未远去的狮子——以色列“狮”式战斗机始末

摘要：1986年的最后一天，下午13:21，以色列飞机工业公司IAI首席试飞员梅纳赫姆·施穆尔预备役上校（Menachem Shmul）操纵一架蓝白色涂装的小型飞机，滑行穿过一排巨大的客机，来到特拉维夫本·古里安国际机场的跑道尽头。随后油门到底，在喷气式引擎的呼啸声

冷门飞行器194

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狮 LAVI

狮式3号原型机

1986年的最后一天，下午13:21，以色列飞机工业公司IAI首席试飞员梅纳赫姆·施穆尔预备役上校（Menachem Shmul）操纵一架蓝白色涂装的小型飞机，滑行穿过一排巨大的客机，来到特拉维夫本·古里安国际机场的跑道尽头。随后油门到底，在喷气式引擎的呼啸声中驾机升空。

首飞后接受欢迎的试飞员施穆尔

这次成功的首飞持续了26 分钟，初步测试了发动机和全新的全数字电传操控系统，试飞员表示飞机表现非常出色，并在安全落地后接受了大家的欢呼。架飞机是这个当时只有400万人口的国家的里程碑，这个本不存在的国家自诞生以来，就被敌对的邻居环绕。37年里5场战争，险象环生。然而，回归《圣经》中“故土”的犹太人硬是打出一片自己的天地，现在他们似乎是站在了军事航空领域的前沿。

狮式

“幼狮”（Kfir）以色列没有尝试修改幻影气动

以色列的喷气式战斗机开发历史，起步于盗窃（字面意义）自瑞士的幻影III图纸，以及随后逆向工程仿制开发的“幼狮”（Kfir）战斗机。随后是70年代的“雄狮”（Arie）项目（【滚回绘图板425】），这个项目起步时是“幼狮”的放大双发版。但到 1979 年秋天项目终止之前，IAI重新研究了单引擎、小尺寸配置的潜力，回到小型、多用途方向。

“雄狮”（Arie）模型

“雄狮”项目后期的演变源自以色列空军司令兼国防部长埃泽尔·魏茨曼（Ezer Weizman）提出的一个想法，即以色列的战斗飞机应分为“两个层次”——少量高性能飞机和大量技术较简单、结构较不复杂的飞机，显然前者可以从“亲儿子”美国获得，后者则很适合自行开发。这一需求在1980年迎来第一个里程碑，当时以色列政府批准了以色列空军提出的新自主战斗机技术规格和需求清单。

IAI狮式早期宣传素描

据以色列空军预计需要多达 300 架飞机（包括 60 架具备战斗能力的双座机）。在80年代武器出口占以色列出口总额的20%，因此IAI自然也希望这架飞机占领国际市场。考虑到世界范围更新二代机的需求，市场规模将相当可观。

新的多用途战斗机命名为“狮子”（希伯来语：לביא，拉丁化：Lavi），也不知道为什么希伯来语怎么就有那么多词汇描述狮子，每次都能找到一个不同的。

最早的狮式广告

方案LO-33

最初的布局继承自“雄狮”项目后期方案LO-33，该构型上三角翼与位于机翼前方的大尺寸全动前鸭翼相结合。

初期，狮式的的设计重点对地攻击的战斗轰炸机，其次才具备空对空作战任务。其替代目标包括像 “幼狮”和 A-4“天鹰” 这样的攻击机。与它之前的 A-4 “天鹰”类似，狮式选择了三角翼构型，翼根部分较厚。这种构型对于提供完成飞机任务所需的燃油容量至关重要。 F-16 只能在其机翼结构中保留内油容量的 19%，狮式则能在其机翼中保留大约 54%的内部燃油容量，从而让机身中保留出关键的空间用于其他需求。与此同时由于机翼根部更厚，狮式的机翼结构本身更坚固，能够承载比其同类机型更大的重量。

狮式的机翼邮箱比F-16大一倍半

三角翼布局重量相对较低，正是这种结构上的权衡，使得“狮”式战斗机的最大起飞重量比 Block 30 型 F-16C 大 13%，而空重却少了 10%。或者换一种方式衡量，这使得“狮”式能够实现比 Block 40 型 F-16C 高-低-高作战半径大 50%的性能，同时空重减少了 20%。合材料也用于垂直尾翼、前翼以及各种舱门和面板。结构重量中有 22%由复合材料构成。除了重量优势IAI 声称显著降低了雷达散射截面（RCS）。

