F-16C/D 戰隼式戰機與 F-22A 猛禽式戰機之比較

F-16C/D戰隼式戰機與F-22A猛禽式戰機之比較 發表人:張大軒指導老師:湯銘勝發表類別:研究類

壹、研究動機 因為我從小就很喜歡交通工具，像火車、飛機等，而且因為有一次看了電視的「探索頻道」(Discovery)的武器介紹節目，於是我覺得自己變得對武器的科技非常有興趣。再加上資優班有辦一場看遙控飛機的活動；當我拿到了飛行節目表時，我就在車上將我所知道的戰機資料，提供給大家；我在整個分享過程中自覺我對這些戰機還不夠了解，所以就決定研究戰機，讓我對戰機有更深入的了解。

貳、研究目的 一.了解美國軍方建造F-16C/D戰鬥機與F-22A戰鬥機的原因二.了解F-16C/D戰鬥機與F-22A戰鬥機的性能與基本特色三.了解F-16C/D戰鬥機與F-22A戰鬥機的武器配備四.比較F-16C/D戰鬥機與F-22A戰鬥機的性能及武器配備

參、研究方法 一、資料蒐集二、文獻探討

肆、研究內容 一、美國軍方建造F-16C/D戰鬥機與F-22A戰鬥機的原因

(一)F-16C/D F-16的誕生是出於一群有影響力且自稱「戰機黑手黨」的人，他們認為F-15的研發方向並不對。他們批評F-15的體型太大而且造價太高。 F-15在設計上是一架高速攔截機，迴轉半徑較大，並不善於近距離的纏鬥。戰機黑手黨主張應該要研發一種既可進行激烈空戰又能攻擊地面的輕型戰鬥機，同時成本低廉，能大量部署。這些特性也就成為1971年開始進行的「輕型戰鬥機計畫」（簡稱LWF）。而在YF-16與YF-17測試機試飛後，YF-16被美國空軍選中，繼續研發。

F-16戰機的上方、側面、正面圖

(二)F-22A 上述1971年美國戰術空軍指揮部提出的「輕型戰鬥機」計畫（LWF）。這個計劃帶動諸多1970年代的小型研究計劃。原本美國戰機的設計重點是「對地攻擊」為第一優先，只要求空戰時有足夠自衛的能力。但是1979年時，美國空軍將「空戰性能」的重要性提升到和對地攻擊同一層次。 1982年美國空軍面對蘇聯戰鬥機的快速發展，及美國空軍準備使用F-15E與F-16擔任對地攻擊的任務，而F-117夜鷹戰鬥機進入試飛階段，對地攻擊的需求更不是那麼重要。

當年10月，提出最終定案的正式計劃。即「先進技術戰鬥機」計劃(簡稱ATF)當年10月，提出最終定案的正式計劃。即「先進技術戰鬥機」計劃(簡稱ATF) ATF的技術要求將以下六個特點集在一架飛機上： 1.低可偵測性(註1) 2.高度機動性 3.敏捷性 4.不需使用後燃器(註2)即可作超音速巡航 5.有效載重不低於F-15 6.具有飛越包括第三世界戰區在內的所有戰區的能力面對如此的設計要求，F-22必須採用一切已有的世界級航空頂尖技術。與YF-23測試機的競爭試飛後，YF-22被美國空軍選中繼續研發。

二、戰鬥機的性能與基本特色

(一)F-16C/D F-16戰隼（F-16 Fighting Falcon）是美國製造的現代化多功能噴射戰鬥機。原先設計為一款輕型戰鬥機，輔助美國空軍的主力戰機F-15，形成高低配置，後來演化為多功能飛機。

1.F-16C/D的性能與基本資料

2.線傳飛控(或稱「全面電路化」) 飛行員的控制輸入都是轉換為對電腦的數位輸入，然後電腦選擇最佳的控制變動來實行這些指令。這就稱為線傳飛控系統。線傳飛控有更快的反應速度，且更有效率，可使飛機平順的飛行，因為電腦可以比人類對於外部的狀況做出更快的回應。電腦可以在天生就不穩定的飛機，透過不斷的調整，來保持穩定的飛行。因此儘管F-16是負穩定，但仍使F-16可以飛行。

2.線傳飛控(或稱「全面電路化」)

3、負穩定(Negative stability) 正穩定，是指在沒有控制下也會恢復穩定飛行的狀態。正穩定會壓抑運動性，因為回覆穩定與飛機運動之間是相互衝突的。 YF-16測試機是世界上第一架在設計上採取空氣動力上不穩定的飛機（即負穩定）。隨著線傳飛控的運用，使一架負穩定飛機可以保持穩定的飛行，飛機的不穩定度則由飛行控制電腦不斷的檢查與校正。校正的頻率快到飛行員或是外部的觀察者也無法知道發生任何事情。因此，負穩定的飛機在缺少控制訊號輸入下，將無法維持穩定的飛行狀態。

