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英國「鷂」式垂直起降戰鬥機

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「鷂」是一種亞音速單座單發垂直/短距起落戰鬥機,是英國原霍克飛機公司(已併入英國航宇公司)和布里斯托爾航空發動機公司(已併入羅·羅公司)研製的世界上第一種實用型垂直/短距起落飛機,其主要使命是海上巡邏、艦隊防空、攻擊海上目標、偵察和反潛等。

  最終美國海軍陸戰隊共購買102架AV-8A,後來又訂購8架裝「飛馬」103發動機的雙座「鷂」Mk54,改名為TAV-8A,用於作戰訓練。第一架AV-8A於1971年交付美國海軍陸戰隊,至1977年全部交付完畢。AV-8A是美國少有的來源於外國設計的現役軍用飛機。陸戰隊在使用后認為AV-8A符合要求,但期望對其作進一步改進,以進一步提高作戰性能。
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  這就促生了AV-8B垂直起降攻擊機,由美國麥道公司(現併入波音公司)和英國宇航公司聯合研製,1983年開始服役。機體製造工作的60%由麥克唐納·道格拉斯公司承擔,其餘40%由英國航宇公司承擔。對於西班牙、義大利等其他國家的訂貨,麥克唐納·道格拉斯公司將負責飛機生產工作量的75%,英國航宇公司負責25%。雙方分別負責各自分工機身段內的系統及其安裝。
  英國航宇公司負責製造所有飛機的噴氣輔助操縱系統,並負責英國皇家空軍訂購飛機的總裝。麥克唐納·道格拉斯公司負責美國海軍陸戰隊和西班牙訂購飛機的總裝工作。按計劃在生產高峰期美國每月生產4架,英國2架。所用發動機為F402-RR-406型(「飛馬」Mk105),是「飛馬」II型的改型,其發動機壽命大大延長並降低了平時飛行的成本。新發動機的推力增加13.3千牛(1357公斤)。普拉特·惠特尼公司分擔發動機製造工作量的25%(按價格計算);其餘部分由羅爾斯·羅伊斯公司承擔。1991財年,AV-8B的單機出廠價為1959萬美元,GR.Mk5型單機出廠價約為2300萬美元。
  頭6架AV-8B是由AV-8A改裝而來的,經試驗定型后,投入批量生產。AV-8B型根據美軍具體需求進行了深入的改進。主要改進包括改進座艙蓋,使用了視野良好的水滴形艙蓋;更新了電子設備。有七個外掛掛架,可掛AIM-9M「響尾蛇」近距空空導彈、AGM-65「小牛」反坦克導彈、普通炸彈、火箭彈等。AV-8B初始造價為2370萬美元,貴得可以。AV-8B有一種教練機改型TAV-8B。
  AV-8B在機體結構上採用了碳纖維複合材料製造的機翼、機身部件及尾翼,採用超臨界翼型,加裝升力輔助裝置。該裝置由裝在機身上或裝在機炮艙下的整流片及艙前的可收放式擋板組成,可以在垂直起飛時增大升力。加大了機翼后緣襟翼和下傾副翼,前機身和座艙採用新的設計。重新設計發動機進氣道,垂直起飛和短距起飛時發動機推力得到加大,巡航飛行的效率提高。電子設備加裝了休斯飛機公司的角速度轟炸裝置。此外,英國航宇公司曾為英國「鷂」式的「大翼鷂」改進型設計了前緣邊條,AV-8B採用了這一設計,但邊條大小隻有原設計的64%。這一改進使AV-8B的瞬時盤旋能力大大改善,增強了空戰格鬥能力。由於改進使重量增加,同時增加了外掛載荷,起落架進行了加強。
  AV-8B採用一台羅耳斯·羅伊斯公司的「飛馬」11-21(F402-RR-406)推力轉向渦扇發動機,推力95.86千牛(9775千克)。1986年後半年,開始加裝余度數字式發動機控制系統,以機械控制作為備份。該發動機採用無切口式前噴管,進氣道唇口成橢圓形。前緣進行了加固以防鳥撞,設有單排輔助進氣門。機翼中設有整體油箱;內部總裝油量4163升。裝有可收放式空中受油桿。垂尾根部設有機背進氣口,供設備艙冷卻系統之用。后機身下部有腹鰭。垂直起飛時最大有效載荷約3062千克,可帶燃油、武器和彈藥,以及供發動機噴水時使用的水。短距起飛時最大有效載荷7710千克。
