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鹞式战斗机

发布时间:2019-09-10 17:25 来源:未知 编辑:admin

  鹞式战斗机(英文:Harrier Jet),是由英国霍克飞机公司和布里斯托尔航空发动机公司研制的世界上第一种实用型垂直/短距起降战斗机,其主要作战任务是海上巡逻、舰队防空、攻击海上目标、侦察和反潜等。

  鹞式战斗机于1966年8月31日首飞,1967年被正式命名,1969年4月开始装备部队,主要分为鹞系列、“海鹞”系列和鹞Ⅱ系列三个类型,美国曾向英国进口了“海鹞”系列,对其改进后称为AV-8B,在美国海军陆战队中服役。

  鹞式战斗机是单座单发战斗机,最大起飞重量14061千克,最高时速1085千米,作战半径1100千米,可携带导弹、炸弹、火箭和机炮等多种武器。

  1957年,英国霍克飞机公司(已并入英国航宇公司,现为BAC公司)和布里斯托尔航空发动机公司(已 并入罗尔斯-罗伊斯公司)在法国工程师克尔·威布勒研究工作的基础上,开始研制P.1127型垂直/短距起降战斗机,这一计划后来得到英国政府的支持。

  1959年6月,英国政府与两家公司签订了试验原型机的研制合同,共研制6架原型机,都以一台“飞马”推力转向涡扇发动机为动力装置。第一架P.1127原型机于1959年开始制造,1960年10月21日开始系留悬停试验,随后又进行了自由悬停和常规试飞。第二架原型机安装的“飞马”发动机推力为60千牛(6120公斤),于1961年9月首次完成悬停到向前飞行的过渡飞行试验,同年11月失事坠毁。1961年12月12日,借助俯冲实现了跨音速飞行,最后一架P.1127于1964年2月参加试飞。

  1965年春,P.1127计划的6架原型机完成试飞及皇家空军宣布取消P.1154项目后,英国航空部又单独与霍克飞机公司签订了研制6架进一步发展型的合同,依次编号XV276-281,目的是以P.1127的技术为基础为皇家空军研制一种近距支援战斗机,所使用的发动机为推力约8620千克的“飞马”6Mk101(以下称“飞马”101)。第1架原型机在1966年8月31日首飞,并在1967年被正式命名为“Harrier”,即鹞式。

  鹞式战斗机经过后来的不断发展逐渐成为一个大家族,从研制时间来说,主要包括早期鹞I系列,“海鹞”系列和鹞II系列。鹞I如GR.MK1和GR.MK3;鹞II如GR.MK5和GR.MK7。   从使用用途来看,鹞式战斗机问世30年来,则主要分为三个系列:第一个系列是对地攻击型,包括鹞GR.MK1、GR.MK1A、GR.MK3,1969年4月开始装备英国空军;第二个系列是双座教练型,包括鹞T.MK2、T.MK2A、T.MK4、T.MK4A和T.MK8N等型号,1970年7月开始投入使用;第三个系列是海军型和出口型,包括鹞MK50(即AV-8A)、GR.MK5(即AV-8B)、MK52、MK54、MK55、MK60以及英国海军的“海鹞”系列等。到1993年6月,英国海军尚拥有37架这种飞机,其中包括2架MK2 型。

  鹞式战斗机拥有特殊的垂直升降能力,曾参与多次重要战役,包括马尔维纳斯群岛战争,以及伊拉克和阿富 汗战事。金融海啸后,英国政府面对庞大的财政压力,决定削减国防预算,鹞式战斗机走出了历史。2013年12月15日,英国飞行员在Cottesmone皇家空军基地执行鹞式战斗机的最后一次飞行任务,任务结束后,这款服役半个世纪的战斗机正式退役。中国有一架鹞式战斗机收藏于北京航空航天大学的航空航天博物馆,是该馆1996年用一架拉-9战斗机从英国帝国战争博物馆交换而来   。

  鹞式战斗机采用带下反角的后掠上单翼,使用一台“飞马”发动机,机身前后有4个可旋转0°-98.5°的喷气口,提供垂 直起落、过渡飞行和常规飞行所需的动升力和推力,机翼翼尖、尾部和头部有喷气反作用喷嘴,用于控制飞机的姿态和改善失速性能。鹞式战斗机具有中低空性能好、机动灵活、分散配置、可随同战线迅速转移等特点,其最大缺点是垂直起飞时航程和活动半径小、载弹量小并且陆上使用时后勤保障困难。