布局确认

格鲁曼正在生产狮式的碳纤维机翼

三角翼在低空飞行姿态平稳，并且在以大迎角（AOA）飞行时具有较高的方向稳定性。鸭翼布局分为近耦合型，近耦合鸭式设计将鸭翼放置在靠近机翼、略高于机翼的位置，以最大化鸭翼涡流与机翼之间的相互作用，并提高飞机的升阻比。前鸭翼在大 AOA 时能产生额外的升力和正向控制。从而提供出色的机动性。

正在组装尾翼

组装机翼

尖锐后掠的垂直尾翼由于与前翼产生的涡流相互作用，在大迎角时效果显著，安装在机身尾部上方的脊背上，并由两个倾斜角度较大的腹侧翼片补充，这些翼片安装在机翼根部整流罩的末端。格鲁曼公司负责机翼和垂尾的设计与开发，并将至少生产前 20 个机翼和垂尾。

1986年8月首飞的BAe EAP验证机，比狮式早了4个月

狮式的操控系统

但鸭式布局也有天然的难度，来自于自然的俯仰不稳定性，这使得传统操控系统将非常困难。为了弥补这一点，“狮”式配备了先进的放宽静稳定性与四余度全数字电传飞控系统（FBW），没有任何机械备份，连接9个控制面。这使飞机能够利用这种特定的机翼设计，同时消除这一缺陷。

与 F-16 相比，Lavi 非常不稳定，不稳定性达到 10%到 12%。这些控制面被编程以在所有飞行状态下产生最小阻力，同时提供最佳的操控性和敏捷性。“狮”式是首批配备这种构型的飞机之一在其之前，并没有近耦合鸭翼全数字电传操控的飞机，唯一接近的是早几个月试飞的英国宇航EAP验证机（后来台风项目的验证机），这架飞机拥有全数字电传和鸭翼，但是远耦合路线。

F404版的早期狮式

PW1120 发动机

1980 年 2 月项目启动时是围绕GE F404 发动机设计的。然而，随着项目要求的扩大，它很快超出了最初选定的发动机的性能范围。最大起飞重量重新设定为 17,000 公斤，更便宜的J79和更强大的F100都曾经是可能的选择，最终设计在 1981 年 5 月重新启动，并采用了更大功率的 PW1120 发动机该发动机保留了 F100 的核心模块、齿轮箱、燃油泵、前部导管以及 F100 的数字电子控制系统，仅进行了少量修改。

装备普惠 PW1120 发动机的 IAI 改进型麦道 F-4E“超级鬼怪”

PW1120 发动机安装

PW1120 发动机提供的推力增加了 28%，这转化为更大的机身，作战半径最多可增加 19%。1982 年 6 月开始进行全尺寸测试，1984 年 8 月进行了 PW1120 的飞行许可测试。PW1120 与 F100 有 70%的相似性，因此以色列国防军/空军不需要为备件建立专门的设施。该发动机将在以色列由 Bet-Shemesh Engines Limited 公司授权生产。

发动机测试

在进气道设计上IAI评估了多种候选进气口配置，从达索风格的半圆轴对称布局，到侧下置皮托管进气口，再到最终选定F-16风格的腹部皮托管式样进气口。根据在大迎角下的进气口畸变情况进行评估，侧下置“屏蔽式皮托管”进气口和腹下进气口都表现出更优的性能，进气口畸变更小。腹部进气口结构重量更低最终获选。

进气道选择

雷达采用自产的 Elta EL/M-2035脉冲多普勒雷达。基于装备在幼狮C2 和 C7 上的简单 EL/M-2021B 雷达发展而来的。计算能力得到了大幅提升，现在能够提供远距离搜索、下视模式、地形测绘、TWS（跟踪空中目标）等功能。它有 5 种空对空搜索模式，对具有高雷达截面（RCS）的飞机最大搜索距离可达 220 公里；而对于地面目标的搜索，则有两种工作模式：地形测绘和障碍物规避模式，以及海上表面搜索模式。

雷达

座舱

驾驶舱部分，是由现役的以色列空军战斗机飞行员设计的，这样可以让飞行员专注于战斗的战术方面，而无需担心监控和控制各种子系统。Lavi 飞机的电子设备被认为具有创新性和突破性，包括自我分析设备，以简化维护工作。

