F-4E 机翼各部分剖面图,以及上表面控制翼面说明(点击放大)

  全金属半硬壳式机身结构,分为前、中、后三段。机身前段主要包括座舱、前起落架舱和电子设备舱,构件多为钣金件、承力部位采用锻铸件。为防止变形,进气道采用很多横向隔框,进气口前缘为锻件,经化学铣切制成。中段有发动机舱和油箱舱。与机翼连接的承力框为整体件,由铝锻件机加工制成。油箱舱在发动机舱上方,采用双壁结构导入空气进行冷却。靠近发动机的结构大量采用钛合金。后段广泛采用钛和钢,下侧为双壁结构,用空气冷却。由于当时还没有在战斗机机体上采用较多份额的复合材料,F-4 的重量居高不下,对飞行性能有着负面影响。

F-4E 机身纵向结构图

  悬臂全动式整体平尾,下反角 23°,以避开机翼尾流(英国的 K 和 M 型下反角为 15°)。平尾前缘增加了缝翼。由于处于发动机燃气流中,平尾采用钢质肋骨和桁条。钛合金蒙皮和钢质蜂窝后缘。美国空军 F-4 飞机在使用过程中,发现平尾摇臂出现裂痕,结果迫使美国 1,600 多架 F-4 飞机和其它国家 600 多架 F-4 飞机全部停飞检查,后经查明原因是材料的环境适应性差,对应力腐蚀比较敏感。可收放前三点式起落架。前起落架为双轮,无内胎,有减摆器和转向机构,向后收入机身。主起落架为单轮,向内收入机翼。舰载型弹射起飞时,前起落架伸长。有着陆钩。

F-4E 前起落架结构形式

F-4E 后起落架结构形式

  两台通用电气公司的 J79-GE-17 加力式涡轮喷气发动机,该发动机是美国最为著名的涡喷发动机,发展了多种改型,装备于多个型号的美军作战飞机。单台加力推力 79.6 千牛(8,120 公斤),耗油率 0.2 千克/牛顿·小时(0.84 千克/公斤·小时)。机内总载油量 7,022 升。腹下可挂一个 2,270 升副油箱,翼下可挂一对 1,400 升副油箱。有空中加油装置,也可挂伙伴加油吊舱。

J79-GE-17 涡喷发动机

  座舱布局为串列式,两套操纵系统,有弹射座椅。机头相对下垂,保证以一定迎角飞行时的视野,同时也有利于对地攻击。3 套独立的 206×105 帕(210 公斤/厘米²)液压系统。冷气系统用于开闭座舱盖,伸长前起落架支柱和伸出应急冲压涡轮。主电源为交流发电机,没有电池。

AIM-7“麻雀”空空导弹

  “麻雀”(AIM-7)空空导弹是战后美国研制并装备使用的第二个空空导弹,也是世界上装备使用最为广泛的一个中距空空导弹系列。与当时分别由休斯飞机公司和美国海军军械试验站自筹资金研制的“猎鹰”和“响尾蛇”空空导弹不同,该弹是唯一由军方主动投资发展的空空导弹,研制单位是美国斯佩里公司和雷锡恩公司。

  美国军方决定发展这种雷达型中距空空导弹,是出于其冷战战略考虑。第二次世界大战的结束,标志着一个新的时代——冷战时代的到来。世界的政治地理格局发生剧变,出现了以美、苏为首的两大阵营对峙的军事态势,苏联在 1953 年试验成功氢弹,英、法步其后尘,先后有了原子弹和氢弹,更加剧了核军备竟赛。在当时的技术条件下,唯一有效地运载核炸弹的工具是远程战略轰炸机,唯一有效地抗击远程战略轰炸机的工具是截击机,而具有全天候、远距拦截能力的雷达制导的空空导弹则是截击机的有效武器。

  当时,美国海军航空局制订了一个雄心勃勃的空空导弹发展计划,要求其 M 数达到 3、射程达到 31.5km(中距)、65km(远距);但为加快研制进度,要求在现有技术基础上研制一种雷达型空空导弹,即将该航空局已经取消的“云雀”地空导弹用的雷达波束制导系统,用到现有的 12.7mm 口径航空火箭弹上,要求其最大射程至少达到 2km、最小射程不超过 305mm,能够拦截 M 数 1 的空中目标。这种导弹的关键是波束制导控制系统,故美国海军航空局选择从事该系统研制的斯佩里公司为主承包商,于 1946 年 5 月开始研制该导弹。

  限于当时电子器件水平低,大量采用电子管,127mm 口径航空火箭弹的弹体容积不够,斯佩里公司于 1947 年 3 月提出增大弹径,否则减小射程。美国海军航空局于同年 5 月选择美国道格拉斯飞机公司研制 203mm 弹径的新弹体,而斯佩里公司作为主承包商仍负责系统工作,并继续研制雷达波束导引头,同年 7 月该项目被正式命名为“麻雀”项目。1948 年 1 月,位于木古角的海军航空导弹试验中心开始导弹试验,同年 8 月首次无动力试飞,到 1951 年共进行了 100 多次试射,1951 年投产,1952 年 12 月 3 日 F-3D 首次成功拦截“恶妇”舰载战斗机,1955 年 6 月开始服役,装备舰载战斗机 F3D、F-7U。该弹的编号和命名为 AAM-N-2“麻雀”I(Sparrow I),1962 年统一编号为 AIM-7A,1962 年停产,共生产 2,000 枚。

F3D翼下挂载的 AIM-7A“麻雀”I 空空导弹

  由于该弹采用三点导引波束制导体制,载机雷达必须不断照射导弹和目标,限制了载机的机动;而导弹必须不断机动,以便始终处于载机——目标的视线上,导引精度差,且只能尾追攻击,加上早期战斗机装备的制导雷达 AN/APG-51B,是当时夜间战斗机装备的标准的射击雷达 AN/APG-51A 的改进型,其波束必须随动于光学瞄准具,要求目视识别、瞄准目标,因此不具有全天候作战能力,只有 AN/APG-51 的全天候改进型——AN/APQ-51 以及 F-4H 装备的 AN/APQ-50,才具有全天候作战能力,但性能水平很低,难以拦截中程高空超音速轰炸机和携带电子对抗设备的远程轰炸机、歼击轰炸机。

  为满足美国海军舰载截击机全天候、全向拦截空中高速目标的要求,美国海军航空局于 1955 年同美国道格拉斯飞机公司签订合同,在“麻雀”I 基础上研制采用主动雷达制导的中距空空导弹,编号和命名为 AAM-N-3“麻雀”II(Sparrow II),1962 年统一编号为 AIM-7B,拟装备该公司新研制的 F5D 舰载截击机,采用由 AN/APQ-50 改进而来的、当时世界上最先进的机载截击雷达 AN/APQ-64。由于海军航空局于 1956 年退出该截击机项目,“麻雀”II 仅完成试验性研制,生产样弹共 100 枚,到 1958 年该主动雷达型导弹及其火控系统项目最终被取消。在实施“麻雀”II 计划的同时,美国海军航空局于 1955 年同雷锡恩公司签订合同,研制半主动雷达制导的中距空空导弹,1956 年接收斯佩里公司在布里斯托尔的生产“麻雀”I 的工厂,1958 年 1 月开始服役,1959 年停产,共生产 2,000 枚,编号和命名为 AAM-N-6“麻雀”III(Sparrow III),1962 年统一编号为 AIM-7C。