X系列

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波音公司X-32的设计思想基于对经济可承受性和满足各种作战要求能力的双重考虑。X-32项目的商务开发主任Strohsahl说，虽然JSF有好几个型别，但它们具有相同的模线，也就是说，其外部尺寸相同。X-32期望利用位于中机身的2个可偏转喷管使发动机的排气转向下方，从而获得STOVL能力，它所用的偏转喷管与“鹞”所用的喷管相似。随着飞机的加速，机翼产生的升力将代替发动机产生的升力，喷管便可以逐渐地转向后方。在进行STOVL飞行时，X-32需要通过飞机尾部的气流进行配平，这些气流通过一个二维矢量喷管转向下方。喷管与机身结构联为一体，并且还要承受载荷。随着飞机的加速，发动机的气流将逐渐转入发动机后部的喷管，并且从位于中机身的环行喷管中排出。悬停或STOVL飞行时的飞控和俯仰控制将由不同喷管的偏转气流提供。滚转控制由机翼上的小排气孔提供。当这些喷管把热气流向下方排出时，一个立式挡板将从前机身处转向下方，以防发动机排出的热空气被吸入发动机进气道。当环形喷管完全朝后、所有的推力都分配给发动机的后排气管时，位于飞机中部的喷口将由位于喷口周围的小门盖住。对重量的考虑赋予了很高的优先程度，不论是STOVL型JSF还是海军型JSF(该型为了满足着舰要求需要进行加强)都没有因为附加系统而使重量发生较大变化。但是STOVL型的JSF还是比另两种的JSF减少了内部武器载荷。其他型别的JSF所能携带的武器载荷与A-6能够携带的武器载荷相似。

                               
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在最初的设计方案中，X-32有一个大的、翼身融合复合材料三角机翼。为了降低制造成本采用了单块式结构。翼尖有一个附加段，在执行舰上任务时可以拆去。但后来具体设计时，波音认为此方案不足以赋予X-32足够的机动性，因此为其增加了两个尾翼。对比左图和其他图片，大家就可以看出来。但保持不变的是，除了美国海军型以外，所有的燃料都装在机翼中。机翼的上下表面，各采用一张复合材料蒙皮。另外，X-32设计方案燃油系数较高，航程较远。而且其信号特征设计比较均衡，波音公司对JSF的红外信号特征和可见光信号特征的重视程度与对它的雷达信号特征的重视程度相同。

波音公司所有各型的JSF至少在初期都将具有相同的机载电子设备和座舱。机身设计成为3个部分，尾段包括集成的发动机喷口，但是没有单独的尾部飞行控制面。海军型的JSF在着舰时机翼上表面会出现一个涡发生器栅栏，以帮助飞机保持高的迎角。波音公司还把机身中段设计成适合三种型别的飞机。前机身既可用于单座型，也能用于双座型。虽然现在还没人考虑双座型JSF，但是波音预计将来可能会出现对双座教练型JSF的需求。

波音利用其制造、维护和在世界范围内支援民用飞机的广泛经验，抢到了不少分数。它还迅速使麦•道公司完全加入JSF的研究项目，以利用该公司所具有的丰富的战斗机研制经验。由于波音的机体制造商在过去的20年里参加了包括麦•道公司在内的大多数军用飞机项目，因此积累了丰富的经验和试验数据。其中一项创新是自动化数控编码技术，它能使设计者在初始设计时，就能把指令嵌入自动加工机床，以便进行毛坯切削和锻造，还能使一台机器同时加工两个完全相同的零件。在测试中，过去需要30天才能加工完的零件只用8小时就完成了。

波音最近成功地研究了一项低余量钛加工技术，它能降低生产中钛的用量，从而使一些部件能够用一块钛锭铸成，然后只做少量的加工。此外，还研究了开发一种军用型大规模备件储存和运输设备的可能性。目前它在西雅图的民机支援设备能够在收到申请的2小时内把任何一种现役波音飞机的任意零件发往目的地。

我们再来看看洛克希德•马丁公司的JSF研制计划——X-35。在过去的30年里，该公司生产了多种高性能战斗机。洛克希德•马丁公司决定在JSF中采用升力风扇，是基于它们在过去研究项目中所获得的数据。洛克希德•马丁公司的JSF项目副经理HarryBlot说，采用升力风扇的设计可以使足够的空气转变为飞机悬停所需的垂直气流，无须增加发动机风扇的截面，从而避免了它在超音速飞行时所产生的阻力。风扇可以被看作是一个水平放置的涡桨，当飞机悬停时，它使双倍的空气从飞机下面流过，并保持飞机的前视截面不超过传统飞机的设计水平，所以不影响飞机进行超音速飞行的能力。

