Stridsflygplan
Stridsflygplan är militära flygplan med fasta vingar som främst är designade för luft-till-luft-strid . I militära konflikter är stridsflygplanens roll att etablera stridsutrymmets luftöverlägsenhet . Dominans av luftrummet ovanför ett slagfält tillåter bombplan och attackflygplan att engagera sig i taktiska och strategiska bombningar av fiendens mål.
De viktigaste egenskaperna hos ett jaktplan inkluderar inte bara dess eldkraft utan också dess höga hastighet och manövrerbarhet i förhållande till målflygplanet. Framgången eller misslyckandet för en kombattants ansträngningar att uppnå överlägsenhet i luften beror på flera faktorer, inklusive piloternas skicklighet, den taktiska sundheten i dess doktrin för att placera ut sina jaktplan, och antalet och prestanda hos dessa jaktplan.
Många moderna stridsflygplan har också sekundära kapaciteter såsom markattack och vissa typer, såsom jaktbombplan, är designade från början för dubbla roller. Andra fighterdesigner är högst specialiserade samtidigt som de fortfarande fyller huvudrollen i luftöverlägsenhet, och dessa inkluderar interceptor , tunga fighter och nattjaktare .
Historia
Sedan första världskriget har uppnående och upprätthållande av luftöverlägsenhet ansetts vara avgörande för seger i konventionell krigföring .
Fighters fortsatte att utvecklas under första världskriget för att neka fiendens flygplan och dirigibles möjligheten att samla information genom spaning över slagfältet. Tidiga jaktplan var mycket små och lätt beväpnade enligt senare standarder, och de flesta var biplan byggda med en träram täckt med tyg och en maximal flyghastighet på cirka 100 mph (160 km/h). När kontroll över luftrummet över arméer blev allt viktigare, utvecklade alla stormakter stridsflygplan för att stödja sina militära operationer. Mellan krigen ersattes trä till stor del helt eller delvis av metallrör, och till slut började aluminiumspända hudstrukturer (monocoque) att dominera.
Vid andra världskriget var de flesta kämpar helt i metall monoplan beväpnade med batterier av maskingevär eller kanoner och några var kapabla till hastigheter som närmade sig 400 mph (640 km/h). De flesta jaktplan fram till denna punkt hade en motor, men ett antal tvåmotoriga jaktplan byggdes; men de befanns vara överträffade mot enmotoriga jaktplan och förvisades till andra uppgifter, såsom nattjaktare utrustade med primitiva radaruppsättningar.
Vid slutet av kriget ersatte turbojetmotorer kolvmotorer som framdrivningsmedel, vilket ytterligare ökade flygplanets hastighet. Eftersom vikten på turbojetmotorn var mycket mindre än en kolvmotor, var det inte längre ett handikapp att ha två motorer och en eller två användes, beroende på kraven. Detta krävde i sin tur utveckling av utkastarstolar så att piloten kunde fly, och G-dräkter för att motverka de mycket större krafterna som applicerades på piloten under manövrar.
På 1950-talet monterades radar på dagjaktflygplan, eftersom piloterna inte längre kunde se tillräckligt långt fram för att förbereda sig för oppositionen på grund av ständigt ökande luft-till-luft vapenräckvidder. Därefter växte radarkapaciteten enormt och är nu den primära metoden för målinsamling . [ citat behövs ] Vingar gjordes tunnare och sveptes tillbaka för att minska transoniskt motstånd, vilket krävde nya tillverkningsmetoder för att få tillräcklig styrka. Skinn var inte längre plåt nitade till en struktur, utan fräst av stora plattor av legering. Ljudmuren bröts och efter några tjuvstarter på grund av nödvändiga ändringar i kontrollerna nådde hastigheterna snabbt Mach 2, förbi vilket flygplan inte kan manövrera tillräckligt för att undvika attack.
Luft-till-luft-missiler ersatte till stor del vapen och raketer i början av 1960-talet eftersom båda ansågs vara oanvändbara vid de hastigheter som uppnåddes, men Vietnamkriget visade att vapen fortfarande hade en roll att spela, och de flesta jaktplan som byggts sedan dess är utrustade med kanoner (vanligtvis mellan 20 och 30 mm (0,79 och 1,18 tum) i kaliber) förutom missiler. De flesta moderna stridsflygplan kan bära åtminstone ett par luft-till-luft-missiler.
På 1970-talet ersatte turbofläktar turbojets, vilket förbättrade bränsleekonomin tillräckligt för att det sista kolvmotorstödflygplanet kunde ersättas med jetplan, vilket gjorde flerrollsstridsflygplan möjliga. Bikakestrukturer började ersätta frästa strukturer, och de första kompositkomponenterna började dyka upp på komponenter som utsattes för liten belastning.
Med de ständiga förbättringarna inom datorer har defensiva system blivit allt effektivare. För att motverka detta har USA, Ryssland, Indien och Kina använt smygtekniker. Det första steget var att hitta sätt att minska flygplanets reflektionsförmåga till radarvågor genom att gräva ner motorerna, eliminera skarpa hörn och avleda eventuella reflektioner bort från radaruppsättningarna av motsatta krafter. Olika material befanns absorbera energin från radarvågor, och inkorporerades i speciella ytbehandlingar som sedan dess har fått stor användning. Kompositstrukturer har blivit utbredda, inklusive stora strukturella komponenter, och har bidragit till att motverka de stadiga ökningarna av flygplansvikt – de flesta moderna jaktplan är större och tyngre än andra världskrigets medelstora bombplan.
På grund av vikten av luftöverlägsenhet har väpnade styrkor sedan flygstridens tidiga dagar ständigt tävlat om att utveckla tekniskt överlägsna stridsflygplan och att distribuera dessa stridsflygplan i större antal, och att ställa upp en livskraftig stridsflotta förbrukar en betydande del av moderna försvarsbudgetar. väpnade styrkor.
Den globala stridsflygmarknaden var värd 45,75 miljarder dollar 2017 och beräknas av Frost & Sullivan till 47,2 miljarder dollar 2026: 35 % moderniseringsprogram och 65 % flygplansinköp, dominerat av Lockheed Martin F-35 med 3 000 leveranser under 20 år.
Klassificering
Ett stridsflygplan är främst designat för luft-till-luft-strid . En given typ kan utformas för specifika stridsförhållanden, och i vissa fall för ytterligare roller som luft-till-mark-strider. kallade British Royal Flying Corps och Royal Air Force dem som " scouter " fram till början av 1920-talet, medan den amerikanska armén kallade dem "förföljande" flygplan fram till slutet av 1940-talet. Storbritannien ändrade till att kalla dem kämpar på 1920-talet, medan den . amerikanska armén gjorde det på 1940-talet Ett kortdistansjaktplan designat för att försvara sig mot inkommande fientliga flygplan är känt som en interceptor .
Erkända klasser av fighter inkluderar:
- Luftöverlägsenhet jaktplan
- Fighter-bombplan
- Tung fighter
- Jaktplan
- Lätt fighter
- Fighter för alla väder (inklusive nattjakten )
- Spaningsjaktare
- Strategisk fighter (inklusive eskortkämpen och strejkkämpen )
Av dessa är klasserna Fighter-bomber , spaning fighter och strike fighter dubbla roller, de har egenskaperna hos fightern tillsammans med någon annan slagfältsroll. Vissa fighterdesigner kan utvecklas i varianter som helt och hållet utför andra roller, såsom markattack eller obeväpnad spaning . Detta kan vara av politiska eller nationella säkerhetsskäl, i reklamsyfte eller av andra skäl.
Sopwith Camel och andra "kämpande scouter" från första världskriget utförde en hel del markattackarbete. Under andra världskriget USAAF och RAF ofta stridsflygplan framför dedikerade lätta bombplan eller dykbombplan , och typer som Republic P-47 Thunderbolt och Hawker Hurricane som inte längre var konkurrenskraftiga som flygstridsjaktare förvisades till markangrepp. Flera flygplan, som F-111 och F-117, har fått stridsflygplan även om de inte hade någon stridskapacitet på grund av politiska eller andra skäl. F-111B-varianten var ursprungligen avsedd för en stridsroll med US Navy , men den avbröts. Denna suddighet följer användningen av stridsflygplan från deras tidigaste dagar för "attack" eller "slag"-operationer mot markmål genom att beskjuta eller släppa små bomber och eldsvådor. Mångsidiga flerrollsjaktbombplan som McDonnell Douglas F/A-18 Hornet är ett billigare alternativ än att ha en rad specialiserade flygplanstyper.
Några av de dyraste jaktplanen som amerikanska Grumman F-14 Tomcat , McDonnell Douglas F-15 Eagle , Lockheed Martin F-22 Raptor och ryska Sukhoi Su-27 användes som allvädersinterceptorer såväl som stridsflygplan för överlägsenhet i luften , samtidigt som de ofta utvecklar roller från luft till mark sent i sin karriär. En interceptor är i allmänhet ett flygplan som är avsett att rikta (eller fånga upp) bombplan och så ofta byter manövrerbarhet mot stigningshastighet.
Som en del av militär nomenklatur tilldelas en bokstav ofta till olika typer av flygplan för att indikera deras användning, tillsammans med ett nummer för att indikera det specifika flygplanet. Bokstäverna som används för att beteckna en fighter skiljer sig åt i olika länder. I den engelsktalande världen används "F" ofta för att indikera en jaktplan (t.ex. Lockheed Martin F-35 Lightning II eller Supermarine Spitfire F.22 ), även om "P" brukade användas i USA för jakt (t.ex. Curtiss P-40 Warhawk ), en översättning av franskans "C" ( Dewoitine D.520 C.1 ) för Chasseur medan "I" i Ryssland användes för Istrebitel , eller exterminator ( Polikarpov I-16 ).
Luftöverlägsenhet jaktplan
Allteftersom jaktplanstyper har ökat, uppstod flygöverlägsenhetsjaktplanet som en specifik roll vid höjdpunkten av hastighet, manövrerbarhet och luft-till-luft vapensystem – som kunde hålla sig mot alla andra jaktplan och etablera sin dominans på himlen ovanför slagfält.
Jaktplan
Interceptorn är ett stridsflygplan som utformats speciellt för att avlyssna och engagera annalkande fientliga flygplan. Det finns två allmänna klasser av interceptor: relativt lätta flygplan i punktförsvarsrollen, byggda för snabb reaktion, hög prestanda och med kort räckvidd, och tyngre flygplan med mer omfattande flygelektronik och designade för att flyga på natten eller i alla väder och till fungera över längre avstånd . Med sitt ursprung under första världskriget, 1929 hade denna klass av fighters blivit känd som interceptor.
Natt- och allväderskämpar
Utrustningen som behövs för flygning under dagtid är otillräcklig när man flyger på natten eller vid dålig sikt. Nattjagern utvecklades under första världskriget med ytterligare utrustning för att hjälpa piloten att flyga rakt, navigera och hitta målet. Från modifierade varianter av Royal Aircraft Factory BE2c 1915, har nattjagern utvecklats till den mycket kapabla jaktplanen för alla väder.
Strategiska kämpar
Den strategiska jaktplanen är en snabb, tungt beväpnad och långdistanstyp, som kan agera som ett eskortjaktflygplan som skyddar bombplan , att utföra offensiva utflykter som en penetrationsjaktare och upprätthålla stående patruller på betydande avstånd från sin hemmabas.
Bombplan är sårbara på grund av sin låga hastighet, stora storlek och dåliga manövrerbarhet. Eskortjagern utvecklades under andra världskriget för att komma mellan bombplanen och fiendens angripare som en skyddande sköld. Det primära kravet var lång räckvidd, med flera tunga stridsflygplan som fick rollen. Men även de visade sig vara svårhanterliga och sårbara, så allt eftersom kriget fortskred utvecklades tekniker som dropptankar för att utöka utbudet av smidigare konventionella jaktplan.
Penetration fighter är vanligtvis också utrustad för markattackrollen , och kan därför försvara sig medan han utför attacksorter.
