,000磅(45,300公斤)
发动机
2× 普惠TF30-P-100 涡扇发动机
推力
17,900 磅(79.6千牛)×1
加力推力
25,100磅(112千牛)×1
性能数据
最大速度
2.5 马赫(1,650英里,2655公里每小时)
作战半径
1330 英里(1,160海里,2140公里)
转场航程
4,200英里(3,700海里,6760公里)
实用升限
66000英尺(20100米)
爬升率
25890英尺/分(131.5米/秒)
武器装备
机炮
1× M61 Vulcan20mm机炮(0.787 in)
9个外挂点(8×翼下,1×机身引擎之间)
各类自由落体通用炸弹
BLU-109
“宝石路”激光制导炸弹
BLU-107跑道炸弹
GBU-15
AGM-130
[3] 

F-111战斗轰炸机设计特点

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F-111战斗轰炸机外形设计

F-111A采用了双座、双发、
F-111战斗轰炸机
F-111战斗轰炸机 (8张)
上单翼和倒T形尾翼的总体布局形式,起落架为前三点式。最大特点是采用了变后掠机翼,这是该技术首次应用于实用型飞机。F-111A机翼采用可变后掠翼、悬臂式上单翼,无上反角。翼型为NACA64A系列,带有常规机翼负扭转(外洗,向翼尖方向减少迎角)。有5根翼梁,前后缘间、从翼根到翼尖为整体壁板蒙皮,前后缘采用蜂窝夹层。可动段上有全翼展前缘缝翼和后缘双缝襟翼。中央为4.2米长的D6AC特种钢制成的盒形长梁,各由一根直径21.6厘米、长50厘米的枢轴与两个外翼连接。通过液压作动筒改变后掠角。国家航空航天局(NASA)对变后掠翼进行了十多年的研究后在F-111上了应用。变后掠翼的优点是可以改善超音速飞机的起落性能,兼顾高、低速之间的气动要求,扩大飞机的使用范围。F-111A的机翼后掠角变化范围为16-72.5’。起飞时为16’,着陆及亚音速巡航时为26’,高、低空超音速飞行时可选用72‘5’以下的适当角度。两个活动的外翼间靠一根长4.2米长的盒形梁相连接,飞行员通过液压系统控制它们的后掠角度变化。[1] 
尾翼采用普通悬臂式后掠
F-111三面视图 F-111三面视图
尾翼。除水平尾翼翼尖和垂直尾翼中段外,均采用蜂窝壁板。差动式全动平尾,可起副翼和升降舵作用。平尾与机翼在全后掠时形成三角形翼,间隙约25.4厘米。全动式平尾除控制俯仰外,并可差动与扰流板配合进行横向操纵。[1]  机身为半硬壳式金属结构,基本结构材料为铝合金,蒙皮为蜂窝夹层壁板。在载荷集中和高温部位采用了合金钢和数合金。
F-111在生产潮使用中不断改进。由于F-111是最早采用变后掠翼技术的实用飞机,难免有不成熟之处,先后出现过结构超重使飞机性能达不到预定指标,在飞行中因机翼转轴接头下板断裂造成毁机事故;多次发生发动机加力燃烧室熄火,以及进气道节流引起发动机喘振等。 这些问题,在后来的型号发展中都逐步得到了解决。

F-111战斗轰炸机动力设计

F-111A型机装两台TF30-P-3加力涡轮风扇发动机并列装于后机身内。单台推力5650公斤,加力推力9500公斤。燃油箱总载油量为14515千克,还可以进行空中加油,受油口在座舱后的机身顶部。进气道位于机身中部的两侧,进气道装有1/4圆锥形调节锥,由计算机控制,设有附面层隔板和扰流装置。F型机改装两台TF30-P-100发动机,单台加力推力11400千克,装有液压机械控制的进气道系统,带可调激波锥。[4] 

