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航空史上十大名机

发布时间:2014-02-10  原作者:晨枫   点击数:

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6、CF-105 Avro“箭”式战斗机

二战期间,加拿大作为英国的主要海外生产基地,为英联邦国家生产了大批武器装备,其中包括很多飞机,如著名的兰卡斯特轰炸机。战后,加拿大拥有大量闲置的飞机生产能力,于是雄心勃勃地独立设计制造了CF-100 Canuck战斗机等多种飞机,在50年代中期开始研发双二五的CF-105“箭”式战斗机。CF-105的设计指标在当时属于相当领先的,双座,双发,单垂尾,无尾三角翼,电传操纵。但CF-105的设计并没有采用当时已知的跨音速面积律(也就是蜂腰),有限的试飞不足以提供足够的数据,但估计实际的超音速性能可能会有问题。CF-105的作战任务是以加拿大南方(也不怎么南啦)为基地,在NORAD(北美空防司令部)的预警和指挥下,高速赶赴极北的冰原上空,在离人烟密集地区尽可能远的地方,用远程(当时的标准)空空导弹截击入侵的苏联轰炸机。在作战模式上,CF-105采用地面遥控的全程自动化截击控制,飞行员只是作系统监测。CF-105的原型机在57年研制成功,58年首飞,配套的“易洛魁”涡喷发动机接近研制成功,但整个计划在59年被新上台的Diefenbaker政府突然下令取消,一夜之间,所有图纸、资料、工具、已经完成和未完成的所有飞机,统统被销毁。销毁之彻底、之野蛮,只有战争行动才可以比拟。加拿大政府从来没有提供过一个使人信服的理由,所以多少年来阴谋论不断。但是CF-105的夭折不是偶然的。当时加拿大拥有飞机生产能力不假,但研发能力十分薄弱,Avro的主要设计骨干都来自英国,而英国Avro公司也没有能力造CF-105那么先进的战斗机。CF-105的火控系统和AIM-4猎鹰空空导弹来自美国的休斯电子公司,后来加拿大空军的胃口更大,要求使用尚在研制初期的英国的阿斯特拉火控雷达和雷西恩的“麻雀II”式主动雷达制导空空导弹,而真正达到“麻雀II”的要求的AMRAAM导弹一直到30年后才成为现实,技术风险太大了。最重要的是,加拿大自身的市场有限。航空工业的可持续发展不在于几个天才怪杰,而在于庞大而稳定的市场。据说法国、比利时和美国曾对CF-105有兴趣。法国的兴趣不可靠,法国从不大批进口战斗机(海军少量的F-8算是例外了)。比利时太小,买不了几架。美国在同期正在研发性能、基本设计思想差不多的F-102,没有理由大量购买CF-105。即使CF-105勉强投产,后续的发展也必将难以为继。

被折断的阿芙罗之箭——CF-105

被折断的阿芙罗之箭——CF-105

7、Lavi战斗机

约翰逊政府之后,以色列一向优先得到最先进的美国装备,F-16的首战就是81年以色列空军对伊拉克奥希拉克反应堆的完美的长途奔袭。但是以色列出于曾遭受武器禁运的惨痛经历,力图实现主要装备自给,包括战斗机。Kfir战斗机是以色列飞机公司(IAI)的第一个尝试,在实战中取得良好的战果。在获取F-16后,IAI自然地将F-16的机腹进气道、气泡式座舱、翼身融合体和“狮”式战斗机的带鸭翼的无尾三角翼布局结合起来,结果就是Lavi。Lavi采用当时欧洲流行的近耦合鸭翼,无尾三角翼,单发,单垂尾。发动机采用F-15和F-16战斗机所用的F100发动机的涡喷型PW1120,PW1120也打算用于以色列空军中大量使用的“鬼怪”式的换发。美国对Lavi计划一开始是支持的,Lavi的主要资金和很多关键技术都由美国提供,但随着Lavi研发的进展,美国开始担心Lavi最终将成为F-16的商业对手,更担心的自然是失去对以色列的政治控制,于是美国开始压以色列取消Lavi计划。以色列开始还抗了一阵,后来抗不下去了,只好忍痛取消Lavi计划,只保留两架原型机,继续进行机载系统的开发。用PW1120为鬼怪式换发的计划也被搁置。Lavi在技术上还是有点特色的。以色列空军的长期实战经验,使以色列对减轻飞行员工作负担的人机设计和对抗防空系统的自卫电子战系统有过人之处,美国在改进、研制新战斗机时也向以色列讨教。Lavi的两架原型机都是单座,但因为加长的座舱盖的缘故,看起来像双座。IAI对此有它的说法:Lavi的生产量不能和F-16什么的相比,以色列负担不起分别研制单座和双座的新机,所以统统用加长的座舱盖,对单座型,把后座盖起来就行了,下面的空间里或者多装燃油,或者多装电子设备。一直有传说歼-10是以色列帮助中国设计的,Lavi就是样板。以色列到底有没有帮助中国设计歼-10,谁也说不清楚。初看起来,歼-10和Lavi是有相像之处,但F-15和米格-25也有相像之处,所以表面的相像之处不足为凭。Lavi的设计要求以对地攻击为主,空战为次要任务;歼-10是制空战斗机,对地攻击是次要任务,基本设计要求就不一样。以色列没有风洞和系统的气动设计能力,Lavi的基本气动设计是造F-14的格鲁曼吹出来的,以色列手里到底有多少细节数据很难说。气动设计很多靠经验和风洞,一点点小改动都要重吹。Lavi是下单翼,歼-10是中单翼;Lavi是固定的椭圆进气口,歼-10是带可调斜板的锲形进气口;Lavi是半椭圆截面的前机身,歼-10是圆形截面的前机身;Lavi是近耦合鸭翼,和主翼翼根由明显重叠,歼-10鸭翼的位置明显靠前,同样歼-10的进气口位置也比Lavi靠前,很难想象格鲁曼的气动数据可以超出一般意义上的借鉴。何况鸭式布局不是美国的强项,到底有多少东西可以“偷”,是很值得怀疑的。歼-10和Lavi的渊源不会超过歼-8II和米格-21的渊源。