Kolvmotorfighters
1914-1918: Första världskriget
Ordet "fighter" användes först för att beskriva ett tvåsitsigt flygplan som bär ett maskingevär (monterat på en piedestal) och dess operatör såväl som piloten . Även om termen myntades i Storbritannien, var de första exemplen de franska Voisin-skjutarna som började 1910, och en Voisin III skulle vara den första att skjuta ner ett annat flygplan, den 5 oktober 1914.
första världskrigets utbrott var frontlinjeflygplan mestadels obeväpnade och användes nästan uteslutande för spaning . Den 15 augusti 1914 Miodrag Tomić på ett fientligt flygplan när han var på en spaningsflygning över Österrike-Ungern som sköt mot hans flygplan med en revolver, så Tomić sköt tillbaka. Det antogs vara den första eldväxlingen mellan flygplan. Inom några veckor var alla serbiska och österrikisk-ungerska flygplan beväpnade.
En annan typ av militärflygplan utgjorde grunden för en effektiv "jaktare" i ordets moderna mening. Den var baserad på små snabba flygplan som utvecklats före kriget för flygkapplöpning såsom Gordon Bennett Cup och Schneider Trophy . Militärscoutflygplanet förväntades inte bära allvarlig beväpning, utan snarare förlita sig på hastighet för att "spana" en plats och snabbt återvända för att rapportera, vilket gör det till en flygande häst . Brittiska scoutflygplan, i denna mening, inkluderade Sopwith Tabloid och Bristol Scout . Fransmännen och tyskarna hade inte en motsvarighet eftersom de använde tvåsitsiga för spaning, såsom Morane-Saulnier L , men skulle senare modifiera racingflygplan från förkrigstiden till beväpnade ensitsiga. Det visade sig snabbt att dessa var till liten nytta eftersom piloten inte kunde registrera vad han såg när han också flög, medan militära ledare vanligtvis ignorerade vad piloterna rapporterade.
Försök gjordes med handhållna vapen som pistoler och gevär och till och med lätta maskingevär, men dessa var ineffektiva och krångliga. Nästa framryckning kom med det fasta framåtskjutande maskingeväret, så att piloten riktade hela flygplanet mot målet och avfyrade pistolen, istället för att förlita sig på en andra skytt. Roland Garros (flygare) skruvade fast metalldeflektorplattor på propellern så att den inte skulle skjuta sig själv från himlen och ett antal Morane-Saulnier N modifierades. Tekniken visade sig vara effektiv, men de avböjda kulorna var fortfarande mycket farliga.
Strax efter krigets början beväpnade sig piloter med pistoler, karbiner , granater och ett sortiment av improviserade vapen. Många av dessa visade sig vara ineffektiva eftersom piloten var tvungen att flyga sitt flygplan medan han försökte rikta ett handhållet vapen och göra ett svårt avböjningsskott. Det första steget för att hitta en riktig lösning var att montera vapnet på flygplanet, men propellern förblev ett problem eftersom den bästa skjutriktningen är rakt fram. Många lösningar prövades. En andra besättningsmedlem bakom piloten kunde sikta och avfyra ett svängbart maskingevär mot fiendens flygplan; detta begränsade emellertid täckningsområdet främst till den bakre halvklotet, och effektiv koordinering av pilotens manövrering med skyttens sikte var svår. Detta alternativ användes främst som en defensiv åtgärd på tvåsitsiga spaningsflygplan från 1915 och framåt. Både SPAD SA och Royal Aircraft Factory BE9 lade till en andra besättningsman före motorn i en kapsel, men detta var både farligt för den andra besättningsmannen och begränsade prestanda. Sopwith LRTTr. lade på samma sätt till en pod på den översta vingen utan bättre lycka.
.jpg)
Ett alternativ var att bygga en "pusher" scout som Airco DH.2 , med propellern monterad bakom piloten. Den största nackdelen var att det höga motståndet hos en pushertyps stjärtstruktur gjorde den långsammare än ett liknande " traktor" -flygplan. En bättre lösning för en ensitsscout var att montera maskingeväret (gevär och pistoler har avståtts) för att skjuta framåt men utanför propellerbågen. Vingvapen prövades men de otillförlitliga vapnen som var tillgängliga krävde frekvent rensning av fastnade skott och felskott och förblev opraktiska till efter kriget. Att montera maskingeväret över den övre vingen fungerade bra och användes långt efter att den ideala lösningen hittats. Nieuport 11 från 1916 använde detta system med avsevärd framgång, men denna placering försvårade siktning och omladdning men skulle fortsätta att användas under hela kriget eftersom de använda vapnen var lättare och hade en högre eldhastighet än synkroniserade vapen. Det brittiska Foster-fästet och flera franska fästen var speciellt designade för denna typ av applikationer, utrustade med antingen Hotchkiss eller Lewis Machine gun , som på grund av sin design var olämpliga för synkronisering. Behovet av att beväpna en traktorspanare med en framåtskjutande pistol vars kulor passerade genom propellerbågen var uppenbart redan innan krigsutbrottet och uppfinnare i både Frankrike och Tyskland utarbetade mekanismer som kunde tajma avlossningen av de enskilda skotten för att undvika att träffa propellerblad. Franz Schneider , en schweizisk ingenjör, hade patenterat en sådan anordning i Tyskland 1913, men hans ursprungliga arbete följdes inte upp. Franske flygplansdesignern Raymond Saulnier patenterade en praktisk anordning i april 1914, men försöken misslyckades på grund av benägenheten hos maskingeväret som användes för att hänga eld på grund av opålitlig ammunition. I december 1914 bad franska flygaren Roland Garros Saulnier att installera sin synkroniseringsutrustning på Garros Morane-Saulnier typ L parasollmonoplan . Tyvärr hade den gasdrivna Hotchkiss -kulsprutan han fick en oregelbunden eldhastighet och det var omöjligt att synkronisera den med propellern. Som en tillfällig åtgärd försågs propellerbladen med metallkilar för att skydda dem från rikoschetter . Garros modifierade monoplan flög först i mars 1915 och han började stridsoperationer strax efter. Garros tog tre segrar på tre veckor innan han själv störtades den 18 april och hans flygplan, tillsammans med dess synkroniseringsutrustning och propeller fångades av tyskarna. Samtidigt var synkroniseringsutrustningen (kallad Stangensteuerung på tyska, för "pushrod control system") som utformats av ingenjörerna från Anthony Fokkers firma det första systemet som togs i bruk. Det skulle inleda vad britterna kallade " fokkergisslet " och en period av luftöverlägsenhet för de tyska styrkorna, vilket gör Fokker Eindecker -monoplanet till ett fruktat namn över västfronten , trots att det var en anpassning av en föråldrad fransk Morane från före kriget. -Saulnier racingflygplan, med dåliga flygegenskaper och en vid det här laget medioker prestanda. Den första Eindecker- segern kom den 1 juli 1915, när Leutnant Kurt Wintgens , från Feldflieger Abteilung 6 på västfronten, störtade en Morane-Saulnier Type L. Hans var en av fem Fokker M.5 K/MG-prototyper för Eindecker , och var beväpnad med en synkroniserad flygversion av Parabellum MG14 maskingevär. Framgången för Eindecker startade en konkurrenscykel av förbättringar bland kombattanterna, båda sidor strävade efter att bygga allt mer kapabla ensitsiga jaktplan. Albatros DI och Sopwith Pup från 1916 satte det klassiska mönstret följt av fighters i cirka tjugo år. De flesta var biplan och endast sällan monoplan eller triplan . Biplanets starka lådstruktur gav en styv vinge som möjliggjorde noggrann kontroll som var nödvändig för luftstrid. De hade en enda operatör, som flög flygplanet och även kontrollerade dess beväpning. De var beväpnade med en eller två Maxim eller Vickers maskingevär, som var lättare att synkronisera än andra typer, som sköt genom propellerbågen. Pilotbyxor var framför piloten, med uppenbara konsekvenser vid olyckor, men stopp kunde rensas under flygningen, samtidigt som siktningen förenklades.
Användningen av metallflygplansstrukturer var pionjärer före första världskriget av Breguet men skulle hitta sin största förespråkare i Anthony Fokker, som använde krom-molybden stålrör för flygkroppsstrukturen i alla sina jaktplanskonstruktioner, medan den innovativa tyske ingenjören Hugo Junkers utvecklade två stridsmonoplanskonstruktioner helt i metall med fribärande vingar: det strikt experimentella privata riskflygplanet Junkers J 2 , tillverkat av stål, och ett fyrtiotal exempel på Junkers DI , tillverkad med korrugerad duralumin , allt baserat på hans erfarenhet av att skapa det banbrytande demonstrationsflygplanet Junkers J 1 helt i metall för flygplansteknik från slutet av 1915. Medan Fokker skulle jaga stålrörskroppar med trävingar fram till slutet av 1930-talet, och Junkers skulle fokusera på korrugerad plåt, var Dornier först med att bygga ett jaktplan (The Dornier-Zeppelin DI ) tillverkad av förspänd plåt av aluminium och med fribärande vingar, en form som skulle ersätta alla andra på 1930-talet. När den kollektiva stridserfarenheten växte utvecklade de mer framgångsrika piloterna som Oswald Boelcke , Max Immelmann och Edward Mannock innovativa taktiska formationer och manövrar för att förbättra sina luftförbands stridseffektivitet.
Allierade och – före 1918 – tyska piloter under första världskriget var inte utrustade med fallskärmar , så bränder under flygning eller strukturella misslyckanden var ofta dödliga. Fallskärmar var välutvecklade 1918 efter att ha använts tidigare av ballongflygare och antogs av de tyska flygtjänsterna under loppet av det året. Den välkände och fruktade Manfred von Richthofen , den "röda baronen", bar en när han dödades, men det allierade kommandot fortsatte att motsätta sig att de användes av olika skäl.
I april 1917, under en kort period av tysk luftöverlägsenhet, beräknades en brittisk pilots medellivslängd till i genomsnitt 93 flygtimmar, eller ungefär tre veckors aktiv tjänst. Mer än 50 000 flygare från båda sidor dog under kriget.
1919–1938: Mellankrigstiden
Fighterutvecklingen stagnerade mellan krigen, särskilt i USA och Storbritannien, där budgetarna var små. I Frankrike, Italien och Ryssland, där stora budgetar fortsatte att möjliggöra stor utveckling, var både monoplan och alla metallkonstruktioner vanliga. Men i slutet av 1920-talet överutnyttjade dessa länder sig själva och övertogs på 1930-talet av de makter som inte hade spenderat mycket pengar, nämligen britterna, amerikanerna och tyskarna.
Med tanke på begränsade budgetar var flygvapnen konservativa i flygplansdesign, och biplan förblev populära bland piloter för sin smidighet, och förblev i tjänst långt efter att de upphört att vara konkurrenskraftiga. Konstruktioner som Gloster Gladiator , Fiat CR.42 Falco och Polikarpov I-15 var vanliga även i slutet av 1930-talet, och många var fortfarande i tjänst så sent som 1942. Fram till mitten av 1930-talet var majoriteten av jaktplanen i USA, Storbritannien, Italien och Ryssland förblev tygklädda biplan.
Fighter-beväpning började så småningom att monteras inuti vingarna, utanför propellerns båge, även om de flesta konstruktioner behöll två synkroniserade maskingevär direkt framför piloten, där de var mer exakta (det var den starkaste delen av strukturen, vilket minskade vibrationen som vapnen utsattes för). Att skjuta med detta traditionella arrangemang var också lättare eftersom kanonerna sköt rakt fram i flygplanets flygriktning, upp till gränsen för kanonens räckvidd; till skillnad från vingmonterade vapen som för att vara effektiva måste vara harmoniserade , det vill säga förinställda för att skjuta i vinkel av markbesättningar så att deras kulor skulle konvergera mot ett målområde ett visst avstånd framför jagaren. Gevärskaliber .30 och .303 tum (7,62 och 7,70 mm) kalibervapen förblev normen, med större vapen som antingen var för tunga och besvärliga eller ansågs onödiga mot sådana lättbyggda flygplan. Det ansågs inte orimligt att använda rustning av första världskriget för att motverka fiendens stridsflygplan eftersom det inte fanns tillräckligt med luft-till-luft-strid under större delen av perioden för att motbevisa denna uppfattning.