  鹞式战斗机之所以能垂直起落,关键是其设计独特,以及英国罗·罗公司生产的飞马MK104推力可转向涡扇发动机。当飞机垂直起飞时,飞马发动机前后四个喷管转到垂直向下的位置,在喷气反作用力的作用下产生向上的推力,使飞机垂直上升;短距起飞时,喷管水平向后产生向前的推力,使飞机滑行加速,然后喷管迅速向下旋转60度,再借助头部甲烷喷嘴的作用,使飞机路离地面起飞;此外,四个喷管还可以从向下的垂直位置再向前偏转8度,这时如果是在地面着陆滑行就可以产生反推力刹车,而如果是在空中飞行就可以使飞机倒退飞行。机上多个甲烷喷口共同控制和调整飞机的姿态,实现垂直起落和悬停时对飞机的操纵。

  鹞式战斗机早期系列布置有7个挂架,包括机身下两侧2个专用埋入挂架和机翼下4个、机身中央1个通用挂 架,最大外挂重量2270千克(GR.1)、2720千克(GR.3、AV-8A/S)。通用挂架上可挂火箭发射巢、自由落体炸弹或减速炸弹、集束炸弹、燃烧弹、副油箱等,也可挂AIM-9“响尾蛇”或“红头”空对空导弹,AV-8A还可挂AGM-45“百舌鸟”反辐射导弹。“红头”导弹是霍克·西德利的产品,1965年进入皇家空海军服役,平均单价约10万英镑,是20世纪70年代皇家空海军战斗机的标准格斗导弹。“红头”采用致冷的锑化铟导引头、重达31千克的连续杆战斗部、可自动确定最佳引爆点的红外近炸引信、双推力固体火箭发动机、模块化舱段结构和大量晶体管印刷电路。该导弹最大速度马赫数3,射程在0.4-12 公里之间,最大使用高度18000米。相比之下,美国“响尾蛇”导弹系列中1972年服役的AIM-9H才开始大量采用固态电子器件和适合高空使用的连续杆战斗部,1978年服役的AIM-9L才采用致冷锑化铟导引头,分别比“红头”晚了7年和13年。但是“响尾蛇”比“红头”轻、小得多,“红头”采用超前技术的结果是体积、重量很大,长3.27米,弹体直径0.222米,翼展0.91米,重达150千克。

  鹞式战斗机系列专用挂架不用时用蒙皮覆盖以保持气动性能,英国的在专用挂架上挂2个炮舱,每个重约201千克,内有30毫米“阿登”单管转膛炮和131发炮弹;美国和西班牙的则只在左侧挂架挂带有1门25毫米的GAU-12“平衡者”5管航炮(采用加特林原理),右侧炮舱装供弹系统和300发炮弹,并通过外部有整流罩的刚性输弹机构与左侧炮舱连接。比较起来,美国两炮舱重量558.4千克,英国两个炮舱总重量较轻,并且射速较慢(2门“阿登”齐射时射速为2400-3400发/分,GAU-12为3600发/分)。1980年底,GAU-12航炮装备在美国使用的AV-8B鹞式上,在加利福尼亚州中国湖的美国海军武器试验中心进行了对地攻击试验,目标为美军M-47和苏联T-62坦克,当AV-8B以927公里/小时的飞行速度和5°的俯冲角在610-1220米距离上开火,可发射14000发炮弹,全部命中目标,其中有1/21穿透了目标的装甲。

  鹞式战斗机在航电系统中加装了“蓝狐”雷达以保证海鹞的多用途能力,该雷达由费伦蒂公司(英国英宇航 系统的一部分)研制,是工作在I波段的高性能单脉冲雷达,由9个“外场可更换组件(LRU)”组成,重约86千克,总方位扫描角110°,最大峰值功率90千瓦。“蓝狐”雷达采用直径550毫米的平板缝阵天线以获得较大的探测距离和低副瓣,并采用频率捷变技术对抗电子干扰,雷达远距离扫描结果可用扇形 PPI 显示(以本机为中心,等距点为圆弧线的极坐标显示方式),也可采用 B型显示(角方位-距离的坐标显示方式),平均故障间隔时间为120小时。