采用升力风扇方案还有其他一些优点。它能使向下偏转的气流速度降低33%，气流温度降低大约250°F。由飞机主发动机驱动的风扇能产生18000磅(8172千克)的冷空气推力，这就降低了前部进气道从发动机后面吸入热空气的可能性。洛克希德•马丁公司认为象JSF这样比“鹞”大、并且具有更大的载荷和航程的飞机，升力风扇方案是唯一可行的升力系统。该公司认为升力风扇布局在为JSF提供垂直升力时有3个明显的优点：一、在所用推力一定的情况下提供更大的载荷；二、改善向下气流对地面冲击的影响；三、使JSF进气道的前向截面积减小，从而降低飞机的迎风面积，有利于实现超音速飞行。

                               
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Blot说，“鹞”为了吸进足够的空气进行垂直飞行，有两个巨大的进气道突出在飞机的两侧，很难使飞机超音速。洛•马公司的JSF设计方案不但进气道较小，使它可以在超音速情况下使用，而且当机身顶部的气门打开时，可以吸入周围的空气，当气流流过机身时，可以用升力风扇对它加速，从而得到悬停飞行所需的气流。由周围空气所形成的这股向下气流能够完全挡住向前的热气流。并且可以在JSF的前部提供足够的升力以配平飞机尾部热气喷口向下偏转的气流所产生的推力。X-35上所用的这种新颖的升力风扇的研制工作由洛•马公司的“臭鼬”工作队、罗•罗公司和艾利逊公司共同完成。X-35下一步工作是验证飞机的可操作性及雷达、机载设备和飞机的加速性。

波音公司近期将完成X-32发动机的运行试验，从而使X-32B战斗机的概念验证机向第一次飞行又迈进了一步。作为建造短程起飞和垂直降落(STOVL)飞机的一部分，波音公司的试验工作组进行了气流转换过渡，即发动机推力换向试验。试验所用的发动机为普拉特•惠特尼公司的F119-614发动机，进行了各种功率设定的试验，以验证系统的完善性。功率设定范围模拟了飞机在正常飞行时所需要的具有代表性的推力图谱。在短程起飞和垂直降落发动机试验台上进行了500多次试验，从产生常现的水平推力到产生垂直推力，或从产生垂直推力到产生常规的水平推力的过渡时间始终为1～3秒。所有推进系统的部件都像设计和预计的那样工作良好。除了进行发动机的运行试验外，波音公司的另一个工作组正在位于佛罗里达州西棕榈滩的普拉特•惠特尼公司的试验站进行一系列耐久性试验，以取得发动机进行短程起飞和垂直降落飞行的合格证。

目前正在生产的4架验证机——2架X-32和2架X-35，仅仅是概念发展阶段(CDP)的飞机，进入EMD阶段的飞机所装备的机载设备可能与它有很大不同。但是，反过来说，现代计算机技术已经使人们能够在CDP阶段开发并验证许多用在EMD飞机上的系统。目前，有一些系统制造商已经选定，除非花费很大费用，这些选择在今后是无法改变的。所以，有些CDP飞机的系统和部件制造商也将成为最终生产型飞机的制造商。

在洛克希德•马丁公司的X-35上，升力风扇将由艾利逊先进开发公司设计，艾利逊发动机公司生产。这两家公司的母公司——罗罗公司将生产升力风扇的转子、发动机尾部的矢量喷管以及悬停飞控系统所需的滚转喷气口，所有这些部件也都是罗罗公司开发的。

此外，还有其他一些公司正在努力争取波音公司或洛克希德•马丁公司进入EMD阶段之后的设备研制合同：

•雷神德克萨斯仪表公司正在为洛克希德•马丁公司EMD阶段的JSF设计和研制集中式中央处理器；

•位于俄亥俄州的通用电气飞机发动机公司正在研制下一代发动机，并计划在2007年前开始高级试验或投入使用；

•位于新泽西州的Moog公司已经同波音公司和洛克希德•马丁公司签定了合同，为它们生产CDP阶段JSF的作动器；今年晚些时候，Moog还将向这两个主承包商交付武器舱门、前缘襟翼和发电机；