F-111战斗轰炸机座舱设计

F-111采用了
F-111 Ardvark(土豚) F-111 Ardvark(土豚)
整体弹射座舱;而一般战斗机都是采用弹射座椅。该舱包括飞行员、全部仪表和降落伞,完全密封并可在水上漂浮。按照设计要求,在弹射救生时,F-111的座舱内会弹出一个塑胶护罩,该护罩非常有效的保护了飞行员,免受弹射时强大的迎面高速气流的冲击。这一设计保证了F-111飞行员可在零高度、零速度或2.5马赫飞行时安全跳伞。这一系统甚至可以在飞机落水后弹射,还能从15米水下弹射出水。后期的F-111救生伞已将早期的直径21米的降落伞,换成由3具直径为15.9米的小伞构成的多伞系统。[4] 

F-111战斗轰炸机机载武器

武器系统包括机身弹舱和8个翼下挂架可携带普通炸弹、导弹和核弹。机身弹舱长5米,可挂1颗1360千克炸弹。机上可挂6枚AIM-54“不死鸟”空空导弹,还装一门M61型机炮,备弹2000发。左、右翼各有4个挂架,其中内侧两个挂架可以随机翼后掠角的变化而转动,始终保持与机身纵轴平行。外侧两个挂架是固定的,可抛掉。后掠角为26°时最多可带50颗340千克的炸弹,或26颗454千克的炸弹。后掠角为54°时,可带18颗炸弹。后掠角为72.5°时,可带10颗。所携带的弹药包括:20枚CBU-52、20枚CBU-59、20枚CBU-71、8枚CBU-71、8枚CBU-87、8枚CBU-89、20枚MK-20、4枚BL-755,除此以外还可带导弹或核弹,最大载弹量8吨多。[4] 
“铺路大头钉”运行原理图及作战模式 “铺路大头钉”运行原理图及作战模式

F-111战斗轰炸机电子设备

在电子设备方面该机型不惜工本不断更新,从第一架F-111A问世到1982年先后进行重大改进14项,耗资2.4亿美元;1985年美国空军又决定按拨款11亿美元,用于对380架F-111的改进(包括改进项目包括攻击雷达、地形跟踪系统、惯导系统、控制及显示装置等)。
电子设备
通信系统
AIC-26机内通话设备
ARC-123及ARC-164无线电通信设备
导航系统
AJN-16惯性导航系统
ARN-84塔康导航系统
APN-167雷达高度计
ARN-58全向无线电信标
URT-33雷达信标
AYK-6通用计算机
FC-11飞行控制系统
火控雷达
APQ-146雷达
APQ-161攻击雷达
KB-18A侦察/攻击照相机
ASG-27光学瞄准具
自卫系统
APX-64敌我识别器
APS-109雷达寻的及警戒设备
ALR-41雷达告警器
AAR-34电子对抗设备
ALE-28消极干扰设备
ALQ-119及ALQ-87电子对抗吊舱
ALQ-94电子对抗干扰设备
[4] 