座舱

IAI 狮式将在机身下方设置 7 个挂点，包括三对串联挂点和一个腹部挂点，以及每侧机翼下方的两个挂点。正如我们所说，最靠内侧的挂点是湿式挂点，用于挂载外部燃油箱。机翼尖端还安装了用于短程空对空导弹的导轨。此外，它还配备了一门由 IAI 特许生产的 DEFA 552 型 30 毫米机炮，位于右舷机翼根部，射速为每分钟 1100 或 1500 发，能够使用不同类型的弹药：高爆/燃烧弹 (HE/I)、穿甲/燃烧弹 (AP/I)、半穿甲/燃烧弹 (SAP/I)、半穿甲/高爆燃烧弹 (SAP/HEI)，最后是曳光弹和训练弹。

武器配置方案

全尺寸模型座舱

1985 年初，设计工作结束，狮式战斗机的全尺寸模型被公开。

建造中的全尺寸模型

展出中的全尺寸模型

3号原型机

IAI计划原定完成五架狮式原型机，B-01 和 B-02 为双座机，后三架 B-03、B-04 和 B-05 为单座机。先定义双座版有利于合理规划这架小飞机的内部空间，这是IAI和其他机构不同之处，通常是在单座型号基础上“挤进去”另一个座位，而牺牲很多航电空间。首批生产型飞机计划于 1990 年交付，初始作战能力（IOC）计划在 1992 年实现。

建造中的原型机

1986年7月完工的B-01在地面测试

1987年，首架原型机首飞大约三个月后，第二架原型机升空。在B-02首次试飞中，评估了发动机系统、飞行控制系统、电气系统、液压系统和空调系统。第二架原型机相比第一架有一些改进，包括腹部安装的油箱、特殊的空中加油管以及一些未在第一架原型机上使用的航空电子系统。

然而就在试飞紧张的开展的同时，1987 年 8 月 30 日以色列内阁以12-11票的微弱优势，投票终止了狮式项目。当时军费开支占以色列GDP的比例高达约 18.9%，是世界上最高的之一，内阁认为不可持续，必须采取必要的削减，这是公开的原因。

“狮”式项目在发展过程中从一架简单的对地攻击机变成复杂的多用途战斗机，并因为周边阿拉伯国家空军力量的增强，进一步强化对空能力，这些变化的结果是不可避免的预算超支。以色列财政部长曾经公开表示“以色列无法实际负担生产战斗机的奢侈，并且会损害整体经济增长。”

不能公开的原因包括，尽管美国是这款飞机研发的关键合作伙伴，但美国国内对资助“狮”式项目存在强烈的政治反对声音，因为“狮”式战机在出口市场上可能与美国的 F-16C/D 和 F/A-18C/D 等飞机形成直接竞争。“狮”式同样占用了大量原本应该投入美国企业的资金。从而导致以色列内阁承担了来自华盛顿的政治压力。从直接结果来看最大的获益方自然是通用动力公司，因为以色列空军转而订购了90架F-16C。

从两个角度来看，狮式后期的多用途化反而是项目失败的原因，正式这种变化导致成本上升以及踩到了美国人的赛道。这就完了？精明的犹太人不会让这条狮子死的那么轻松。虽然飞机没有了，但 IAI手中的战斗机技术是当时的世界前沿，买家总是有的。现在公开的资料表明南非是其中之一，他们在80年代末的“卡佛”战斗机项目上吸收了很多源自以色列的技术甚至因为狮式取消失业的专家（【滚回绘图板422】）。

狮式的B-01和B-02号原型机都被拆毁卖废铝，但利用两者的材料，IAI完成了最初计划用作地面测试第三架原型机B-03。其升降副翼增大了约 15%。3号原型作为Lavi TD（技术验证机）飞行，通常携带一个腹部安装的仪器和一个遥测吊舱。Lavi TD 是在项目已经宣布取消后推出的，实际上以色列空军已经没有需求，但IAI公司通过改装将其用于先进战斗机技术的试验台。Lavi TD (B-03) 于 1989 年 9 月 25 日首次飞行。一项直接应用是改进的数字飞行控制系统与先进机动和攻击系统集成（猜猜给谁）。

