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[图文]英国闪电式超音速战斗机

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英国飞机设计一贯标新立异、也一直保持其独特风格:美丽、怪异、再加一点浪漫,闪电式战斗机也不例外,它整个机身的面积分布符合于面积律要求,虽有些古朴,但机动性能不错。

英国人难得在飞机设计中采用与苏联相同的机头进气布局,闪电式战斗机便是这样的特殊产物,其机头锥体内安装有Airpass A123S型单脉冲火控雷达以及标准的战斗机轻型瞄准具,雷达的作用距离大于56公里,作用范围方位正负45度,这在当时西方国家中算是比较“近视”的。

英国飞机设计一贯标新立异、也一直保持其独特风格:美丽、怪异、再加一点浪漫,闪电式战斗机也不例外,它整个机身的面积分布符合于面积律要求,虽有些古朴,但机动性能不错。

1956年11月,英国皇家空军正式提出闪电战斗机的生产订货要求,决定先生产20架预生产型。之后,又于1958年第二次提出订货要求……至1970年完全停产时为止,闪电式战斗机一共研发生产了10种改型。

  美丽、怪异、再加一点点浪漫――

  “闪电”传奇

  ★ “闪电”的由来

  “闪电”(Lightning)是英国航空工业自行设计并制造过的唯一一种二倍音速飞行的双发单座喷气战斗机。在后来与美军的联合演习中,竟多次成功地“拦截”成功在高空飞行的U-2飞机,为此赢得了军方的青睐。

  “闪电”飞机最先是由英国电气公司以纯粹的超音速研究机开始设计研制的,后来又以P-1的代号转为实用型超音速战斗机投入进一步的开发。1952年12月,装第一种后掠机翼方案的试验原型机实现首飞。它的最大设计特点是在后机身内使两台埃汶喷气发动机别出心裁地呈上下重叠安装(上部一台更靠前一些,而且驾驶舱则“骑”在贯通机身的进气道之上)。该机采用机头进气,在后来战斗机型的圆形进气口中央有一个内装火控雷达的固定式调节锥。该机的机翼设计也很独特:前缘后掠60度,并带缺口(作为涡流发生器用),后缘沿飞机纵轴互为垂直的方向切平,这样的机翼平面形状在世界上几乎是独一无二的。而更有趣的是该机的副油箱或导弹被高高地“驮”在机翼上表面的挂架之上,所以投出时需要采用弹射方式。这种飞机的前机身可装2门阿登机炮,前机身侧面可挂2枚火光型或红头型导弹,机腹下各种尺寸的流线型囊式保形吊舱,用来安装机身内已安放不下的武器和燃油,像个下垂的大肚皮,吊舱的前半段可装火箭巢或机关炮等武器、后半段都用来装燃油。此乃“闪电”式战斗机的三个外观特点。“闪电”式双发单座全天候战斗机,也是数十年来英国自行研制并得到投产的唯一一种超音速战斗机,从研制到正式配备部队大致经历了10年的时间。

  “闪电”的研制工作始于1949年。当年3月,英国供应部公布了F23/49超音速昼间战斗机的设计要求。1950年3月即与当时的英国电气公司(它后来并入英国飞机公司)签订了研制合同,决定先研制3架供试验用的原型机P-1A。其动力装置选定为2台萨菲尔型涡轮喷气发动机,单台推力5000公斤。首架原型机于1954年8月开始试飞,1955年已达到最大速度1.53倍音速。3架原型机中共有2架用于试飞,1架用于静力试验。

  1954年,军队决定将P-1作为一种全天候和夜间截击战斗机进行重新设计,从而安排再研制3架原型机,即P-1B。P-1B的动力装置改用推力更大的埃汶200型带加力的涡喷发动机,单台加力推力可达6545公斤。同时,机头进气口也从“仙桃圆”形改为正圆形,并在其中央位置增加了固定式中心锥体,以便将来加装雷达。首架P-1B于1957年10月进入试飞,1958年11月在试飞中第一次达到2倍音速。同年,P-1B被正式定型、并更名为“闪电”F.1(意为““闪电”飞机的战斗用途第一改型”)。

