英伦“闪电”

来源 :海事大观 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjfox1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  英国可算是航空科技的先进国家,曾经在航空史上留下许多响亮的战斗机名字,第一次世界大战的“骆驼”、“S.E.5”,第二次世界大战的“喷火”、“飓风”;在二战末期推出划时代的盟军第一架喷射战斗机“流星”;而且在战后也发展出10余种喷气战斗机,如“猎人”、“吸血鬼”等。不过由于经济的萧条,研究有人的超音速飞机计划首先遭殃,更糟的是在1957年4月,英国国防部长在新的国防白皮书中认为无人导弹即足以防卫英国。基于此认知,他将大部分的有人战斗机发展计划中止。虽然在数年后发现了这项政策的失误,但是英国的航空工业已无能力再为本国军用机发展开创新局面,导致1970年代英国必须从美国输入“幽灵”式战斗机来弥补空防的漏洞。
  就在这一片萧瑟声中,和来自于1947年美国贝尔火箭飞机“X-I”创下超音速纪录的压力,“闪电”式战斗机计划的开发成为冷战时代惟一由英国独立开发的战斗机计划。
  提出这项计划的英国电子公司(EnglishElectricCompany)对超音速战斗机是非常陌生的,它在诸多飞机制造公司中算是默默无闻者。该公司创立于1918年,最初自行设计飞艇,但没有足够的订单,该公司只好于1926年关闭。二次大战爆发后,该公司从1938年起开始代工生产“汉普敦”式轰炸机,并在大战末期生产“吸血鬼”式喷气战斗机。
  英国电子公司在1960年并入国营的英国飞机公司(British AircraftCorporation,即BAC)。BAC又在1977年改组成英国宇航公司(BritishAerospace PLC)。在本文中,“闪电”战斗机制造公司的名称,仍将沿用英国电子公司。
  利用战争期间代工的经验,英国电子公司开始崛起,并从韦斯特兰(Westland)公司引进飞机设计师W.E.W、贝特(Petter)。他曾经设计过“赖山德”(Lysander)观测飞机、“旋风”(Whirlwind)战斗机和“苍穹”(Welkin)高空战斗机等。他加入英国电子公司后立即参与代号为B3/45“坎培拉”喷气轰炸机研制计划,这是一种高亚音速的轰炸机。
  当时,英国后勤部允诺,如果此项轰炸机能研制成功并进入服役,那么该公司可以加入后续发展的超音速拦截机研究计划。具有低展弦比的“坎培拉”轰炸机后来成功地进入英国空军。而且美国空军也接着采用此型飞机,编号是B-57,并在美国直接生产。
  
  超音速研究飞机
  
  由于“坎培拉”轰炸机研制成功,英国电子公司遂开始研究当时很少能突破的音障,与英国皇家航空研究所(Royal Aeronautics Establishment,RAE)合作,提出两种试验机规格案,以探讨大后掠角度机翼的性能。第一案是ERl00型,是专为探讨在接近失速时大后掠角机翼气动力和操纵性能的试验机,详细的设计和制造工程委由莱特兄弟和哈兰德(Short Brothers and Holland)公司来做,代号是SB5。这架飞机只能低速度次音速飞行。第二案是ERl03型。1947年5月,英国后勤部授权英国电子公司对其进行试验,其主要目的是测试以1.5马赫的超音速在11000米高空飞行的能力。虽然ERl03从没有制成原型机,但是用于风洞实验的模型却有好多种,机翼前缘后掠50度和60度,水平尾翼则放在尾舵上方到机身下方之间的数种位置。
  对于水平尾翼的位置,英国电子公司(EE)与航空研究所(RAE)互相持有不同看法。RAE认为,低位置的水平尾翼会有向上仰(Pitch)的倾向。而在高速及中速度的范围内,高位置水平尾翼比较容易控制,因此RAE较倾向选择水平尾翼放在尾舵的上方,形成T型尾翼。EE的贝特则认为、如此做法会使飞机在侧倾(Banking)时,机翼及襟翼的高攻角会造成操纵失控,因此水平尾翼应放在机身尾部的下侧。
  为解决双方的争议,又鉴于资料不足的情况,SB5试验机担当重任,进行实际的飞行试验以搜集足够的气动力资料。SB5因肩负实验目的,所以它是一种可变特性的试验机。主翼的后掠角共有3种选择,50度、60度和69度。水平尾翼亦有两种选择:一是T型尾翼,二是水平尾翼在机尾下侧。由于这些选择,SB5在每进行一种组合的试验前必须先在地面上进行组装作业。所以SB5不是能在空中改变机翼后掠角度的可变后掠翼飞机。SB5的飞行试验约进行了一年,证明了英国电子公司说法的正确性。现在谁都知道高速时T型尾翼是造成飞机上仰的主因,但是在当时超音速空气动力学的研究还停留在混乱之时,英国电子公司贝特所领导的工程师们能得出这样一个结论,不能不让人
  