3号机机尾有TD标记

Lavi TD在 1994 年仍在飞行，最终在退役后收藏在以色列空军博物馆。

3号机头部也有TD字样

1998年3月23号，亚洲的另一边一架黄色保护漆的战斗机在成都灰蒙蒙的天空完成首飞，一个新的时代开始了。

001原型机

歼10的全尺寸金属模型

但从诞生之日开始，由于显而易见的布局相似性。歼10几乎在任何时间都会被拿来和“狮”式比较，“抄袭 ”、“翻版”、“仿制品”的说法总是不绝于耳。那么果真如此么？这里引用10号工程总工程师宋文骢院士在2007年的专访：

“鸭式布局是我们和国外同步研究的，歼10的外形和气动布局完全是我们自己搞出来的。其实，熟知中国航空史的人都知道我们有过一款夭折的战机——歼9，它是世界上首批采用鸭式布局的战机之一。所以认为歼10是“狮”仿制品的说法是多么的可笑和浅薄。”

1970 年，采用了两侧进气口鸭式布局的歼-9B-VI方案在成飞提出，这个方案才是歼10气动布局的起点。歼-9的后期方案在1982年由宋总修改后再度提出，作为新歼的方案之一。

1982年宋老手磋的新歼模型

1982年4月，第二次新歼方案论证会前夕，宋总手磋了一个大三角、鸭式、腹部进气道的有机玻璃模型。在方案评审时，他将这架模型放在投影机前，这个小模型马上以大比例投影到幕布上，会场响起热烈的掌声。这个模型就是第三代歼击机歼-10的雏形。1982年的时候狮式项目还在以色列保密之中，双方都没有机会知道对方的方案。

宋总和另一个较晚的歼10模型

然而，这并不意味着歼-10和狮式完全没有关系了。在立项初期成飞的专家就意识到鸭式布局自然的俯仰不稳定性带来的操控困难，因此只能追求当时处于世界最先进水平的全数字电传操控系统。然而这在全国都没有几台计算机的80年代初的中国显然困难重重。接下来的故事引用国内公开出版的当事人回忆录：

“1984年-1986年间，我参加了对外技术合作，总体方案论证工作，参与机、尾翼结构方案论证及飞机重量技术会谈。通过一系列的设计研讨活动，与外国专家共同完成了结构初步设计，形成了三个翼面结构的初步设计方案。此间主持了与外方专家对前缘机动襟置结构的共同设计工作，取得了良好的效果。

为了提高设计水平，所内引进了CDC大型计算机和飞机设计工程软件包。我于1987、1988年两次参加了软件包的培训学习。学习完后，外国专家发给了结业证书。飞机设计工程软件包覆盖了飞机设计全过程，大大改善了设计手段，从而使我所的设计水平上一个新台阶。”——刘悟泉回忆录

“10号工程是加强我国防空力量、追赶世界水平的一项重点工程1984年经邓小平批准，为了加速工程的实施，采取技术引进和部分国际合作的方式。10号工程当时选定定的目标是西方第三代电传军用飞机的技术，主要体现在鸭式布局、电传操纵和多功能航空电子等方面，这些都是航空工业上业水平、打基础的重要项目。”——10号工程全电传飞控系统两个关键部件研制纪实《机载往事》北航出版社 2015

“对于歼13“下马”的问题，李明觉得尽管其中不乏行政命令等因素,但其实从技术层面上讲，歼13飞机只在气动布局上下了功夫，在发动机选型上并获得真正进展。而电传操纵与综合航电技术尚未沾边，显然难以满足空军对三代战斗机的要求，而从对外合作的角度讲，外方电传操纵系统是按鸭式布局设计的，兄弟所的方案与之相近，有一定的优势。对外方来说，这也是风险小收益好的选择。因此，他猜测这至少是选择定点成都的可能原因之一”——《一路前行--飞机设计专家李明》航空公业出版社 2012

在先进飞行器开发方面，国际合作本来就很正常。技术合作加快了进度减少了风险。这都是无可厚非的事情。歼10和狮式是完全不同的战斗机，一个是空优为主，一个是对地为主，歼10大了40%，使用俄罗斯引擎和狮式的普惠完全不同，是后来的合作导致了布局趋同。即便有国际合作协助，为了实现歼-10这架完全自主的飞机需要继续攻克的技术难关仍然数以千计，完成这样一架战斗机当然是技术奇迹。