  海鹞战斗机使用了两台柯林斯公司的RT-1250A/ARC超高频/甚高频通信电台,R-1379B/ARA-63全天候着陆接收机,RT-1159A/ARN-118塔康,RT-1015A/APN-194(V)雷达高度表,霍尼韦尔公司的CV-3736/A通信/导航/识别数据转换器,本迪克斯公司RT-1157/APX-100敌我识别器,利顿公司的AN/ASN-130A惯性导航系统,加雷特航空研究公司CP-1471/A数字大气数据计算机,史密斯工业公司SU-128/A双层玻璃平视显示仪和CP-1450/A显示计算机,凯撒公司的IP-1318/A数字阴极射线管显示指示器,费伦第公司的地图显示器。

  海鹞系列包括FRS.MK1、FRS.MK2和FA2。“海鹞”FRS.MK1为多用途战斗机,其飞行性能与鹞 GR.MK3大体相同,能在速度为59.5公里/小时的风中从152米长的平面甲板上携带全部作战装备起飞。“海鹞”FRS.MK2是“海鹞”FRS.MK1的改进型,加长了翼梢和机身、改装了天线和外挂物,采用改装的新型“蓝雌狐”脉冲多普勒雷达,具备全天候下视/下射能,能实施多目标攻击,大大加长了导弹发射距离,改进了电子反干扰性能。

  海鹞战斗机武器基本与GR.MK3相同,更改了外挂架,采用了新的弹射投放装置(ERU),在翼下外侧挂架可挂4枚AIM-9空空导弹 (印度海军型携带马特拉公司的“魔术”导弹) 。可携带两枚“海鹰”或“鱼叉”空舰导弹。 FRS.MK2还可携带2枚ALARM反辐射导弹。其它配合使用的标准武器还有113.4千克、 226.8千克和453.6千克LDGP自由坠落炸弹,113.4千克和226.8千克“蛇眼”慢降炸弹, LAU-10A 、LAU-68A和LAU-69A火箭发射器,MK77燃烧弹、 APAM集束炸弹/MK7集束弹箱,以及PMBR教练弹挂架。

  鹞MK50是为美国海军陆战队生产的单座直接空中支援和侦察型战斗机,美国海军编号为AV-8A,第一架于 1971年开始交付美国海军陆战,至1977年全部交付完毕,是美国少有的来源于外国设计的现役军用飞机。最终美国海军陆战队共购买102架AV-8A,后来又订购了8架装有“飞马”103发动机的双座鹞Mk54,改名为TAV-8A,用于作战训练。陆战队在使用后认为AV-8A符合要求,但期望对其作进一步改进,以进一步提高作战性能。这就促生了AV-8B垂直起降攻击机,由美国麦道公司(后并入波音公司)和英国宇航公司联合研制,1983年开始服役。结构制造工作的60%由麦克唐纳·道格拉斯公司承担,其余40%由英国航宇公司承担。对于西班牙、意大利等其他国家的订货,麦克唐纳·道格拉斯公司将负责飞机生产工作量的75%,英国航宇公司负责25%。双方分别负责各自分工机身段内的系统及其安装。英国航宇公司负责制造所有飞机的喷气辅助操纵系统,并负责英国皇家空军订购飞机的总装。麦克唐纳·道格拉斯公司负责美国海军陆战队和西班牙订购飞机的总装工作。按计划在生产高峰期美国每月生产4架,英国2架。所用发动机为F402-RR-406型(“飞马”Mk105),是“飞马”Ⅱ型的改型,其发动机寿命大大延长并降低了平时飞行的成本。新发动机的推力增加13.3千牛(1357公斤)。普拉特·惠特尼公司分担发动机制造工作量的25%(按价格计算);其余部分由罗尔斯·罗伊斯公司承担。1991财年,AV-8B的单机出厂价为1959万美元,GR.MK5型单机出厂价约为2300万美元。