  “闪电”的来临
  
  英国电子公司所提的设计案虽然还属于实验性质,但是在1949年送抵后勤部后,立即被接受并作为拦截战斗机,列为P1案并赋予F23/49编号,并签订了2架原型机及一架结构试验机的建造合约。
  这时的P1飞机说是战斗机,它只有搭截机关炮及瞄准设备,但设计荷重亦仅有7个g值而已。
  两架原型机的编号外别是WG760和WG763,它代表着英国在冷战时代开建的第一种战斗机。但是,贝特没等到第一架“闪电”战斗机起飞就在1950年离开了英国电子公司,转入福兰德(Folland)飞机公司继续他的设计工作。在那里,他设计出有名的轻型喷气战斗机——“蚊”式(Midge)飞机。而在此时,英国电子公司等不及SB5的试飞结果,立即展开P1的细部设计。设计工作由贝特的第一副手布莱迪·派基接任。
  在WG760未完成前,试飞员毕梦特即利用SB5了解了这种类型飞机在低速时的操纵性能。接着,毕梦特驾驶新出厂的WG760,在1954年8月4日进行“闪电”的首度飞行。除了利用空中刹车装置时,有些颤震(Bufft)现象外,其他一切正常。翌日进行第二度试飞时,就可飞至0.98马赫。接下来8月11日,该机轻松地超越音速达到1.01马赫。这是英国飞机第一次在水平飞行时超越音速。但是,WG760这架飞机在此期间仍是一架超音速研究飞机。当时,英国电子公司并未仔细考虑如何将它变成一架拦截战斗机。
  由于在设计阶段中采用60度后,掠翼的模型实验机由风洞证实,直线形翼前缘沿伸到尖锐的翼端的,会有翼端失速的现象,后来毕梦特也感觉在他的低速试飞过程中的确有翼端失速的现象。最后采用美国发明的简单解决方法,即在机翼前缘外侧接近翼端处加上一道缺口,以补充气流边界层的能量,越过机翼及副翼的气流使翼端不会再与翼面分离。不过毕梦持一直抱怨P1缺乏续航力,大约只能飞行35分钟。而由于AS.Sa5发动机在当时有飞至1.28马赫的实力,因此作为实验飞机,P1尚能被接受,但对于空军实战而言,如此短暂的续航能力实在是一无使处。
  在头9个月的试飞阶段,不少飞行员都尝试着驾驶P1机,全部都很满意它的操纵性能。第二架原型机PlA编号WG763是在1955年7月18日进行首度试飞的。这架飞机上有两挺亚登30毫米机关炮,其位置在机鼻上方,并有脚踏式机轮刹车装置。
  1954年,英国后勤部与英国电子公司签订了3架以战斗机型式为标准的PIB生产合同。正好在此时罗尔斯。罗伊斯公司已推出亚方201(nA,24R)喷射发动机。为此,英国电子公司加入修改工程:在进气口装上进氧道锥,并在排气尾管内装上4级后燃器,使得亚方201的推力在后燃器开动下可以达到64200牛顿。由于推力的增加,“闪电”式的速度有了显著的提高,可以飞至1.52马赫。因为速度的提高,使得“闪电”式出现了方向性不稳定(Directional lnstalfility)问题。因此Plb增加了腹鳍。其他的改良工程包括:驾驶舱的突出以增加视野,机背上多了背骨连至垂直尾翼,前起落架改成向前收起式,襟翼由分离式(Split)改咸普通式(Plain)。机腹里面除了一只1136升油箱外,尚可容纳两门机关炮或是可发射51毫米火箭的发射器。机身前方左右侧伸出的派龙架可以挂载两枚空对空“火纹”(Firestreak)导弹。
  第一架P1B的原型机XA847在1957年4月4日首度飞行,在1958年11月25日首度达到两倍音速的速度。1958年10月,英国空军正式给予PIB一个响亮的名字——“闪电”(Lightning)。
  
