狂風展翅

侯　戈

為了使得作戰(zhàn)飛機具有較平衡的高速、低速性能，改善短距起降能力，提高作戰(zhàn)的綜合效能，新型的變后掠翼構型被認為是最好的解決方案。1962年，美國空軍簽訂了F－111A變后掠翼戰(zhàn)斗機的研制合同，進而誕生了世界上第一種實用的變后掠翼飛機。自此，陸續(xù)出現(xiàn)了多種多樣的變后掠翼作戰(zhàn)飛機，這其中也包括了西歐三國研制的“狂風”多用途戰(zhàn)斗機。

時代選擇“狂風”

由于處在冷戰(zhàn)的最前線，承受著世界大戰(zhàn)一觸即發(fā)的巨大壓力，西歐國家對于具備短距起降能力的高速戰(zhàn)斗機要求最為迫切。從上世紀60年代初開始，西歐諸國相繼提出了多種能夠短距起降的戰(zhàn)斗機設計方案，主要采用了兩種技術途徑來達到短距起降的戰(zhàn)術要求，一種是讓發(fā)動機產生矢量推力、讓飛機直接做垂直起降的方法；另外一種就是采用變后掠翼的方法。采用第一種方法的方案由于優(yōu)勢明顯，一開始得到了優(yōu)先的關注，但因為對發(fā)動機的要求太高，法國、聯(lián)邦德國和意大利的研制方案都迅速敗下陣來，只有英國借助強大的航空發(fā)動機研制能力，幾經波折仍苦苦支撐。

此時，西歐諸國已經逐漸認識到，由于新一代的作戰(zhàn)飛機集成了大量的航空電子設備，設計上遠比戰(zhàn)后第一代戰(zhàn)斗機復雜，需要大量的資金和科研力量投入，而單機作戰(zhàn)能力的上升，使得采購數(shù)量降低，進一步導致了成本的上漲。因此，單獨研制一種新型戰(zhàn)斗機對于他們來說已經是不太合算、也難以承受的負擔。于是，1965年8月，聯(lián)邦德國、意大利、荷蘭和比利時等幾個西歐國家開始尋求合作研制新型戰(zhàn)斗機的可能，隨后大洋彼岸的加拿大也湊了進來。不久后，因為與法國聯(lián)合研制新型戰(zhàn)斗機計劃的破裂，英國也加入了這個合作的行列。1967年，這幾個國家達成了研制一種新型多用途飛機的意向計劃，代號MRA-75(Multi Role Aircraft 75，75是預期的服役年份)。該計劃不僅規(guī)定了包括滑跑長度，滯空時間等各項主要戰(zhàn)技性能，還規(guī)定了各參與國的訂貨數(shù)量。而技術方案則改為了美國人已經實用化、前景較為樂觀的變后掠翼形式。

此后的一年里，由于比利時和加拿大不在北約和華約對抗的最前線，都只要求一種較簡單的制空戰(zhàn)斗機，與其他參與國家要求的多用途戰(zhàn)斗機相去甚遠，因此相繼退出。1969年3月，英、德、意、荷四國聯(lián)合成立了帕那維亞飛機公司，對新型戰(zhàn)斗機的研制任務進行了分攤。但為了照顧多用途性能的要求，新機的最大起飛重量預期將超過27噸，遠遠超出荷蘭空軍的承受極限，雖然在計劃中得到了超過15％的合同份額，荷蘭最終還是退出了該計劃，剩下的英國、德國和意大利要求相似，最終堅持下來，并重新分配了研制任務。由于英、德、意三國中，只有英國對變后掠翼飛機進行了相當程度的前期研究，所以是實際上的研制主導力量。

從P.45到“狂風”

英國人在上世紀60年代初與法國合作研制輕型戰(zhàn)斗機的時候，就提出了變后掠翼的構型方案——P.45輕型戰(zhàn)斗機，使用兩具設計中的羅爾斯·羅伊斯RB.172渦扇加力發(fā)動機，最大速度1.7馬赫。不過，英國人的本意是要研制一種可以短距起降的戰(zhàn)斗機，而法國人想得到的卻是一種能擔負攻擊任務的教練機。由于兩國需求目標不一致，且變后掠翼對輕型飛機來講過于復雜，結構重量上的代價也太大，P.45輕型戰(zhàn)斗機計劃曇花一現(xiàn)。最終經過雙方妥協(xié)、最終研制成功的“美洲虎”戰(zhàn)斗機仍然采用了普通的中等后掠角度固定翼的布局。

