環工一A 柯博薰 4980N044 蘇智煒 4980N015 沈迪彥 4980N022 王柏翰 4980N058

Presentation on theme: "環工一A 柯博薰 4980N044 蘇智煒 4980N015 沈迪彥 4980N022 王柏翰 4980N058"— Presentation transcript:

1 環工一A 柯博薰 4980N044 蘇智煒 4980N015 沈迪彥 4980N022 王柏翰 4980N058
世界先進戰機研究 環工一A 柯博薰 4980N044 蘇智煒 4980N015 沈迪彥 4980N022 王柏翰 4980N058

2 何謂戰鬥機 戰鬥機是指主要用於保護我方運用空權以及摧毀敵人使用空權之能力的軍用機種。特點是飛行性能優良、機動靈活、火力強大；現代的先進戰鬥機多配備各種搜索、瞄準火控設備，能全天候攻擊所有空中目標。 世界上公認的第一種意義上的戰鬥機是法國的莫拉納.索爾尼愛L型飛機。它由於裝備了法國飛行員羅蘭·加洛斯的「射擊斷續器」，稍微解決了飛機在機載機槍射擊時被螺旋槳干擾的難題，使飛機第一次在飛行員可以專心駕駛飛機去攻擊對方，同時也不需要另外配備機槍手。但是這個系統會造成子彈的射速變慢。這種設計後來在德國空軍的手上大放異彩。

3 初露鋒芒 在第一次世界大戰中，軍用飛機首次出現在戰場上，主要負責偵察、運輸、校正火砲等輔助任務。在戰時，敵對雙方的飛行員相遇時，往往利用五花八門的各種武器互相攻擊，例如手槍、石頭等，企圖擊斃對方的飛行員，這就是"空戰"(Combat)最早的起源。 1915年4月1日，羅蘭·加洛斯駕駛裝備了"偏轉片系統"的莫拉納‧索爾尼愛L型飛機擊落了一架德國偵察機。取得了戰鬥機空戰的第一次勝利。隨後，德國的「福克E3」式(外號信天翁)由於裝備了性能更好的"機槍同步射擊"裝置，以其優異的飛行性能和更猛烈的火力，成為第一次世界大戰中性能最好，擊落飛機數量最多的戰鬥機。這個階段的戰鬥機還處在萌芽期，結構多以木材加上布料蒙皮構成，機翼從單翼到三翼都很常見，主要的武器多半改自陸軍使用的輕機槍。

4

5 不過在這個時期影響未來空戰頗大的一項發明就是機槍同步射擊裝置。這個由荷蘭所發明的裝置讓機槍的子彈能夠在轉動的螺旋槳間隙中射出，飛行員完全不用擔心子彈會與螺旋槳撞擊的危險，而機槍的設置位置能夠接近飛行員的瞄準線，從而提高準確度，但射速慢則是缺點。到一次世界大戰結束時，戰鬥機的基本型態大致上已經有了雛型：以小型機為主，強調運動性，需要有向前射擊的固定武裝。

6 二次世界大戰時期 戰鬥機不僅僅擔任阻止轟炸機的任務，也推翻轟炸機可以通過一切防衛的理論，大戰開始前，許多國家對於戰鬥機的發展強調攔截對方的轟炸機，飛行速度的重要性放在優先地位，也因此早期美國陸軍是以「驅逐機」稱呼當時的戰鬥機，而蘇聯以「殲擊機」稱呼戰鬥機。在大戰結束前，戰鬥機的發展已經到達一個頂峰，並且開啟另外一個世代的來臨。短短幾年之間，戰鬥機使用的發動機出力從數百匹直線上升到超過兩千匹馬力，速度直線上升到接近音速的區域，航程超過2000英里，最高升限到達4萬英尺。