Den roterande motorn , populär under första världskriget, försvann snabbt, dess utveckling hade nått den punkt där rotationskrafter hindrade mer bränsle och luft från att levereras till cylindrarna, vilket begränsade hästkrafterna. De ersattes främst av den stationära radiella motorn , även om stora framsteg ledde till att radmotorer vann mark med flera exceptionella motorer – inklusive den 1 145 cu in (18 760 cm 3 ) V-12 Curtiss D-12 . Flygplansmotorer ökade i effekt flera gånger under perioden, från typiska 180 hk (130 kW) i 900 kg (2 000 lb) Fokker D.VII från 1918 till 900 hk (670 kW) i 2 500 kg (5 500 lb) ) Curtiss P-36 från 1936. Debatten mellan de slanka radmotorerna kontra de mer pålitliga radiella modellerna fortsatte, med sjöflygvapen som föredrog de radiella motorerna och landbaserade styrkor som ofta valde inlines. Radiella konstruktioner krävde inte en separat (och sårbar) radiator, men hade ökat motstånd. Inlinemotorer hade ofta ett bättre effekt-till-vikt-förhållande .
Vissa flygvapen experimenterade med " tunga stridsflygplan " (kallade "förstörare" av tyskarna). Dessa var större, vanligtvis tvåmotoriga flygplan, ibland anpassningar av lätta eller medelstora bombplanstyper . Sådana konstruktioner hade vanligtvis större intern bränslekapacitet (därmed längre räckvidd) och tyngre beväpning än deras enmotoriga motsvarigheter. I strid visade de sig sårbara för smidigare enmotoriga fighters.
Den främsta drivkraften för innovation inom jaktplan, ända fram till perioden med snabb återupprustning i slutet av 1930-talet, var inte militära budgetar, utan civila flygplansracing. Flygplan designade för dessa tävlingar introducerade innovationer som strömlinjeformning och kraftfullare motorer som skulle leta sig in i andra världskrigets fighters. Den viktigaste av dessa var Schneider Trophy -tävlingarna, där konkurrensen blev så hård att bara nationella regeringar hade råd att delta.
I slutet av mellankrigstiden i Europa kom det spanska inbördeskriget . Detta var precis den möjlighet som tyska Luftwaffe , italienska Regia Aeronautica och Sovjetunionens Röda flygvapen behövde för att testa sina senaste flygplan. Varje part skickade många flygplanstyper för att stödja sina sidor i konflikten. I luftstriderna om Spanien gick de senaste Messerschmitt Bf 109- jaktplanen bra, liksom sovjetiska Polikarpov I-16 . Den senare tyska designen var tidigare i sin designcykel och hade mer utrymme för utveckling och lärdomarna ledde till kraftigt förbättrade modeller under andra världskriget. Ryssarna lyckades inte hänga med och trots att nyare modeller togs i bruk förblev I-16:orna den vanligaste sovjetiska frontlinjen ända till 1942 trots att de utklassades av de förbättrade Bf 109:orna under andra världskriget. Italienarna utvecklade för sin del flera monoplan som Fiat G.50 Freccia , men eftersom de hade ont om pengar tvingades de fortsätta att köra föråldrade Fiat CR.42 Falco- biplan.
Från början av 1930-talet var japanerna i krig mot både kinesiska nationalister och ryssarna i Kina, och använde erfarenheten för att förbättra både träning och flygplan, ersätta biplan med moderna fribärande monoplan och skapa en kader av exceptionella piloter. I Storbritannien, på uppdrag av Neville Chamberlain , (mer känd för sitt "fred i vår tid"-tal) omarbetades hela den brittiska flygindustrin, vilket gjorde det möjligt för den att snabbt förändras från tygklädda biplan med metallram till monoplan med utkragande hud i dags för kriget med Tyskland, en process som Frankrike försökte efterlikna, men för sent för att motverka den tyska invasionen. Perioden med att förbättra samma biplansdesign om och om igen närmade sig sitt slut, och Hawker Hurricane och Supermarine Spitfire började ersätta tvåplanen Gloster Gladiator och Hawker Fury , men många biplan förblev i frontlinjen långt efter världens början Andra kriget. Även om de inte var en kombattant i Spanien, absorberade de också många av lärdomarna i tid för att använda dem.
Det spanska inbördeskriget gav också en möjlighet att uppdatera fightertaktik. En av innovationerna var utvecklingen av " finger-fyra "-formationen av den tyske piloten Werner Mölders . Varje stridsskvadron ( tyska: Staffel ) var uppdelad i flera flygningar ( Schwärme ) om fyra flygplan. Varje Schwarm var uppdelad i två Rotten , som var ett par flygplan. Varje Rotte bestod av en ledare och en wingman. Denna flexibla formation gjorde det möjligt för piloterna att upprätthålla större situationsmedvetenhet, och de två Rotten kunde delas upp när som helst och attackera på egen hand. Finger-fyran skulle antas allmänt som den grundläggande taktiska formationen under andra världskriget, inklusive av britterna och senare amerikanerna. [ förtydligande behövs ]
1939-1945: Andra världskriget
Andra världskriget innebar stridsstrider i större skala än någon annan konflikt hittills. Den tyske fältmarskalken Erwin Rommel noterade effekten av luftkraft: "Var och en som måste kämpa, även med de modernaste vapen, mot en fiende som har fullständigt kommando över luften, kämpar som en vilde..." Under hela kriget utförde jagare sina konventionell roll i att etablera luftöverlägsenhet genom strid med andra stridsflygplan och genom bombplansavlyssning, och utförde också ofta roller som taktiskt luftstöd och spaning .
Fighter design varierade mycket bland kombattanter. Japanerna och italienarna föredrog lätt beväpnade och bepansrade men mycket manövrerbara konstruktioner som japanska Nakajima Ki-27 , Nakajima Ki-43 och Mitsubishi A6M Zero och italienska Fiat G.50 Freccia och Macchi MC.200 . Däremot trodde designers i Storbritannien, Tyskland, Sovjetunionen och USA att stridsflygplanens ökade hastighet skulle skapa g -krafter som var outhärdliga för piloter som försökte manövrera luftstrider typiska för första världskriget, och deras jaktplan var istället optimerad för hastighet och eldkraft. I praktiken, även om lätta, mycket manövrerbara flygplan hade vissa fördelar i strid mot jaktplan, kunde dessa vanligtvis övervinnas med sund taktisk doktrin, och italienarnas och japanernas designstrategi gjorde deras jaktplan illa lämpade som interceptor eller attack. flygplan.
europeisk teater
Under invasionen av Polen och slaget om Frankrike höll Luftwaffe-jaktplanen - främst Messerschmitt Bf 109 - luftöverlägsenhet, och Luftwaffe spelade en viktig roll i tyska segrar i dessa kampanjer. Under slaget om Storbritannien visade sig emellertid brittiska orkaner och Spitfires vara ungefär lika med Luftwaffe-jaktplan. Dessutom gjorde Storbritanniens radarbaserade Dowding-system som riktade stridsflygplan mot tyska attacker och fördelarna med strider ovanför Storbritanniens hemmaterritorium det möjligt för RAF att neka Tyskland luftöverlägsenhet, vilket räddade Storbritannien från möjlig tysk invasion och gav axeln ett stort nederlag tidigt under andra världskriget. . På östfronten överväldigades sovjetiska stridsstyrkor under de inledande faserna av Operation Barbarossa . Detta var ett resultat av den taktiska överraskningen i början av kampanjen, ledarskapsvakuumet inom den sovjetiska militären efter den stora utrensningen och den allmänna underlägsenheten hos sovjetiska konstruktioner vid den tiden, som det föråldrade Polikarpov I-15- biplanet och I-16 . Mer moderna sovjetiska konstruktioner, inklusive Mikoyan-Gurevich MiG-3 , LaGG-3 och Yakolev Yak-1 , hade ännu inte kommit i antal och var i alla fall fortfarande underlägsna Messerschmitt Bf 109 . Som ett resultat, under de första månaderna av dessa kampanjer, Axis flygvapen ett stort antal Red Air Force-flygplan på marken och i ensidiga luftstrider. I de senare stadierna på östfronten förbättrades sovjetisk träning och ledarskap, liksom deras utrustning. År 1942 hade sovjetiska konstruktioner som Yakovlev Yak-9 och Lavochkin La-5 prestanda jämförbara med tyska Bf 109 och Focke-Wulf Fw 190 . Också ett betydande antal brittiska, och senare amerikanska, stridsflygplan levererades för att hjälpa den sovjetiska krigsansträngningen som en del av Lend-Lease, med Bell P-39 Airacobra som visade sig vara särskilt effektiv i lägre höjdstrider som är typiska för östfronten. Sovjet fick också indirekt hjälp av de amerikanska och brittiska bombkampanjerna, som tvingade Luftwaffe att flytta bort många av sina stridsflygplan från östfronten i försvar mot dessa räder. Sovjeterna kunde i allt högre grad utmana Luftwaffe, och medan Luftwaffe behöll en kvalitativ fördel gentemot Röda flygvapnet under stora delar av kriget, var det ökande antalet och effektiviteten hos det sovjetiska flygvapnet avgörande för Röda arméns ansträngningar att vända tillbaka och till slut förinta Wehrmacht .
.jpg)
Samtidigt hade luftstriderna på västfronten en mycket annorlunda karaktär. Mycket av den här striden fokuserade på RAF:s och USAAF: s strategiska bombkampanjer mot tysk industri avsedda att slita ner Luftwaffe. Axis stridsflygplan fokuserade på att försvara sig mot allierade bombplan medan de allierade stridsflygplanens huvudroll var som bombplanseskorter. RAF plundrade tyska städer på natten, och båda sidor utvecklade radarutrustade nattjaktare för dessa strider. Amerikanerna, däremot, flög bombräder i dagsljus in i Tyskland och levererade den kombinerade bombplansoffensiven . Eskorterade Consolidated B-24 Liberators och Boeing B-17 Flying Fortress bombplan visade sig dock oförmögna att avvärja tyska interceptorer (främst Bf 109s och Fw 190s). Med den mer sistnämnda ankomsten av långdistansjaktare, särskilt den nordamerikanska P-51 Mustang, kunde amerikanska jaktplan eskortera långt in i Tyskland på dagsljusräder och genom att sträcka sig framåt ansträngde Luftwaffe att etablera kontroll över himlen över Västeuropa.
Vid tiden för Operation Overlord i juni 1944 hade de allierade fått nästan fullständig överlägsenhet i luften över västfronten. Detta röjde vägen både för intensifierad strategisk bombning av tyska städer och industrier, och för taktisk bombning av slagfältsmål. Med Luftwaffe i stort sett rensat från himlen, tjänade allierade jaktplan alltmer som markattackflygplan.
Allierade stridsflygplan, genom att få luftöverlägsenhet över det europeiska slagfältet, spelade en avgörande roll i det slutliga nederlaget för axeln, vilket riksmarskalk Hermann Göring , befälhavare för tyska Luftwaffe sammanfattade när han sa: "När jag såg Mustangs över Berlin visste jag jiggen var uppe."
Stillahavsteater
Stora luftstrider under kriget i Stilla havet började med de västallierades inträde efter Japans attack mot Pearl Harbor . Imperial Japanese Navy Air Service opererade i första hand Mitsubishi A6M Zero , och Imperial Japanese Army Air Service flög Nakajima Ki-27 och Nakajima Ki-43, och hade till en början stor framgång, eftersom dessa jaktplan generellt hade bättre räckvidd, manövrerbarhet, hastighet och stigningstakten än deras allierade motsvarigheter. Dessutom var japanska piloter välutbildade och många var stridsveteraner från Japans kampanjer i Kina . De fick snabbt överlägsenhet i luften över de allierade, som i detta skede av kriget ofta var oorganiserade, undertränade och dåligt utrustade, och japansk flygmakt bidrog väsentligt till deras framgångar i Filippinerna, Malaysia och Singapore , Nederländska Ostindien och Burma .
