北欧精品:瑞典JAS-37刺破蓝天的雷电!(组图)

robinh911 收藏 0 831
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Viggen一词在瑞典语中是“雷”的意思,指的是北欧神话中主司战争的“雷”神托尔(Thor)用手中战锤(瑞典语Mjolner,即所谓的“雷”神之锤)所制造的霹雳闪电,传说这个神锤发出的闪电可以杀戮各种各样的妖魔,瑞典皇家空军用“雷”来命名此款战机无非是想暗示萨伯37为全能战机。 十年砺剑1952年,瑞典皇家空军就在考虑让萨伯公司开始预研新型战斗机取代刚刚服役的萨伯35龙式,皇家空军的对新机的性能要求主要是:起降滑跑距离不超过500米(这成了瑞典皇家空军对战斗机的一贯要求);最大速度能达到2马赫;可以执行高、低空拦截任务;能低空突防攻击敌方地面目标…… 萨伯公司欣然接受了该新机的预研项目,并将新机的公司代号定为"项目1300"。在接到项目后萨伯公司的设计师们先后提出百余种方案,其中包括:使用了火箭发动机的"项目1325";使用类似"龙"式的双三角翼结构的"项目1372"(该方案十分命短,连风洞模型都未制造);可垂直起降的战斗攻击机-"项目1400";最大速度2.8马赫的"项目1421";最大速度2.3马赫,外形模仿幻影III的"项目1443"……直到"项目1500"才大致接近现在的“雷”。在经过100余种设计方案对比后,终于在1962年确定该机的整体布局采用代号"项目1534"的方案,整个论证过程长达10年。其研制过程自开始至终挫折不断,但各种方案的设计工作依然坚持进行,没有象有些国家那样的为了降低风险而将已经花费大量心血的战机研制项目盲目下马。 瑞典皇家空军要求研制新型战斗机的议案在1961年得到瑞典国会的同意,但新型战机的研制费用和单机成本要严格限制。与此同时,为了保证新机的动力强劲,瑞典沃尔沃航空发动机公司得到了美国普.惠公司JT8D型涡扇发动机的生产许可证,这也是瑞典第一次引进美国人的发动机。为了适应瑞典的使用环境而将其燃烧室进行适当改进后,沃尔沃公司开始生产瑞典版的JT8D,即单台正常推力6.7吨的RM8A型涡扇发动机。这是瑞典人的一贯传统-购买发动机的技术,然后在国内改进和生产,决不单纯地采购。 1962年2月萨伯公司将最终确定的三角翼鸭式布局设计方案连同详细的技术说明送交瑞典航空部。两个月后设计方案得到批准,同时萨伯公司成立研制小组正式开始萨伯37“雷”的研制工作。1967年2月8日,萨伯37首飞成功。题图为JA37型原型机。萨伯公司为了“雷”的研制共制造了七架原型机用于试飞等各种试验,这七架原型机的具体试验项目为: 1号机用来飞飞行包线;2号机用来测试操纵系统;3号机安装了全套的电子设备,用于电子设备测试;4号机用于动力系统试验和精测平飞速度;5号机用于武器装备试验;6号机是最完整的原型机,用于各系统的综合测试;7号机后来成为“雷”家族中双座教练型Sk37的原型机。1968年,瑞典皇家空军经验收认定萨伯37满足设计要求,可以投产。同年订购首批生产型“雷”,当时认为总订货量将达800架以上,而后来的实际订购数量只有329架,当然这其中有冷战结束的因素。1970年试飞工作全部完成,开始生产原型机。"一机多型"的设计思想作为固定翼战机,“雷”除了它出众的短距起降性能外,最大的特色要属它一机多型的设计概念。这种概念意味着以一种机体作为基本作战平台,只需更换平台上的部分设备即可执行其他任务,有点模块化的意思。这个一机多型的思想在今天并不出奇,因为现代的战斗机设计已经向一机多用前进,但在三十年前,这种思想就显得前卫了。 六十年代时,美苏等航空大国还在研制专用的制空战机和专用的对地攻击机时,作为小国的瑞典却无法承受如此的武器发展战略。诚然,在单一作战性能指标上,专用战机的作战性能一般要优于多用途战机,但这要付出昂贵的经济代价。