  AV-8B的機載設備比「鷂」和AV-8A有很大改進。包括兩台柯林斯公司的RT-1250A/ARC超高頻/甚高頻通信電台,R-1379B/ARA-63全天候著陸接收機,RT-1159A/ARN-118塔康,RT-1015A/APN-194(V)雷達高度表,霍尼韋爾公司的CV-3736/A通信/導航/識別數據轉換器,本迪克斯公司RT-1157/APX-100敵我識別器,利頓公司的AN/ASN-130A慣性導航系統,加雷特航空研究公司CP-1471/A數字式大氣數據計算機,史密斯工業公司SU-128/A雙層玻璃平視顯示儀和CP-1450/A顯示計算機,凱撒公司的IP-1318/A數字式陰極射線管顯示指示器,費倫第公司的地圖顯示器。
  此外,還包括利頓公司的AN/ALR-67(V)2前/后視雷達警戒接收機,及古德伊爾公司的箔條彈/紅外曳光彈投放器(裝在機身後部下方)。休斯飛機公司的AN/ASB-19(V)2角速度轟炸系統裝在飛機頭部(有電視和激光目標搜索/跟蹤系統)。該系統與CP-1429/AYK-14(V)飛行任務計算機、利爾·西格勒公司的AN/AYQ-13外掛管理系統、顯示器計算機和與之相聯的座艙顯示器、平視顯示器及數字式顯示指示器共同工作。與噴氣反作用操縱系統相聯共同控制飛行的霍尼韋爾公司的AN/ASW-46(V)2增穩及飛行高度保持系統目前正在進行增加處理大迎角狀態能力的改進工作。機上設有備用機械儀錶。
  上述設備充分體現了美國在航空電子作戰設備上的領先地位,使得AV-8B的作戰能力遠優於早期的「鷂」,也使得AV-8B的改型不久就返銷英國。
  AV-8B取代了美海軍陸戰隊的A-4「天鷹」(Skyhawk)攻擊機,使得美陸戰隊擁有了自己的第一種空中近距支援機種。AV-8B在海灣戰爭執行了多架次任務,擊毀敵方大量目標,但也是盟軍損失較多的機種。這主要因為該機的主要任務是低空轟炸,因此頻頻遭敵高炮火力打擊。當時AV-8B布置在距離科威特海岸不足100千米的戰艦上,是美軍最接近敵防線的攻擊機,一共出動了3380架次、4083飛行小時,一直保持90%的出擊成功率。
  AV-8B最新改進型「鷂II+」96年服役,裝備了F/A-18使用的APG65攻擊雷達。最上面的圖片就是一架「鷂II+」,大家可以對比一下其他照片,機頭上的光學感測器已經不見了,變成了整體的機頭雷達整流罩。由於加裝了攻擊雷達,使得在惡劣氣候和夜暗中的戰鬥力大大跳高。「鷂II+」採用英國羅爾斯羅伊斯公司(即勞斯來斯轎車原來的生產商,現羅羅公司已經將轎車分部賣給了BMW寶馬公司,專心做航空發動機)的F402-RR-408發動機。最上圖中發動機氣流使得後面的景物都看不清了,可見氣流的灼熱。
  固定武器為一門載彈300發的GAU-12U 25mm五管加特林機關炮,安裝在機腹兩個GAU-12/U吊艙內,常用彈種為PGU-32半穿甲高爆彈藥(右圖)。該吊艙採用保形設計,同時合理的遮蔽了噴口和進氣口,避免了噴氣導入進氣口中。該機炮吊艙系由美國原通用電氣公司、現洛克希德-馬丁軍械繫統公司(Lockheed Martin Armament Systems)研製,用於對空對地攻擊。1980年在加州中國湖海軍武器中心進行試射,AV-8B以飛行速度926.6千米/小時,俯衝角5°,瞄準斜距610~1220米,共發射14000發炮彈,摧毀了美軍M47和蘇制T-62主戰坦克目標。進入美國海軍陸戰隊服役后,還向西班牙海軍出口。兩個吊艙分掛在機身下部左右兩側,右側吊艙內裝彈藥及其供彈系統,左側吊艙內裝一門5管25mm口徑GAU-12/U加特林炮及其氣壓傳動裝置、炮口燃氣偏轉器和後座轉接支架。