  鹞GR.MK5是鹞MK50的改进型,美国海军陆战队编号为AV-8B,初始造价为2370万美元。前6架AV-8B是由AV-8A改装而来的,经试验定型后,投入批量生产。AV-8B型根据美军具体需求进行了深入的改进。主要改进包括改进座舱盖,使用了视野良好的水滴形舱盖;更新了电子设备。有七个外挂挂架,可挂AIM-9M“响尾蛇”近距空空导弹、AGM-65“小牛”反坦克导弹、普通炸弹、火箭弹等。

  AV-8B有一种教练机改型TAV-8B。AV-8B在结构上采用了碳纤维复合材料制造的机翼、机身部件及尾翼,采用超临界翼型,加装升力辅助装置。该装置由装在机身上或装在机炮舱下的整流片及舱前的可收放挡板组成,可以在垂直起飞时增大升力。加大了机翼后缘襟翼和下倾副翼,前机身和座舱采用新的设计。重新设计发动机进气道,垂直起飞和短距起飞时发动机推力得到加大,巡航飞行的效率提高。电子设备加装了休斯飞机公司的角速度轰炸装置。此外,英国航宇公司曾为英国鹞式的“大翼鹞”改进型设计了前缘边条,AV-8B采用了这一设计,但边条大小只有原设计的64%。这一改进使AV-8B的瞬时盘旋能力改善,增强了空战格斗能力。由于改进使重量增加,同时增加了外挂载荷,起落架进行了加强。AV-8B采用一台罗伊斯公司的“飞马”11-21(F402-RR-406)推力转向涡扇发动机,推力95.86千牛(9775千克)。1986年后半年,开始加装余度数字发动机控制系统,以机械控制作为备份。该发动机采用无切口前喷管,进气道唇口成椭圆形。前缘进行了加固以防鸟撞,设有单排辅助进气门。机翼中设有整体油箱;内部总装油量4163升。装有可收放空中受油杆。垂尾根部设有机背进气口,供设备舱冷却系统之用。后机身下部有腹鳍。垂直起飞时最大有效载荷约3062千克,可带燃油、武器和弹药,以及供发动机喷水时使用的水。短距起飞时最大有效载荷7710千克。

  AV-8B的机载设备比鹞和AV-8A有很大改进。此外,还包括利顿公司的AN/ALR-67(V)2前/后视雷达警戒接 收机,及古德伊尔公司的箔条弹/红外曳光弹投放器(装在机身后部下方)。休斯飞机公司的AN/ASB-19(V)2角速度轰炸系统装在飞机头部(有电视和激光目标搜索/跟踪系统)。该系统与CP-1429/AYK-14(V)飞行任务计算机、利尔·西格勒公司的AN/AYQ-13外挂管理系统、显示器计算机和与之相联的座舱显示器、平视显示器及数字显示指示器共同工作与喷气反作用操纵系统相联共同控制飞行的霍尼韦尔公司的AN/ASW-46(V)2增稳及飞行高度保持系统正在进行增加处理大迎角状态能力的改进工作。机上设有备用机械仪表。上述设备充分体现了美国在航空电子作战设备上的领先地位,使得AV-8B的作战能力远优于早期的鹞,也使得AV-8B的改型不久就返销英国。AV-8B取代了美海军陆战队的A-4“天鹰”(SKYHAWK)攻击机,使得美陆战队拥有了自己的第一种空中近距支援机种。AV-8B在海湾战争执行了多架次任务,击毁敌方大量目标,但也是盟军损失较多的机种。这主要因为该型的主要任务是低空轰炸,因此频频遭敌高炮火力打击。当时AV-8B布置在距离科威特海岸不足100千米的战舰上,是美军最接近敌防线%的出击成功率。

