JAS-39战斗机

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同义词 JSA-39战斗机一般指JAS-39战斗机
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JAS 39“鹰狮”(瑞典语:JAS 39 Gripen,英文:JAS 39 GriffinGryphon,又译作“狮鹫”)为瑞典萨博公司(SAAB)(Svenska Aeroplan AB)为中心所开发用以取代Saab-37战斗机,在战机世代上属于第四代战斗机。JAS-39首飞于1988年,正向全世界推销中。现已服役于瑞典捷克匈牙利等国空军,并正于南非空军中成军。2007年10月,泰国国会也已批准首批六架JAS-39战机订单。
JAS-39战斗机的“JAS”缩写为瑞典语中的“Jakt”(对空战斗)“Attack”(对地攻击)“Spaning”(侦察)的缩写,因此可见JAS 39战斗机为一战斗、攻击、侦察兼具的Multirole Aircraft(多功能战斗机)。JAS-39在续航距离的妥协、汰换运用上的容易性与高效能低价位的实现使得其成为当今世界最具关注度、最畅销的轻型战斗机,且和中国与巴基斯坦共同研制的FC-1战斗机定位相同,亦为FC-1枭龙战斗机在国际上最大的竞争对手。
中文名
JAS-39“鹰狮”
外文名
JAS 39 Griffin
类    型
多用途战斗机
服    役
1996年6月9日
单位造价
6000万美金(2009年)
首    飞
1988年12月9日
研制单位
萨博公司
研制时间
1970年代

JAS-39战斗机研制背景

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上个世纪70年代后期,当瑞
萨博37战斗机 萨博37战斗机
典空军编制鹰狮的技术要求的时候,是准备用它来替代Saab-35“龙”战斗机和Saab-37“雷”战斗机的,着重强调飞机的“变用途”能力和飞机的空中优势能力,因此命名为JAS-39战斗、攻击、巡逻多用途机。“变用途”是指飞机在执行任务的过程中改变用途的能力;“多用途”要求飞机在执行任务之前按照特定的任务进行配置。JAS-39“鹰狮”的目标是截击接近瑞典海岸的外国飞机,并对入侵的敌机给予还击,承担瑞典国土防空任务。
当时,华沙条约国和北约成员国的
苏-27战斗机UB型 苏-27战斗机UB型
飞机经常进入瑞典的领空。瑞典空军希望寻求一种能够对抗苏联的苏-27战斗机的飞机。瑞典情报部门预测,在“鹰狮”飞机的服役过程中,苏-27是它可能遇到的最大的威胁。由于俄罗斯距瑞典的最近点只有200km,鹰狮不必要设计成为一种大型的双发飞机——这一点不同于同时代的其它飞机。这种轻型单发的设计方案的直接优势是减少了飞机的成本,出厂成本只有台风战斗机阵风战斗机的三分之一,但同样具有良好的机敏性和较小的雷达截面。较小的机身也降低了飞机的耗油率。[1] 

JAS-39战斗机设计特点

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JAS-39战斗机外形布局

JAS-39由鸭型翼(前翼)与三角翼组合而成近距耦合
JAS-39鹰狮战斗机 JAS-39鹰狮战斗机
鸭式布局,继承了Saab37战斗机维京战斗机的气动型式,结构上广泛采用复合材料,主翼为切尖三角翼带前缘襟翼和前缘锯齿,全动前翼位于矩形涵道的两侧,无水平尾翼。机翼和前翼的前缘后掠角分别为45°和43°。该机能在所有高度上实现超音速飞行,并在短场起降上取得最大的效率。可收放前三点式的主起落架为单轮式,向前收入机舱;可转向前起落架为双轮式,向后旋转90°平放入机身下部。机轮和轮胎有碳圆盘刹车及防滑装置。采用带有覆面层隔板的楔形涵道。机身内装自封式主油箱和集油油箱,采用燃油综合管理系统控制。[1] 

JAS-39战斗机气动设计

JAS-39为了获得最佳的翼身融合效果,采用
JAS-39机身剖视图 JAS-39机身剖视图
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,
JAS-39机腹 JAS-39机腹
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°。[1] 
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。[2] 