I mitten av 1942 började de allierade att omgrupperas och medan vissa allierade flygplan som Brewster Buffalo och P-39 Airacobra hopplöst utklassades av jaktplan som Japans Mitsubishi A6M Zero , andra som arméns Curtiss P-40 Warhawk och marinens Grumman F4F Wildcat hade egenskaper som överlägsen eldkraft, robusthet och dykhastighet, och de allierade utvecklade snart taktik (som Thach Weave ) för att dra fördel av dessa styrkor. Dessa förändringar gav snart utdelning, eftersom den allierade förmågan att förneka Japans luftöverlägsenhet var avgörande för deras segrar vid Coral Sea , Midway , Guadalcanal och Nya Guinea . I Kina använde de flygande tigrarna också samma taktik med viss framgång, även om de inte kunde hejda strömmen av japanska framsteg där. År 1943 började de allierade få övertaget i Stillahavskampanjens flygkampanjer. Flera faktorer bidrog till denna förändring. Först Lockheed P-38 Lightning och andra generationens allierade jaktplan som Grumman F6 Hellcat och senare Vought F4 Corsair , Republic P-47 Thunderbolt och North American P-51 Mustang anlända i antal. Dessa jaktplan överträffade japanska jaktplan i alla avseenden utom manövrerbarhet. Andra problem med Japans stridsflygplan blev också uppenbara allt eftersom kriget fortskred, såsom deras brist på pansar och lätt beväpning, vilket hade varit typiskt för alla förkrigsflygplan över hela världen, men problemet var särskilt svårt att åtgärda på de japanska konstruktionerna. Detta gjorde dem otillräckliga som antingen bombplan eller markattackflygplan, roller som allierade jaktplan fortfarande kunde fylla. Viktigast av allt, Japans träningsprogram misslyckades med att tillhandahålla tillräckligt med välutbildade piloter för att ersätta förluster. Däremot förbättrade de allierade både kvantiteten och kvaliteten på piloter som tog examen från sina utbildningsprogram. I mitten av 1944 hade allierade stridsflygplan fått överlägsenhet i luften i hela teatern, vilket inte skulle bestridas igen under kriget. Omfattningen av allierad kvantitativ och kvalitativ överlägsenhet vid denna tidpunkt i kriget visades under slaget vid Filippinska havet , en snedställd allierad seger där japanska flygare sköts ner i ett sådant antal och med sådan lätthet att amerikanska stridspiloter liknade det vid en bra "kalkonskott". Sent i kriget började Japan producera nya jaktplan som Nakajima Ki-84 och Kawanishi N1K för att ersätta Zero, men bara i ett litet antal, och då saknade Japan de utbildade piloterna eller tillräckligt med bränsle för att klara en effektiv utmaning för att Allierade attacker. Under krigets slutskede kunde Japans stridsarm inte på allvar utmana räder över Japan av amerikanska Boeing B-29 Superfortresses , och reducerades till stor del till Kamikaze -attacker.
Tekniska innovationer
Fighter-tekniken utvecklades snabbt under andra världskriget. Kolvmotorer , som drev de allra flesta jaktplan från andra världskriget, blev kraftfullare: i början av kriget hade jagare vanligtvis motorer som producerade mellan 1 000 hk (750 kW) och 1 400 hk (1 000 kW), medan i slutet av kriget kunde många producera över 2 000 hk (1 500 kW). Till exempel, Spitfire , en av få jagare i kontinuerlig produktion under hela kriget, drevs 1939 av en 1 030 hk (770 kW) Merlin II , medan varianter tillverkade 1945 var utrustade med 2 035 hk (1 517 kW) Rolls- Royce Griffon 61 . Ändå kunde dessa jaktplan endast uppnå blygsamma ökningar i toppfart på grund av problem med kompressibilitet som skapades när flygplan och deras propellrar närmade sig ljudbarriären, och det var uppenbart att propellerdrivna flygplan närmade sig gränserna för deras prestanda. Tyska jet- och raketdrivna jaktplan gick in i strid 1944, för sent för att påverka krigets utgång. Samma år trädde också de allierades enda operativa jetjaktplan, Gloster Meteor , i tjänst. Fighters från andra världskriget presenterade också i allt högre grad monocoque- konstruktion, vilket förbättrade deras aerodynamiska effektivitet samtidigt som de tillförde strukturell styrka. Laminära flödesvingar , som förbättrade höghastighetsprestanda, kom också till användning på jaktplan som P-51 Mustang, medan Messerschmitt Me 262 och Messerschmitt Me 163 hade svepande vingar som dramatiskt minskade luftmotståndet vid höga subsoniska hastigheter. Även beväpningen avancerade under kriget. Gevärskalibriga maskingevär som var vanliga på stridsflygplan från förkrigstiden kunde inte lätt besegra tidens mer robusta stridsflygplan. Flygvapnen började ersätta eller komplettera dem med kanoner, som avfyrade explosiva granater som kunde spränga ett hål i ett fientligt flygplan – snarare än att förlita sig på kinetisk energi från en solid kula som träffade en kritisk komponent i flygplanet, såsom en bränsleledning eller kontroll. kabeln eller piloten. Kanoner kunde få ner även tunga bombplan med bara några få träffar, men deras långsammare eldhastighet gjorde det svårt att träffa snabbrörliga jaktplan i en luftstrid. Så småningom monterade de flesta jaktplan kanoner, ibland i kombination med maskingevär. Britterna symboliserade detta skifte. Deras standardkrigsjaktare monterade åtta .303 tum (7,7 mm) kaliber maskingevär, men vid mitten av kriget hade de ofta en kombination av maskingevär och 20 mm (0,79 tum) kanoner, och sent i kriget ofta bara kanoner. Amerikanerna, däremot, hade problem med att producera en kanondesign, så istället placerade flera .50 tum (12,7 mm) tunga maskingevär på sina jaktplan. Fighters försågs också alltmer med bombställ och luft-till-yta ammunition såsom bomber eller raketer under sina vingar, och pressades in i nära luftstödsroller som jaktbombplan . Även om de bar mindre ammunition än lätta och medelstora bombplan, och i allmänhet hade kortare räckvidd, var de billigare att tillverka och underhålla och deras manövrerbarhet gjorde det lättare för dem att träffa rörliga mål som motordrivna fordon. Dessutom, om de stötte på fiendens stridsflygplan, kunde deras ammunition (som minskade lyftkraften och ökade luftmotståndet och därför minskade prestanda) kastas ut och de kunde engagera fiendens stridsflygplan, vilket eliminerade behovet av stridseskorter som bombplanen krävde.
Tungt beväpnade jaktplan som Tysklands Focke-Wulf Fw 190 , Storbritanniens Hawker Typhoon och Hawker Tempest och Amerikas Curtiss P-40 , F4 Corsair, P-47 Thunderbolt och P-38 Lightning utmärkte sig alla som jaktbombplan, och sedan andra världen Krigsmarkattack har blivit en viktig sekundär förmåga för många fighters. Andra världskriget såg också den första användningen av luftburen radar på jaktplan. Det primära syftet med dessa radarer var att hjälpa nattjaktare att lokalisera fiendens bombplan och jaktplan. På grund av dessa radaruppsättningars skrymmande kunde de inte bäras på konventionella enmotoriga jaktplan och istället var de vanligtvis eftermonterade till större tunga stridsflygplan eller lätta bombplan som Tysklands Messerschmitt Bf 110 och Junkers Ju 88 , Storbritanniens de Havilland Mosquito och Bristol Beaufighter , och Amerikas Douglas A-20 , som sedan fungerade som nattjaktare. Northrop P-61 Black Widow , ett specialbyggt nattjaktflygplan, var krigets enda jaktplan som inkorporerade radar i sin ursprungliga design. Storbritannien och Amerika samarbetade nära i utvecklingen av luftburen radar, och Tysklands radarteknologi släpade i allmänhet något efter angloamerikanska ansträngningar, medan andra kombattanter utvecklade få radarutrustade jaktplan.
1946-nutid: Period efter andra världskriget
Flera prototypjaktflygplan som startade tidigt 1945 fortsatte efter kriget och ledde till avancerade kolvmotorjaktflygplan som togs i produktion och operativ tjänst 1946. Ett typiskt exempel är Lavochkin La-9 'Fritz', som var en utveckling av den framgångsrika krigstida Lavochkin La-7 'Fin'. Genom att arbeta genom en serie prototyper, La-120, La-126 och La-130, Lavochkins designbyrå ersätta La-7:s träflygplan med en metall, samt att montera en laminärt flödesvinge för att förbättra manövern prestanda och ökad beväpning. La-9:an togs i bruk i augusti 1946 och tillverkades fram till 1948; den fungerade också som grunden för utvecklingen av en långdistanseskortjakt, La-11 "Fang", varav nästan 1200 tillverkades 1947–1951. Under loppet av Koreakriget blev det dock uppenbart att dagen för det kolvmotoriserade jaktplanet närmade sig sitt slut och att framtiden skulle ligga hos jetjagern.
Denna period bevittnade också experiment med jet-assisterade kolvmotorflygplan. La-9-derivaten inkluderade exempel utrustade med två undervingshjälppulsjetmotorer ( La-9RD) och ett liknande monterat par extra ramjetmotorer (La-138); dock kom ingen av dessa i tjänst. En som kom i tjänst – med den amerikanska flottan i mars 1945 – var Ryan FR-1 Fireball ; produktionen stoppades med krigets slut på VJ-dagen , med endast 66 levererade, och typen togs ur bruk 1947. USAAF hade beställt sina första 13 blandade turboprop-turbojet-drivna förproduktionsprototyper av Consolidated Vultee XP-81 fighter, men detta program avbröts också av VJ Day, med 80% av ingenjörsarbetet avslutat.
Raketdrivna jaktplan
Det första raketdrivna flygplanet var Lippisch Ente , som gjorde en framgångsrik jungfruflygning i mars 1928. Det enda rena raketflygplan som någonsin masstillverkat var Messerschmitt Me 163 B Komet 1944, ett av flera tyska andra världskrigets projekt som syftade till att utveckla höghastighets-, punktförsvarsflygplan. Senare varianter av Me 262 (C-1a och C-2b) var också utrustade med "mixed-power" jet/raketkraftverk, medan tidigare modeller var utrustade med raketboosters, men massproducerades inte med dessa modifieringar.
Sovjetunionen experimenterade med en raketdriven interceptor under åren omedelbart efter andra världskriget, Mikoyan-Gurevich I-270 . Endast två byggdes.
På 1950-talet utvecklade britterna jetdesigner med blandad kraft som använde både raket- och jetmotorer för att täcka prestandagapet som fanns i turbojetdesigner. Raketen var huvudmotorn för att leverera den hastighet och höjd som krävdes för höghastighetsavlyssning av högnivåbombplan och turbojeten gav ökad bränsleekonomi i andra delar av flygningen, framför allt för att säkerställa att flygplanet kunde göra en motorlandning snarare än att riskera en oförutsägbar glidande avkastning.
Saunders -Roe SR.53 var en framgångsrik design och planerades för produktion när ekonomin tvingade britterna att dra ner på de flesta flygplansprogram i slutet av 1950-talet. Dessutom har snabba framsteg inom jetmotorteknologi gjort flygplansdesigner med blandad kraft som Saunders-Roes SR.53 (och följande SR.177 ) föråldrade. American Republic XF-91 Thunderceptor – det första amerikanska jaktplanet som översteg Mach 1 i planflygning – gick ett liknande öde till mötes av samma anledning, och ingen hybridraket- och jetmotorjaktplan har någonsin tagits i bruk.
Den enda operativa implementeringen av blandad framdrivning var Rocket-Assisted Take Off (RATO), ett system som sällan används i stridsflygplan, till exempel med nolllängdsuppskjutningen, RATO -baserad startplan från speciella uppskjutningsplattformar , testade av både USA och Sovjetunionen, och blev föråldrade med framsteg inom mark-till-luft missilteknologi .
Jetdrivna jaktplan
Det har blivit vanligt inom flygvärlden att klassificera jetjaktplan efter "generationer" för historiska ändamål. Det finns inga officiella definitioner av dessa generationer; snarare representerar de föreställningen om stadier i utvecklingen av tillvägagångssätt för fighter-design, prestandaförmåga och teknisk utveckling. Olika författare har packat jetjaktplan i olika generationer. Till exempel klassificerade Richard P. Hallion från sekreteraren för flygvapnets aktionsgrupp F-16 som en sjätte generationens jetjager.
