病樹前頭萬木春,垂直起降戰鬥機的鼻祖,英國鷂式戰鬥機

2020-12-18 歷史小咖菌

一說到垂直起降戰鬥機咱們首先想到的便是美國的F35B垂直起降戰鬥機,殊不知相對於這款飛機來說美國的F35B只能稱之為"後浪"而它才是開創垂直起降先河的引領者,它便是英國霍克公司最為出名的作品,世界上第一種實用型垂直/短距起降戰鬥機—"鷂式戰鬥機",

上圖為AV8B的三視圖。

"鷂式"戰鬥機並不是單指某一架飛機,而是一整個"鷂式"家族,這個家族分別有第一代鷂式戰鬥機"霍克西德利鷂式戰鬥機,"艦載版本的"海鷂戰鬥攻擊機",美國版本的"AV8鷂II式戰鬥機,"還有英國版本的"宇航鷂II戰鬥機。"前文中提起過"鷂式戰鬥機"是一種可以垂直起降的戰鬥機,眾所周知,這種起降方式的戰鬥機放在航母上再合適不過,然而"鷂式"設計初衷卻並非如此。

"鷂式戰鬥機"誕生於1969年,那個時候正是北約和華約的冷戰時期,全世界都籠罩在核戰的陰影之下,英國研製該型號戰鬥機的初衷是在核戰中如果機場被摧毀,這種飛機還可以從停車場或者林中空地起飛來進行反擊,"鷂式戰鬥機"在後來才被應用在航空母艦上作為艦載機。作為世界上的第一種垂直起降戰機,它所取得過最優秀的戰績莫過於在馬島戰爭中擊落阿根廷空軍22架各型戰機而自身毫髮無傷,取得了傲人的22比0的光輝戰績。"鷂式戰鬥機"一戰成名並打破了外界對它"華而不實"的傳言。

上圖為"無敵號"航空母艦。

整體設計

我們以在美國海軍中服役的AV8為例,AV8是美國軍隊中少數的進口裝備,由於AV8特殊的飛行特性,執飛該戰鬥機的飛行員除了要先接受10個半小時的攻擊機飛行訓練外還要接受4個半小時的直升機飛行訓練用以適應垂直起降的技巧,然而av8與直升機的垂直起降是完全不同的兩種原理,這導致該戰鬥機服役初期的失事率相當高,在非作戰情況下事故高達300多起,險情更是高達900多起,45名優秀的飛行員因此喪生,這比同時期其他戰機的事故總和還要多,直到美軍引進了雙座的鷂MK45型作為教練機這一現狀才得以改善,失事率得到了明顯的降低。

"鷂式戰鬥機"所採用的是帶下反角的後掠單上翼。在飛機的機翼翼尖,機尾和機頭都有噴氣反作用噴嘴用以控制飛機的姿態和改善失速性能。"鷂式戰鬥機"所採用的自行車式起落架也非常獨特,由於機翼非常薄,所以難以將主起落架收進去,這種起落架的兩個主輪都在機身軸線上,所以飛行的時候可以直接收入機身內,而只在左右機翼下各裝一個較小的輔助輪。

上圖為AV8B,可以很清楚的看到它機翼下面的輔助輪。

為了達到垂直起飛的目的。"鷂式戰鬥機"的機身前後和左右各有4個可以旋轉的噴氣孔,當需要垂直起飛時噴氣口轉為衝下獲得直接向上的託舉力,起飛成功後噴氣口轉為衝後。託可旋轉噴氣孔的福,"鷂式戰鬥機"可以在空中進行突然減速和急轉彎等等高難度動作。在AV8的改版型AV8B中為了增加航程機體重量減輕了很多,以複合材料製造的主翼比金屬製造的主翼要輕了150公斤,還有機身前段,升力提升裝置和水平尾翼等部位的改善相當於增加了飛行30分鐘的油料。此外,在AV8B中還使用了在緊急情況下彈射逃生用的爆破索,這一點與我國自主研發的四代機"殲20"十分相像。

上圖中為AV8B,可以發現座艙的視野明顯要好了很多,而且在座艙蓋頂部可以很明顯的看見爆破索。

動力系統

"鷂式戰鬥機"所採用的發動機是由英國西德利公司所研製的一款由排氣噴管旋轉來達到垂直起飛目的的發動機。雖然說這款發動機可以垂直起飛,然而在飛機處於垂直起飛的狀態時發動機處於低溫高速的狀態無法開啟加力模式,在它垂直起飛的3-5分鐘內將會消耗掉百分之十的燃料,如果垂直起飛時將油門開到最高的話消耗的油料會加倍,不過起飛時間倒是會明顯的縮短。所以一般情況下"鷂式戰鬥機"所採取的起飛方式是短距離滑翔起飛。同時,為了減少海拔,環境,溫度等外部原因的影響,"鷂式戰鬥機"還引入了注水系統來保證發動機渦輪處於恆溫狀態來為垂直起降提供充足的動力。

