日落余晖——英国电气公司“闪电”战斗机发展史(2/3)

B站影视 港台电影 2025-06-09 07:00 2

摘要:本文原载于《兵器》杂志2013年08月刊,转载时重新进行了二次内容完善及编辑、补充部分插图,以与同好共同分享。个人认为《兵器》是一本专业、客观的军事杂志,推荐持续订阅,丰富自身的军事及政治知识。将家中杂志数字化保存同时进行转载的文章,虽多年份较久,但一是已经足

本文原载于《兵器》杂志2013年08月刊,转载时重新进行了二次内容完善及编辑、补充部分插图,以与同好共同分享。个人认为《兵器》是一本专业、客观的军事杂志,推荐持续订阅,丰富自身的军事及政治知识。将家中杂志数字化保存同时进行转载的文章,虽多年份较久,但一是已经足够为普通网友提供专业的军事基础知识,二是想让读者以另一种比较独特的视角审视曾经的事物和观点。

“闪电”的第一个生产型号F.1于1959年10月30日完成首飞,它的机鼻上部有两门30毫米“阿登”机炮。由于很少使用,因而训练时炮口常用挡板遮住,以减少飞行阻力。下部有两个导弹挂架,各携带一枚“火光”红外制导空空导弹(也可以换成两门机炮)。机头激波锥中安装有AI-23型单脉冲截击雷达。动力是两台“埃文”200R(RA.24R)发动机,不开加力时单台发动机的最大静推力49980千牛,加力推力可达64680千牛。

早期的“火光”导弹采用外露玻璃八面鼻锥,后期测采用圆锥型弹头包裹导引头。

“闪电”的最大起飞重量不过是15500千克,129360千牛的总推力使其推重比远超同时代的战斗机,加上优秀的气动外形设计和良好的操纵性,“闪电”的飞行品质相当出色。其最大爬升速度高达254米/秒,而同时代的“幻影”-3E只有150米/秒,米格-21只有183米/秒,比“闪电”晚20多年诞生的“狂风”F3战斗轰炸机也只有217米/秒。

“闪电”在飞行性能上的领先地位一直持续到采用推重比8的涡扇发动机、大边条前缘机翼/鸭翼的第三代战机出现。实际上,即便和大名鼎鼎的F-15“鹰”相比,“闪电”的爬升能力也毫不逊色。

“幻影”-3战斗机

垂直爬升中的闪电战斗机

从P.1B开始,“闪电”座舱后增加了一个高高隆起的背鳍,里面装有发动机的启动装置。启动装置最初采用普利西公司生产的“航空异丙基硝酸盐系统”(AVPIN),内含13.6升的异丙基硝酸盐,可供发动机启动六次。

异丙基硝酸盐有剧毒和腐蚀性,一旦飘进座舱,对飞行员的危害很大,在加注时溢出还会腐蚀机身。尽管如此,AVPIN还是比地面启动装置要方便些,因为驻防在偏僻地区的“闪电”战斗机中队不是总能得到地面启动设备。

“闪电”F.1座舱后部安装了“航空异丙基硝酸盐系统”(AVPIN)

英国空军56中队地勤人员在维护“闪电”,机身下停有专用电源车。

1959年12月,“闪电”开始服役。第一批3架预生产型交付给驻科提肖的空战技术研究中队(AFDS,后改称AFTS“空军试飞部队”)。1960年6月,首批生产型F.1交付给第74“老虎”中队。中队长是2月份刚刚就任的约翰·F·G·豪少校。新飞机的交付工作并不顺利,第74中队直到1961年4月底才完全具备昼夜飞行能力,开始战备值班。

1960年,英国电气公司航空分部和布里斯托尔飞机公司、维克斯·阿姆斯特朗公司飞机分部、亨廷飞机公司合并为英国飞机公司(BAC),之后的28架“闪电”改进型F.1A和21架T.4双座教练型由BAC负责生产。

F.1A型的变化之处有:发动机改用“埃文”210R,其加力燃烧室进行了改进,具有四级油门控制;改进了风挡上的雨刷;用极高频无线电取代了F.1上的甚高频无线电装置。此外还对整个飞机的电子设备和布局进行了整理,并增加了腹鳍。F.1A在机身中下部两侧各有一条容纳电缆的外部管道,这是其最明显的外部特征。

“闪电”机体侧面留有检修舱门,地勤人员可以从这里维护的各种缆线。红圈处为机翼前段襟翼的伺服机构。

左侧机翼下安装有可拆卸式空中受油管,受油探头刚好位于座舱前方侧面,方便飞行员观测加油过程。探头底部还安装有强光灯,以便在夜间或者恶劣天气下的空中加油提供照明。

第一架F.1A(XM169号机)在1960年8月16日首飞,首批飞机装备驻沃提夏姆的联队。第56中队在1960年末开始接收第一批F.1A。“TrebleOne”中队则在1961年初开始接收他们的飞机。