4.人體工學與座艙視野 飛行員乘坐在機身的高處。這個機艙和泡狀座艙罩能夠給飛行員很好的視野，是在空戰時不可或缺的特色─泡狀座艙罩採用無框設計，不像一般有框座艙罩會影響飛行員視野。此外，在飛行員的座艙罩有全像顯示設備（抬頭顯示器）來顯示重要的資訊，這些資訊是由電腦計算所有飛機的狀況與資料。坐椅是30度的斜躺，而不是一般的13度，可以輔助飛行員對抗重力加速度(G力)。而傳統飛機的控制桿在兩腿之間，飛機飛行員必須要換手控制，以便他們可以在座艙罩裡拉或推來對抗G力。飛行控制桿是安裝在右手邊上，而非在兩腿之間，用來輔助飛行員在高G力時候轉彎。

F-16的座艙視野

5.電腦定點瞄準系統 當飛行員們執行作戰任務時，會利用電腦定點瞄準系統，電腦定點瞄準系統是用電腦計算出氣流速度、炸彈重量和目標差距來規劃炸彈該如何做才能達到最高的命中率及或然率(或然率指的就是機率)。電腦定點瞄準系統

電腦定點瞄準系統

6.APG 68雷達 APG 68雷達有更強的「繪圖」能力，能對地形作判斷。而且它可以同時對空中的10個飛行物做搜索，也可以判斷威脅的程度來計算發射飛彈的先後順序，被雷達選為優先攻擊的會呈現菱形並顯示在飛行員的全像顯示設備的螢幕上。 APG 68雷達

7.F-16的缺點 它容易因為天候和空氣品質而使性能降低，例如在波斯灣戰爭時，有許多油田燃燒且冒出濃煙，使戰機無法有效的瞄準且攻擊目標。

(二)F-22A F-22猛禽（F-22 Raptor）是由美國洛歇·馬丁、波音和通用動力公司聯合設計的新一代重型隱形戰鬥機。也是目前專家們所指的「第四代戰鬥機」(註3)它將成為21世紀的主戰機種。目前F-22A的主要任務為取得和保持戰區制空權，將是F-15的後繼型號。 F-22猛禽式戰機

1.F-22A的性能與基本資料

2.F-22A的技術特點 F-22A的垂直尾翼向外傾斜27度，處於低可偵測性設計的邊緣。兩側進氣口裝在翼前緣延伸面（邊條翼）下方，與噴嘴一樣，都作了抑制紅外線輻射的匿蹤設計。主翼和水平安定翼採用相同的後掠角和後緣前掠角，都是小展弦比的梯形平面形，水泡型座艙蓋凸出於前機身上部，而武器都隱蔽地掛在4個內部彈艙之中。水平安定翼垂直尾翼水泡型座艙進氣口內部彈艙

三、F-16C/D與F-22A的武器配備

(一)F-16C/D武器配備

(二)F-22A武器配備

(三)武器配備簡介 1.機砲 M61 Vulcan 及M61A2機炮都是20毫米口徑，每分鐘可發射六千發子彈。一般機砲的砲彈是靠它彈頭的高速射中目標後，因高速磨擦產生高熱進而使被擊中目標內部的彈藥或油料因此被引燃或引爆。 2.空對空飛彈: (1)AIM-7麻雀中程空對空飛彈射程約五十五公里，世界上第一種量産能超視距迎頭攻擊的空對空導彈，主要用於裝備F-14、F-15、F-16和F/A-18戰鬥機。現已被AIM-120所取代。

(2)AIM-9響尾蛇空對空飛彈（Sidewinder）的射程約18公里。是一種超音速的熱影像飛彈。也是第一款以紅外線作為導引設計。(2)AIM-9響尾蛇空對空飛彈（Sidewinder）的射程約18公里。是一種超音速的熱影像飛彈。也是第一款以紅外線作為導引設計。 (3)AIM-120先進中程空對空飛彈(簡稱AMRAAM)，射程約75公里，是中程雷達導引空對空飛彈。發射時，會將目標的動態和飛彈發射的位置輸入到飛彈中。 (4)AIM-132短程空對空飛彈(簡稱ASRAAM）有休斯公司研發的焦點平面陣列(解析度達128x128 的圖像式紅外線尋標器。)這種尋標器有更長的搜程，更高的反反制能力，也可指定它瞄準飛機的某部份。

3.空對地飛彈 (1)AGM-65小牛空對地戰術導彈（Maverick），專為近距離空中支援而設，有效地打擊各種的戰術目標，其中包括裝甲單位，防空設備，艦艇，地面運輸部隊及燃料儲存設施。 (2)AGM-88 飛彈(簡稱HARM )射程達90公里以上，是美國現役的高速空對地反輻射飛彈，用以取代AGM-45百舌鳥與AGM-78反輻射飛彈。可以攜帶HARM的飛機包括F-16、A-7、A-6、F/A-18、EA-6B等。理論上F-14也可以使用，但是在退役前並未實際上配屬。