  “闪电”的生产型
  
  在1956下半年,英国后勤部订购了20架前导生产型(Pre—production)的“闪电”战斗机。这批飞机被正式命名为“闪电”式Fl(FMkl)。该机的雷达是法兰提(Ferranti)公司的A1-23型雷达,武器装备是两门机关炮及两枚红外线导引的“火纹”导弹。由于只配备这两种武器,因此“闪电”战斗机没有全天候拦截的能力,而且终其一生,始终无法达到这个目标。
  1958年10月,英国后勤部又加订20架量产型的“闪电“Fl战斗机。门的1号机在1959年10月29日进行首度飞行。第一批其中的12架于1960年6月29日移交部署于寇提夏尔(Cottishall)的第74战斗机中队。
  此后,第74中队提供了将超音速拦截战斗机纳入空防系统的初期经验。然而,由于该机续航力不足,使得英国皇家空军在海外有事时出现了无法派机增援的窘境,于是第三批订单的所有28架飞机均在左侧机翼根部增加了一支空中加油管以迎合需求。航空通讯装置中也因此而增加了UHF超高频无线电。这批飞机被确定为FIA型。首架“闪电”F1A战斗机XMl64是在1960年8月16日正式升空。这批飞机很快被移交给在华提夏姆(Wattisham)的增强联队。第一架F1A在1961年1月移交给第56中队,1961年4月运抵第111中队。
  “闪电”战斗机在英国电子公司不断地进行着改进,并在不久出现了F-Mk2型,即F2型。其第一架F2型机在1961年7月11日完成首度飞行。此型战斗机虽只是过渡型的机型,但它拥有多项新技术。罗尔斯·罗伊斯亚方210发动机及4段推力可增减的助燃器、全自动驾驶、液态氧系统和可在地面上转向的鼻轮。这批F2型战斗机即用来取代在莱肯菲尔德的第19中队及92中队。
  后来31架F2型闪电战斗机被进行细密的修改,具有了更大棱角的腹鳍及较弯曲的翼前缘。这批被称为F2A型的“闪电”式飞机,是在1968年开始服役的。F2及F2A所使用的发动机与F1的推力是相同的,只不过改良了助燃器。
  接下来的F3型使用的是亚方301型喷射发动机。其标准推力是56.4千牛。为配合新的全方位空对空红外导引导弹,该机雷达也改用AI-23B射控雷达系统。当时,红外线导引导弹,在4570米以上的高空,有效射程为2.4~3.2公里。主陀罗仪则改用OB.946仪器。在当时的流行风潮下,去掉了亚登机关炮,在主翼上方加上一对可抛式上翼(Over-Wing)油箱。这对油箱是为了强化续航性能,其内可容纳1182升燃油。紧急时 该油箱可被向上弹射抛弃。这一设计也并非没有缺点,若从机翼升力产生的原理来看,主翼上面的流速要比下面的快,自然放在机翼上方阻力较大;不过放在上面是因为主起落架横越机翼,占据翼下空间的关系。该机外型上最主要的特征在于垂直尾翼面积的增加,比起前面的“闪电”机型的尾翼更有棱角。
  13型全部共建造了62架,第一架XP693的首度飞行是在1962年6月16日。这批飞机配备第23、29、56、74和111中队。前面两个中队是用以取代原有的“标枪”式全天候喷气战斗机,后面3个中队则是接收新的飞机而放弃老式的“闪电”式。
  F3的改良型是F6,第一架XP697是在1964年4月17日首度飞行。其实F6原来称为F3A,其外侧机翼的前缘有宽弦的尖端,机腹有一较大的机腹包可以容纳2773升燃油,或一对亚登机炮和每管120发的弹药,以取代早期被取消的鼻部亚登炮。由于有了推力强大的亚方301型喷气发动机,F6可以在海平面以上的任何高度进行超音速飞行;在不需自动稳定状态下,能以1.8马赫的速度放手飞行与滚转。驾驶舱内装设有马丁·贝克BS4.Mk2型弹射座椅。主翼外冀部分的后掠角改为55.3度,翼端截下一小角.以大幅改善低速及续航的性能。
  F6型是“闪电”战斗机的终极版本。它是从F3型的5号机修改而来的,于1964年4月升空进行试飞。第一架F6生产型在1965年11月首度飞行,总共生产了39架。
  “闪电”F6型于1965年10月首先运交给在宾布鲁克的第5中队,随后于翌年装备第74中队,1967年则运交第11及23中队,1971年9月移交给第56中队。在经历了40年的服役后,第5及11中队的“闪电”战斗机从1980年代起开始被“龙卷风”多用途战斗机(TornadoF3)所代替。
  