多少年以来,坊间关于Lavi和歼-10渊源的传言一直没有断过

多少年以来,坊间关于Lavi和歼-10渊源的传言一直没有断过

8、米格I.42战斗机

自从美国在80年代宣布ATF计划以后,世界就在猜测苏联将研制怎样一架飞机来应对。YF-22和YF-23问世后,苏联还是不动声色。西方想象力超速运转又是十多年后,答案在99年1月22日终于揭晓,那就是米格I.42。米格I.42一直在极度机密的情况下研制,至今它的代号到底是I.42还是I.44也不清楚。据说前者是研制代号,后者是生产代号。这是苏联第一架鸭式布局的战斗机,单座,双发,双垂尾,3D矢量推力,机腹并列进气口,进气道带S形。米格I.42继承了苏联战斗机强调机动性的传统,配以强劲的AL-41发动机,超音速巡航和超机动性应该没有问题。其鸭翼带锯齿以强化效果,连腹鳍都是控制面,用于在大迎角飞行时控制方向,苏联在机动性方面的执著几近病态。米格设计局强调I.42采用隐身设计,但外表看不出来,要是采用了传说已久的等离子隐身就绝了。米格I.42的雷声大雨点小,主要是生不逢时,遇上俄罗斯经济崩溃的当口了。

神秘的米格I.42原型机

神秘的米格I.42原型机

9、雅克-41战斗机

雅克-41也称雅克-141,本应成为第一架超音速垂直起落战斗机,但也在苏联瓦解的轰然巨浪中静悄悄地逝去了。垂直起落的喷气飞机有两种基本思路:一个是带推力转向的升力-推力发动机,没有专用的升力发动机;另一个是专用的升力发动机和带推力转向的主发动机相结合。“鹞”式是前者的代表,波音的JSF候选机也是这个路子。雅克38、雅克-41、洛马的F-35都是后者的路子。升力-推力发动机的优点是没有专用升力发动机的死重,但前推力转向喷口本身也要重量,而且前推力转向喷口的喷气流只能从发动机的涡轮后、主燃烧室前引出支流,在喷管里加力燃烧,非常费油。高温对前喷管损害很大,经常作垂直起落对发动机寿命很有影响。发动机设计时,为平衡起落和平飞状态要作很多折中。比如尾喷管,为了提供左右的平衡力矩,不能设计成简单的后向喷管,而是要做成骑马蹲裆式的两个喷管,对平飞状态的发动机效率有极大的影响。最要命的是,发动机只有那么长,所以前后推力转向喷口之间的间距不会太长,垂直起落时的平衡力矩就短,这样对飞机的重心变化很敏感,装载弹种受限制,强阵风时起落的安全也受影响。采用专用升力发动机的优缺点刚好相反,专用的升力发动机效率高,升力发动机和主发动机在设计时不需要做太多折中,前后发动机的布置相对灵活,可以有较长的控制力矩,重心控制好,但升力发动机平飞的时候就是死重,升力发动机所需的垂直“风洞”占用了机内大量空间。

洛马JSF的升力风扇的方案是较好的折中,从主发动机引出一根长长的联动轴到前面,驱动前置的升力风扇,既减小了死重,又消除了升力发动机炽热的下洗气流对地面的损坏,和炽热气流反弹后对机体的损坏。不过这个方案需要一个大功率的离合器和减速齿轮箱,最后的重量不比升力发动机小多少。洛马先前的方案更优美,从主发动机引射一股喷气流到前面,驱动涡轮,带动升力风扇。这个方案省却了离合器和减速箱,但气流要转一个180度的弯,气流通道要占用更多宝贵的机内体积,技术难度太大,最后放弃了。??里??唆说了那么多洛马的JSF,原因在于洛马在设计JSF时找了雅克作帮手,夭折的雅克-41在一定程度上在F-35上复活了。雅克-41还是采用传统的前置升力发动机,垂直起落时,升力发动机开动,主发动机喷口转向下方,平衡地提供垂直升力。主发动机喷口可以转过90度,所以飞机在悬停中可以前后移动。第一次海湾战争后,雅克对雅克-41作了隐身修型,两侧进气道改为类似F-22的斜切锲形,前机身也采用类似F-22的铲形截面,在两侧有一条显著的折边。雅克-41的主发动机喷口本来就在双垂尾之间,受到良好的红外屏蔽。修改后的雅克-41具有良好的隐身性能,但最终没有走出“纸上谈兵”的地步。雅克-41之后,从二战期间雅克3、雅克9开始的雅克战斗机传统嘎然而止,从此雅克只有在教练机领域里打一点擦边球,惨。