  1956年11月,英国皇家空军正式提出“闪电”战斗机的生产订货要求,决定先生产20架预生产型。之后,又于1958年第二次提出订货要求……至1970年完全停产时为止,“闪电”式战斗机一共研发生产了以下10种改型。

“闪电”战斗机在天空翱翔。

英国人难得在飞机设计中采用与苏联相同的机头进气布局,闪电式战斗机便是这样的特殊产物,其机头锥体内安装有Airpass A123S型单脉冲火控雷达以及标准的战斗机轻型瞄准具,雷达的作用距离大于56公里,作用范围方位正负45度,这在当时西方国家中算是比较“近视”的。

闪电式全天候战斗机是数十年来英国自行研制并得到投产的唯一一种超音速战斗机,从研制到正式配备部队大致经历了10年的时间。

英国飞机设计一贯标新立异、也一直保持其独特风格:美丽、怪异、再加一点浪漫,闪电式战斗机也不例外,它整个机身的面积分布符合于面积律要求,虽有些古朴,但机动性能不错。

  ★ “闪电”的家属

  “闪电”F.1和F.1A 这是“闪电”式单座超音速截击机的头一种生产型。前20架预生产型主要用于发展试验和部队试用,其首飞于1958年4月。首架生产型于1954年10月开始试飞,1960年7月正式交付部队使用,前后一共制造了40架。飞机的外形和动力装置和P-1B相同。而且已在进气道中心锥体内装有1台艾尔帕斯公司的Mk.1型截击和火控雷达。机上配备2门30毫米阿登机关炮。2枚国产光火型红外空对空导弹及其控制设备都安装在一个可以拆卸的安装于机腹下的流线型保形军械吊舱里(“闪电”飞机的最大特征之一),它可以和另外一具只安装2门阿登炮的军械舱互换。“闪电”F.1A和F.1的区别是增加了一套特高频电台;在左翼下方安装了向前斜伸的空中加油杆,可用于空中加油;并在机身两侧各增加一根外露的电缆导管。

  “闪电”F.2和 F.2A 这是F.1A的改进型、单座截击机。主要是改进了发动机的加力系统,增加飞机的航程和飞行速度,拥有更为先进的电子设备、综合仪表板和液氧个人呼吸系统。首架F.2于1961年7月开始试飞,共制造40架。其中的30架后来又被改装成为F.2A,4架被改装成F.52(两位数改型)用于出口。F.2A的外部特征是其垂尾尖端从半圆形改为方形,并加大了机腹吊舱的尺寸和容积,机翼前缘弯度增加、并加装了和舰载飞机类似的着陆钩。

  “闪电”F.3 这是F.2的改进型、单座截击机。发动机改为2台萨菲尔300,单台加力推力已增加到7420公斤。并取消了机载航炮,成为当时流行一时的所谓“纯导弹攻击战斗机”(和美国的F-4鬼怪II相当)。它除了装备光火型空对空导弹以外,还可以改挂2枚红头型空对空导弹。为加大转场航程,每一侧机翼上方可以驮带一个容积为1182升的副油箱(这种怪异而独特的翼上方驮带副油箱的方式实际上只应用于后来的F.6)。第一架供发展用的F.3首飞于1961年,第一架生产型于1962年6月首飞,前后共制造了58架。

  “闪电”T.4 一种并列双座型战斗教练机(英国人特别喜欢并列双座教练机)。原型机在1959年5月首飞,生产型于1962年6月交付部队。它的产量很少,空军每个飞行中队一般只配备1-2架。1966年出口苏丹。