採用閉環無鏈供彈系統,300發炮彈分層排列,通過輸彈道進入左側吊艙機炮進彈口,與此同時,機炮射擊時抽出的彈殼或啞彈,則進入輸彈道,返回右側吊艙的彈箱內。彈殼留在吊艙內,既可使飛機橫向重心位置變化不大、保持飛機射擊時的穩定性,又可使彈殼不損傷飛機。傳動裝置為機炮射擊和供彈系統提供動力。機炮既可使用美國M790標準彈藥系列,包括訓練彈、爆炸燃燒彈、穿甲燃燒彈、脫殼穿甲彈等,還可使用25mm口徑歐洲標準彈藥系列。燃氣偏傳器使機炮射擊時產生的火藥氣體向吊艙下方排出,不致損傷機體和影響發動機工作。
  AV-8B配有前視光學計算機瞄準系統(LCOSS:lead computing optical sight system)。最新武器為「硫磺石」(brimstone)空對地反坦克導彈(下圖),實際上這是AH-64「阿帕奇」上常用的AGM114「海爾法」(HELLFIRE)反坦克導彈的改進型,採用毫米波主動制導技術,能在夜間和惡劣氣象下摧毀敵目標。由於不是使用光學或紅外製導,其頭部塗上了不透明的材料,當然對毫米波來說是「透明」的。最下圖是「硫磺石」掛載在AV-8B上的情況,可以看到一次可以掛載6個三聯裝掛架,共18枚。在這幅圖裡我們也可以看到AV-8B機頭的一些細節,包括光電觀瞄裝置,風向標似的機體姿態感測器,空中加油管,及各種大氣數據天線。
  AV-8B有多個外掛點。兩炮艙中間機身中心線處掛架可帶1個454千克重的外掛物。每側機翼下有3個外掛點,內側掛點可掛1個907千克外掛物,中間一個可掛454千克,外側1個可掛281千克。4個內側翼下掛架可以帶副油箱。AV-8B可採用武器的種類非常豐富。典型的武器外掛包括2或4枚AIM-9L「響尾蛇」、「魔術」或AGM-65E「幼畜」導彈;多達16顆的226.75千克普通炸彈;12束集束炸彈;10顆「寶石路」激光導引炸彈;8顆燃燒彈;10個火箭發射吊艙;6個箔條或紅外曳光彈吊艙;或(除了機身下邊炮艙外)2個翼下機炮吊艙。所有形式都符合ML Aviation BRU-36/A炸彈投放裝置標準。機身下中心線掛架可帶AN/ALQ-164防禦性電子干擾吊艙。2003年海軍陸戰隊開始為AV-8B裝備MK83型JDAM聯合直接攻擊彈藥。
  「鷂」是一種亞音速單座單發垂直/短距起落戰鬥機,是英國原霍克飛機公司(已併入英國航宇公司)和布里斯托爾航空發動機公司(已併入羅·羅公司)研製的世界上第一種實用型垂直/短距起落飛機,其主要使命是海上巡邏、艦隊防空、攻擊海上目標、偵察和反潛等。1966年8月「鷂」式原型機試飛,1969年4月開始裝備英國空軍。「鷂」式飛機採用帶下反角的后掠上單翼,一台「飛馬」發動機,機身前後有4個可旋轉0°~98.5°的噴氣口,提供垂直起落、過渡飛行和常規飛行所需的動升力和推力,機翼翼尖、機尾和機頭有噴氣反作用噴嘴,用於控制飛機的姿態和改善失速性能。「鷂」具有中低空性能好、機動靈活、分散配置、可隨同戰線迅速轉移等特點。其最大缺點是垂直起飛時航程和活動半徑小、載彈量小並且陸上使用時後勤保障困難。
  可分為三個系列:第一個系列是對地攻擊型,包括「鷂」GRMK1、GRMK1A和GRMK3,1969年4月開始裝備部隊。第二個系列是雙座教練型,包括「鷂」TMK2、TMK2A、TMK4、TMK4A和TMK8N等型別,1970年7月開始投入使用。第三個系列是海軍型和出口型,包括「鷂」MK50、GRMK5、MK52、MK54、MK55、MK60以及「海鷂」FRSMK1和FRSMK2等。其中主要型別有:「鷂」MK50是為美國海軍陸戰隊生產的單座直接空中支援和偵察型戰鬥機,美國海軍編號為AV-8A,1971年開始交付,至1977年全部交付完畢。GRMK5是MK50的改進型,美國海軍陸戰隊編號為AV-8B。
  武器裝備:典型帶彈方案為一對30毫米「阿登」機炮艙,三顆454千克炸彈,一對「馬特拉」155火箭發射筒,以及「響尾蛇」空空導彈等。