雅克-141垂直起降战斗机的被取消很是可惜

雅克-141垂直起降战斗机的被取消很是可惜

10、TSR.2战术攻击侦察机

TSR.2 是为替代英国皇家空军中的“堪培拉”轰炸机(在美国空军中称B-57,是美国不多的几个引进设计之一)而设计的。TSR意为战术打击侦察,具体来说,就是要能从简易跑道出击,对纵深目标进行常规和核打击,和执行战术、战略侦察任务,这也是TSR.2的设计要求。TSR.2为串列双座,双发,上单翼,单垂尾,两侧进气道。TSR.2的水平上单翼在外段有明显的下垂,这是为增加滚转稳定性而设计的,鬼怪式的机翼在外段的上反也是异曲同工。和整体的上反翼或下反翼相比,水平翼可以穿过机体将左右机翼连成一体,在同样结构强度下,重量大大减轻,而外段的上反和下反,也达到了上反翼和下反翼的效果。协和式的Olympus发动机也是由TSR.2的加力Olympus发动机发展而来。TSR.2最出色的是其导航-攻击系统,采用惯性导航、Decca多普勒导航和单脉冲雷达地形测绘相结合的综合导航体制,在出击前可以接受纸带编程,可以全天候日夜实行地形跟踪飞行,具有平视显示器(是不是首先使用?),马丁贝克零高度-零速度弹射椅。TSR.2带有前视和侧视照相机,用作战场侦察和轰炸效果评估。机上还配备侧视雷达,可以在飞行途中对两侧地形进行粗略测绘,作为辅助导航。在机内武器舱内不挂载武器而安置专用的侦察舱时,侧视雷达功能更为强大,可以对战场作精细测绘,并具有移动目标指示(MTI)功能,可以在地面杂波中提取机动目标的信息。侦察舱还配备红外扫描仪,具有红外图象实时传输功能。这些在当时都是闻所未闻的超先进的东东,把当时整个英国的高科技行业都动员起来了,当然也在研发过程中造成无穷无尽的问题、延期和超支。

TSR.2从一开始就饱受官僚体制的折磨,是“英国病”的集中体现。当时皇家海军较小的海盗式(Buccaneer)攻击机已经服役,性能不错,但皇家空军拒绝使用。与此同时,美国在向英国大力兜售F-111。英国航空业正在工党政府手里大规模实行国有化,将一批以前互为竞争对手的公司重组为英国飞机公司(BAC),整合十分匆忙草率,结果办事脱节,互拆台脚,内耗极其严重。英国也正值经济不景气,新项目很少,于是空军部的官老爷们闲得无事,对TSR.2项目格外关注,造成不可思议的低效,事无巨细,都要召开庞大的委员会作无休止的讨论。据说有一次会议到会者太多,会议主持人不得不休会,另择佳期,宣布只有必不可少的人员才来开会,结果下一个会的到会者更多。最后,在严重的延期、超支和政府对有人驾驶战术飞机工业的未来基本持否定态度的多重夹击下,TSR.2计划像CF-105一样,在首飞后不久,就取消了。TSR.2的资料、工具、尚未完成的样机都被销毁,但首飞的飞机的下场更惨,被用作地面武器靶场的靶子,在饱受多年的羞辱后,凄然解体。从此,英国不再有独立的战术飞机研发制造的能力或胃口,所有未来的战术飞机都是多国合作的结果。F-111本来是接替TSR.2的,但F-111在美国遇到严重问题,英国转向F-4。为了安慰英国的航空工业和找回一点老大帝国的面子,英国版的F-4K采用Rolls Royce的斯贝涡扇发动机(现在还在中国飞豹上老骥千里)。斯贝的推力比原版F-4配备的J79更大,油耗更低,理论上F-4K的性能比美国海空军的原版要好,但实际上出现严重的进气道适配性问题,低空加速性能有所改善,但高空高速性能下降,最后英国还是再买了一批原版的F-4N,以补足马岛战争后驻马岛空军鬼怪式中队的需要。特别具有讽刺意味的是,英国皇家空军最后还是选用了海盗式。在第一次海湾战争中,海盗式攻击机作为英国唯一具有激光目标指引能力的飞机,还在为旋风式(Tornado)战斗轰炸机指引目标,而替代TSR.2的鬼怪式已经全部退役了。

试飞中的TSR.2

试飞中的TSR.2

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