但是這並不代表這是一款十分雞肋的機型,在馬島戰爭中,英國海軍為了艦隊的防空不出現漏洞曾經創下了40多秒起飛4架的記錄。另外,如果在戰鬥中飛機受傷或油料不足,這種發動機可以在平整的地方降落,曾經有過"鷂式戰鬥機"降落在商船上的記錄,無獨有偶,美軍的一架"鷂式戰鬥機"的起落架發生了故障,機智的美軍使用了一個板凳就解決了危機。同時這種戰鬥機十分適合在小航母上使用,比如日本的直升機航母,在戰爭時期完全可以在運輸艦上搭載一定數量的"鷂式戰鬥機"來達到不返航就能得到艦載機的補充的目的。

值得一提的是"鷂式戰鬥機"的可翻轉噴口的推理矢量發動機在飛行中改變噴管位置的特性即使是美國花了大價錢研製的F35也無法做到。設計中還有個巧妙的點是如果戰機需要進行快速著陸,便將噴口轉向前方,以起到反向推進器的作用。

上圖為"鷂式戰鬥機"的發動機。

雷達與掛載

令人意外的是"鷂式戰鬥機"最初是沒有雷達的,只是在安裝了機頭角速度轟炸儀,後來才加裝了"藍雌狐"全天候PD火控雷達,而美軍則在AV8B電子戰機上安裝了APG-65有源相控陣雷達。至於火力掛載方面,鷂式戰鬥機的早期型號擁有7個武器掛架,其中專用掛架在不使用時為了不影響氣動性能是使用蒙皮給蒙起來的狀態。"鷂式戰鬥機"在武器的搭配上有很大的自由性,可以掛載機炮艙,火箭發射筒,普通炸彈,空空飛彈,反艦飛彈等等,實用性和通用性非常的強。

上圖為海鷂FRS 1型飛機在無敵號航空母艦的情形。

"鷂式戰鬥機"的缺點。

世界上沒有完美的戰鬥機,"鷂式戰鬥機"同樣如此,前面說了那麼多"鷂式戰鬥機"的優點,再來說一下它的缺點。所謂"成也蕭何,敗也蕭何"。"鷂式戰鬥機"以其獨特的發動機而作為亮點,同樣的這種獨特的發動機也給它帶來了不可彌補的缺點,由於發動機在垂直起飛時特別的耗油,所以註定了它沒有大航程,長時間的巡航任務對於它來說是無法完成的,如果滿載起飛的話滯空時間更短,所以它每次起飛作戰都要提前規劃好路線和作戰目標,並且由於飛機的氣動原因它無法超音速飛行,哪怕是最大油門也無法達到音速,不僅如此,它的載彈量也很低,同時期的F14的載彈量是它的三倍,而且"鷂式戰鬥機"一旦負荷過高將無法垂直起降,只能滑跑才能起飛。

英國皇家空軍當年也是由於這三點原因對它並不是十分滿意,本來他們想研發更大的航母和配套的艦載機,但是手裡錢不夠,可以說"鷂式戰鬥機"是妥協的產物。而美國的海軍陸戰隊買它更多的是為了它垂直起飛的技術,1973年美國和英國聯手研發新一代的AV8B,不過中途由於資本分配的原因英國退出了研究,美國便獨自進行研究。所以AV8B可以稱為美國生產的戰鬥機。有意思的是AV8B出現以後英國皇家空軍還回購了一批進行了本土化改裝後開始服役。

上圖為隸屬於美國海軍陸戰隊的AV8A戰鬥機。

總結評價

"鷂式"經過多年的發展早已成為了一個家族,在F35沒有面世之前更是成為了垂直起飛戰鬥機的代名詞,就如前文中所提到的那樣,它本來是由於經濟原因妥協來的產物卻陰差陽錯的開創了垂直起降的先河。"鷂式戰鬥機"在一開始出現的時候沒人相信它可以垂直起降,直到一次飛行意外它使用了垂直降落後才被世界各國所相信,在它面世沒多久蘇聯就也想研發一款垂直起降的戰機—雅克38,可還是沒能取得它所取得的成就,被模仿,卻未被超越。

在馬島戰爭中,它用自己的實力讓那些傳言不攻而破,除此之外,AV8B還被6個國家所購買使用,正式宣告它走出了國門,它是一款世界級的戰機。值得一提的是,我國也有一架"鷂式戰鬥機",不過並不是在軍隊中服,而是成為了北京航空航天大學航空館的鎮館之寶,這架被拆了發動機的"鷂式戰鬥機"是我們用珍藏的拉-9戰鬥機換來的,那架拉-9戰鬥機在經過英國人的修復後現在是全世界唯一一架能飛的拉-9了。雖然說,"鷂式戰鬥機"現在已經成為了各國逐漸淘汰的對象,但是不可否認的是它確確實實在軍事航空史上留下了自己厚重的一筆,它也為世界各國打開了垂直起降戰鬥機的新篇章。

上圖為正在展示短距離起飛和垂直起降以及在普通地面上降落的英國空軍"海鷂GR.7"戰鬥機。

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