AGM-88高速反輻射飛彈

4.空對地炸彈: (1)GBU-32 Mk 83聯合直接攻擊彈藥 (簡稱JDAM) 是波音公司為美軍開發的一種航空炸彈配件，裝在由飛機投放的傳統炸彈上，將本來無法控制的傳統航空炸彈轉變為可控制的，並能在惡劣氣象條件下使用的的精確導引武器。此彈藥的導引功能是由炸彈尾翼控制附件及全球定位系統或慣性導引系統提供。 (2)GBU-39小直徑炸彈（簡稱SDB）裝備有全球衛星定位系統(簡稱GPS)和慣性導航系統（簡稱INS）。GBU-39，可有效降低對周遭無辜的傷害。

四、F-16C/D與F-22A的性能、武器配備與基本資料比較表四、F-16C/D與F-22A的性能、武器配備與基本資料比較表

(一)性能比較表

1.作戰半徑 作戰半徑是指飛機（包括直升機）載有一定油量、武器和彈藥進行戰鬥任務時，在作一次往返飛行所能到達最遠作戰點的距離，它是飛機戰術技術性能的主要指標之一。作戰半徑的大小與飛機的 (1)技術性能 (2)飛行高度 (3)速度 (4)氣象條件 (5)編隊大小 (6)戰鬥任務 (7)實施方法等因素有關。

2.翼負荷。 翼負荷則是指每單位的機翼所提供的升力能提供多少公斤的力量

3.渦輪扇發動機 渦輪扇發動機(Turbofan Engine) 的主要特點是其壓縮扇葉的面積大很多，除了作為壓縮空氣的用途之外，同時也具有螺旋槳的作用，能將部分吸入的空氣通過噴射引擎的外圍向後推。

(二)武器配備比較表

1.F-16 F-16戰機因原本設計為進行空中纏鬥，所以該機只配備短程或中程的飛彈，且配備都是重量輕的飛彈，而對地的攻擊武器也因而較F-22戰機少。

2.F-22 如前所述，F-22戰機與F-16戰機一開始的設計方向就不同，F-22戰機主要是掌管大範圍戰區的主權，因此，F-22需要多種空對空、空對地的武器，也因為它主要不是為了進行空中纏鬥，所以它配備的武器都是講求精準。此外，它的空對地武器也是講求精準，避免傷害目標周遭無辜。它除了能搭載F-16所搭載的空對地飛彈，還能比F-16能多搭載GBU-32 MK83、GBU-39這兩種空對地的精準炸彈。還有，它的作戰半徑長達2100公里，比F-16的900公里多了很多，所以能利用各種武器來掌管戰區。

(三)其他比較表

伍、研究心得 我能做完這份報告，我心中的大石頭終於卸下來了。因為在研究的時候，我遇到了許多的難題，例如有一些專有名詞我不了解，我就必須要去網路上搜尋、研究；還有因為有時候資料還要再增加，報告還要再補上，讓我覺得心煩意亂，但還好有湯老師的鼓勵，說我做的很好，我才慢慢的把該做完的東西給做完。而且因為我比其他人還了解戰機多一點，所以我會寫一些別人看不懂的詞句，而我和湯老師就得想辦法把問題解決。我完成這份報告，讓我覺得很有成就感，因為在完成報告的過程中，我學到了很多我以前不知道的知識，而且我也花了非常多的時間和精力在上面。我非常感謝湯老師對我的協助，他讓我學到了更多有關報告的知識，他也跟我一起想要怎麼解決困難，最重要的是，他讓我重拾信心，不再繼續擔心太多，才能完成這份充滿了各種力量的報告。

陸、參考資料 一、Yahoo!奇摩圖片二、Yahoo!奇摩知識+ 網址：http://tw.knowledge.yahoo.com/ 三、維基百科網站　網址1:http://zh.wikipedia.org/w/index.php 　網址2:http://zh.wikipedia.org/wiki/F-22 　網址3:http://en.wikipedia.org/wiki/Missile_designation 四、Discovery影片：F-16戰機及A-10轟炸機

謝謝大家!!!

低可偵測性技術 低可偵測性技術是用特殊的設計理論或是裝置，降低某物體被偵測到的機會或者是能夠被偵測到的距離。返回

後燃器 後燃器是噴射引擎的附加裝置，常見於軍用飛機。原理是在引擎噴出的氣流中注射入燃料。由於氣流溫度很高，燃料即時燃燒，膨漲而產生額外推力。後燃器的耗油量非常多，大部份飛機所攜燃料只會足夠後燃器使用數分鐘。因此後燃器一般只會在需要最高推力時使用很短的時間。按我返回

第四代戰鬥機 此為西方標準，其主要特色為: 1.不開後燃器時具有超音速巡航能力 2.具有低可偵測性技術 3.高敏捷性和機動性 4.短距起落性能 5.目視格鬥、超視距攻擊和對地攻擊的能力 6.高可靠性和維護性第四代戰鬥機有戰鬥和突防能力，使它的進攻範圍擴大，能打擊戰爭中的目標。按我返回

反輻射飛彈 反輻射飛彈的尋標頭會搜索指定的一種或者是多種的訊號來源，先經過大量的無線電訊號的識別與分析，從中找出有價值的訊號，飛彈會跟隨無線電訊號飛行以摧毀目標。按我返回

F-16C/D 戰隼式戰機與 F-22A 猛禽式戰機之比較