F-111战斗轰炸机机型

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F-111共有9个型别。主要优点是航程远、载弹量大、能全天候作战
倾泻炸弹的F-111 倾泻炸弹的F-111
。其中大多数为以对地攻击为主的战斗轰炸机或改进型飞机,主要用于在夜间和不利气象条件下执行常规和核攻击任务,但也有两种完全改成了别的用选购飞机,如EF-111电子对抗飞机和FB—111战略轰炸机。它们经常出现在一些地区冲突和局部战争中,是美国远程作战的主力机种之一。
美国共生产F-111各型机563架,即A、B、C、D、E、F和G等7种基本机型,并在F-111的基础上还研制了EF-111A电子干扰机和FB-111轰炸机,其中C型机出售给澳大利亚空军使用。
F-111A空军型:该机型共生产141架,装备TF-30-0-3发动机。第1架F-111作战型飞机于1967年10月配备给内华达州内利斯空军基地。虽然其交付给部队,但远远未达到战略水平,该型机于1972年进行1类测试,在1973年进行了2类测试,但最后取消了第3类测试。该型机在交付7年后才达到用户最低满意标准。该型机一直表现出发动机存在着问题,发动机的压缩机时转时停,最后美国宇航局的工程人员、空军和通用动力公司一同研究对主进气道进行重新设计后再解决这个问题。
F-111B海军舰载型战斗机:除5架原型机外,只生产了2架生产型。由于太重而不适于航母舰载作战,于1968年停止发展。
F-111D:装备了TF-30-P-9发动机,并在导航和空空武器发射精度方面有所改进。1973年2月交付完毕,共生产96架。主要装备驻新墨西哥州的坎农空军基地的第27战斗机联队。
F-111E:是在F-111A基础上,重新设计了进气道,改善了发动机和进气道匹配,能以2.2马赫以上速度飞行。共生产了94架。该型机主要装备在驻英国Upper Heyford 基地的第20战斗机联队,支援北约的行动。该型机还普部署至土耳其的因契尔利克空军基地,参加了“沙漠风暴”行动。
F-111F:装TF30-P-100发动机,推力增加25%,共生产了106架,1976年11月交付完毕。
F-111G:随着冷战结束,美国空军决定将FB-111A改装成既可执行核攻击,又可执行常规任务的双重任务战斗机,改装后的飞机编号为F-111G。1989年完成了头2架的改装。美国空军于1991年6月至1992年上半年间把这些飞机交给战术空军司令部的第27战术空军飞行联队,接替F-111D执行训练任务。F-111G于1993年中旬开始退役。[6] 
EF-111A:是美国格鲁门公司在通用动力公司F-111A的
F111 F111
基础上研制的变后掠翼专用电子对抗飞机,主要执行远距干扰和突防护航任务。该机翼展19.20米(完全伸出)、9.74米(完全后掠),机长23.16米,机高6.10米,机翼面积48.77平方米(最大,后掠角16度)。1981年开始装备美国空军。机组人员2人。作战半径350一1500公里。实用升限13700米。最大飞行速度2215公里/小时,巡航飞行速度800公里/小时。该机装备的主要电子对抗设备有:机群编队集体防护用的干扰系统AN/ALQ一99E,此干扰系统共有11部干扰机,其中9部安装在弹舱内,2部安装在其它舱
EF-111A Raven(渡鸦) EF-111A Raven(渡鸦)
内:本机自卫用的干扰系统AN/ALQ—131(137);偶极子反射器和红外诱饵投放装置AN/ALE一39(40);告警接收系统AN/ALR一62和红外侦察系统AN/ALR-23。EF-111A电子对抗飞机上的电子对抗设备,连同其整流罩重约3吨。EF-111A电子对抗飞机用于对敌方各型防空电子设备进行干扰。该机执行电子干扰任务,既可在敌方火力圈外巡逻实施,也可编入战术飞机突击编队中执行。EF-111A电子对抗飞机在巡逻空域执行任务时,一般要出动2一3架,另有2—3组战斗机双机对其掩护。每架EF-111A电子对抗飞机负责干扰6—8个电子目标。[4] 

F-111战斗轰炸机服役事件

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F-111战斗轰炸机空袭利比亚

在 1986 年 4 月 14 日夜美军轰炸利比亚的行动中,莱肯希思第 48TFW 的 24 架 F-111F 作为先锋使用激光制导炸弹轰炸了的黎波里的目标,领机是 70-2390,一架 F-111F(70-2389)被高炮击落。[7] 
美军机群对利比亚的打击示意图 美军机群对利比亚的打击示意图
“铺路大头钉”吊舱录制的轰炸利比亚机场 “铺路大头钉”吊舱录制的轰炸利比亚机场

