本文作者:大兵
本文为“幻影家族”系列第四篇,主要介绍幻影G系列的研发过程,兼谈可变后掠翼技术的优缺点。
幻影Ⅲ战斗机及其衍生型在市场上大获成功,但达索的设计师心中还是有一个痛点:三角翼虽然非常适合高速飞行,但也非常不适应低速!
更要命的是起降滑跑距离太长,这是客户反映最集中的问题。
▲看来幻影Ⅲ执着于加装火箭发动机也不完全是为了高空加速。
有没有一种兼顾高、低速性能的办法呢?当然有——可变后掠翼。
这种技术源自二战末期,德国梅塞施米特制造的P1101喷气机拥有三档可调的后掠翼角度,最初的目的是为了验证适合喷气机的最佳后掠角;战后美国人在此基础上制造了X5验证机,证实了可变后掠翼在技术上的可行性和优势。1964年,世界上第一种实用的可变后掠翼战机 F-111首飞,被誉为“60年代最先进的航空技术成果”,引来其他国家艳羡的目光。
▲在缴获 P1101(上)基础上, X5验证机(下)证明了可变后掠翼在改善不同速度下的飞行性能上确有优势。
▲F-111战斗轰炸机是第一种实用的可变后掠翼飞机,于1967年装备美军。
同样是在1964年,法国海军希望拥有一种可媲美空军“幻影”的高性能舰载机,而不是拿老旧的“军旗”装点他们的新航母。达索公司在当时正开发的幻影F2基础上引入了可变后掠翼设计,于次年提交了幻影G方案。而那时候法国和英国正在商讨合作的AFVG项目也是一种可变后掠翼的重型战机,幻影G方案的出现属于应景儿,得到了法国国防部的支持。
▲当时法国海军在航母上使用的“军旗”攻击机还是50年代设计制造的。
▲达索公司可变后掠翼设计的风洞模型测试影像。
▲英、法合作战斗机项目时的方案之一,注意这只是全尺寸模型没有进入实机制造阶段。
1967年5月,第一架幻影G样机完成,并在当年的巴黎航展上进行了静态展示。样机搭载的是一台斯奈克玛的“阿塔”9K涡喷发动机,机翼后掠角可在22-70度之间无极变动,并计划在生产型上换装美国普惠的TF30涡扇发动机。
▲首架幻影G原型机,注意这是一种单发双座的飞机。
其实当时英、法的合作项目因为各自需求的差异已经分道扬镳;法国海军也已经购买了42架美制的F-8E作为两艘“克莱蒙梭”级航母上的舰载机。
但可变后掠翼的技术前景确实诱人,而高傲的法国人也想拿出自己的成果证明法国的航空技术完全不输美、苏,于是空军接管了幻影G。
▲基于时间和成本上的考虑,法国海军最终还是选择了美制 F-8E作为航母舰载机。
按照法国空军的要求:幻影G将衍生出用于核攻击的双座G4型和兼顾截击机用途的G8多用途型;需求的增加,加上摆脱进口发动机依赖的愿望,幻影G由单发变成了双发,计划搭载斯奈克玛新一代的M53涡扇发动机。
1968年,双发双座的幻影G4完成了首飞,原型机上基于稳妥考虑使用的依旧是两台“阿塔”9K发动机。通过测试证明:可变后掠翼机构完全实用,一些预想的结构强度问题都可以解决。
▲最先完成的双座型幻影G4,已经变成了双发,尺寸明显“胖”了一圈。
但这个时候法国空军的想法变了,核攻击型的G4已经不需要了,已经试飞的两架原型机又被要求改造成多用途的G8。
这背后固然有法国军方核战略重心转移的原因,但也和60年代末法国国内经济增长放缓、国防开支缩减不无关系。法国空军也开始考虑像以色列那样,用一架飞机办好几架飞机的事儿,像G8这样的多用途重型战机还是有价值的。
▲双座型的G8是用G4的原型机改装的(其中一架在测试中坠毁),而单座型的那架G8才是真正原计划中的G8。
1971年,双座和单座布局的G8先后完成了首飞。其中单座型的那架换装了最新的M53涡扇发动机,在1972年的测试飞行中创造了2.35马赫的极速纪录,这是目前为止欧洲生产的军用飞机达到过的最大飞行速度!
▲创造速度纪录的幻影,比起双座型的臃肿,单座G8真的很漂亮!
经过测试, G8拥有良好的飞行性能,配合新一代的低空导航攻击系统拥有比现役“美洲虎”和幻影Ⅴ更好的突防能力;搭载汤姆逊公司的机载截击雷达和马特拉正在研制的“超530”中距空对空导弹,空战能力也应该不弱…
▲马特拉公司当时正在研发的“超530”中距空对空导弹属于“米卡”导弹之前的过渡型号,对比同时代的美、苏产品性能一般。
但1975年的法国国防预算中,还是砍掉了幻影G8,原因有二:
首先是可变后掠翼固有的缺点是结构复杂、增加了死重;作为像F-111这样的战斗轰炸机,这种缺点相对于它的优势是可以接受的,但对于G8这种强调空战性能截击机就有点得不偿失了。事实上在G8试飞的最后几年,达索也意识到这条路走偏了,又提出了改回固定翼 G8A方案,加上70年代中、后期空中机动理论的最新成果,幻影G8刚出生就有点“老了”!
▲可变后掠翼飞机虽然性能确实不错,但结构复杂、故障率高,像F-14这样的成功例子都是拿军费堆出来的。
其次是价格过于昂贵,改为固定翼的幻影G8A又雄心勃勃地追求3倍音速、3万米升限的性能。技术上能不能达到姑且不谈,预计单价已经比同期发展的幻影F1高出一倍还不止,且如此高性能的截击机并没有多大的市场需求。60年代的时候法国为了发展独立自主的核战略,已经投入了大量的军费用于核武器和核潜艇的开发,在银根紧缩、空军也有其他“幻影”可用的情况下,万能却又可有可无的G8就变得没那么重要了…
最后,法国人的可变后掠翼之梦只能化作遗憾了!
(未完待续)
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