F-35 工厂内部,隐身开始的地方
位于英尺的庞大 F-35 建造设施充满了成堆的机身面板、发动机部件和各种各样的管道、电子设备和航空电子设备。得克萨斯州沃思市就像一个小城市,到处都是处于不同建设阶段的工程师、机械师、电工和飞机。
虽然一些站点包括垂直悬挂的飞机机翼、方向舵、管道和穿过机身的错综复杂的电线集合,但其他站点仅包含各种看似不连贯的小部件。沿着一英里长的建设地带,工人、建筑商和工程师大量涌入,有几座海湾,其中有几乎完工的浅绿色 F-35。这些“即将完工”的 F-35 被卷入一个单独的环境控制的衣架中,等待最后一层混合灰色涂料——为飞机赋予颜色。
洛克希德马丁工厂内的一座山峰,在观察了一定数量的不同飞机结构和配置后,包括管道、计算机部件和更大的部件,如机翼、尾翼、方向舵、发动机或安装的 25 毫米大炮 - 观察者可以开始辨别变体之间的差异。F-35C 是最大的,具有更大的翼展和用于航母着陆的机尾;F-35A 包括一门可见的机身/机翼安装的 25 毫米机炮,掩埋在隐蔽的圆形外壳下方,将武器融入飞机机身;开发人员说,F-35B 是该组中最昂贵和技术最复杂的。
当与 LiftFan 结合使用时,这种马力会产生必要的向下推力,以实现“悬停”能力和垂直着陆。F-35B 在飞行员后面和升降机上方的机身顶部有一个看起来像方形的门或开口,风扇以最大限度地减少向下的气流。工程师解释说,足以将飞机推进到超出音障的速度的巨大推力是由四倍过程产生的。鼻子两侧的空气管道将空气“吸入”到发动机,然后空气在被气体点燃之前被压缩 - 产生看起来像是从后部喷出的受控爆炸。通过这个过程产生的力使飞机的速度、机动性和加速度成为可能。
F-35B 发动机制造商劳斯莱斯提供的机械信息称:“为了实现 STOVL,LiftSystem 的升力风扇组件垂直于飞机上空的气流运行。” 劳斯莱斯数据解释说,LiftFan 可以在高达 288 英里/小时的侧风中运行。据熟悉该过程的工程师称,隐身或低可观察性操作完全取决于一组特定的专业施工技术。尽管出于安全原因,这些技术中的许多(如果不是大多数)都无法用于公开报告,但可以理解的是,该技术中有许多公共元素是为工程师和许多参与 F-35 建造的行业开发人员编写的供公众使用的他们对飞机的贡献的简介。
外观无缝的外观——没有或尖锐的轮廓、外部结构和突出的“边缘”更容易被敌方雷达识别——包含一种复合材料的秘密混合物,旨在设计一种雷达吸收飞机。武器可以在内部携带,以免暴露易受敌方雷达攻击的形状。隐形涂层的一个常见讨论元素包括使用“碳纤维”来反射材料表面的电磁能。众所周知,碳材料有助于隐形配置。有趣的是,史密森尼航空航天博物馆 2016 年的一篇文章引用了 2008 年的专家评估,其中诺斯罗普·格鲁曼公司的工程师试图确定一架 1943 年制造的德国 Horten 229 原型飞机是否包含隐形技术元素——比当时的时代提前了几十年。这架纳粹飞机遇到了技术问题,几次试飞都失败了。它从未参加过战斗,但一些粘合剂、木材和其他材料——再加上其水平的“全翼”式配置,激发了许多人将飞机视为隐身技术的早期迭代。调查发现类碳材料;工程师 Dobrenz 和 Spadoni 写道:“我们在史密森尼博物馆检查 Horten 229 时,
无论材料的具体成分如何,F-35 的隐身外观都代表着努力实现低可观察性、生存性和更轻的重量,以实现速度和机动性。无缝的 F-35 结构在设计上是特定工程技术的结果。
“当我们在飞机上完成工作时,每个铰链、每个螺栓、每个紧固件和每个面板都会重新闭合,因此每次起飞时,我们都处于隐形、不可检测的配置中,”F-35 的 Billie Flynn飞行员洛克希德马丁在接受采访时告诉勇士马文。
敌方雷达产生的电子脉冲需要特定的结构来反弹 - 发送返回信号。如果机身配置为不提供电磁脉冲可能碰撞的那些结构和边缘,则定义飞机的形状和轮廓更难以检测。从本质上讲,它使返回信号失明或消除,雷达无法产生战斗机的“渲染”。作为一种电子信号,雷达发射以光速传播——这是一个已知的实体。如果固定的光速是已知的,并且传播时间也可以确定,那么算法就可以计算出物体的准确距离、形状甚至速度。
弗林说:“我们隐藏了雷达、天线和燃料——它们都是突出物,降低了人们降低脆弱性的希望。”弗林解释说,为 F-35 做出贡献的隐形工程可以追溯到海湾战争时期的 F-117 NightHawk。“通过 F-117,我们学会了如何在飞机前缘嵌入天线。这个概念直接进入了 F-22,”弗林补充道。弗林还解释说,每个 F-35 传感器都是“嵌入式安装”的,或者内置在飞机的外壳中,这使得飞机不易被敌方雷达探测到。
众所周知,减少热量排放或热特征对于保持隐身性至关重要。有多种方法可以实现这一点,例如将发动机埋在飞机内以减少热量释放。F-35 的机翼下方装有小型冷却剂管,进入飞机机身,旨在消散飞机航空电子设备和电气系统产生的热量。这可以避免过热并控制飞机的整体温度。控制温度还可以增强飞机的隐身性能。工程师说,通过飞机下方管道的燃料也会带来冷却效果。
“我们可以充分利用我们的隐身特征来穿透敌人的防御,而第四代战斗机将不得不在这些区域之外行动。我们可以进入那里并担任近距离空中支援角色,”弗林说。“由于传感器套件,我们可以远离小型武器火力。”
总体而言,洛克希德公司已向全球 16 个基地交付了 360 多架机身,并计划提高生产速度以满足日益增长的国际和美国军事需求,洛克希德公司 F-35 国内开发总监爱德华“史蒂维”史密斯在一次采访中告诉勇士 Maven。面试。史密斯解释说,所有八个原始合作伙伴,以及日本、韩国、比利时和以色列等新合作伙伴,都在推进生产和开发飞机的计划。“我们现在的目标是使 A 型模型达到或低于每份 8000 万份,”史密斯说。