  双座型
  
  英国空军素来较喜好双座教练机,座椅排列方式是并列式而非纵列式。“猎人”式及“吸血鬼”式教练机均是如此。自然,“闪电”机的座椅也是并列式的。这在超音速飞机中可算是相当罕见的。
  “闪电”式复座教练机T4型是专用于熟悉“闪电”战斗机操纵者的教练机。驾驶舱内较宽,比战斗机型宽30厘米,刚好并排坐一名教官及一名学生,机长与单座战斗机相同,原型机P.11于1959年5月9日实现首次,生产型则在1960年7月试飞。机上的亚登机关炮被减少一门,但仍保留雷达装备,所以它仍具有战斗能力。T4机型的其他规格大致与n型相同。
  接下来的教练机T5型于1964年7月登场,共生产22架,其内部装备皆与战斗机F3型相同。
  
  输出型
  
  “闪电”战斗机的输出型比同期的“幻影”战机出现得要晚,大约从1960年代后期开始输出至沙特阿拉伯及科威特。这两个国家在传统上与英国关系相当密切的。为了扩大销路,该型机加装了对地攻击能力。主翼外翼部上下各有两个挂点,两翼共计有4个挂点,可以挂载250公斤炸弹以及68厘米SNEB制火箭夹舱。由于挂载有限,所以该机还不能被称为多用途战斗机。此外,机身下前方突出部分可加装侦察照相机。为能强调多用途,雷达也被改装为AI.23型雷达。
  沙特阿拉伯于1965年选定了以F6型改良而来的F53型“闪电”战斗机,作为其皇家空军主要装备,接着科威特也跟随其后。第一架F53型在1966年11月首度飞行,交给沙特阿拉伯皇家空军从1967年12月起,沙特空军总共购入33架,科威特空军买进12架。在沙特空军接收F53前,英国电子公司已先将皇家空军的5架F2型战机改装成为F52,于1966年先交给沙特阿拉伯皇家空军使用。
  在购入“闪电”战斗机的同时,这两国空军也订购了双座的“闪电”教练机。输出型的“闪电”教练机是由T5改良而来的,原型机于1966年11月升空,生产型在1967年8月首度飞行。沙特阿拉伯皇家空军共买了36架,科威特购买了32架。
  虽然这些“闪电”战斗机在波斯湾地带的沙漠环境里表现优良,但是它们所需的后勤保养服务皆已超过当时沙特阿拉伯和科威特的设施所能提供的范围,因此绝大多数的服务皆依靠英国皇家空军及英国电子公司提供。
  沙特阿拉伯皇家空军的“闪电”战斗机曾于1969年参加对也门地上目标的攻击任务,这大概是“闪电”式战机惟一的实战经验。1969年6月,英国电子公司以一架F53型闪电战斗机补充沙特阿拉伯皇家空军之失事飞机。这架补充的飞机是其生产的最后一架“闪电”系列战斗
  虽然“闪电”战斗机生产已近尾声,但是英国电子公司仍不断开发与研究,并于1963年向英皇家海军提议建造可变翼的“闪电”式舰上战斗机。基本架构仍沿用“闪电”式战斗机,但是它有双座并列式座舱。主翼外翼部分是后掠角度可改变的可变翼,主起落架则移至内翼部分。
  