雷达升级型:“闪电”F.2

“闪电”F.2型于1958年研制。它的外观和F.1A几乎一样,发动机也与F.1A相同。但F.2在机背中部增加了一个为直流发电机提供冷却空气的小型进气口,以及用无级可变加力燃烧室取代了四级加力装置。

F.2型的改进还有:新型OR.946综合飞行控制系统,可以将导航系统同自动飞行控制系统耦合起来,相应的驾驶舱仪表布置也进行了全面改进;增加了全天候导航辅助系统和液氧系统(LOX);雷达也升级为AI.23B,具备了迎头截击能力;发动机的尾喷管也得到了改进。

1966年,驻扎在西德的一架挂载“火光”空空导弹的“闪电”F.2。

F.2的原型机XN723在1961年6月11日首飞,次年11月交付给英国空军发展中队。1962年12月,驻勒康菲尔德的第19中队用F.2换下了“猎人”,成为英国空军中第一支装备F.2型“闪电”的作战单位。第92中队也在1963年1月用F.2换下了“猎人”,并在1964年初达到了完全作战能力。

由于这两个中队装备都是同时具备对空和对地作战能力的型号,英国空军决定把两个中队都编入驻西德的第二战术空军。第19中队在1963年开始移防德国的古腾斯洛基地,随后在那里整整呆了12年。同年12月,第92中队抵达了西德格列克申基地,然后在1968年1月迁往古腾斯洛和第19中队合并。“闪电”F.2型总共生产了44架。

增程型:“闪电”F.3

F.1/F.1A/F.2均存在航程过短的缺陷。为解决这一问题推出的F.3型在1962年6月16日首飞,原型机XP693在一架P.1B的基础上改进而来。1964年1月,生产型XP695号机交付给驻宾布鲁克的中央战斗机基地(CFE),标志着F.3型开始正式在英国空军服役。

F.3型的发动机换成了罗尔斯·罗伊斯的“埃文”301(RB.146),可为“闪电”提供58.86千牛的最大净推力和72.77千牛的加力推力。新发动机不仅推力更为强劲,对于外界气流和油门操作的适应能力也更强。此外还将垂尾改为梯形,面积也增大了15%,以补偿由于挂载空空导弹而造成的偏航;机翼结构得到强化,翼上携带两个副油箱。

“闪电”F.3通过换装发动机试图解决“腿短”的问题

F.3型取消了机炮,成为一种纯导弹战斗机。空空导弹换成了霍克·西德利公司研制的“红头”(原称“蓝鸦”Mk4),外观特点是圆形弹头,射程、速度和抗干扰能力均有所提高,初步具备了对超音速目标的迎头攻击能力。雷达也由AI.23A换成了AI.23B,同时支持使用“红头”和“火光”两种导弹。

霍克·西德利的研制的“红头”导弹比“火光”更可靠,但外形比较怪异。

F.3相对于F.2的改进并不多,被认为只是一种过渡型号。英国空军甚至拒绝购买由费伦第、Elliot和BAC联合开发的完整自动截击系统,丝毫不考虑这一系统已完全实用化并已在P.1B上完成了测试,而且价格仅仅只有140万英镑。这使得“闪电”F.3只能完成一些简单截击任务。出于同样的原因,尽管F.3型“闪电”具备在机翼上方携带两个1182升副油箱的能力,实际中却从未装备使用过。

装备“闪电”的“火鸟”飞行表演队队长大卫·西瓦德评论说:“你只要看看“闪电”的进气道就会发现,‘闪电’的雷达整流罩形成了一个中心体。当飞机的速度增加到超音速范围时,它会抵消发动机上的空气压缩效应。理论上说,‘闪电’可以达到马赫数2.4的最高速度。不过这种情况极其罕见,因为要达到马赫数2.4的速度需要消耗非常多的燃料,同时对于采用固定式尾翼的Mk1、1A、2和T4型来说,在高马赫数下进行粗暴的动作会引起飞机的方向失控,因此这些早期型号的最大速度被限制为马赫数1.7。”

“埃文”300系列发动机比200系列推力更大、操纵也更为便利。

为了解决这些早期飞机上存在的缺陷,1962年引入的F.3型上采用了切成方形的尾翼和推力更大的“埃文”301型发动机。后者单台推力60309千牛,加力推力可达72706千牛。F.3型完全具备马赫数2的飞行能力,装备的AI.23B型雷达使火控系统探测距离和分辨能力上都得到了提高,还增加了一个用于询问目标的光学识别模式(带有Mk.2型主控基准陀螺仪的OR.946)。

