折翼战鹰 全世界未能服役的战斗机(狮式战斗机篇)
折翼战鹰 全世界未能服役的战斗机(狮式战斗机篇)
1978年2月2日,以色列国家安全和外交事务委员会建议:有关部门应迅速开展对“狮”式战斗机全尺寸样机的研制,并将其列人国家重要发展计划,可动用以色列一切资源保证该计划完成。该计划主要研制一种用于对地攻击的大型双发飞机。
后因发展费用太大,以色列政府不得不取消这一-计划,取而代之的是1979年公布的另-项“狮“式战斗机研制计划,即研制一种轻型、单发、单座、多用途战斗机。
设计人员被迫再次转向小尺寸的单发布局,最终确定的飞机基本构型为三角形机翼带近距耦合全动前翼,腹部进气。选用美国通用公司F404的发动机作为动力,再结合先进的飞行控制、航空电子和结构技术来弥补小尺寸的缺点。
L0-33方案得到了赏识,国防部于1979年末向政府提出以这个小尺寸方案为基础,自行研制战斗机以替代采购F-16。两个月后,政府批准了这个方案,并责成国防部、空军和以色列飞机工业公司组成联合工作组进行具体设计。
动力
狮式战斗机了普惠PW1120涡扇发动机取代了推力不足的F404发动机。PW1120是F100发动机的缩小型,后者已被F-15“鹰”和F-16战斗机采用。PW1120保留了F100核心模块、传动箱、燃油泵、前涵道和数字式电子控制装置,两者之间的通用性达到70%,而PW1120的独特设计宽弦低压的压缩机、单级低压涡轮、单一的加力装置和轻型的敛散喷嘴则是全新设计的。
PW1120的试飞非常成功,使F-4E在不开加力的情况下超过1马赫,战斗状态推重比达到1.04,比标准F-4E高出17%,挂载18枚炸弹时的低空最大速度从1046公里/小时增至1120公里/小时,持续转弯速度提高15%,爬升速度提高36%,中等高度加速性提高27%。
“狮”内油容量3330升,比F-16少了16%,不过可通过更低阻力和和PW1120的更低油耗来弥补,而且机翼内侧可携带两个容纳4164kg燃料的副油箱,采用单点高压的燃料补给系统,可实现快速转换。该机最大起飞重量达到19.3吨,略微超过F-16。其普惠PW1120涡扇发动机全加力状态能将“狮”推进到1.85马赫的最大速度。
气动设计
鸭翼的气动设计有很多种,真讲起来也很难说清楚,我也没有整明白,但是在我看来,狮式的设计毫无疑问是三代鸭翼战斗机中最拉胯独特的一个。
“狮”的翼面积为38.50平方米,展弦比2.1。机翼前缘后掠54度,在鸭翼气流影响范围之外布置有前缘机动襟翼。机翼后缘略微前掠,布置有四片升降副翼。“狮”的机翼翼尖装有导弹导轨,可挂载两枚“怪蛇3”红外制导空空导弹。全动鸭翼位于飞行员座椅之后的前机身两侧,鸭翼略微上反。进气口采用了适合亚音速的皮托进气道。
狮式选择的鸭翼毫无疑问是近距鸭翼,
狮式与歼10的对比图,可以发现相比歼10,狮式的鸭翼在俯视角度看和主翼是有重合的
近距鸭翼产生涡流较大鸭翼激起的涡流通过主翼上表面,提供气流能量,增加机翼升力。狮式的鸭翼和主翼的距离是极近的,因此产生的涡流比较大,增生效果比较明显。但是狮式同时也选择后掠翼这种在鸭式战斗机中不常见的翼型,为了拥有更好的亚音速升力选择了展弦比稍大的后掠翼。但是后掠翼的失速是从翼尖发生,鸭翼产生的涡流对延缓该处流场分离的帮助不大,因此并不能起到帮助提高大迎角性能的作用。而且因为选择了后掠翼的原因,本身三角翼操纵舵面力矩性能就不够好了,而后掠翼的襟翼靠近重心很近,因此飞行控制相当依赖鸭翼,但是狮式的鸭翼又离主翼太近,重合部分也不少,因此这操作性能就很尴尬了。
不过我们换个思路讲,我们把狮式当成一个仅仅具备部分格斗能力的攻击机的话,这样的设计倒是很不错,挂载能力肯定强。(不过这样的定位,emmmmm,是你吗飞豹?)