  AV-8B最新改进型“鹞Ⅱ+”96年服役,装备了F/A-18使用的APG65攻击雷达。最上面的图片就是一架“鹞Ⅱ +”,大家可以对比一下其他照片,飞机头部上的光学传感器已经不见了,变成了整体的头部雷达整流罩。由于加装了攻击雷达,使得在恶劣气候和夜暗中的战斗力大大跳高。“鹞Ⅱ+”采用英国罗尔斯罗伊斯公司(即劳斯来斯轿车原来的生产商,现罗罗公司已经将轿车分部卖给了BMW公司,专做航空发动机)的F402-RR-408发动机。最上图中发动机气流使得后面的景物都看不清了,可见气流的灼热。武器装备:典型带弹方案为三颗454千克炸弹,一对“马特拉”155火箭发射筒,以及“响尾蛇”空对空导弹等,并有一对30毫米“阿登”机炮舱。尺寸数据:翼展7.70米,长度13.89米,高度3.45米,机翼面积18.68平方米,展弦比3.175,机翼后掠角(1/4弦线米时,最大飞行速度1186千米/小时,爬升率180米/秒,实用升限15240米,作战半径垂直起落时92千米、短距滑跑时418千米,带四个副油箱时转场航程3300千米。

  1982年2月26日 ,英阿在纽约谈判破裂后,双方关系开始恶化,阿根廷政府决定以武力收复马岛。4月2日和3 日,阿根廷由400多人组成的陆、海、空三军突击队先后在斯坦利港和南乔治亚岛登陆。英国政府做出迅速反应,派出包括“无敌”号和“竞技神”号航空母舰在内的特混舰队奔赴南大西洋,收回马岛。在英阿马尔维纳斯群岛对抗中,总共28架海鹞携带美国提供的AIM-9L“响尾蛇”近距空空导弹,出动2376架次,以无一损失的纪录击落阿根廷包括法制“幻影”在内各型战斗机21架,“海鹞”只因地面炮火和事故损失了6架,创下了空战史上的空前纪录。阿根廷空军飞行员无不恐惧地把“海鹞”战斗机称为“空中黑色魔鬼”。

  1991年海湾战争爆发,首次参战的美国陆战队AV-8B战斗机先后出动3000余架次,飞行4000余小时,共有7架被伊军炮火命中,有效打击了 伊拉克部队,为战争胜利奠定了基础。根据美军的战后评估,鹞式战斗机的战损率为每出击1000架次损失1.5架飞机,而陆战队的主力战斗机F-18则毫发无损。在阿富汗战争中,鹞式战斗机由于缺少一种激光瞄准系统,因此作战时只能由其它飞机提供定位。结果在11和12两个月,鹞参战最繁忙的阶段,也仅仅出动342架次,扔下了161颗炸弹。

  美国海军陆战队自从1971年从英国引进这种飞机以来,在非作战情况下共发生了300多起事故和900多起 险情,导致45名飞行员送命。按照美国军方制定的衡量飞行安全的标准,每10万飞行小时重大事故(也称A级事故,指导致人员死亡或永久受伤,或财产损失超过100万美元的事故)率,第一种鹞式飞机(AV-8A)的A级事故率达31.77起/10万飞行小时。20世纪70年代中期,由于某鹞式中队接连发生机毁人亡的事故,中队飞行员干脆给这种飞机取了个“寡妇制造者”的绰号,结果它一直流传今。据统计,AV-8A(B)一半多在事故中坠毁。

  20世纪80年代中期,陆战队开始用安全系数更高、作战能力更强的AV-8B取代AV-8A。但是截止到1996年,新型鹞式战斗机也摔毁了近1/4。AV-8B的平均事故率是11.44起/10万飞行小时,比同期其它军种攻击机或战斗机的事故率总和还要高。此间,由鹞式飞机失事所导致的直接经济损失超过了18亿美元。2001年似乎是鹞式飞机的“安全年”,它创下了有史以来最低的A级事故率,2.74起/10万飞行小时。但截止到10月1日,鹞式战斗机2002年的A级事故率又重新升到9.66起/10万飞行小时。

  总的来说,海鹞是一个生逢其时的福将。它的出现,是皇家海军为了保住自己的战略打击能力(借以维护政治地 位)而与政府所作的妥协,而实际作战能力与皇家海军的期望并不相符。在政府决心裁撤海军航母时,又被阿根廷推了一把(如果没有马岛战争,航母大概半年后就会开始退役),得以继续生存。马岛舰队防空本来效果不好,但因为阿根廷空军编成结构不适应远海作战送给了海鹞21架战绩,结果一举成名。海鹞战斗机作战半径有限,所以总体作战效率不是很高,但是这种独特的起飞方式和降落方式有利于在小型航母上使用。(搜狐网,空军之翼,中国空军网)

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