当然进行这些改进是要付出代价的:为了给雷达系统新增的电路和液氧系统腾出空间,机炮不得不被拆除了,后来的事实证明这并不是一个明智之举。

进一步增程型:F.3A

“闪电”在设计初衷就是一种防御战斗机,特别重视爬升性能和机动性。为了减小机身横截面积和改善飞行性能,机体内部空间规划中特别注意了严格限制燃油存储空间。整个机身内部完全被发动机和各种导管塞满,连起落架都设计成了向外侧收回以便不占据机身空间,没有留下任何可以布置内部油箱的余地。前缘襟翼和后缘襟翼里都史无前例地装上了内部油箱,副油箱布置在机翼上方,后来英法合作的“美洲虎”攻击机也保留了这一设计。

在实际服役中,燃油携带量过小和航程不足是一直困扰着“闪电”的问题。对于发动机推力更大、机腹油箱较小的F.3型和T.5型来说,这一缺陷更为明显,几乎成了“机场保卫者”。

BAC从1963年开始研制增程型F.3A(也称F.3ERA型或F6过渡型)。其外观最大的特点是安装了容量为2700升的大型机腹保形油箱,让飞机看上去像是一个大肚子孕妇。这种油箱可以在地面上拆卸,但不能在飞行中抛弃。油箱上安装有两片腹鳍,使“闪电”F.3A的航程可达1440千米。除此之外,F.3A型还保留了F.3型在机翼上部携带1182升转场油箱的能力。

F.3A另外一个外观特点是采用了带前缘下垂和锥度扭转的双后掠机翼,可以获得更好的低速飞行性能。机翼前缘上还增加了一个涡流发生装置以改善飞机在整个速度范围内的控制能力。“埃文”301发动机由于出色的表现得以在F.3A上得到继续使用。

“闪电”F.3A采用带前缘下垂、涡流发生装置和锥度扭转的双后掠机翼。

F.3A在1964年4月17日首飞。总共制造了16架,有15架很快就被升级到“闪电”的最终型号F.6型。

最终型号:F.6

“闪电”F.6型对航电设备进行了进一步升级,并改善了机翼的低速气动性能,翼上油箱成为标准装备。不过英国空军对“闪电”的航电设备升级进行的升级并不彻底——英国空军一直认为,这种飞机最多只会服役10年。

F.6型最大的变化是AI.23B雷达被改进成了AI.23C,后又升级为AI.23D。最初F.6型和F.3/F.3A一样仅有两枚空空导弹。但在越南空战证明机炮仍然是一种重要而有效的空战武器,纯导弹截击机的想法并不符合实际。从1970年开始,F.6型“闪电”恢复了机炮,但安装的位置不再是以前的机鼻上部。该型号的机腹油箱有三个分段,最前面的一个被腾出来安装两门各备弹120发的“阿登”机炮。这样做对飞机的载油量影响并不大。

“闪电”F.6驾驶舱右上方黄色屏幕是AI23雷达的显示屏。驾驶员面前大量的仪表令人眼花缭乱。

第一批15架“闪电”F.6由“闪电”F.3A直接在生产线上改造而成。这一批F.6外观上的区别是没有安装跑道拦阻索的着落钩。英国空军在机场广泛布置的跑道拦阻障碍在“闪电”应急着陆时常常会撞破背鳍,导致AVPIN装置起火。为此在1967年改用了拦阻索作为紧急着陆装置,同时还对后机身进行了重新设计,强化了结构。

降落失败的“闪电”F.3一头扎在拦阻网上。

种种改进导致F.6型的空重比F.3增加了500千克,和F.1型相比则增加了1045千克。这明显影响了飞机的操纵性能,F.6型起飞时必须打开全部加力。

不包括15架由F.3A型和9架由F.3型改进而来的飞机,F.6型共制造了39架。由于只是在F.3A的生产线上进行简单的生产变更,这一型号没有专门生产原型机。第一架“闪电”F.6型在1965年11月交付给AFDS,不久就开始在驻宾布鲁克的第5中队服役。1967年6月,为英国空军生产的最后一架F.6型完工。

第5中队和第11中队是最后接收“闪电”F.6的中队,照片摄于1967年4月。

英国空军很喜欢F.6型。英国的所有一线中队都装备了F.3或者F.6型。虽然随后决定所有的F.3型都升级到F.6型的标准,但最终只改装和生产了足够装备四个中队(第5、11、23和74中队)的飞机。F.3型由于和F.6型相比只有可怜的航程和续航力,最终被交付给OCU作为二线飞机使用。

六十年代末,英国将驻德空军的31架“闪电”F.2型也按F.6型进行了升级改造:机腹处用大型保形油箱取代了原来的可抛弃式油箱;换用了弧形扭转前缘的机翼;改用大型方形垂尾。但武器系统保留了原来机鼻上部两门“阿登”机炮外加两枚“火光”导弹的配置,航电设备也没有太大的变化,发动机为“埃文”211R。这一升级的费用相当便宜,最终型号被命名为F.2A型。