F-111战斗轰炸机海湾战争

1990年12月,霍
FB-111/F-111G Ardvark(土豚) FB-111/F-111G Ardvark(土豚)
纳将军和他的作战代理指挥官约翰·科穗少将,以及格洛森将军作出结论, F-111是一种执行遮断作战任务的远程突击战斗机,在装备了新式红外瞄准吊舱后能够在夜间从中空高度发现并摧毁敌坦克或装甲车。采用先进的精确制导武器,可以在夜间从中空有效打击敌地面目标.是在“夜骆驼行动”之后才提出来的。
1990年12月,即海湾战争大规模空袭开始的前一个月,美国空军装备有红外导航和瞄准吊舱系统的战斗机联队,开始了夜间模拟攻击训练,“敌方”是美国第七装甲部队.其目的在于确定装备有红外设备
F-111 F-111
的飞机能否在夜间切断敌后勤补给线,能否用集束炸弹攻击敌装甲部队。训练代号就是‘夜骆驼行动”。在这一行动中,发现装备红外设备的飞机有可能在夜间从中空高度攻击地面目标。对参加训练的F-15E、F-16C和F-111的空勤人员来说,夜间中空空袭地面目标是一项新任务,因为平时的例行训练大部分都是在夜间针对地面高价值目标进行低空攻击,为此飞机装备有夜间低空导航和红外瞄准系统、“宝石平头钉”红外瞄准吊舷系统。 [5] 
海湾战争期间, 担任第14空军师司令的格洛森将军,向第48战术战斗机联队F-1HF联队伍西姆·伦侬上校布置了采用新战术的作战计划。该联队驻扎在秒特闻拉伯塔伊夫市。伦侬上校安排自己为领队长机.伦侬上校和史蒂文·威廉斯少校驾驶代号为‘突击者07”的长机,与汤米·克劳福德中校和斯科特·吉莱特皮上尉驾驶的“突击者08”僚机,组成了第一个采用新战术打坦克的战斗小组。两架F-111F进入了由两个“杀伤箱”组成的面积为96×48平方公里的伊军阵地上空。所谓‘杀伤箱”,是指在方格坐标纸上将伊军阵地进行划分所形成的区域,其目的是为便于调动部队和防止作战中各部队之间发生分工混乱。每架飞机携带4颗GBU-12激光制导炸弹,每颗重227千克。轰炸目标是‘杀伤箱”内的敌坦克、装甲运兵车、汽车、火炮、指挥和控制掩蔽所,以及补给品集散点等。第一次的轰炸完成了全部预定任务。
据统计,在23天时间里, F-111F总共完成了664架次轰炸任务,所出动的F-111F,全都安全返回了基地,无一受损,精确攻击能使飞机在执行轰炸任务时使用较小的弹头。之所以能有这样的战绩,是因为飞机具有能给目标以致命打击的精确制导武器、红外瞄准吊舱、大载弹量和长时间留空的巡航能力。
在地面作战开始之前的29天中,F-111F、 F-15E和 A一6执行了数百次打坦克任务。其中,由两架F-15E共携带8颗激光制导炸弹,一次出动就炸毁16辆装甲车的事就有好几次。

F-111战斗轰炸机退役

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2011年12月2日,澳大利亚空军在昆士兰州的阿姆伯利(Amberley)空军基地举行最后一批F-111C战斗轰炸机的退役仪式。这意味着从首架原型机F-111A首飞至今已服役46年的变掠翼、远程打击飞机F-111将退出历史舞台。[8] 

F-111战斗轰炸机总评

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F-111A是美国空军使用的以对地攻击为主的机型,它是F-105D的后继机。1968年3月在越南的实战使用试验中曾受到过重大挫折,总共生产了141架。F-111B是海军使用的舰队防空和护舰战斗机。但由于结构严重超重和预定装备的“不死鸟”/AWG-9武器系统的研制工作进展也不顺利,因此在5架原型机后生产了两架预生产型飞机就中止了发展。
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参考资料