在輕型戰(zhàn)斗機聯(lián)合研制成功的鼓舞下，英、法兩國繼續(xù)開始了多用途戰(zhàn)斗機AFVG的聯(lián)合研制。按照設想，這將是一種最大起飛重量達23噸左右的重型雙座戰(zhàn)機，裝備兩臺布里斯托爾·希德利的M45渦扇發(fā)動機，作戰(zhàn)半徑740千米，轉場航程可達6500千米。在擁有2.5馬赫高空極速的同時，起飛距離只需要不到800米(這個指標對于上世紀60年代的重型高速戰(zhàn)斗機來說算是非常先進的)。但是，英國人的目標是以發(fā)展P.45為基礎進一步發(fā)展的變后掠翼多用途戰(zhàn)斗機，并側重于飛機的對地攻擊性能；而法國人在有了多用途性能不錯的“幻影”F-1和“美洲虎”之后，更加希望得到一種純粹的制空戰(zhàn)斗機。隨著計劃的深入，兩國間分歧越來越大，而且再無協(xié)商的可能。最終，法國退出AFVG計劃，轉而發(fā)展自己的“幻影”G4變后掠翼戰(zhàn)斗機。英國人則在AFVG的基礎上，進一步發(fā)展出了UKVG。1967年9月，UKVG被英國飛機公司(BAC)賦予了P.51的設計代號，至此，UKVG實際上成了一種類似F－111那樣的戰(zhàn)斗轟炸機，用來填補英國人取消了F－111K的訂貨之后的空白。

1969年3月，MRA-75被帕那維亞飛機公司正式定名為MRCA(Multi-Role Combat Aircraft)。9月，帕那維亞決定為MRCA選用羅爾斯·羅伊斯公司的RB.199渦扇發(fā)動機。雖然從當時來說，為了大幅度減重，采用中等推力的RB.199是理想的選擇，但由于RB.199和當時的其他大推力發(fā)動機尺寸差異太大，使得MRCA失去了換裝大推力發(fā)動機、進一步提高作戰(zhàn)能力的可能。荷蘭退出后，MRCA的主要戰(zhàn)技指標在1970年4月被確定下來，各種型號性能的優(yōu)先程度排序分別為地面支援、空中優(yōu)勢和戰(zhàn)場偵察。由于需要依靠復雜航電設備來執(zhí)行任務，只有雙座型號才能滿足要求；通過設置反推力裝置，雖然在重量上有所增加，但比較好地解決了德國人最為注重的減少降落距離的要求。至此，一種具有良好短距起降能力的大型攻擊機已經具備了基本的輪廓，鑒于其制空能力不足，意大利和德國都削減了對MRCA的訂貨，轉而采購現(xiàn)成的制空戰(zhàn)斗機。

1974年4月8日，MRCA的P.01號機在德國完工，經過一系列的地面測試后，在8月14日順利進行了首飛。盡管首飛日期比原先預期的1973年9月遲了不少，但在此之前，一些主要的機載設備已經完成，最重要的RB.199發(fā)動機也利用“火神”試驗機完成了測試，所以試飛進行得比較順利。8月29日，P.01號機在第三次試飛中使用68度的機翼最大后掠角突破了聲障。1974年9月，MRCA得到了“狂風”(Tornado)的正式命名。隨后，德、英、意三國相繼制造出多架原型機，對各系統(tǒng)分別展開了測試和試驗。1980年底，英國、德國的量產型“狂風”戰(zhàn)斗機開始正式服役，而意大利的直到兩年后才投入裝備。

“狂風”戰(zhàn)斗機的最大特點就是它的變后掠翼設計。該機機翼后掠角在25度～68度間可以無級掠動，最小后掠角時機翼面積約26.6平方米。機翼樞軸位于在靠近機身的固定段翼套內，位置比較靠近機翼前緣，機翼后掠角變化時，機翼相對厚度變化相對較大，這是第一

代實用變后掠翼飛機的典型選擇。安裝樞軸的中央翼盒為全機最大的全鈦合金部件。機翼設有全翼展的前緣縫翼和三段式后緣雙縫襟翼，后緣襟翼的內側兩段在機翼最大后掠角時處于收起位置并固定。由于變后掠翼上不適宜采用常規(guī)的副翼，所以“狂風”在位于后緣襟翼前部的機翼上表面設有約2／3翼長的擾流板，用于中低速、機翼小后掠角時的橫滾操縱，而高速、機翼大后掠角時擾流板效率很低，此時主要靠斜梯形的全動式水平尾翼差動來進行橫滾操縱。平尾位置低于主翼，可以避開機翼后方的氣流分離區(qū)，即使在機翼處于最大后掠角時，也能保持足夠的平尾操縱能力。所有的活動翼面都由電傳操縱系統(tǒng)通過分設于機身前后的兩個獨立液壓系統(tǒng)來操縱。該機設有三余度電傳操縱系統(tǒng)和一套備份的機械操縱系統(tǒng)，即使機翼處于最大后掠角時，也能保證安全降落。

“狂風”的基本型為對地空中支援型IDS。英國在其設計基礎上發(fā)展出了加長機身的空中防御型ADV，主要特征是在機身下安排了半埋式掛載的4枚“天空閃光”中距空空導彈，機頭雷達罩加長約72厘米用以容納。獵狐者”截擊雷達。雖然“狂風”ADV的格斗性能相當一般，但卻使得英國人獲得了在遠離本土的歐洲前線對來襲的蘇聯(lián)轟炸機進行攔截的能力。德國和意大利則分別在IDS的基礎上發(fā)展出了各自的電子對抗和偵察型ECR。