Tidsramarna för varje generation förblir inexakta och är endast indikativa för den period under vilken deras designfilosofier och teknikanställning haft ett rådande inflytande på stridsflygplansdesign och utveckling. Dessa tidsramar omfattar även den maximala perioden för tjänstetillträde för sådana flygplan.
1940-1950-tal: Första generationen
Den första generationen av jetjaktplan bestod av de första, subsoniska jet-jaktplansdesignerna som introducerades sent under andra världskriget (1939–1945) och i början av efterkrigstiden. De skilde sig lite från sina kolvmotoriserade motsvarigheter i utseende, och många använde osopade vingar . Vapen och kanoner förblev den huvudsakliga beväpningen. Behovet av att få en avgörande fördel i maximal hastighet drev utvecklingen av turbojetdrivna flygplan framåt. Topphastigheterna för jaktplan steg stadigt under andra världskriget när kraftfullare kolvmotorer utvecklades, och de närmade sig transoniska flyghastigheter där propellrarnas effektivitet sjunker, vilket gör ytterligare hastighetsökningar nästan omöjliga.
De första jetplanen utvecklades under andra världskriget och såg strid under de två sista åren av kriget. Messerschmitt utvecklade det första operativa jetjaktplanet, Me 262 A, som främst tjänstgjorde med Luftwaffes JG 7 , världens första jet-jaktflygplan. Det var avsevärt snabbare än samtida kolvdrivna flygplan, och i händerna på en kompetent pilot visade det sig vara ganska svårt för allierade piloter att besegra. Luftwaffe satte aldrig ut designen i tillräckligt antal för att stoppa den allierade flygkampanjen, och en kombination av bränslebrist, pilotförluster och tekniska svårigheter med motorerna höll antalet flygturer lågt. Ändå indikerade Me 262 att kolvdrivna flygplan är föråldrade. Spårad av rapporter om de tyska jetplanen, började brittiska Gloster Meteor produktion snart efter, och de två togs i bruk ungefär samtidigt 1944. Meteorer tjänade vanligtvis till att fånga upp V-1:s flygande bomb, eftersom de var snabbare än tillgängliga kolvmotoriserade jaktplan. på de låga höjder som används av de flygande bomberna. Närmare slutet av andra världskriget, den första militära jetdrivna lättjaktflygplansdesignen, avsåg Luftwaffe att Heinkel He 162 A Spatz (sparv) skulle fungera som ett enkelt jetjaktplan för tyskt hemförsvar, med några exempel på skvadrontjänsten med JG 1 i april 1945 . I slutet av kriget hade nästan allt arbete på kolvdrivna jaktplan avslutats. Några få konstruktioner som kombinerar kolv- och jetmotorer för framdrivning – som Ryan FR Fireball – användes kort, men i slutet av 1940-talet var praktiskt taget alla nya jaktplan jetdrivna.
Trots sina fördelar var de tidiga jetjaktplanen långt ifrån perfekta. Den operativa livslängden för turbiner var mycket kort och motorerna var temperamentsfulla, medan kraften endast kunde justeras långsamt och accelerationen var dålig (även om toppfarten var högre) jämfört med den sista generationen kolvjaktare. Många skvadroner av kolvmotordrivna jaktplan förblev i tjänst fram till början till mitten av 1950-talet, även i stormakternas flygvapen (även om typerna som behölls var de bästa av designerna från andra världskriget). Innovationer inklusive utkastarstolar , luftbromsar och allt rörliga bakplan blev utbredda under denna period.
.jpg)
Amerikanerna började använda jetjaktplan operativt efter andra världskriget, den krigstida Bell P-59 har visat sig vara ett misslyckande. Lockheed P-80 Shooting Star (snart omdesignad till F-80) var mindre elegant än den svepande vingen Me 262, men hade en marschhastighet (660 km/h (410 mph)) lika hög som den maximala hastighet som kan uppnås av många kolvmotoriserade fighters. Britterna designade flera nya jetplan, inklusive den distinkta enmotoriga tvillingbommen de Havilland Vampire som Storbritannien sålde till flygvapnen i många nationer.
Britterna överförde teknologin från Rolls-Royce Nene -jetmotorn till sovjeterna, som snart tog den i bruk i deras avancerade Mikoyan-Gurevich MiG-15- jaktplan, som använde helsvepta vingar som gjorde det möjligt att flyga närmare ljudhastigheten än rakvingade konstruktioner som F-80. MiG-15:ornas topphastighet på 1 075 km/h (668 mph) visade sig vara en ganska chock för de amerikanska F-80-piloterna som mötte dem i Koreakriget, tillsammans med deras beväpning av två 23 mm (0,91 tum) kanoner och en enkel 37 mm (1,5 tum) kanon. Icke desto mindre, i den första luftstriden mot jet, som inträffade under Koreakriget den 8 november 1950, sköt en F-80 ner två nordkoreanska MiG-15:or
Amerikanerna svarade med att rusa in sin egen stridsflygplan – den nordamerikanska F-86 Sabre – i strid mot MiG:arna, som hade liknande transsoniska prestanda. De två flygplanen hade olika styrkor och svagheter, men var tillräckligt lika för att segern kunde gå åt båda hållen. Medan Sabres främst fokuserade på att störta MiGs och gjorde bra poäng mot de som flögs av de dåligt tränade nordkoreanerna, decimerade MiGs i sin tur amerikanska bombplansformationer och tvingade tillbaka ett flertal amerikanska typer från operativ tjänst.
Världens flottor övergick också till jetplan under denna period, trots behovet av katapultuppskjutning av det nya flygplanet. Den amerikanska flottan antog Grumman F9F Panther som deras primära jetjaktplan under Koreakrigsperioden, och det var ett av de första jetjaktplanen som använde en efterbrännare . De Havilland Sea Vampire blev Royal Navys första jetjager. Radar användes på specialiserade nattjaktare som Douglas F3D Skyknight , som också störtade MiGs över Korea, och passade senare till McDonnell F2H Banshee och svepande Vought F7U Cutlass och McDonnell F3H Demon som allväder/nattjaktare. Tidiga versioner av infraröda (IR) luft-till-luft-missiler (AAMs) som AIM-9 Sidewinder och radarstyrda missiler som AIM-7 Sparrow vars ättlingar fortfarande används från och med 2021, introducerades först på sweept-wing subsoniska Demon och Cutlass sjöstridsflygplan.
1950-1960-tal: Andra generationen
Teknologiska genombrott, lärdomar från flygstriderna under Koreakriget och fokus på att genomföra operationer i en kärnvapenkrigsmiljö formade utvecklingen av andra generationens jaktplan. Teknologiska framsteg inom aerodynamik , framdrivning och rymdbyggnadsmaterial (främst aluminiumlegeringar ) gjorde det möjligt för designers att experimentera med aeronautiska innovationer som svepande vingar , deltavingar och områdesstyrda flygkroppar. Utbredd användning av efterbrännande turbojetmotorer gjorde dessa till det första produktionsflygplanet som bröt ljudbarriären, och förmågan att upprätthålla överljudshastigheter i planflygning blev en vanlig förmåga bland jaktplan i denna generation.
Fighterdesigner drog också nytta av ny elektronikteknik som gjorde effektiva radars små nog att bära ombord på mindre flygplan. Radarer ombord tillät detektering av fientliga flygplan utanför visuellt räckvidd, vilket förbättrade överlämningen av mål med markbaserade varnings- och spårningsradarer med längre räckvidd. På liknande sätt gjorde framsteg inom utvecklingen av guidade missiler det möjligt för luft-till-luft-missiler att börja komplettera pistolen som det primära offensiva vapnet för första gången i jaktplanshistorien. Under denna period blev passiva infrarödstyrda (IR) missiler vardagsmat, men tidiga IR-missilsensorer hade dålig känslighet och ett mycket smalt synfält (vanligtvis inte mer än 30°), vilket begränsade deras effektiva användning till endast nära- räckvidd, tail-chase engagemang . Radarstyrda (RF) missiler introducerades också, men tidiga exempel visade sig vara opålitliga. Dessa semi-active radar homing (SARH) missiler kunde spåra och fånga upp ett fiendeflygplan "målat" av det utskjutande flygplanets radar ombord. Medel- och långdistans RF luft-till-luft-missiler lovade att öppna upp en ny dimension av "beyond-visual-range" (BVR) strid, och mycket ansträngning koncentrerades på vidareutveckling av denna teknik.
Utsikterna till ett potentiellt tredje världskrig med stora mekaniserade arméer och kärnvapenanfall ledde till en grad av specialisering längs två designmetoder: interceptorer , som den engelska Electric Lightning och Mikoyan-Gurevich MiG-21 F; och jaktbombplan , som Republic F-105 Thunderchief och Sukhoi Su-7B . Dogfighting , i sig , blev mindre betonad i båda fallen. Interceptorn var ett resultat av visionen att styrda missiler helt skulle ersätta vapen och strid skulle äga rum utanför visuella avstånd. Som ett resultat designade strateger interceptorer med en stor missilnyttolast och en kraftfull radar, som offrade smidighet till förmån för hög hastighet, höjdtak och stigningshastighet . Med en primär luftförsvarsroll lades tonvikten på förmågan att fånga upp strategiska bombplan som flyger på höga höjder. Specialiserade punktförsvarsinterceptorer hade ofta begränsad räckvidd och få, om någon, markattackkapacitet. Fighter-bombplan kunde pendla mellan luftöverlägsenhet och markattackroller och designades ofta för en höghastighetsflygning på låg höjd för att leverera sin ammunition. TV- och IR-styrda luft-till-yta-missiler introducerades för att förstärka traditionella gravitationsbomber , och några var också utrustade för att leverera en kärnvapenbomb .
1960-1970-talet: Tredje generationens jetjaktplan
Den tredje generationen bevittnade fortsatt mognad av andra generationens innovationer, men den präglas mest av förnyad betoning på manövrerbarhet och på traditionell markattackkapacitet. Under loppet av 1960-talet visade ökande stridserfarenhet med guidade missiler att strider skulle övergå till näraliggande luftstrider. Analog flygelektronik började dyka upp och ersatte äldre "steam-gauge" cockpitinstrumentering. Förbättringar av den aerodynamiska prestandan hos tredje generationens jaktplan inkluderade flygkontrollytor som canards , drivna lameller och blåsta klaffar . Ett antal tekniker skulle prövas för vertikal/kort start och landning , men dragkraftsvektorering skulle vara framgångsrik på Harrier .
Tillväxten av luftstridsförmåga fokuserade på införandet av förbättrade luft-till-luft-missiler, radarsystem och annan flygelektronik. Medan vapen förblev standardutrustning (tidiga modeller av F-4 var ett anmärkningsvärt undantag), blev luft-till-luft-missiler de primära vapnen för luftöverlägsenhetsjaktare, som använde mer sofistikerade radarer och medeldistans RF AAMs för att uppnå större "stånd -off"-räckvidden visade sig dock dödssannolikheterna vara oväntat låga för RF-missiler på grund av dålig tillförlitlighet och förbättrade elektroniska motåtgärder (ECM) för att spoofa radarsökare. Infraröd-homing AAMs såg sina synfält expandera till 45°, vilket stärkte deras taktiska användbarhet. Icke desto mindre ledde de låga luftstridsförlust -utbytesförhållanden som upplevdes av amerikanska stridsflyg i himlen över Vietnam att den amerikanska flottan etablerade sin berömda " TOPGUN" -stridsvapenskola, som gav en läroplan på forskarnivå för att utbilda stridspiloter i avancerad luft. Combat Maneuvering (ACM) och Dissimilar Air Combat Training (DACT) taktik och teknik. Denna era såg också en expansion av markattackkapacitet, främst i styrda missiler, och bevittnade introduktionen av den första verkligt effektiva flygelektroniken för förbättrad markattack, inklusive terrängundvikande system . Luft-till-yta-missiler (ASM) utrustade med elektrooptiska (EO) kontrastsökare – som den ursprungliga modellen av den mycket använda AGM-65 Maverick – blev standardvapen, och laserstyrda bomber (LGB) blev utbredda i en ansträngningar för att förbättra precisionsattackkapaciteten. Vägledning för sådan precisionsstyrd ammunition (PGM) gavs av externt monterade målskidor, som introducerades i mitten av 1960-talet.