•位于新泽西州的EDO公司正在研制一种液压作动臂，它能把JSF所携带的武器从弹舱内部移动到外部的发射位置；

•洛克希德•马丁公司的桑德斯电子公司正在为波音和洛克希德•马丁公司的JSF研制电子战系统，无论那家获胜，这套电子战系统都将装在EMD阶段的JSF原型机上。桑德斯公司还是洛克希德•马丁公司JSF战斗机的集中式中央处理器研制队伍中的成员。TRW机载设备系统公司参加了波音公司和洛克希德•马丁公司JSF的通信、导航和敌我识别系统(CNI)的研制队伍。

•诺斯罗普公司的电子传感器与系统分部(ESSD)正在为波音公司和X-32研制一体化无线电频率系统和多功能传感器阵列，其中包括多功能雷达、电子战系统、CNI系统所使用的主动电扫描阵列。此外，诺斯罗普公司还为JSF研制了几种光电系统，其中包括多功能红外分布孔径系统。

•MPC产品公司将生产用于打开武器舱门、测量发动机喷管的运动、驱动飞控系统的部件以及为冷却和环控系统提供动力时所需要的机电作动系统和马达；

•TEAC美国公司将为波音和洛克希德•马丁公司CDP阶段的JSF提供耐用、小型化的机载视频录像机，以记录电视和其他传感器所获得的数据；

•塞尔玛公司正在为X-32设计座舱盖，这种单块式座舱盖由一种为F-22研制的座舱盖改进而成；

•汉密尔顿标准公司和霍尼韦尔公司正在合作为X-32研制机上管理系统。汉密尔顿标准公司研制环控系统，桑德斯创德公司负责飞机的第二动力系统和电源分配系统；

•联信南本德公司正领导另外几家公司为X-32设计、制造和组装起落架系统；

•位于俄亥俄州的BFGoodrich航空航天公司正在为X-32进行燃油管理、热管理、火源探测等系统的集成研究。

                               
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目前两种样机试飞均非常顺利。据报道，X-35A已完成超音速飞行试验，X-32A的航空母舰进场试验也已进行到一半。右图是X-32的空中加油试验，下图是X-35的加油试验。12月初，波音已经完成了X-32B概念演示机的结构模型交感(SMI)测试，进一步接近首飞目标。在SMI测试期间，飞机的飞行控制面以变换的频率震动。在飞行控制系统中加入特殊的滤波器，正确发挥作用，可确保完全避免飞机的其他部件发生震动。

X-32B预计在2001年的第一季度进行首飞，它将验证波音公司短距起飞垂直降落(STOVL)飞行的直接升力方法。波音公司JSF系统测试主管Fleming说："SMI测试的完成又迈出了积极的一步，我们可继续验证我们的设计。我们取得了巨大的进展，这些测试降低了风险，有助于确定我们正准备开始进行的一项安全的富有成效的X-32B飞行测试项目。"波音公司上个月已完成对常规起飞降落(CTOL)SMI的测试。9月底，完成了使STOVL发动机在X-32B战斗机机内运行的第一阶段工作。高能常规STOVL发动机可能于本月底起用。

自9月18日首飞以来，X-32A共进行了33次飞行，操纵飞机的包括波音公司和政府试飞员。波音样机迄今已完成了政府规定测试内容的50%。到11月20日，波音公司的X-32已进行了22次飞行，完成了静态蒙皮扩张试验。X-32A是用于验证美国空军和海军要求的验证机，而X-32B将用于验证STOVL能力。在爱德华进行的首次航空母舰进场验证试验中X-32表现良好，着舰下沉速度为0.5英尺/秒(0.15米/秒)。

而X-35A样机也一切顺利。在11月21日的第25次飞行中升到25000英尺(7620米)，速度达到1.05马赫数。在此之前，为了给X-35C在航空母舰上着陆作准备，已进行了6次舰载进场着陆试验。X-35A已经完成了美国空军要求的常规起飞和着陆(CTOL)验证，从爱德华空军基地飞往洛克希德•马丁公司在加利福尼亚州Palmdale工厂，为下一阶段试验项目开始为期2个月的改装。

                               
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为验证STOVL,X-35A将改装成X-35B，而X-35C则为满足美国海军航空母舰的进场要求，将于12月上旬在爱德华开始试飞。X-35C在1月下旬或2月飞往Patuxent河作进一步测试之前将累积20飞行小时。X-35A在将近1个月的飞行中，最高升至34000英尺(10363米)高度，拉起加速度达5G。