航电
狮式战斗机的机载设备具有一流水平,以色列飞机工业公司通过其埃尔塔·塔玛分公司.为“狮”式战斗机承担了60% ~70%的航空电子设备的研制工作,70年代,埃尔塔公司冒着风险研制了EL/M-2021多功能脉冲多普勒雷达,上世纪80年代根据以色列空军的要求,ELTA开始为“狮”式战斗机研制配套的EL/M-2035多用途火控雷达,根据“狮”战斗机多用途的要求,EL/M-2035采用可编号信号处理器,分布式数据处理器、行波管等新技术,全面提高了对空、地探测性能,比如在空空模式中添加了边搜索边测距、边搜索边跟踪等,在空地模式中添加了真实波束绘图及画面冻结、扩展;多普勒波束锐化、地面移动目标指示等模式。其性能指标已经达到了当时世界机载雷达的一流水平,在性能上与F-I6飞机上的APG-66雷达相当。
EL/M-2035雷达
狮式战斗机的Elta/Elistra雷达告警与电子干扰一体化系统,甚至比美国最新式的ALQ-65机载自卫干扰机更先进。备使用的是被动式和主动式抗干扰措施、包括噪声与欺骗干扰,可对威胁雷达进行自动识别与干扰。并可得到外挂式电子战吊舱的增强。
狮式采用了Lear Siegler/MBT全数字飞行控制系统、Elbit SMS-86 存储管理系统构成。所采用的Elbit ACE-4任务计算机能够用于显示、数字雷达、存储管理和综合航空电子设备。其内存为128k,可以通过装载新软件升级,Elta编程信号处理器采用分布嵌入网络设计,能够最合理分配计算机的功能,满足系统和运算的升级需要。
狮式战斗机用当时最新的座舱设计,具有HOTAS油门和操纵杆,休斯公司的宽视场衍射平显和三个下视显示器(其中两个是彩色的),后者通过与头盔显示器共享数据来确保显示冗余。
该机的座舱没有采用F-16的侧置操纵杆,个人推测是受到了飞行员对F16备受差评的侧杆设计的反馈。
武器
狮式的武器挂架大都采用半保形结构减少阻力,机翼除两个固定外挂点(机身内侧的一对挂架用于携带两个2 548升副油箱),还有一对翼尖挂架和7个机腹下的挂架。
主要的空对空武器是怪蛇 3,空对地武器包括AGM-65B小牛导弹等,右舷机翼根部还安装有德发552(改良型)30毫米口径机炮,每分钟射速1500发。飞机满载攻击武器,以低一低一低方式飞行时,其作战半径大于463千米,挂两枚907千克炸弹和两枚空空导弹,以低一低一低方式飞行,其作战半径为1112千米,以低一高一低方式飞行,其作战半径为2038千米,用于执行战场制空时,作战半径可达1853千米。
大卫之鹰的陨落
狮式战斗机全尺寸模型于1985年推出。1986年12月31日,IAI首席试飞员梅纳赫姆·施穆尔驾驶首架狮式原型机B-01号首飞,他在持续26分钟的飞行中检查了发动机和控制装置,降落后将“狮”的操控性评价为“出色”。第二架B-02号原型机于1987年3月首飞,同样是一架双座型,两架原型机的后座都被测试设备占用。B-02能在机腹挂载一个副油箱,并安装了一个特殊的空中加油探头和几个新的航电设备。
合影
在试飞中,两架原型机进行了80多架次飞行,飞行速度超过1马赫,迎角达23度。生产中的第3、4、5架原型机将配备生产型机翼、任务航电和其他生产型设备。一切似乎都很顺利。但是很可惜的是到了1987年8月,以色列内阁却以12票对11票以及一票弃权的仅以一票差距投票结果取消了“狮”项目,此时两架原型机已经完成了82架次飞行,探索了很大一部分的飞行包线。这个决定遭到IAI工人的抗议反对,无济于事。但IAI别无选择,只能解雇近5000名员工。
狮式战斗机成也美国败也美国,以色列国防工业是属于小而精的类型的,以色列没有能力完全自主研制像战斗机这样复杂的项目,因此极度依赖美国,有超过20亿美元的美国援助和技术流入了“狮”研发项目,也就是说美国承担了该机研制成本的很大一部分,高达40%。因此如果没有美国的财政帮助,以色列就无法制造出“狮”,所以当美国国会决定撤回资金时,整个“狮”项目就轰然倒塌。美国自然不是以色列的儿子,而作为美国的看门狗自然是只要会咬人就可以了,连定位相同的自家儿子F-20都被放弃的情况下,又有什么理由向类似的同样抢F16订单狮式继续投资呢?所以狮式战斗机就这样被放弃了。最终狮式战斗机这个代号被以色列授与从意大利购买的M346高级教练机,想必内心也有很多不甘吧。
后续:狮式先进空优型?
有这样一个传闻,狮式后来曾经发展出了一款先进空优型,其气动外形于歼10非常像,而此时歼10已经首飞,故歼10没有抄袭狮式,狮式反倒是在后来抄袭了歼10,事实上歼10和狮式确实没有抄袭关系。但是狮式先进空优型真的存在吗?
我看不见得,首先此时狮式的研制已经结束了,而以色列也没有对一款无论是重量还是定位都如此类似F16的战斗机的需求,跟何况ATF战斗机都快服役了,IAI真的会赌上数十年时间研制一款中型战斗机来争夺F16市场吗?一看就没戏啊。我不认为IAI会有这样的计划。另一方面,狮式先进空优型最初的资料来源我找到的是2001年01期的航空史研究,其他的互联网来源都是转载。此时歼10尚未服役,有这么一款气动布局上如此类似歼10,而且采用俄罗斯AI-31FM而非美国F100或者F110系列发动机,空重9.5吨类似歼10战斗机。你是搁这暗示谁呢?所以我大胆猜测一下,作者应该是编造了一款狮式先进空优型来向大家介绍歼10战斗机的。
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引用资料
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