Den tredje generationen ledde också till utvecklingen av nya automatiska eldvapen, främst kedjegevär som använder en elmotor för att driva mekanismen för en kanon. Detta gjorde det möjligt för ett plan att bära ett enda flerpipigt vapen (som 20 mm (0,79 in) Vulcan ), och gav större noggrannhet och eldhastighet. Kraftverkets tillförlitlighet ökade och jetmotorerna blev "rökfria" för att göra det svårare att se flygplan på långa avstånd.
Dedikerade markattackflygplan (som Grumman A-6 Intruder , SEPECAT Jaguar och LTV A-7 Corsair II ) erbjöd längre räckvidd, mer sofistikerade nattattacksystem eller lägre kostnader än överljudsjaktplan. Med med variabel geometri introducerade den supersoniska F-111 Pratt & Whitney TF30, den första turbofläkten utrustad med efterbrännare. Det ambitiösa projektet försökte skapa en mångsidig gemensam fighter för många roller och tjänster. Det skulle fungera bra som ett allvädersbombplan, men saknade prestanda för att besegra andra jaktplan. McDonnell F-4 Phantom designades för att dra nytta av radar- och missilteknologi som en allvädersinterceptor , men framstod som en mångsidig bombplan som var pigg nog att segra i luftstrid, antagen av US Navy, Air Force och Marine Corps . Trots många brister som inte skulle åtgärdas till fullo förrän nyare jaktplan, hävdade Fantomen 280 döda från luften (mer än någon annan amerikansk jaktplan) över Vietnam. Med räckvidd och nyttolastkapacitet som konkurrerade med bombplan från andra världskriget som B-24 Liberator , skulle Phantom bli ett mycket framgångsrikt flerrollsflygplan.
1970-2000-tal: Fjärde generationen
Fjärde generationens jaktplan fortsatte trenden mot flerrollskonfigurationer och utrustades med allt mer sofistikerade flygelektronik- och vapensystem. Fighterdesigner påverkades avsevärt av teorin om energimanövrering (EM) som utvecklats av överste John Boyd och matematikern Thomas Christie, baserat på Boyds stridserfarenhet i Koreakriget och som instruktör i fighter-taktik under 1960-talet. EM-teorin betonade värdet av flygplansspecifikt energiunderhåll som en fördel i jaktstrid. Boyd uppfattade manövrerbarhet som det primära sättet att komma "inuti" en motståndares beslutscykel, en process som Boyd kallade " OODA-slingan " (för "Observation-Orientation-Decision-Action"). Detta tillvägagångssätt betonade flygplanskonstruktioner som kan utföra "snabba transienter" - snabba förändringar i hastighet, höjd och riktning - i motsats till att förlita sig huvudsakligen på enbart hög hastighet.
EM-egenskaper tillämpades först på McDonnell Douglas F-15 Eagle , men Boyd och hans anhängare trodde att dessa prestandaparametrar krävde ett litet, lätt flygplan med en större vinge med högre lyftkraft . Den lilla storleken skulle minimera motståndet och öka dragkraft-till-vikt-förhållandet , medan den större vingen skulle minimera vingbelastningen ; medan den minskade vingbelastningen tenderar att sänka toppfarten och kan minska räckvidden, ökar den nyttolastkapaciteten och räckviddsminskningen kan kompenseras av ökat bränsle i den större vingen. Ansträngningarna från Boyds " Fighter-maffia " skulle resultera i General Dynamics F-16 Fighting Falcon (nu Lockheed Martins) .
F-16:s manövrerbarhet förstärktes ytterligare av dess lätta aerodynamiska instabilitet. Denna teknik, kallad " relaxed static stabilitet " (RSS), möjliggjordes genom införandet av "fly-by-wire" (FBW) flygkontrollsystem (FLCS), som i sin tur möjliggjordes av framsteg inom datorer och system -integrationstekniker. Analog flygelektronik, som krävs för att möjliggöra FBW-operationer, blev ett grundläggande krav, men började ersättas av digitala flygkontrollsystem under senare hälften av 1980-talet. På samma sätt introducerades Full Authority Digital Engine Controls (FADEC) för att elektroniskt hantera kraftverksprestanda med Pratt & Whitney F100 turbofläkt. F-16:ans enda beroende av elektronik och kablar för att vidarebefordra flygkommandon, istället för de vanliga kablarna och mekaniska kopplingskontrollerna, gav den nykterheten av "den elektriska jet". Elektroniska FLCS och FADEC blev snabbt viktiga komponenter i alla efterföljande fighterdesigner.
Andra innovativa tekniker som introducerades i fjärde generationens stridsflygplan inkluderade puls-Doppler -brandledningsradar (som ger en " look-down/shoot-down "-kapacitet), head-up-displayer (HUD), "hands on throttle-and-stick" ( HOTAS) kontroller och multifunktionsskärmar (MFD), all viktig utrustning från och med 2019. Flygplansdesigners började införliva kompositmaterial i form av bundna aluminiumbikakestrukturelement och grafitepoxilaminatskal för att minska vikten . Infraröda sök-och-spår- sensorer (IRST) blev utbredda för leverans av vapen från luft till mark, och dök också upp för luft-till-luft-strider. "All-aspekt" IR AAM blev standardvapen för luftöverlägsenhet, som tillät ingrepp av fiendens flygplan från vilken vinkel som helst (även om synfältet förblev relativt begränsat). aktiva radar-homing RF AAM med lång räckvidd togs i bruk med AIM-54 Phoenix , som enbart utrustade Grumman F-14 Tomcat, en av de få stridsflygplan med variabel svepving som gick in i produktion. Även med den enorma utvecklingen av luft-till-luft-missiler i denna era, var interna vapen standardutrustning.
En annan revolution kom i form av ett starkare beroende av enkelt underhåll, vilket ledde till standardisering av delar, minskningar av antalet åtkomstpaneler och smörjpunkter, och övergripande minskning av delar i mer komplicerad utrustning som motorer. Vissa tidiga jetjaktplan krävde 50 mantimmars arbete av en markbesättning för varje timme som flygplanet var i luften; senare modeller minskade detta avsevärt för att möjliggöra snabbare omläggningstider och fler sorteringar på en dag. Vissa moderna militärflygplan kräver bara 10 mantimmars arbete per timmes flygtid, och andra är ännu mer effektiva.
Aerodynamiska innovationer inkluderade vingar med variabel camber och utnyttjande av virvellyfteffekten för att uppnå högre anfallsvinklar genom tillägget av avancerade förlängningsanordningar som strakes .
Till skillnad från interceptorer från tidigare epoker, designades de flesta fjärde generationens luftöverlägsenhetsjaktare för att vara smidiga hundjaktare (även om Mikoyan MiG-31 och Panavia Tornado ADV är anmärkningsvärda undantag). De ständigt stigande kostnaderna för fighters fortsatte dock att betona värdet av multirolle fighters. Behovet av båda typerna av stridsflygplan ledde till konceptet "hög/låg blandning", som föreställde sig en kärna med hög kapacitet och hög kostnad av dedikerade stridsflygplan (som F-15 och Su-27 ) kompletterade med en större kontingent av billiga multi-roll fighters (som F-16 och MiG-29 ).
De flesta fjärde generationens jaktplan, som McDonnell Douglas F/A-18 Hornet , HAL Tejas , JF-17 och Dassault Mirage 2000 , är äkta flerrollsstridsflygplan, designade som sådana från början. Detta underlättades av multimode avionik som kunde växla sömlöst mellan luft- och marklägen. De tidigare tillvägagångssätten att lägga till strejkkapacitet eller designa separata modeller specialiserade för olika roller blev i allmänhet passé (med Panavia Tornado som ett undantag i detta avseende). Attackroller tilldelades allmänt till dedikerade markattackflygplan som Sukhoi Su-25 och A-10 Thunderbolt II .
En typisk US Air Force stridsflygel från perioden kan innehålla en blandning av en luftöverlägsenhetsskvadron ( F-15C), en strejkjaktskvadron (F-15E) och två flerrollsjaktfartygsskvadroner (F-16C). Den kanske mest nya tekniken som introducerades för stridsflygplan var stealth , som involverar användning av speciella "lågobserverbara" (LO) material och designtekniker för att minska ett flygplans mottaglighet för upptäckt av fiendens sensorsystem, särskilt radar. De första smygflygplanen som introducerades var Lockheed F-117 Nighthawk attackflygplan (introducerades 1983) och bombplanet Northrop Grumman B-2 Spirit (flög första gången 1989). Även om inga smygande jaktplan i sig dök upp bland fjärde generationen, rapporteras vissa radarabsorberande beläggningar och andra LO-behandlingar som utvecklats för dessa program senare ha applicerats på fjärde generationens jaktplan.
1990-2000-tal: 4,5-generation
Slutet på det kalla kriget 1992 fick många regeringar att avsevärt minska militärutgifterna som en " fredsutdelning" . Flygvapnets inventeringar skars ned. Forsknings- och utvecklingsprogram som arbetar med "femte generationens" jaktplan fick allvarliga slag. Många program lades ner under första hälften av 1990-talet, och de som överlevde "sträcktes ut". Även om bruket att sakta ner utvecklingstakten minskar de årliga investeringskostnaderna, kommer det på straff av ökade totala program- och enhetskostnader på lång sikt. I det här fallet tillät det emellertid också designers att utnyttja de enorma framsteg som gjorts inom områdena datorer, flygelektronik och annan flygelektronik, vilket hade blivit möjligt till stor del på grund av de framsteg som gjordes inom mikrochip- och halvledarteknologier på 1980 - talet och 1990-talet. Denna möjlighet gjorde det möjligt för designers att utveckla fjärde generationens design – eller omdesign – med avsevärt förbättrade möjligheter. Dessa förbättrade konstruktioner har blivit kända som "Generation 4.5"-stridsflygplan, som erkänner deras mellanliggande natur mellan 4:e och 5:e generationerna och deras bidrag till att främja utvecklingen av individuella femte generationens teknologier.
De primära egenskaperna hos denna undergeneration är tillämpningen av avancerad digital flygelektronik och flyg- och rymdmaterial, blygsam signaturminskning (främst RF "stealth") och högintegrerade system och vapen. Dessa jaktplan har designats för att fungera i en " nätverkscentrerad " slagfältsmiljö och är huvudsakligen flerrollsflygplan. Nyckelvapenteknologier som introducerats inkluderar utanför det visuella intervallet (BVR); Global Positioning System (GPS) – guidade vapen, solid-state phased-array radar; hjälmmonterade sikten ; och förbättrade säkra, störningssäkra datalänkar . Thrust vectoring för att ytterligare förbättra transientmanövreringsförmågan har också antagits av många 4,5:e generationens jaktplan, och uppgraderade kraftverk har gjort det möjligt för vissa konstruktioner att uppnå en grad av " superkryssningsförmåga ". Stealth-egenskaper är främst fokuserade på frontal-aspekt radar tvärsnitt (RCS) signatur-reducerande tekniker inklusive radar-absorberande material (RAM), LO-beläggningar och begränsade formningstekniker.
"Halvgenerations"-designer är antingen baserade på befintliga flygplan eller är baserade på nya flygplan enligt liknande designteori som tidigare iterationer; dock har dessa modifieringar introducerat strukturell användning av kompositmaterial för att minska vikten, större bränslefraktioner för att öka räckvidden och signaturreducerande behandlingar för att uppnå lägre RCS jämfört med sina föregångare. De främsta exemplen på sådana flygplan, som är baserade på nya flygplanskonstruktioner med omfattande användning av kolfiberkompositer , inkluderar Eurofighter Typhoon , Dassault Rafale , Saab JAS 39 Gripen och HAL Tejas Mark 1A .
