“短鼻息”和其他——通用动力早期ATF方案

B站影视 内地电影 2025-03-10 16:35 2

摘要:如果说60-70年代活得第二滋润的美国军事航空航空供应商,那么一定是通用动力公司(第一是麦道应该没什么争议)。60年代,通用动力F-111中标了TFX战斗轰炸机项目,大饼吃到70年代。随后在LFW上YF-16击败诺斯罗普YF-17,F-16 的订单最终超过 4

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案412

本文2808字,43图,预计阅读时间12分钟,@SCP1147A1朋友,您要的ATF来了!

短鼻息

如果说60-70年代活得第二滋润的美国军事航空航空供应商,那么一定是通用动力公司(第一是麦道应该没什么争议)。60年代,通用动力F-111中标了TFX战斗轰炸机项目,大饼吃到70年代。随后在LFW上YF-16击败诺斯罗普YF-17,F-16 的订单最终超过 4600 架,使其成为GD最大、最成功的项目。这条“蝰蛇”本应让通用动力将四代机的红利从头吃到尾。然而,1993年,通用动力公司因业绩不佳将军事航空分部出售给了洛克希德公司,从此离开了航空业。

短鼻息

整个80年代,通用动力公司在美国作战飞机领域的新项目上几乎是颗粒无收,毫无疑问,这是GD丢失市场地位的原因。究竟发生了什么?毫无疑问,失败的关键一战是在80年代空军的核心项目先进战术战斗机ATF上,接下来,让我们回顾下GD的ATF之旅。

短鼻息

1972年,美国空军航空系统部(ASD)向供应商发出启第一次先进战术战斗机ATF的方案征集,这份需求文件涉及一种新型空对地战斗机,将取代老化的 F-4 和 F-111 飞机机群。通用动力公司和麦克唐纳·道格拉斯公司拿下了概念探索合同。1975年,项目重新整合为“先进对地攻击战斗机”(Advanced Technology Ground Attack Fighter.)。之后,六家公司参与了“空对地技术研究”(Tactical Fighter Technology Alternatives)。这些研究都是促成1981年ATF项目的前奏项目,作为空军的主要供应商,GD都是重要参与者。

短鼻息

“丛林猎手”

整个70年代通用动力公司研究的各种先进战斗机概念都是围绕对地攻击方向,提出了许多相差巨大的概念提案。一种是代号“丛林猎手”(Bushwhacker)的小型廉价战斗机,使用常规布局,两侧矩形进气口,梯形上单翼,和意大利AMX攻击机非常相似。似乎唯一的独特之处在于埋入机翼内部的导弹发射管。

可能包含“简朴珍”方案的简报截图,飞翼那个是“鬼鬼祟祟的皮特”,剩下三个有0-3个都是的可能

代号“简朴珍”(Plain Jane)是一种类似F-5布局的的常规飞机,考虑了超音速巡航和隐身的概念。

“导弹手”

代号“导弹手”(Missileer)的项目是一种双发大型飞机,使用后来在F-16XL项目上使用的“箭头”形双三角翼和双垂尾,独特之处在于机身下方的大型武器舱,这个武器舱和传统的“开盖”式武器舱不同,使用了一种“抽屉”式打开方式,导弹直接从划出来的发射舱中点火发射。这个方案中的导弹似乎是GD投标AAAM的AIM-152远程空空导弹,这种导弹可以折叠进发射管。前面更大的舱室暗示这个导弹抽屉可以再次装填。

GD 的AIM-152导弹方案,这个远程空空导弹项目被海军拖到苏联解体,然后黄了

鬼鬼祟祟的皮特

70年代,军方就已经注意到了隐身的重要性。通用动力也非后知后觉,GD在70年代为美国空军在白沙导弹靶场建造了第一座雷达天线目标散射设施(称为 RatScat)的原型。该设施用于精确测量飞机的雷达散射截面。通用动力公司建造了 RatScat,并在 70 年代为美国空军运营。

鬼鬼祟祟的皮特

早在 50 年代末,通用动力公司设计过一种高度隐身的飞机设计理念,以满足中央情报局超音速高空侦察机的需求。GD的方案是使用“超级盗贼” B-58 轰炸机发射的寄生飞机。设计优化为在 125,000 英尺的高度以 6.25 马赫的速度巡航。被称为“金枪鱼”(King Fish)的概念构型主要由耐热和雷达衰减陶瓷材料制成。在巡航阶段,飞机由两台马夸特冲压发动机提供动力。两台可收放的通用电气 J85 涡轮喷气发动机为起飞和加速到冲压发动机能够点火的飞行速度提供动力。