  “闪电”T.5 F.3战斗机的并列双座教练型。首架于1962年3月试飞,1965年3月开始交付部队,只作了少量生产。

  “闪电”F.6 原来叫作“闪电”F.3A,是F.3的改良型,一种单座截击战斗机。主要的改进在于机翼的外段前缘加宽,使后掠角稍稍减少,并带有锥度扭转,它可以显著降低亚音速阻力,从而增大了航程。另外,机腹下采用了全新的吊舱,其后半部的燃油容积比原来的吊舱增加一倍,并在该吊舱的前段加装了2门30毫米机关炮,而在后端下方加装了两块能增大超音速方向稳定性的腹鳍。而且增加了一个着陆减速钩。第一架原型机于1964年4月试飞,生产型于1965年12月配备部队,共生产67架。这种改型,是“闪电”式战斗机的最主要改型。

  “闪电”F.53 为适应时代的要求,从“闪电”F.6截击战斗机改装而成的多用途战斗机,但只供出口使用。它在机翼下各增加一个挂架,可携带各种炸弹和火箭发射巢。机腹吊舱内另可携带空对空导弹、机关炮、火箭发射巢和侦察照相设备。苏丹和科威特空军是它的用户。第一架于1966年11月试飞,1967年12月开始交付,共生产了46架。

  “闪电”T.55 这是“闪电”T.5教练机的出口型。也是为苏丹和科威特配套生产的,并于1967年开始交付。

  “闪电”式战斗机从未有机会参加过实战,但它是皇家空军20世纪60年代至70年代中唯一的国产二倍音速战斗机,总产量达300多架。也是冷战时代英国第二代喷气式战斗机的代表作!

闪电(Lightning)是英国航空工业自行设计并制造过的唯一一种二倍音速飞行的双发单座喷气战斗机。

在与美军的联合演习中,闪电战斗机曾多次成功地“拦截”在高空飞行的U-2飞机,为此赢得英国皇家空军的青睐。

  ★ 解剖“闪电”

  英国人的飞机设计一贯标新立异、也一直保持其独特的风格:美丽、怪异、再加一点浪漫。“闪电”式战斗机的设计特点,在今天看来也仍然值得我们玩味一番。“闪电”式战斗机的气动布局,采用后缘切口的三角形上单翼和底位置平尾布局,2台发动机上下排列于机身内,整个机身的面积分布符合于面积律要求。

  “闪电”式战斗机的机翼是一种悬臂式上单翼。采用英国电气公司自行开发的ASN/P1/3基本翼型。前缘平均后掠角为60度,后缘后掠角52度,相对厚度大约5%。为了改善流场,机翼前缘开有一个缺口,它的作用相当于涡流发生器。机翼采用全金属五梁抗扭盒形结构,其铝合金上下蒙皮之厚度约5毫米。在主起落架舱处采用波纹板夹层结构的壁板蒙皮,左右两侧的机翼在机身中线的中央翼肋处对接。翼盒的内侧为整体油箱,外侧则为主起落架舱。机翼上的副翼呈长方形,具备“角式补偿”,并位于机翼外侧平直后缘上,和机身的纵轴垂直,利用液压助力器操作。大面积的单块襟翼在下偏(放下)时平行于机身纵轴进行移动,也由液压驱动。此外,襟翼和机翼前缘的内部均被用作燃油箱。

  “闪电”式战斗机的机身横截面形状接近于竖长方形,纵向轮廓线几乎均呈直线。而且它的截面积沿机身纵向的分布几乎是不变化的。在机腹下,有一个“闪电”式战斗机独有的保形吊舱(也即腹囊式吊舱),它和机身腹部圆滑过渡,阻力被减至最小。吊舱的前1/3一般用来安置军械、而后2/3用来容纳燃油,真可谓用尽心计。机身采用全金属半硬壳式结构。后机身上面、垂尾前方安装了两块液压作动的减速板。

  “闪电”式战斗机的尾翼采用悬臂式全金属结构,平尾翼尖和方向舵采用蜂窝结构。单块式全动平尾的安装位置很低,籍以避开机翼的尾流。平尾前缘的后掠角为60度、和机翼相似。它的面积差不多等于机翼翼根后部的那个缺口部分。垂直尾翼的顶部呈平直方角形状(仅早期型号为半圆形)。“闪电”式战斗机的尾翼都没有考虑采用调整片。所有操纵面都用液压助力器进行驱动。