JAS-39战斗机机身结构

在JAS-39飞机的设计过程中,通过广
JAS-39机身与机翼对接过程 JAS-39机身与机翼对接过程
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。[3] 
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
JAS-39三视图 JAS-39三视图
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战斗机座舱设计

JAS-39通过对座舱显示和操纵系统的仔细设计
JAS-39机头 JAS-39机头
,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
JAS-39座舱 JAS-39座舱
的HDD显示来自雷达、前视红外和武器传感器的目标信息。[1] 
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
JAS-39座舱内部 JAS-39座舱内部
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。[4] 

JAS-39战斗机动力系统

“鹰狮”飞机为单发飞机,采用一台通用动力公司/沃尔沃
RM-12加力涡扇发动机 RM-12加力涡扇发动机
航空发动机公司的RM12发动机。尽管发动机是飞机制造商和飞机用户广泛关注的一个问题,但是Saab公司相信,由于技术的进步和发动机的可靠性的大幅度提高,使得双发飞机不再具有优势,采用双发还会引起飞机的重量、成本和复杂性的增加。RM12发动机是一种低涵道比带加力燃烧室的涡轮风扇发动机,它是由通用电气公司沃尔沃飞机发动机公司在通用电气公司的F404-400发动机的基础上合作研制的。RM12发动机具有3级风扇和7级高压压气机,风扇和压气机都采用可变迎角的定子,由单级涡轮驱动。加力燃烧室采用可变面积喷管,其面积从最小到最大都是可调的。

JAS-39战斗机武器与航电

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JAS-39战斗机武器装备

JAS-39是作为空中优势战斗机进行设计的
执行反舰任务的JAS-39挂载AGM-65和RBS-15 执行反舰任务的JAS-39挂载AGM-65和RBS-15
,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。[1] 
执行反舰任务时,“鹰狮”
JAS-39挂载的RBS-15和AIM-120 JAS-39挂载的RBS-15和AIM-120
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
JAS-39的挂载配置 JAS-39的挂载配置
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。[5] 

JAS-39战斗机航电设备

JAS-39飞机的航电设备是由爱立信(Ericsson)公
PS-05A脉冲多普勒雷达 PS-05A脉冲多普勒雷达
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。[1] 
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,
JAS-39战斗机的电子系统 JAS-39战斗机的电子系统
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。[6] 
瑞典空军一直使用的是战术仪表着陆系统(TILS),
一架正在着陆的JAS-39 一架正在着陆的JAS-39
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)。[7] 

JAS-39战斗机基本信息

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参考数据
长度
14.1米
翼展
8.4米
高度
4.5米
翼面积
25.54平方米
空重
6,620千克
正常起飞重量
8,720千克
最大起飞重量
14,000千克
发动机
通用动力RM12涡轮扇发动机
54千牛,加力80千牛
轮距
2.4米
参考性能
最大速度2马赫
爬升率300m/s
实用升限15240米
最大航程
3,200公里
作战半径800公里
翼负荷283公斤/平方米
推重比0.97
最大过载+9/-3g
滑跑距离
最小起飞滑跑距离:300米
最小着陆滑跑距离: 400-650米
机载武装
机枪1门27毫米毛瑟BK-27单管机炮
火箭4具CRV-7火箭荚舱
导弹
空对空导弹: 6枚:Rb.74/Rb.98,4枚:Rb.99/Rb.71/MICA/Meteor
空对地导弹: 4枚Rb.75空对地导弹,2枚KEPD350视距外导弹,2枚Rb.15F
炸弹4枚激光制导炸弹,2枚Bk.90集束炸弹[8] 

JAS-39战斗机延伸型号

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  • JAS-39,为当初瑞典国内专用作为考量而建造。但是于90年代后期瑞典与英国宇航合作开始进行JAS-39的外销,为了满足客户的需求,瑞典将原先的JAS-39进行了整体强化,包括航电、机身结构、引擎皆进行更新;与原本构型外在最大差别为增加了软管给油方式的空中加油装置。这种新机型称为JAS-39C/D,除了外销客户以外瑞典空军也在使用者之列。
  • JAS-39 Demo:作为JAS-39C/D改良型JAS-39NG的先行实验机,于2008年4月23日出厂,并于同年5月27日首飞成功。换装F-414G引擎,相控阵雷达,重新设计起落架,令载油量上升40%,同时机腹派龙增加到2个。于2009年1月21日,JAS-39 Demo首次进行1.2马赫的超音速巡航。
  • JAS-39NG: JAS-39C/D的改进型,换装F-414G引擎,相控阵雷达,提升航程/载油量,航电座舱现代化。