.jpg)
Förutom dessa stridsflygplan är de flesta av 4,5-generationens flygplan faktiskt modifierade varianter av befintliga flygplan från den tidigare fjärde generationens stridsflygplan. Sådana stridsflygplan är i allmänhet tyngre och exempel inkluderar Boeing F/A-18E/F Super Hornet, som är en vidareutveckling av F/A-18 Hornet, F -15E Strike Eagle , som är en markattack/multi- rollvariant av F-15 Eagle , Su-30SM och Su-35S modifierade varianter av Sukhoi Su-27 och MiG-35 uppgraderad version av Mikoyan MiG-29 . Su-30SM/Su-35S och MiG-35 har dragkraftsvektormotormunstycken för att förbättra manövreringen. Den uppgraderade versionen av F-16 anses också vara medlem i 4,5 generationens flygplan.
Generation 4.5 fighters togs i bruk i början av 1990-talet, och de flesta av dem produceras och utvecklas fortfarande. Det är fullt möjligt att de kan fortsätta i produktion tillsammans med femte generationens jaktplan på grund av kostnaden för att utveckla den avancerade nivån av stealth-teknik som behövs för att uppnå flygplansdesigner med mycket låg observerbar (VLO), vilket är en av de definierande egenskaperna hos femte- generationskämpar. Av 4,5:e generationens design har Strike Eagle, Super Hornet, Typhoon, Gripen och Rafale använts i strid.
Den amerikanska regeringen har definierat stridsflygplan av 4,5 generationer som "(1) har avancerade kapacitet, inklusive— (A) AESA-radar; (B) högkapacitetsdatalänk; och (C) förbättrad flygelektronik; och (2) har förmåga att sätta in nuvarande och rimligen förutsebara avancerade vapen."
2000-2020-talet: Femte generationen
Femte generationens jaktplan, som för närvarande är spjutspetsdesignen, kännetecknas av att vara designade från början för att fungera i en nätverkscentrerad stridsmiljö och att ha extremt låga, allsidiga, multispektrala signaturer som använder avancerade material och formningstekniker. . De har multifunktionella AESA- radarer med dataöverföringskapacitet med hög bandbredd och låg sannolikhet för avlyssning (LPI). De infraröda sök- och spårsensorerna som är inbyggda för luft-till-luft-strid såväl som för luft-till-mark-vapenleverans i 4,5:e generationens jaktplan är nu sammansmälta med andra sensorer för situationsmedvetenhet IRST eller SAIRST, som ständigt spårar alla mål av intresse runt flygplanet så piloten behöver inte gissa när han tittar. Dessa sensorer, tillsammans med avancerad flygelektronik , glascockpits , hjälmmonterade sikten (för närvarande inte på F-22) och förbättrade säkra, störningssäkra LPI-datalänkar är mycket integrerade för att tillhandahålla multi-plattform, multi-sensor datafusion för avsevärt förbättrad situationsmedvetenhet samtidigt som pilotens arbetsbörda underlättas. Avionics-sviterna förlitar sig på omfattande användning av VHSIC- teknik (VHSIC), vanliga moduler och höghastighetsdatabussar . Sammantaget påstås integrationen av alla dessa element förse femte generationens fighters med en "första titt, första skott, första dödsförmåga".
En viktig egenskap hos femte generationens jaktplan är ett litet radartvärsnitt . Stor noggrannhet har iakttagits vid utformningen av dess layout och interna struktur för att minimera RCS över en bred bandbredd av detekterings- och spårningsradarfrekvenser; Dessutom, för att behålla sin VLO-signatur under stridsoperationer, bärs primära vapen i interna vapenutrymmen som endast öppnas kort för att tillåta vapenuppskjutning. Dessutom har stealth-tekniken avancerat till den punkt där den kan användas utan en avvägning med aerodynamiska prestanda, i motsats till tidigare stealth-ansträngningar. Viss uppmärksamhet har också ägnats åt att minska IR-signaturer, särskilt på F-22. Detaljerad information om dessa signaturreducerande tekniker är sekretessbelagda, men inkluderar i allmänhet speciella formningsmetoder, härdplast och termoplastiska material, omfattande strukturell användning av avancerade kompositer, konforma sensorer, värmebeständiga beläggningar, lågobserverbara trådnät för att täcka inlopps- och kylventiler , värmeabsorberande plattor på avgastrågen (sett på Northrop YF-23 ), och beläggning av inre och yttre metallområden med radarabsorberande material och färg ( RAM/RAP).
AESA-radarn erbjuder unika möjligheter för stridsflygplan (och den blir också snabbt nödvändig för flygplanskonstruktioner av generation 4.5, såväl som att den eftermonteras på några fjärde generationens flygplan). Förutom dess höga motståndskraft mot ECM- och LPI-funktioner, gör den det möjligt för fightern att fungera som en sorts "mini- AWACS ", som tillhandahåller högförstärkta elektroniska stödåtgärder (ESM) och störningsfunktioner för elektronisk krigföring (EW). Andra tekniker som är gemensamma för den här senaste generationen stridsflygplan inkluderar integrerat elektronisk krigföringssystem (INEWS), integrerad kommunikation, navigering och identifiering (CNI) avionikteknologi, centraliserade "fordonshälsoövervakning"-system för att underlätta underhållet, fiberoptisk dataöverföring , stealth teknik och till och med svävande kapacitet. Manöverprestandan är fortfarande viktig och förbättras av dragkraftsvektorering, vilket också hjälper till att minska start- och landningsavstånden. Supercruise kan eller kanske inte visas; den tillåter flygning i överljudshastigheter utan användning av efterbrännaren – en enhet som avsevärt ökar IR-signaturen när den används med full militär kraft.
Sådana flygplan är sofistikerade och dyra. Den femte generationen inleddes av Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor i slutet av 2005. Det amerikanska flygvapnet planerade ursprungligen att skaffa 650 F-22, men nu kommer bara 187 att byggas. Som ett resultat är dess enhetskostnad (FAC) cirka 150 miljoner USD. För att sprida utvecklingskostnaderna – och produktionsbasen – bredare, Joint Strike Fighter -programmet (JSF) åtta andra länder som kostnads- och riskdelningspartner. Sammanlagt räknar de nio partnerländerna med att skaffa över 3 000 Lockheed Martin F-35 Lightning II- jaktplan till ett förväntat genomsnittligt FAC på 80–85 miljoner USD. F-35 är dock designad för att vara en familj på tre flygplan, ett konventionellt start- och landningsflygplan (CTOL), ett jaktplan för kort start och vertikal landning (STOVL) och en katapultassisterad start men arresterad Recovery (CATOBAR) fighter, som var och en har olika enhetspris och något varierande specifikationer när det gäller bränslekapacitet (och därmed räckvidd), storlek och nyttolast .
Andra länder har initierat femte generationens utvecklingsprojekt för jaktplan. I december 2010 upptäcktes det att Kina utvecklar 5:e generationens jaktplan Chengdu J-20 . J-20 tog sin första flygning i januari 2011. Shenyang FC-31 tog sin första flygning den 31 oktober 2012 och utvecklade en bärarbaserad version baserad på kinesiska hangarfartyg. United Aircraft Corporation med Rysslands plan för Mikoyan LMFS och Sukhoi Su-75 schackmatt, Sukhoi Su-57 blev den första femte generationens stridsflygplan i tjänst med de ryska flygstyrkorna 2020 och avfyrar missiler i det rysk-ukrainska kriget 2022. undersöker dess tekniska möjlighet att producera femte generationens fighters. Indien utvecklar Advanced Medium Combat Aircraft (AMCA), ett medelviktigt stealth-stridsflygplan avsett att börja serieproduktion i slutet av 2030-talet. Indien hade också initierat ett gemensamt femte generationens tunga stridsflygplan med Ryssland kallat FGFA. Från och med maj 2018 misstänks projektet inte ha gett önskade framsteg eller resultat för Indien och har lagts på is eller lagts ner helt. Andra länder som överväger att ställa in ett inhemskt eller semi-inhemskt avancerad femte generationens flygplan inkluderar Sydkorea, Sverige, Turkiet och Pakistan.
2020-talet-nutid: Sjätte generationen
Från och med november 2018 har Frankrike, Tyskland, Japan, Ryssland, Indien, Storbritannien och USA meddelat utvecklingen av ett sjätte generationens flygplansprogram.
Frankrike och Tyskland kommer att utveckla en gemensam sjätte generationens jaktplan för att ersätta deras nuvarande flotta av Dassault Rafales , Eurofighter Typhoons och Panavia Tornados till 2035. Den övergripande utvecklingen kommer att ledas av ett samarbete mellan Dassault och Airbus , medan motorerna enligt uppgift kommer att vara gemensamt utvecklad av Safran och MTU Aero Engines . Thales och MBDA söker också en andel i projektet. Spanien planerar enligt uppgift att gå med i programmet i senare skeden och förväntas underteckna en avsiktsförklaring i början av 2019.
För närvarande på konceptstadiet förväntas den första sjätte generationens jetjaktplan att träda i tjänst i den amerikanska flottan under perioden 2025–30. USAF söker ett nytt jaktplan för perioden 2030–50 som heter "Next Generation Tactical Aircraft" ("Next Gen TACAIR"). Den amerikanska flottan ser ut att ersätta sina F/A-18E/F Super Hornets med början 2025 med nästa generations stridsflygplan Air Dominance.
Storbritanniens föreslagna stealth fighter utvecklas av ett europeiskt konsortium som heter Team Tempest , bestående av BAE Systems , Rolls-Royce , Leonardo SpA och MBDA . Flygplanet är tänkt att tas i drift 2035.
Vapen
Fighters var vanligtvis beväpnade med vapen endast för luft-till-luft-strid fram till slutet av 1950-talet, även om ostyrda raketer för mestadels luft till mark och begränsad luft till luft användes under andra världskriget. Från slutet av 1950-talet och framåt kom styrda missiler i användning för luft-till-luft-strid. Genom hela denna historia har kämpar som genom överraskning eller manövrering uppnått en bra skjutposition uppnått dödandet ungefär en tredjedel till hälften av tiden, oavsett vilka vapen som bars. Det enda stora historiska undantaget från detta har varit den låga effektivitet som styrda missiler visade under de första ett till två decennierna av deras existens. Från första världskriget till idag har stridsflygplan haft maskingevär och automatiska kanoner som vapen, och de anses fortfarande vara viktiga reservvapen idag. Kraften hos luft-till-luft-vapen har ökat kraftigt över tiden och har hållit dem relevanta i eran med guidade missiler. Under första världskriget var maskingevär med två gevär (ungefär 0,30) kaliber den typiska beväpningen, som producerade en eldvikt på cirka 0,4 kg (0,88 lb) per sekund. Under andra världskriget förblev även maskingevär med gevärkaliber vanliga, men vanligtvis i större antal eller kompletterade med mycket tyngre 0,50-kaliber maskingevär eller kanoner. Den amerikanska standardbeväpningen från andra världskriget av sex 0,50-cal (12,7 mm) maskingevär avfyrade en kulvikt på cirka 3,7 kg/sek (8,1 lbs/sek), med en mynningshastighet på 856 m/s (2 810 ft/s). Brittiska och tyska flygplan brukade använda en blandning av maskingevär och autokanoner, de senare avfyrade explosiva projektiler. Senare brittiska stridsflygplan var uteslutande kanonbeväpnade, USA kunde inte producera en pålitlig kanon i höga antal och de flesta stridsflygplan förblev utrustade endast med tunga maskingevär trots att den amerikanska flottan tryckte på för en förändring till 20 mm.
introducerades 20-30 mm revolverkanon och roterande kanon . Den moderna M61 Vulcan 20 mm roterande kanon som är standard på nuvarande amerikanska jaktplan avfyrar en projektilvikt på cirka 10 kg/s (22 lb/s), nästan tre gånger så stor som sex 0,50-cal maskingevär, med högre hastighet på 1 052 m /s (3450 ft/s) som stödjer en plattare bana och med exploderande projektiler. Moderna stridsvapensystem har också radar för avstånd och elektroniska sikten för elektroniska kanoner för att underlätta problemet med riktpunkt för att kompensera för projektilfall och flygtid (målledning) i den komplexa tredimensionella manövreringen av luft-till-luft-strid. Men att komma i position för att använda vapnen är fortfarande en utmaning. Räckvidden av vapen är längre än tidigare men fortfarande ganska begränsad jämfört med missiler, med moderna vapensystem som har en maximal effektiv räckvidd på cirka 1 000 meter. Hög sannolikhet för dödande kräver också att skjutning vanligtvis sker från målets bakre halvklot. Trots dessa gränser, när piloter är välutbildade i luft-till-luft-skytte och dessa villkor är uppfyllda, är kanonsystemen taktiskt effektiva och mycket kostnadseffektiva. Kostnaden för ett skjutpass är mycket mindre än att avfyra en missil, och projektilerna är inte föremål för de termiska och elektroniska motåtgärderna som ibland kan besegra missiler. När fienden kan närma sig inom vapenavstånd, är dödligheten för vapen ungefär 25 % till 50 % chans att "döda per skjutpassering".