1981年提交ATF参考方案ATF-SLO

在70年代,GD早就提出过一个隐身战斗机方案称为“冷鸽子”(Cold Pigeon),随后发展为“鬼鬼祟祟的皮特”(Sneaky Pete)或Model 100,GD认为这种光滑的“大三角”飞翼布局拥有比竞争对手更优秀的全向隐身特性,这个布局及其高速改进形式在1981年以后再度被GD提出作为ATF参考方案,称为ATF-SLO,但空军认为ATF-SLO不具高机动性,因此不符合ATF项目需求。

1976年,冷鸽子模型

1978年,鬼鬼祟祟的皮特方案

不过在80年代后期的海军ATA项目上,这个“大三角”获得成功,入选著名的烂尾项目A-12“复仇者II”隐身攻击机。当然这个麦道公司再次“捡皮夹子”的故事就不在这里赘述了,放到A-12专辑里介绍吧。

鬼鬼祟祟的皮特的高速发展型号ATF-SLO

从受损跑道起降的能力是 20 世纪 70 年代和 80 年代早期 ATF 研究中评估的另一个特性。GD在ATF早期推进了两个V/STOL项目。代号“吉米尼·蟋蟀”和“短鼻息”(Short Snort,Snort这个词是愤怒时从鼻腔发出的“哼哼”声)。

短鼻息

吉米尼·蟋蟀

“吉米尼·蟋蟀”采用多引擎设计来解决短距起降问题。该设计有一个主要的升力巡航发动机,提供升力和起飞飞行的推力,以及垂直安装的辅助发动机,仅在起飞和降落时提供升力。类似常规布局的康维尔 200,飞机可以具有短距起飞或垂直起飞能力,具体取决于发动机的功率和数量。

短鼻息

短鼻息 风洞模型

“短鼻息”采用GD开发的机翼上方矢量发动机(Vectored Engine Over Wing)VEO技术,在1978年开发。其原理是利用发动机推力矢量控制技术(RALS),将推力气流导向机翼上方,作为为 V/STOL 飞机提供可控前向升力矢量的一种手段。从而使战斗机的跑道需求仅为几百英尺。

后部喷管的推力转向装置设计

前部喷管,从风扇引气

VEO设计采用管道和端口,将发动机排气沿机翼顶部翼展方向排出。这种方法在非常低的速率下产生了巨大的升力。GD设计了两个版本的“短鼻息”,R-104 是竞争美国海军“Type B ”垂直/短距起降设计竞赛的版本,但实际上GD最终提交的是公司康维尔分部开发的Model 200。R-104 使用“RALS”推进系统,E-205方案使用“引射”系统,即可以通过喷射气流带动额外的空气增加升力,因此机身上有四个增升盖板。

引射系统的E-205

R-104

R-104

E-205

除了升力系统,二者在气动布局上基本上大同小异,短鼻息采用鸭翼布局,梯形机翼和鸭翼,带有机头延伸的大边条翼,发动机位于机翼上方机翼和鸭翼之间。单垂尾和扁平的尾部机身。R-104机翼和鸭翼距离较远,E-205是近耦合的。

E-205

R-104

E-205

VEO概念已在海军航空发展中心的合同下进行了评估。与使用专用升力发动机的推进系统相比,RALS 系统可以在大致相同尺寸下满足超音速战斗机实现甲板垂直起降拦截任务。

E-205

E-205

而且,由于所有安装的涡轮机械都可以提供前向推力,因此 VEO飞机在超音速加速和作战比能量 方面远远超过其他概念。与此同时全生命周期成本大大降低,因为只需要开发、采购和维护一种类型的发动机。

虽然这些都是重要的优势,但VEO概念也存在一些缺点,例如前置的喷口位于飞行员舱和电子舱附近,并且排气温度相对较高,需要局部冷却装置,可能导致机身过热等问题。理论上,在远程系统中使用引射喷嘴可以抽吸足够的周围空气来冷却周围的飞机舱,并将排气流混合到较低的平均足迹温度。此外,还可能在一定程度上增强升力。

起降距离和F-16对比

不同的喷管

实际上,为了存放和在超音速飞行模式下降低阻力,对喷射器的几何约束使得使用高度复杂和高效的喷射器非常困难。然而,如果能够提供足够的喷射作用来增加升力矢量以抵消重量增加,那么冷却优势仍然可能使该概念值得考虑,但最终的实际测试表明,引射原理在小比例模型上表现出的效率无法复制到原型机尺寸上,Type B项目的中标人同样使用引射原理的XFV-12,根本无法起飞。

所以最终GD放弃了“短鼻息”和其他STOL提案。结果是,在70年代GD“舒适期”开发的大部分“小玩意儿”没能进入最终ATF的角逐。1981年的GD需要拿出真正适用的技术,来用在第一个五代战斗机机项目上。1981年GD正式提案,本系列下回分解。

短鼻息风洞模型图纸

NASA 保存的E-205模型在艾姆斯中心75周年纪念活动展出

来源:nordland

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