JAS-39战斗机大事记

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  • 1980年:开发开始;
  • 1982年:整体构型确定,瑞典政府下达原型机订单;
  • 1988年12月9日:原型机试飞;
  • 1989年2月3日:1号原型机失控坠毁;
  • 1993年3月4日:量产型1号机(39-101)试飞;
  • 1993年:量产型2号机试飞;
  • 1993年8月18日:量产型2号机坠毁;
  • 1996年:配发瑞典空军作战单位;
  • 1996年:JAS39B试飞。[9] 

JAS-39战斗机使用服役情况

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  • 捷克空军:租赁14架,含2架双座型,2005年8月完成交机。
  • 匈牙利空军:租赁14架,含2架双座型,预计于2006年3月到2007年12月分批运交。
  • 南非空军:订购28架,含9架双座机,用于汰换美洲豹C/D战斗机。
  • 瑞典空军:订购204架,含28架双座机,已有138架服役中。其中的28架(含4架双座机)将租赁给捷克空军和匈牙利空军。其余的飞机仍分批运交中。
  • 英国皇家试飞员学校(Empire Test Pilots' School)。
  • 泰国皇家空军:2008年,已宣布订购6架C/D多功能战斗机,将于2008年到2012年间交机,另保留6架选择权。首批6架“鹰狮”C/D也于2011年2月交付。2010年,RTAF又确认订购了6架“鹰狮”C战斗机,这批订货预计将在2013年完成交付。
  • 瑞士空军:2011年11月,瑞士决定采购22架瑞典JAS-39“鹰狮”NG战斗机。[10] 

JAS-39战斗机总体评价

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JAS-39 飞机是瑞典研制的全天候全高度
服役于捷克空军的JAS-39战斗机
服役于捷克空军的JAS-39战斗机 (10张)
战斗/攻击/侦察机。气动布局采用三角形机翼和全动前翼,机体的大约 30% 采用复合材料,可以减轻重量 25%,可以在所有高度上实现超音速飞行。该机按照一机多用的原则进行设计,同一架飞机可以执行几种不同的任务。虽然 JAS-39 飞机服役时间不长,但瑞典已经开始对它进行改进。从 2002 年中期开始,2 批飞机安装彩色的具有夜视功能的新型座舱,采用新的敌我识别设备、辅助动力装置和新的 CDL39 数据链,并具有空中加油能力。
从 2003 年开始生产的 3 批飞机改进更
服役于匈牙利空军的JAS-39战斗机
服役于匈牙利空军的JAS-39战斗机 (10张)
多,主要改进包括:爱立信公司的 D96/Macs 任务计算机,总线 1553 以太网航电系统,GPS 导航系统和新型仪表着陆系统。从 2003 年起,还安装萨伯公司的 EMS39/S 综合电子战系统、头盔显示器、地面防撞系统以及前视红外传感器。以后,飞机将安装具有主动电子扫描阵列的新一代雷达,使飞机的性能达到更高的水平。
“鹰狮”战斗机一直以低成本作为发展策略,JAS-39C/D型的报价在4千万-6千万美元之间,相对于其他新一代战机有明显价格优势。但JAS-39C/D型以前,“鹰狮”的雷达和机动性只能算中庸水平
空中机动的JAS-39战斗机
空中机动的JAS-39战斗机 (10张)
,难以对大客户形成足够吸引力。JAS-39E/F的全面升级,使“鹰狮”的性能有了跨代的大变化,但造价也剧增,出口瑞士的单机报价达到1.48亿美元(包含研制费用分摊以及零部件、训练和修护等费用)。因此,瑞典不得不采用合作方式,以分摊不菲的经费。随着F-35成本飙升到2-3亿美元之上,“鹰狮”、“阵风”等三代半战机的高价却已经不那么扎眼。芬兰克罗地亚等国都有购买“鹰狮”的意向,另外荷兰也考虑将“鹰狮”作为F-35出现严重问题时的替代者。[11] 
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参考资料
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第四代战斗机 瑞典军事 瑞典 战斗机