Räckviddsbegränsningarna för vapen och önskan att övervinna stora variationer i stridspilotskicklighet och därmed uppnå högre krafteffektivitet ledde till utvecklingen av den guidade luft-till-luft-missilen . Det finns två huvudvarianter, värmesökning (infraröd målsökning) och radarstyrd. Radarmissiler är vanligtvis flera gånger tyngre och dyrare än värmesökare, men med längre räckvidd, större destruktiv kraft och förmåga att spåra genom moln.
Den mycket framgångsrika AIM-9 Sidewinder värmesökande (infraröd målsökning) kortdistansmissil utvecklades av den amerikanska flottan på 1950-talet. Dessa små missiler bärs lätt av lättare stridsflygplan och ger en effektiv räckvidd på cirka 10 till 35 km (~6 till 22 miles). Från och med AIM-9L 1977, har efterföljande versioner av Sidewinder lagt till för alla aspekter , möjligheten att använda den lägre värmen från luft till hudfriktionen på målflygplanet för att spåra framifrån och sidorna. Den senaste (2003 serviceinlägg) AIM-9X har också "off-boresight" och "lock on after launch", som gör att piloten kan göra en snabb avfyrning av en missil för att spåra ett mål var som helst inom pilotens vision. Utvecklingskostnaden för AIM-9X var 3 miljarder US-dollar i mitten till slutet av 1990-talet, och 2015 års inköpskostnad per enhet är 0,6 miljoner US-dollar vardera. Missilen väger 85,3 kg (188 lbs) och har en maximal räckvidd på 35 km (22 miles) på högre höjder. Liksom de flesta luft-till-luft-missiler kan räckvidden på lägre höjder vara så begränsad som bara cirka en tredjedel av det maximala på grund av högre luftmotstånd och mindre förmåga att rulla nedåt.
Effektiviteten hos infraröda målsökande missiler var endast 7 % i början av Vietnamkriget, men förbättrades till cirka 15 %–40 % under krigets gång. AIM -4 Falcon som användes av USAF hade dödningsfrekvenser på cirka 7 % och ansågs vara ett misslyckande. AIM-9B Sidewinder som introducerades senare uppnådde 15 % dödningsfrekvens och de ytterligare förbättrade AIM-9D och J-modellerna nådde 19 %. AIM-9G som användes under det sista året av flygkriget i Vietnam uppnådde 40 %. Israel använde nästan helt vapen i sexdagarskriget 1967 och uppnådde 60 döda och 10 förluster. Men Israel använde sig mycket mer av stadigt förbättrade värmesökande missiler under Yom Kippur-kriget 1973 . I denna omfattande konflikt fick Israel 171 av totalt 261 döda med värmesökande missiler (65,5 %), 5 döda med radarstyrda missiler (1,9 %) och 85 döda med vapen (32,6 %). AIM-9L Sidewinder fick 19 dödsfall av 26 avfyrade missiler (73%) i Falklandskriget 1982 . Men i en konflikt mot motståndare som använde termiska motåtgärder, fick USA bara 11 dödade av 48 avfyrade (Pk = 23%) med uppföljaren AIM-9M i Gulfkriget 1991 .
Radarstyrda missiler delas in i två huvudsakliga missilstyrningstyper . I det historiskt vanligare semi-aktiva fallet med radarmålsökning kommer missilen in på radarsignaler som sänds från uppskjutande flygplan och reflekteras från målet. Detta har nackdelen att det skjutande flygplanet måste upprätthålla radarlås på målet och är därmed mindre fritt att manövrera och mer sårbart för attacker. En allmänt utplacerad missil av denna typ var AIM-7 Sparrow , som togs i bruk 1954 och tillverkades i förbättrade versioner fram till 1997. I mer avancerad aktiv radarmätning styrs missilen till målets närhet av interna data om dess projicerade position, och "går sedan aktiv" med ett internt buret litet radarsystem för att utföra terminalguidning till målet. Detta eliminerar kravet på att det skjutande flygplanet ska upprätthålla radarlås och minskar därmed risken avsevärt. Ett framträdande exempel är AIM-120 AMRAAM , som först ställdes upp 1991 som AIM-7-ersättning, och som inte har något fast pensioneringsdatum från 2016. Den nuvarande AIM-120D-versionen har ett maximalt höjdområde på större än 160 km (>99 miles), och kostade cirka 2,4 miljoner USD styck (2016). Som är typiskt för de flesta andra missiler kan räckvidden på lägre höjd vara så liten som en tredjedel av hög höjd.
I luftkriget i Vietnam var tillförlitligheten för radarmissilavdödning cirka 10 % på kortare avstånd, och ännu sämre på längre avstånd på grund av minskad radarretur och längre tid för målflygplanet att upptäcka den inkommande missilen och vidta undvikande åtgärder. Vid ett tillfälle i Vietnamkriget avfyrade den amerikanska flottan 50 AIM-7 Sparrow radarstyrda missiler i rad utan träff. Mellan 1958 och 1982 i fem krig var det 2 014 kombinerade värmesökande och radarstyrda missilavfyrningar av stridspiloter engagerade i luft-till-luft-strider, vilket uppnådde 528 döda, varav 76 dödade radarmissiler, för en sammanlagd effektivitet på 26 % . Men bara fyra av de 76 radarmissildöden var i läget utanför det visuella räckvidd som var avsett att vara styrkan hos radarstyrda missiler. USA investerade över 10 miljarder dollar i luft-till-luft radarmissilteknik från 1950-talet till början av 1970-talet. Avskrivna över faktiska dödanden som uppnåtts av USA och dess allierade, kostade varje radarstyrd missildöd alltså över 130 miljoner dollar. De besegrade fiendens flygplan var för det mesta äldre MiG-17, −19 och −21, med nya kostnader på $0,3 miljoner till $3 miljoner vardera. Således översteg radarmissilinvesteringarna under den perioden vida värdet av förstörda fientliga flygplan och hade dessutom mycket lite av den avsedda BVR-effektiviteten.
Fortsatta tunga utvecklingsinvesteringar och snabbt framskridande elektronisk teknik ledde dock till betydande förbättringar av radarmissilers tillförlitlighet från slutet av 1970-talet och framåt. Radarstyrda missiler uppnådde 75 % Pk (9 dödade av 12 skott) i operationer under Gulfkriget 1991. Andelen dödade som uppnåddes av radarstyrda missiler översteg också 50 % av det totala antalet dödade 1991. Sedan 1991, 20 av 61 döda världen över har varit bortom visuellt räckvidd med radarmissiler. Med rabatt på ett oavsiktligt elddöd, har AIM-120D (den nuvarande viktigaste amerikanska radarstyrda missilen) vid operativ användning uppnått 9 döda av 16 skott för en 56 % Pk. Sex av dessa dödanden var BVR, av 13 skott, för en 46% BVR Pk. Även om alla dessa dödanden var mot mindre kapabla motståndare som inte var utrustade med operativ radar, elektroniska motåtgärder eller ett jämförbart vapen själva, var BVR Pk en betydande förbättring från tidigare epoker. Ett aktuellt problem är dock elektroniska motåtgärder mot radarmissiler, som tros minska effektiviteten hos AIM-120D. Vissa experter tror att från och med 2016 är den europeiska Meteor-missilen , den ryska R-37M och den kinesiska PL-15 mer motståndskraftiga mot motåtgärder och mer effektiva än AIM-120D.
Nu när högre tillförlitligheter har uppnåtts tillåter båda typerna av missiler stridspiloten att ofta undvika risken för kortdistansluftstriden, där bara de mer erfarna och skickliga stridspiloterna tenderar att råda, och där även den bästa stridspiloten helt enkelt kan ha otur. Att dra maximal nytta av komplicerade missilparametrar i både attack och försvar mot kompetenta motståndare kräver avsevärd erfarenhet och skicklighet, men mot förvånade motståndare som saknar jämförbar förmåga och motåtgärder är luft-till-luft-missilkrigföring relativt enkel. Genom att delvis automatisera luft-till-luft-strider och minska beroendet av vapendöd som oftast uppnås av endast en liten expertfraktion av jaktpiloter, fungerar nu luft-till-luft-missiler som mycket effektiva kraftmultiplikatorer.
Se även
Anteckningar
Citat
Bibliografi
- Ahlgren, Jan; Linner, Anders; Wigert, Lars (2002), Gripen, First Fourth Generation Fighter , Swedish Air Force och Saab Aerospace, ISBN 91-972803-8-0
- Burton, James (1993), The Pentagon Wars: Reformers Challenge the Old Guard , Naval Institute Press, ISBN 978-1-61251-369-0
- Coox, Alvin (1985), Nomonhan: Japan Against Russia, 1939 , Stanford University Press, ISBN 0-8047-1160-7
- Coram, Robert (2002), Boyd: The Fighter Pilot Who Changed the Art of War , Little, Brown, and Company, ISBN 0-316-88146-5
- Cross, Roy (1962), The Fighter Aircraft Pocket Book , Jarrold and Sons, Ltd.
- Eden, Paul (2004), The Encyclopedia of Aircraft of WWII , Amber Books, Ltd, London, ISBN 1-904687-07-5
- Grove, Eric; Irland, Bernard (1997), Jane's War at Sea , Harper Collins Publishers, Storbritannien, ISBN 0-00-472065-2
- Gunston, Bill; Spick, Mike (1983), Modern Air Combat , Crescent Books, ISBN 91-972803-8-0
- Hammond, Grant T. (2001), The Mind of War: John Boyd and American Security , Smithsonian Institution Press, ISBN 1-56098-941-6
- Huenecke, Klaus (1987), Modern Combat Aircraft Design , Airlife Publishing Limited, ISBN 0-517-412659
- Lee, John (1942), Fighter Facts and Fallacies , William Morrow and Company
- Munson, Kenneth (1976). Fighters Attack and Training Aircraft 1914-1919 , Revided Edn, Blandford.
- Shaw, Robert (1985), Fighter Combat: Tactics and Maneuvering , Naval Institute Press, ISBN 0-87021-059-9
- Spick, Mike (1995), Designed for the Kill: The Jet Fighter—Development and Experience , United States Naval Institute, ISBN 0-87021-059-9
- Spick, Mike (1987), An Illustrated Guide to Modern Fighter Combat , Salamander Books Limited, ISBN 0-86101-319-0
- Spick, Mike (2000), Brassey's Modern Fighters , Pegasus Publishing Limited, ISBN 1-57488-247-3
- Sprey, Pierre (1982), "Jämföra effektiviteten hos luft-till-luftstridsflygplan: F-86 till F-18" ( PDF) , US DoD Contract MDA 903-81-C-0312
- Stevenson, James (1993), The Pentagon Paradox: The Development of the F-18 Hornet , Naval Institute Press, ISBN 1-55750-775-9
- Stimson, George (1983), Introduction to Airborne Radar , Hughes Aircraft Company
- Stuart, William (1978), Northrop F-5 fallstudie i flygplansdesign, Northrop Corp.
- Wagner, Raymond (2000), Mustang Designer: Edgar Schmued and the P-51 , Washington, DC: Smithsonian Institution Press
externa länkar
| Nationalbibliotek | |
|---|---|
| Övrig | |