  尺寸數據:翼展7.70米,機長13.89米,機高3.45米,機翼面積18.68平方米,展弦比3.175,機翼後掠角(1/4弦線處)34°。
  重量數據:空重5580千克,最大起飛重量11340千克。
  性能數據:最大平飛速度1186千米/小時(高度300米),海平面最大爬升率180米/秒,實用升限15240米,作戰半徑垂直起落時92千米、短距滑跑時418千米,轉場航程(帶四個副油箱)3300千米
  意外事故:
  1998年春天一個晴朗的上午,美國海軍陸戰隊飛行員彼德·揚特駕駛一架鷂式戰鬥機飛上了藍天。當飛機爬升到14500英尺的高度時,發動機突然熄火。揚特兩次試圖重新點火,但它一點兒反應也沒有。
  「飛機失去控制!」他通過無線電冷靜地向地面報告。「發動機熄火,沒有反應。我準備跳傘!」接著他拉動了彈射桿。揚特立刻被彈出座艙。當降落傘在他頭頂打開時,它的兩根背帶猛地抽到了他的頭盔上。這名42歲的陸戰隊中校、兩個女兒的父親,由於頸部折斷當場死亡。
  時常發生機毀人亡的事故,AV—8A多半意外墜毀
  揚特並不是第一個因為鷂式戰鬥機失事而喪命的飛行員。自從美國海軍陸戰隊1971年從英國引進這種飛機以來,它在非作戰情況下共發生了300多起事故和900多起險情,導致45名飛行員送命。這些人大多都是優秀飛行員,他們有的是剛剛走出航校大門的高才生,有的是陸戰隊重點培養的中堅力量。
  按照美國軍方制定的衡量飛行安全的標準———每10萬飛行小時重大事故(也稱A級事故,指導致人員死亡或永久受傷,或財產損失超過100萬美元的事故)率,第一種鷂式飛機(AV—8A)的A級事故率之高簡直稱得上是天文數字———31.77起/10萬飛行小時。20世紀70年代中期,由於某鷂式中隊接連發生機毀人亡的事故,中隊飛行員乾脆給這種飛機取了個「寡婦製造者」的綽號,結果它一直流傳至今。據統計,AV—8A一半多在事故中墜毀。
  20世紀80年代中期,陸戰隊開始用安全係數更高、作戰能力更強的AV—8B取代AV—8A。但是截止到1996年,新型鷂式戰鬥機也摔毀了近1/4。AV—8B的平均事故率是11.44起/10萬飛行小時,比同期其它軍種攻擊機或戰鬥機的事故率總和還要高。此間,由鷂式飛機失事所導致的直接經濟損失超過了18億美元。2001年似乎是鷂式飛機的「安全年」,它創下了有史以來最低的A級事故率———2.74起/10萬飛行小時。但截止到10月1日,鷂式戰鬥機2002年的A級事故率又重新升到9.66起/10萬飛行小時。
  在鷂式飛機的老家英國,它們在安全方面的糟糕表現與美國相比甚至有過之而無不及。也許是鷂式太能「索命」,連一向以拾美軍破爛為榮的台灣都不敢碰它。
  操作複雜,發動機熄火,控制桿卡住,設計缺陷多
  由於鷂式飛機使用了獨特的空氣動力原理,因此駕駛它對飛行員也就提出了特殊的挑戰。普通噴氣式戰鬥機只有起飛和降落兩種操作模式,而鷂式飛行員則需掌握四種基本的起降方法。除了節流閥、控制桿和方向舵踏板以外,他還必須控制好四個旋轉式噴氣管,以確保飛機得到所需要的升力或降力。在垂直飛行時,他還要密切注意風向。如果在夜間或航行中的軍艦甲板上起降,飛行員需要考慮的因素就更多了。
  如此複雜的操作需要飛行員進行高強度的訓練,但是由於這種飛機故障頻繁,經常被停飛,因此飛行員只能在模擬器上練習。由於訓練時間不足,飛行員在飛行時很容易發生誤操作,這也是導致鷂式頻頻墜機的一個重要原因。
  此外,鷂式從頭到腳都是毛病,發動機熄火、壓縮機葉片出現裂紋、控制桿被卡住、副翼擺動失靈、導向輪自己滑出跑道等,這些故障都發生過。用一位飛行員的話來說就是,「你能想象到的故障會發生,想象不到的故障也會發生」。但最要命的還是陸戰隊在排除這些故障中表現出的不負責任的遲緩。