7 德國的Bf 英國的颶風 美國的P 蘇聯的MiG-3戰鬥機

8 進入噴射時代 1930年代螺旋槳性能的極限已經在試驗環境下被了解知道，替代推力的研發在許多國家相繼展開，其中又以德國與英國的腳步較快，他們以各自的技術開發出第一代噴射發動機並且在二次世界大戰結束前讓噴射戰鬥機正式服役。美國的對於噴射發動機的認識不深，起步較慢，直到英國提供藍圖與樣品之後，美國才開始加入發展的行列。蘇聯則因為戰爭的關係而中斷相關的研究。日本除了有少量本身的研究成果之外，也獲得來自德國的資料與樣品協助發展。 即使大戰結束前已經有噴射戰鬥機服役，雙方並沒有機會與對手作戰，直到1950年韓戰爆發時，徹底轉變戰鬥機與空戰的型態。韓戰之後，噴射戰鬥機迅速在各國取代螺旋槳，成為第一線裝備，除了極少數的區域衝突，像是足球戰爭之外，噴射戰鬥機之間的戰鬥已經成為常態。

9 進入噴射時代之後，除了動力系統的改變以外，尚有其他的系統的加入逐漸改變戰鬥機的功能，戰術與性能。
比較重要的包括： 雷達，飛彈，後燃氣，線傳飛控，低可偵測性(又被稱為匿蹤或隱身 )

10 世代劃分 從噴射戰鬥機開始服役之後，出現對於各種戰鬥機在發展歷史上世代劃分的說法，常見的劃分方式有很多種，劃分的基本原則是以較為普遍的共通點作為世代劃分的分野。這些分類的方式並非絕對，同時沒有統一或者是絕對的說法。

11 第一代 第一代戰鬥機可以追溯到二戰末期服役的機種開始，此一時期的噴射戰機主要是爭取速度上的優勢。這些戰鬥機是最初使用噴射發動機為動力，擺脫螺旋槳在接近音速時的上限。在性能上，第一代戰鬥機的平飛速度比螺旋槳飛機要高，航程則受到發動機的效率的影響而較差，水平運動性能也較弱，對油門改變的反應低，發動機的壽命受到材料與設計的影響，也不如當時最好的活塞發動機。平飛的最大飛行速度在音速以下，武裝承襲自二戰，以機槍或者是機炮為主，並且能夠攜帶副油箱、炸彈與火箭彈等武器。當第一代發展到後期階段，部分1930年代的技術與科技研究成果陸續的被運用，包括後掠翼、彈射椅、雷達測距儀等。同時外型設計也針對高速飛行進行改良，在戰術上也隨之改進。 F – MIG - 15

12 第二代 第二代戰鬥機的發展路線延續第一代強調速度，實用升限以及操作高度等方面，尤其是最大飛行速度從次音速，經過超音速，一直到兩馬赫的範圍，這讓這個時期的戰機陸續出現了極端設計，為了達到這些目的，後燃器在這個階段開始成為戰鬥機必要的裝備，空氣動力領域相關的研究成果也逐漸廣泛採用。除了增加後掠翼的角度以外，三角翼與幾何可變翼是另外兩類新型態的高速飛行機翼設計。而另外一項關鍵性的突破是機身採用面積律的理論來設計。另一批戰機的發展則是講究高速或是低空穿透、並實施核子打擊的任務。這類機種被稱為「戰鬥轟炸機」，嚴格來說，是比較小型且具有基本自衛能力的戰術轟炸機，而非以奪取空優為主要設計的戰機，雷達在第二代戰鬥機上開始普遍使用，空對空飛彈成為機炮的另外一種選擇，對於飛彈技術與可靠度的過於信賴，導致部份第二代到第三代的機種捨棄固定武裝，完全採用飛彈的武裝方向

13 第三代 第三代戰鬥機出現於1960年代，這個階段將先前累積的使用經驗已經各種試驗的結果加以整合。許多高速飛行時的現象和控制問題獲得相當程度的解決，高後掠角度的機翼設計已經不受到青睞，三角翼和幾何可變機翼與後掠角度小於45度的梯形翼成為設計的主流。發動機的輸出透過耐高溫特殊材料和冷卻技術而更上一層樓。雷達與各類航電逐漸成熟與複雜化，機鼻進氣口已經幾乎完全被放棄，以配合大型雷達天線的安裝需求，而這個需求使得飛機的大小和成本迅速高漲。 第三代戰鬥機將空對空飛彈作為標準武裝之一，並且在越戰、六日戰爭與印巴邊界衝突當中使用，這些使用經驗對於飛彈系統本身多是負面的評價，不過飛彈的重要性以及發展的方向逐漸在各國受到重視，打下日後的基礎。 F – MIG - 25