  “闪电”的归处
  
  “闪电”式战斗机目前虽已停产,并也从皇家空军退役,但有一度曾经作为“龙卷风”式战斗机雷达装备的测试机。执行这项任务的“闪电”式战斗机是F6型的Xll724、XS904和xs928。另外,美国的雷鸟特技小组也曾考虑使用T5型“闪电”教练机来做高速摄影工作。原因无他,这型教练机是除了F-111以外惟一的超音速并列复座飞机。 F6型的XS925号,目前保存在位于汉登(1lendon)的英国皇家空军博物馆内,而P1B中的XA847号则保存在位于高斯福特(Cosford)的英国空军基地内。
  
  结语
  
  闪电”式战斗机计划的起源是在1947年。这一年,美国刚开始要开发所谓的世纪系列战斗机(诸如F-100),而苏联也是才开始开发米格-17和米格-19。虽然英国“闪电”式战斗机的发展步伐较缓慢,但是仍然很快地超越了美苏。原来投产目标是1.5倍音速的飞机,最后却发展成多用途两倍音速的战斗机。
  “闪电”式战斗机利用原来的超音速研究机来验证各种超音速下的气动力及操纵性能,取得了相当大的成果,其优越的操纵性能深得空军飞行员的青睐。不过,该机整体上欠缺武器系统来搭配,成为了它最大的弱点。而飞机储油空间不足影响续航力的缺陷,应是设计者没有接受历史教训所致。如果设计者能记起二次世界大战英制战斗机战斗力虽然强大,但是因欠缺远程续航能力而导致在大战末期反攻德国时无法伴随轰炸机前往的这段历史,他们在设计过程中就会充分考虑这一问题。
其他文献
水雷是一种不引人注意,但又非常有效的水下防御武器。中国从1950年代开始发展水雷,最初仿制苏式水雷,1960年代后期开始自行研制,先后研制出非触发沉雷、超声水压沉雷、大型空投沉雷、自动定深漂雷、非触发锚雷、编码遥控水雷、火箭水雷、自航水雷、自导水雷等数十种型号,可由舰船、潜艇、飞机和人工多种方式布设,能构成沉雷、锚雷、漂雷、自动跟踪等多种形式的水中雷阵。1980年代,海军为强化水雷战,还建造了布雷
期刊
为霸权 美国全面增兵亚太    美国海军发言人康索10月4日表示,为增强对亚太地区的军事干预能力,美军“休斯顿”号核潜艇计划今年12月部署关岛,从而使得驻该岛的同型潜艇达到3艘。此前美军已在这里部署了“旧金山”号和“科珀斯克里斯蒂城”号核潜艇,同时美军正考虑在关岛或者夏威夷部署一个航母战斗群。这些都表明,美军加强在关岛部署的计划已全面展开。美军方声称,在美国21世纪的战略中,关岛的地位将大大提高。
期刊
2004年11月24日,伊朗德黑兰,上万名伊朗“巴斯基”民兵部队成员和防卫志愿兵在德黑兰南部郊区集会,向美国和以色列显示抵抗外来侵略的决心和力量。  尽管国际媒体在11月29日报道说,伊朗在核问题上已经向国际社会妥协,核问题似乎有缓和之势,但科威特《祖国报》却披露说,美军中央司令部司令阿比·扎耶德日前在接受媒体采访时警告伊朗不要无视美国的军事力量。在回答关于美国目前将大量部队部署在伊拉克,是否还有
期刊