地勤人员在车间中对“闪电”F.2进行升级,激波锥、雷达和发动机已被拆下。

和F.6型相比,F.2A更轻更简洁,更受飞行员们的欢迎,很多人认为其是“闪电”所用型号中最好飞的。在高空飞行时,F.2A具备两个小时的极限巡航时间,这也是其它型号无法做到的。

作为一种早期高性能喷气式战斗机,“闪电”的一大缺陷是失速速度和着陆速度都较大,必须装备拦阻钩以缩短滑跑距离。加上强劲的动力,“闪电”在飞行员中获得了一个“恐惧”的绰号。只有经验丰富的飞行员才有资格驾驶这款飞机。

第19中队的F.2A在升级之后携带“火光”导弹进行低空通场。

“闪电”教练机改型

第一个型号是在F.1A上发展而来的T.4。1959年5月6日,“闪电”首席试飞员比蒙特驾驶代号为P.11的T.4原型机完成了首飞。但在同年10月10日的测试飞行中飞机出现了剧烈的震荡,飞行员被迫弹射弃机。

事后发现这是由于机首为安排第二个座位进行的结构加强影响了飞机的稳定性,为此设计团队决定从T.4型开始,“闪电”的所有后续型号都将采用更大的腹鳍。

T.4其采用并列双座布局,前机身为此加宽了29厘米,看上去外形圆胖而笨拙。除改为双座之外,T.4在外形上和F.1A相差不大,飞行性能也基本相当。该机除取消了机鼻上部的两门机炮之外,保留了全部作战能力,安装有AI23雷达,可以携带两枚“火光”导弹,在一线部队被视作作战飞机。

“闪电”T.4教练机,教练型“闪电”采用并列双座座舱,座舱后部有明显隆起

第一架生产型T.4则在7月15日完成首飞。不计两架原型机,T.4总共生产了20架。每个中队都有一架T.4,而“闪电飞行训练部队”(LTF,OCU的前身,专门负责培训“闪电”飞行员的单位)最开始拥有8架T.4。在一线部队,T.4被列为作战飞机使用。

在“闪电”F.3型出现之后,英国空军也装备了对应的教练机型T.5。这一型号由T.4改进而来,保留了并列双座布局,但换用“埃文”301发动机和梯形垂尾,内部的电缆管道加长。

停在跑道旁的“闪电”机群,最近处是一架T.5教练机。

1962年3月29日,吉米·戴尔在布里斯托尔的菲尔顿完成了T.5原型机的首飞,第二架原型机(编号XS417,是第一架生产型)的首飞则拖到了1964年7月17日。同T.4型一样,T.5型也具备作战能力,不过除了使用“火光”外还能携带“红头”。

从1965年4月20日开始,英国空军陆续接收了总计22架T.5,首先装备该机的单位依然是驻科提肖的第226教练中队。

这些教练型“闪电”由于座舱相对较宽(当然以现在的眼光来看还是太窄),被飞行员们昵称为“浴缸”。在实际使用中,T.4一般用于培训驾驶F.2A的飞行员,由于F.2A在由F.2升级而来的过程中航电设备基本没有变化(F.3型的仪表面板和之前的型号完全不同),使用T.4型进行训练的效果反而比T.5要好。

教练型“闪电”的座舱空间比单座型稍大,飞行员戏称仿佛坐进“浴缸”。

“闪电”只能携带两枚空空导弹执行拦截任务,用途过于单一。为此BAC曾经提出在F.3型的基础上开发一种多用途改进型号F.3B,强化攻击和侦察能力。不过英国空军对此并没有表现出兴趣。

BAC转而向沙特空军推销昼间/夜视侦察吊舱,该吊舱中有5具“温顿”360型70毫米侦察相机(一具152毫米f2.8镜头,两具76.2毫米f2.0镜头,两具44.5毫米f2.8镜头或者两具305毫米f2.0镜头),拍照时自动翻转出来,不用时则缩回设备舱中。夜视设备包括夜间侦察相机和红外线扫描仪。在执行夜间任务时,需打开机翼挂架上的闪光灯提供照明。吊舱安装在座舱下携带空空导弹的挂架上。

60年代末,BAC还曾提出在“闪电”基础上为海军开发一种舰载截击机。该机改用两侧进气,机头安装AIRPASS雷达的改进型号,探测距离更远;换用类似苏-17的可变后掠机翼,机翼可折叠以满足飞机在舰上使用的性能要求;换用低油耗、大推力发动机并增大腹部油箱;加装着舰拦阻钩;能够携带四枚导弹等等。

来源:憑蘩之鏴一点号

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