  1986年,一位飛行員就發現副翼擺動失靈,可直到去年才真正排除這一隱患。此外,鷂式戰鬥機彈射座椅以及發動機上的設計缺陷,也是拖了多年之後才得到糾正的。
  此外,鷂式飛機還很難「伺候」。如果更換它的發動機,平均需要550工時,而對F/A—18做這項工作則只需9小時。鷂式每上天一小時,平均需要25小時的地面維護,這相當於F/A—18的2—5倍。
  曾被視為「技術奇迹」,被指望成為陸戰隊的空中支柱
  儘管鷂式飛機的安全記錄十分惡劣,但陸戰隊卻一直對它寄予厚望,希望它能成為「有陸戰隊特色的空中力量」的支柱。
  在第二次世界大戰中,美國海軍陸戰隊在南太平洋的瓜達康納爾島經歷了最慘烈的戰鬥。在戰鬥的緊要關頭,美國海軍出於本軍種的作戰需要還撤走了對陸戰隊的空中掩護。結果此次戰鬥中,共有1000多名美軍陸戰隊員送了命。
  從那場戰役之後,陸戰隊就發誓建立一支屬於自己的空中力量。1957年,當時的陸戰隊總司令提出一個大膽設想:成立一支既能像直升機那樣垂直起降又具備固定翼飛機航程和速度的新型戰鬥機部隊。這個設想直到1968年陸戰隊在英國一個航展上第一次見到鷂式戰鬥機后才開始付諸實踐。據當時參加航展的陸戰隊上校托馬斯·米勒回憶說,「我對它一見鍾情。它的兩個機翼可以向後向下折起,4個噴管噴出的熱空氣可以提供23800磅的推力,使整個飛機能夠從地上升起,進入盤旋狀態,然後再飛向遠方。這簡直是一個技術奇迹」。
  陸戰隊如願以償,1971年向英國購買了第一批鷂式戰鬥機。在此後的31年裡,共購買了397架,儘管已經停產,但陸戰隊目前還裝備著154架鷂式戰鬥機,它們還將服役13—17年。
  無論續航能力還是目標定位能力,鷂式都已經落伍
  雖然被陸戰隊寄予厚望,但「鷂」本身的設計缺陷就決定了它在戰場上不會有太大的出息。噴管噴出的氣體溫度過高,容易損壞跑道,而強大的吸氣又容易吸進小鵝卵石等雜物,對發動機造成破壞。此外「鷂」的自重不能太大,否則無法垂直起降,這就限制了它的載油量,從而進一步限制它的航程和其它負載。它的最大外部負載只有9000磅,與此相比,F/A—18的負載為1.55萬磅。為了減輕重量,「鷂」的油箱沒有加裝防護裝甲,油箱里沒有阻燃泡沫,也沒有加襯能夠自我密封的隔膜(這種隔膜可以堵住被子彈射穿的窟窿),這些省略降低了它的戰場生存性。但鷂式戰鬥機最致命的軟肋還是它的噴氣管。出於平衡的考慮,它產生推力最強、同時也是溫度最高的噴管位於機身中央,而其它飛機的最熱點則在機尾附近。所以一旦被熱尋的導彈擊中,鷂式飛機受的傷將更加致命。
  這點擔心已經在1991年海灣戰爭中得到了證實。在那場戰爭中,陸戰隊共有7架鷂式戰鬥機被伊軍炮火命中。根據美軍的戰後評估,鷂式戰鬥機的戰損率為每出擊1000架次損失1.5架飛機,而陸戰隊的主力戰鬥機F/A—18則毫髮無損。在去年的阿富汗戰爭中,鷂式戰鬥機由於缺少一種激光瞄準系統,因此作戰時只能由其它飛機提供定位。結果在去年11、12兩個月,「鷂」參戰最繁忙的階段,它們也不過出動342架次,扔下了161顆炸彈。
  「戰略與國際研究中心」的分析家安東尼·科德斯曼在一篇文章中指出,「鷂式戰鬥機以往擔負的緊密空中支援的任務已經發生了變化,在阿富汗戰場上,緊密空中支援就意味著B—52在3萬英尺的高空投下激光制導炸彈。此外,裝備著獄火式導彈的捕食者無人機也能夠執行鷂式的任務。AV—8B無論在續航能力、戰鬥負載、戰場生存,還是在目標定位、通信能力上都已經落伍了。它之所以能夠參戰,無非是五角大樓想給每個人一個上場機會罷了」。
  鷂式戰鬥機在影視中的展現
  鷂式戰鬥機曾在《真實的謊言》中出現過,讓人們了解了鷂式戰鬥機。
  馬島神威
  在1982年的英阿馬島之戰中,鷂式戰鬥機首次參戰執行截擊任務,就在空戰中擊落了對方16架飛機,從而一舉成名。

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