14 第四代 第四代戰鬥機於1970年代陸續服役，這些飛機吸收第三代戰鬥機設計與使用上的經驗，加上諸多空中衝突與演習顯示出來的問題和需求，融合之後成為冷戰結束前後最主要的角色。除了多用途和精密航電的發展方向大致不變以外，第四代戰鬥機放棄對高速，高翼負荷的設計追求，轉而擴展飛機在不同高度與速度下的運動性，運用新材料與技術開發的大推力渦輪扇發動機開始廣泛運用於第四代戰鬥機上，取代過去的渦輪噴射發動機。新型發動機推力提升的同時降低燃料的消耗，使得體積較小的機型也有機會用有較長的航程，像是F-16A使用內載燃料的航程比F-15A還要高。因為第四代戰鬥機在只有攜帶一部分燃料以及兩枚飛彈的情況下，多數可以達到推力大於重量的狀態，也就是推重比大於一，使得許多廠商經常以此作為廣告的促銷手段之一。 F 颶風戰鬥機

15 第五代 第五代戰鬥機在科技上與前一代最大的差異就是低可偵測性技術的運用。這一項科技研發在1970年代美國採用俄國的研究論文，配合電腦的高速計算能力，逐漸將降低雷達截面積（RCS）的估算成功的與飛機設計融合。 一、超音速巡航能力 : 現役高性能戰鬥機的射控系統偵測距離已由過去的幾十公里、進步到 公里，配置的空對空飛彈由幾公里的近距纏鬥飛彈，進步到100公里的中距飛彈與發射後不理（fire and forget）飛彈；戰鬥機的作戰方式已從「近距纏鬥」為主，發展到以「超視距作戰」為主，因此新一代戰鬥機必然須在「超視距作戰」中剋敵制勝。而戰鬥機具備超音速巡航速度，才能在「超視距作戰」中先殲滅敵機。 二、隱形性能 : 在未來的超視距空戰中，戰鬥機先偵察到敵機係致勝的首要關鍵性條件。戰鬥機要能先敵偵察，一方面是利用本身的先進機載電子裝備與己方的整體化情指管通系統、儘早發現敵機；另一方面則係利用飛機的隱形性能與先進的電子戰系統，使敵方難以發現本身。

16 蘇聯 SU47 中國 JXX 韓國 KFX戰機 中國 MIG

17 F-22 F-35

18 未來戰鬥機 1.無人載具 現在的飛機可以作出更靈活的飛行,卻受限於人類的抗G力.人類會疲勞,有很多的生理問題,而培養一位飛行員的成本往往大於戰機本身.所以研發無人載具是先進國家的趨勢 2.匿蹤技術 90年代的巴格達是世上空防實力最強大的城市,而美國人的F-117夜鷹攻擊機卻能穿梭其中如入無人之境.擁有匿蹤技術的戰機,可以單方面的攻擊敵人,掌握了主動的攻擊優勢,可見匿蹤技術對戰鬥機的優勢 3.STOL/VTOL STOL是短程起降戰機,而VTOL是垂直起降戰機.一般飛機只能在配置有一定長度跑道的機場才能起降,而S/VTOL戰機就沒有這些限制,所以戰機可以在鄉間小路或森林之間的空地作補給後起飛作戰,甚至可以利用比較小的船艦甲板起降,可以大幅提升作戰彈性.另外VTOL戰機可以像直昇機一樣滯留在半空中,對地面火力支援具有強大的效果.最為人所知的機種就是AV-8海獵鷹戰機 4.高航程/低油耗 戰機的機動性越強,航程越遠,對於機動部署及遠程打擊具有極大的助益.美國的B-2A鬼魅轟炸機可以藉由一次空中加油前往世界每個角落執行任務,是強大的戰略嚇阻武器 5.多功能/模組共同化 單款戰機的後勤需求是很龐大的,如果一個國家擁有多種款式的戰機,想必會造成難以想像的後勤需求.如果研發出一款多功能的戰機,想必能讓後勤壓力減輕許多.另外,如果能讓多款戰機有更多的共用元件,就可以減少元件生產線的維持,讓後勤更有效率

19 資料來源 維基百科 知識+ 等等