在这个前提下,萨伯公司开始考虑改变战机的设计思想,不过这种思想的转变也是“雷”在设计过程中几次反复的原因之一,因为在1952年提出的几种设计方案还没那么前卫地考虑到一机多型的概念,而龙式也是在设计工作基本完成后才开始考虑将其改装成多用途战机的。象“雷”这样在设计中就体现一机多型的多用途战斗机实在不多,但这种设计思想不仅有助于提高战机的通用性,减轻后勤负担,最重要的是具有很好的经济性,现在的美国JSF项目就是这种思想的体现。在J37的研制中,瑞典从国外购置和专利仿制了一些分系统,其中主要的有:美国普拉特·惠特尼公司的JT8D涡扇发动机,由瑞典进行了改进设计,加装加力燃烧室,给予瑞典编号RM8;美国加雷特公司航空研究分公司的数字式大气数据计算机;美国辛格公司基尔福特分公司的惯性导航系统(JA-37用);美国航空仪表实验室的战术仪表着陆系统;美国霍尼韦尔公司的雷达高度表和自动飞行控制系统;英国史密斯仪表公司的各种座舱显示装置和飞行仪表;美国休利特·帕卡德公司的自动试验和检测设备。 独特的结构鉴于空军对短距起降性能的要求苛刻,萨伯公司采取了多种措施予以满足。首先是选择推力超群的发动机。1961年,萨伯选择RM8A涡扇发动机作为“雷”的动力,而不是当时流行的涡喷发动机。RM8A的原型JT8D本是一款供大型客机使用的涡扇发动机,诸如原麦道公司的MD80和波音公司的波音727、737等。普惠公司应瑞典的要求改进出了军用型,为了达到超音速飞行的要求为JT8D加装了加力燃烧室。形容“雷”所采用的发动机推力超群绝不过分,那时很少为战斗机安装单台最大加力推力达12吨的发动机,与其同时代的只有极少数几种战斗机采用了这个级别的发动机,比如原苏联的米格-23鞭挞者飞机使用的发动机的加力推力刚刚能达到10吨,但米格-23的正常起飞重量几乎是“雷”的两倍!F-15、F-16初期所使用普.惠F100-PW-100加力涡扇发动机是1970年后才研制成功的,况且这两种飞机服役比“雷”晚了将近十年。RM8型加力式涡扇发动机还有一个独特的推力换向器,其设计十分巧妙。在“雷”的发动机尾喷管内末段有三块伸缩挡板,在飞行过程中挡板收回,使发动机顺利排出燃气,正常工作;当“雷”着陆时,在前起落架触地时起落架支柱由于受压会收缩,而与其联动的三块挡板便会自动伸出,改变燃气的排出方向,使燃气沿着挡板从发动机尾喷管管壁圆周分布的三条缝中向前喷出,实现推力换向。而“雷”的起落架可承受最大为5米/秒的垂直下降速度,还采用类似汽车上使用的ABS防滑刹车系统,用来快速平稳地缩短“雷”的着陆滑跑距离。 同样出于短距起降性能的考虑,萨伯公司在“雷”的设计中融入了鸭式气动布局,萨伯37“雷”也是萨伯公司设计的第一款鸭式布局战机。鉴于萨伯35龙的成功研制,无尾三角翼对于萨伯公司来说已不再陌生,而且由于对无尾三角翼技术的熟练掌握,开始在三角翼布局的基础上向设计鸭式布局的战机挺进。由于在保证短距起降性能的前提下还要兼顾“雷”的高速性能,选择了带有副翼的近距耦合固定式鸭翼和小展弦比三角主翼的气动布局。对于“雷”来说,鸭翼自身的产生的升力并不大,基本是个涡流发生器,鸭翼翼面上产生的脱体涡在主翼上不仅可以产生附加升力,还可以抑制大迎角机动时的气流分离,大大提高“雷”的格斗机动性能。鸭翼的后缘襟翼则可以提高飞机的低速性能-特别是短距起降性能。萨伯37虽然在鸭翼上安装了后缘襟翼,但它的主翼却没有安装任何襟翼,主翼后安装的只是两段式升降副翼。飞机主翼前缘有三种后掠角,内侧为45°,中间稍小于60°,外侧稍大于60°。前翼为简单三角翼,前缘后掠角58°。主翼下反。前翼原有上反角,后因带导弹时稳定性不好,生产时改为无上反角。主翼前缘有锯齿,后缘有两段式液压作动升降副翼,可差动偏转或同向偏转。前翼有后缘襟翼。 “雷”的设计最大过载为12个g,通常最大使用过载不超过8个g,因为飞行员承受不了过大的过载。机体在结构中大量采用胶接蜂窝壁板。机翼为下单翼多梁式结构。与机身纵轴垂直的主梁(在翼根弦40%处)和后梁组成承扭盒,并用作整体油箱。