在1991年1月開始的“沙漠風暴”行動中，隸屬英國皇家空軍的“狂風”戰(zhàn)斗機第一次進行了實戰(zhàn)出擊，主要承擔壓制伊拉克空軍基地的任務。由于當時“狂風”沒有裝備可以防區(qū)外發(fā)射的對地武器，只能使用JP233子母彈箱進行傳統(tǒng)的臨空轟炸來攻擊機場，有兩架“狂風”在第一次出擊中被猛烈的伊拉克防空火力擊落。整個戰(zhàn)爭期間。共有多架“狂風”在使用炸彈攻擊目標時被導彈或高炮擊落，為此，英國人在戰(zhàn)后大大加速了防區(qū)外攻擊彈藥的研制和裝備。

回顧和總結

作為以英國為首，聯(lián)合德國、意大利完成的一種國際合作戰(zhàn)斗機，“狂風”可以被認為是現(xiàn)在的“歐洲戰(zhàn)斗機”的先驅。它有力地證明了一個事實，就是在現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機研制周期較長、投入要求較大的情況下，聯(lián)合多個具有一定實力、地緣狀況相似的國家進行研制，不失為一種發(fā)展新型戰(zhàn)斗機的良好途徑。經過幾個主要裝備國家的長期使用，以及海灣戰(zhàn)爭等實戰(zhàn)的考驗，“狂風”戰(zhàn)斗機以其較高的作戰(zhàn)性能和生存能力取得了用戶的信賴，以至于德國人曾經拍攝了一部“狂風”戰(zhàn)斗機部隊的電視連續(xù)劇。英國也在海灣戰(zhàn)爭后重開“狂風”的生產線，對其進行了最后一次補充采購。作為歐洲人研制成功的第一種(也是唯一一種)量產的變后掠翼戰(zhàn)斗機，“狂風”的確無愧于“多用途戰(zhàn)斗機”的稱號。

但是，作為第一代變后掠翼戰(zhàn)斗機，“狂風”戰(zhàn)斗機依然沒能擺脫早期變后掠翼飛機的幾個常見缺陷。第一個缺陷，是變后掠翼的樞軸過于靠近機身，導致其機翼后掠角改變時引起的氣動中心軸向位移較大，對飛機的配平能力以及飛行員的操作能力都提出了較高的要求。第二個缺陷，是機翼沒有后掠角自動控制系統(tǒng)，雖然號稱是“無級變后掠”，但飛行員實際操縱時也只能使用少數(shù)幾個相對固定的后掠角度，以減輕操作的負擔，實質上只不過是一架“機翼后掠角可變的固定翼飛機”，與第二代變后掠翼飛機中的佼佼者——機翼后掠角可以自動無級變化的F－14戰(zhàn)斗機相比，存在著相當大的差距。

第三個缺陷，也是對飛機戰(zhàn)技性能影響最大的問題，就是變后掠翼和武器外掛架的配合。我們知道，任何突出在飛機外表的物體，都會帶來很大的氣動阻力，所以在進入單翼機時代以來，幾乎所有的轟炸機都是通過內部彈艙攜載彈藥的，這樣做雖然成本比較高，但是能保持整潔的機身外形，對保障大載彈量時的遠航程至關重要。但是作為一種不設置彈艙的中型戰(zhàn)斗機，為了保證充分的負載能力，“狂風”IDS戰(zhàn)斗機有四個主掛架設置在變后掠翼上。這不僅會產生較大的外掛阻力，更重要的是，外掛架和武器負載會對機翼的流場產生不利影響。當機翼后掠角變化時，雖然掛架可以自動保持與機身縱軸的平行。但外掛的武器彈藥對機翼升力造成的影響使得氣動中心的變化更加復雜化，而且沉重的外掛物本身就限制了掛架旋轉的速度——實際上就是限制了機翼掠動的速度，這使得即使采用復雜的可動翼下掛架，仍然難以較為迅速地對機翼的后掠角進行操縱。為此，對于機動性要求較高的“狂風”ADV截擊機，將主要的掛彈位置改設在了機腹，以提高變后掠翼的操作能力。作為對比，我們可以看到，在以空戰(zhàn)性能為主要設計目標的米格，23戰(zhàn)斗機和F-14戰(zhàn)斗機上，也都沒有設置變后掠翼的翼下可動掛架。

如今，隨著航空科技的進一步發(fā)展和提高，變后掠翼飛機能達到的種種優(yōu)點，如今的固定翼飛機也能輕易達到。新一代的歐洲戰(zhàn)斗機“臺風”已經展示了相對于第三代戰(zhàn)斗機的巨大性能優(yōu)勢，技術水平比“狂風”戰(zhàn)斗機更高的變后掠翼戰(zhàn)斗機F.14也已經退役，“狂風”變后掠翼戰(zhàn)斗機也將伴隨那一度席卷世界的“變后掠翼狂風”，逐漸消失在我們的視野……

責任編輯新浜