日本新的《中期防卫力量整备计划》(2005年至2008年)已经出台并将于近期公布,防卫经费将比现行的“中期防卫力量整备计划”(2001年至2004年)增加约40亿美元,达到2125亿美元。根据这一计划,2008年,日本自卫队正在变成一个威胁地区稳定、干预全球事务的武装力量。    强化针对台海的部署    日本新的《中期防卫力量整备计划》增强防卫经费,如果不是让人感到意外也使人费解,因为不久前日本
期刊
核潜艇出海    我国研制核潜艇,最早是聂帅创议,并在1985年获中央批准。1961年开始,我就参加和领导了核潜艇工程的研究发展工作。此后30多年,不论调到那里,不论担任什么职务,我始终参与了核潜艇工程:它的每一次成功和挫折,我都亲历其间。  刚介入核潜艇工程,我就清楚地认识到,这是一项国家战略性工程,它不仅仅是海军的战略武器,更是国家的威慑力量,是我国综合国力的体现。  就任海军司令员后,我自然
期刊
前言    自从动力轮船开始越洋航行以来,每位造船工程师都希望能建造出载运量大、速度快的轮船。只是百余年来,所有人对航行中轮船的印象还是与“缓慢”脱离不了关系。少数能够快速冲刺的特种船舶(如水翼船、气垫船),其航程多半很短,其吨位与载运量也都不大。  不过现在历史将要改写了。您能想象一艘2000吨级的大载运量船舶以上百公里的时速在海面奔驰的画面吗?52岁的法国造船设计师瓦东办到了。其所成立的公司,
期刊
一提起米哈伊尔·卡拉什尼科夫设计的AK系列自动步枪,大多数西方人很自然地想到那是7.62毫米口径的。其实这种观念是错误的。虽然曾经有数千万7.62毫米的AK-47和AKM被生产出来,但是1974年以后前苏联的步枪口径发生了变化。从那时起,前苏联开始发展重量较轻的小口径自动步枪,并在实战检验中不断地改进。如今5.45毫米口径的AK-74已经成为俄罗斯军队的主要装备。    发展过程    如果要对A
期刊
随着俄罗斯空军与防空军合并计划的完成,俄空军已经基本上实现了新一代作战飞机的更新换代。除保留100架米格-23第二代战斗机以外,空军航空兵已经大部分装备了第三代作战飞机。目前,俄空军共计装备375架苏-27战斗机、5架苏-30战斗机、315架米格-29战斗机、425架米格-3l战斗机、250架苏-25强击机、475架苏-24轻型轰炸机、125架图-22M3型轰炸机、60架图-95MC重型轰炸机和6
期刊
台湾当局把“佩里”级护卫舰的设计蓝本作为成功经验引入台湾,由此产生了“成功”级护卫舰。此舰作为台湾海军第二代主力作战舰只,已成为用以支撑其走向台独梦幻的工具之一。因此引起海峡两岸广大军事爱好者的极大关注。这篇文章来自台湾,内容较为客观,但却不可避免地存在局限性。我们刊发此文仅读者参考。    前 言    “成功”级导弹护卫舰是台湾海军第二代兵力中最早服役的主力作战舰艇,也是其所谓“国舰国造”口
期刊
1958年8月28日,苏共中央政治局和政府通过了一项建造新型核动力潜艇的决议文件,其标题为《关于制造装有新式动力装置的高速潜艇及发展潜艇科研工作、试验设计工作和设计工作的决议》。决议提出了三条要求:第一,使水下航速和下潜深度比第一代核潜艇增加O.5~1倍,这是首要任务。第二,制造体积小、反应堆和涡轮机的总比重减少五分之三至二分之一的动力装置,第三,制造体系小的可在水下发射反舰导弹以及远程高速的双平
期刊