斜前翼梁与主梁之间为主起落架轮舱。除前缘外,上、下翼面,起落架舱门和升降副翼均采用胶接蜂窝壁板。前翼也采用了多梁结构,前梁是斜的,主梁和后梁垂直于机身轴线。后缘襟翼为胶接蜂窝结构。机身为全金属半硬壳式结构,采用轻金属锻造和耐热塑料胶接工艺,只在局部部位(如发动机防火壁等)采用钛合金。有4块金属胶接蜂窝结构的减速板,腹下两块,两侧各一块。中机身某些部位也采用蜂窝壁板。机头罩上有开合手柄,顺导轨前推可打开以便维护雷达设备。只有垂尾。其安定面为多梁式结构。方向舵为蜂窝壁板结构。垂尾可以向左折叠以降低机高。 综合了这一系列的专门设计,“雷”在普通公路上仅滑行400米即可起飞;使用推力换向器,其在公路上着陆的滑跑距离可限制在450米以内,完全满足了瑞典皇家空军的短距起降要求。当然,“雷”的400米短距起飞性能对于今天的新型战机来说并不出奇,但其在简易机场上的短距着陆性能就很少有常规固定翼飞机能够匹敌,普通的战机的着陆滑行距离一般要在一千米以上。如果一架飞机只能再简易机场上起飞却不能降落,该是多么悲哀的事情啊!“雷”值得称道的不仅是它的短距起降性能,还有它继承自龙的易维护性和可靠性设计。为了便于维护,“雷”机身上一百多个维护用舱门集中设计在机体下侧,维护时不需使用扶梯,地勤人员在地面即可对飞机完成维护作业。该机的每小时维护工时只有约20小时,两次任务飞行间的和装弹仅需10分钟!如果需要更换发动机,只需将后机身拆下,换发作业6名地勤人员只需一小时即可完成!更可贵的是为了便于发现电子设备的故障还专门设计了自动检测仪。以上诸多设计为保证“雷”的高战斗出勤率发挥了极大的作用。两套独立的液压系统,工作压力207×105帕(211千克/厘米2),各自有发动机驱动的液压泵,具有自举油箱和应急时使用的电动备用泵。三相交流电源系统采用威斯汀豪斯公司的75千伏安液冷无电刷发电机,供给210/115伏400赫交流电,同时通过整流器和镍镉电池提供28伏直流电。还设有一台6千伏安涡轮发电机作应急备用电源,当电力供应发生故障时,该涡轮发电机能自动伸入气流中开始工作。地面电源插头设在机身左侧。采用格拉威纳公司的防火系统。采用数字式自动飞行操纵系统。电子和飞行设备分别装于50个“黑盒子”内,重约600千克。各种机载设备包括:自动速度控制系统,史密斯电子公司的平视显示器,博福斯航空电子公司的飞行姿态参考系统、电台和战斗机数据链设备,辛格公司基尔福特分公司的SKC-2037数字式中央计算机,加雷特公司的LD-5数字式大气数据计算机,辛格公司基尔福特分公司的KT-70L惯性测量设备,霍尼韦尔/萨伯-斯堪尼亚公司的SA07数字式自动飞行控制系统,霍尼韦尔公司的雷达高度表,德卡公司的多普勒导航设备,SATT雷达警告系统,埃利克森公司的雷达显示系统和电子对抗设备,战术仪表着陆系统,微波扫瞄波束着陆引导系统。大部分航空电子设备与中央数字计算机联接,可在地面上及飞行中对这些系统自动进行检测和监视。机身下中心线上的冲压式进气道供电子设备舱冷却之用。外形尺寸 翼展 10.60米 机长(包括空速管) 16.40米 机高 5.90米 机翼面积 46.00米2 机翼展弦比 2.45 前翼翼展 5.45米 前翼面积(外露面积) 6.20米2 主轮距 4.76米 前主轮距 5.69米重量及载荷(估计) 正常起飞重量(无外挂) 15000千克 (带正常武器载荷) 17000千克 空重 10000千克性能数据 最大平飞速度(高度 11000米) >M2 (高度 100米) M1.2 实用升限 18500米 作战半径(高-低-高,带外挂) >1000千米 (低-低-低,带外挂) >500千米 爬升时间(从松开刹车至高度 10000米,开加力) <1分40秒 进场速度 约220千米/小时 起飞滑跑距离 400米 着陆滑跑距离 500米 限制过载 +8g >


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