  “闪电”式战斗机的起落架采用了可收放式前三点方式,而且均采用单轮构造。主起落架向外收入机翼内,收上时机轮必须转向60度。而前起落架在地面不能操纵转向,它在起飞后向前收入机头内。飞机的主起落架采用多作动筒板式刹车和防滑装置。另外在后机身的下方有一具直径为4.88米的减速伞和一个着陆钩。

  “闪电”式战斗机的动力装置有多种,F.3、F.6和F.55安装2台埃汶300系列加力式涡轮喷气发动机,其单台非加力推力为5750公斤,加力推力为7400-7420公斤,推重比43.2牛/公斤。而且上方一台的安装位置比下方一台靠后,它们合用一个进气道。燃油主要容纳在机翼抗扭盒的内侧部分、机翼前缘和襟翼里面。F.6和F.55的吊舱(腹囊式吊舱)油箱之容积已经增加到2720升,续航能力因而增大20%。转场时机翼上还可以“驮带”两个被架在支架上的1182升容积的副油箱。

  “闪电”式飞机的座舱具有增压和空调装置,采用马丁贝克公司生产的BS4-CMK-2型弹射救生座椅,具有在0高度和167公里/小时以上速度的条件下弹射救生的能力。座舱盖呈流线型、采用两段式后铰链开舱构型。

  “闪电”式战斗机的系统和设备中包括以下装备:座舱增压和应急氧气供应系统。它的压差为0.28公斤/平方厘米。电源为一台29千伏安交流发电机、一台28伏直流发电机和28伏电池组。装有和高度保持和仪表着陆系统交联的自动驾驶仪。通讯设备是特高频-甚高频收发机和备用特高频电台。飞机的导航设备为塔康导航系统、特高频归航设备、敌我识别装置、仪表着陆系统及该系统的无线电信标和下滑指示器等等。可供替换选用的设备还有甚高频电台、甚高频全向信标机、无线电罗盘等。机头锥体内安装有Airpass A123S型单脉冲火控雷达以及标准的战斗机轻型瞄准具。雷达的作用距离大于56公里,作用范围方位正负45度。

  “闪电”式战斗机的军械多种多样,但基本用于空战。其射击火器在F.1和F.2改型上为2门30毫米阿登机关炮,而在F.53、F.6和F.55三种改型上则被取消。不过在机腹的吊舱最前段内可以安装2门带弹120发的阿登炮,当然也可以只装燃油。吊舱的这个前段是可以更换的,其他形式的前段可以成为供选择的军械舱,比如在这里面可以携带两个50.8毫米无控火箭弹(共带44枚)的发射巢、或是5台Vinten 360型70毫米照相机、也可以是夜间照相机和线扫描设备。2枚火光或红头式空空导弹通常被挂在前机身两侧的水平状挂架上。机翼下的2具挂架可各挂1枚454公斤常规炸弹、或2个马特拉-155型火箭发射巢、或2枚对地照相时照明用的闪光弹。左右机翼上方的支架除了可“挂”2具转场专用的副油箱以外,还可选择携带2颗454公斤级炸弹、或2个马特拉-155型火箭发射巢。

  小资料:闪电式战斗机的参数

  翼展10.61米,机长16.81米,机高5.97米,机翼面积44.08平方米,主轮距3.89米。飞机正常起飞重量18000-19000公斤,最大起飞重量21770公斤。空重13400公斤,空战重量16600公斤。机内携油量3800公斤。全机的空战推重比8.7牛/公斤,最大翼载494公斤/平方米,最大使用过载7.0。飞机最大平飞速度2335公里/小时(11000米高度)、相当于马赫数2.2;或1200公里/小时(海平面高度)、相当于马赫数0.95。最大允许表速1250公里/小时,最大巡航速度957公里/小时(11000-12000米高度)。水平加速时间210秒(高度11000米、马赫数1.0到2.0)。最大爬升率254米/秒(海平面)。实用升限18300米,作战半径370-830公里,转场航程2040公里。起飞滑跑距离800米,着陆滑跑距离780米。

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