![]() 很少有人知道,在我們今天所熟知的“鷂”家族誕生之前,曾經有另一種戰機被賦予“鷂”這個名字。它是那個極富創造力和雄心壯志的年代的產物。它是英國下一代戰斗機計劃GOR345自始至終的主角。它曾在北約NBMR-3(AC.169a)選型中一舉奪魁,但由于技術條件和各種因素的限制,它最終和同時代的大多數飛機一樣消失在歷史長河中,而將名字留給了另一個傳奇。 它就是曾被皇家空軍寄予厚望的超音速垂直起降戰斗機P.1154。 目標:超音速 在20世紀50年代末發布的裝備需求中,包括英國的GOR345和北約的GOR-2并沒有有關超音速的要求。軍方需要的只是一架可以遂行小規模核突擊的亞音速攻擊機。就這個要求而言,P.1127(或其改型)是完全可以勝任的。但不幸的是,軍方的進一步研究表明以P.1127為基礎的攻擊機,其航程——載荷性能不盡如人意,更為嚴重的是這種亞音速攻擊機在蘇聯的超音速截擊機面前是相當脆弱的。 ![]() 基于這個原因,在1961年初霍克公司就已經很清楚,英國空軍不會為一線部隊訂購哪怕一架P.1127,因為即使是最新改型也無法實現超音速的要求。唯一的辦法是另起爐灶。在這一背景下,拉爾夫·胡樸爾以P.1127為基礎,勾勒出一架加長機身、超音速飛機的草圖,即P.1150。一個關鍵的區別是在前噴管上增加了燃燒室,燃油在此燃燒以提供額外推力。這就是所謂的增壓室燃燒技術(PCB),并且布里斯托爾公司已經建議將其用于福克公司和共和公司聯合研制的BS.100發動機上。 霍克公司設計新的P.1150明顯是為了滿足英國空軍GOR345的要求。不過,霍克對于向潛在客戶推銷P.1150并不怎么熱心,因為這很可能使原本對P.1127有興趣的客戶會將注意力很快轉移到P.1150上面來,這樣原來在P.1127上所作的努力基本上就算白費了。 ![]() 促使霍克公司展開超音速垂直起降戰斗機設計的動力來自北約。 1961年中,幾經修改的NBMR-3(AC169a)計劃明確要求研制一種垂直/短距起降的超音速攻擊戰斗機。8月霍克公司收到了相關的設計規范。規范明確提出這是一型M2一級的單座戰斗轟炸機,可以執行對地攻擊、偵察和截擊任務,以低——低任務剖面、載彈910千克、巡航馬赫數0.92時,作戰半徑達250海里。實際上,要求設計的就是一種F-104G的后繼機。 ![]() 當時北約大量裝備的F-104G戰斗機 為北約盟國提供一種通用戰斗機的前景吸引了西歐和美國的大多數主要飛機生產廠商。為了參與這場當時最大規模的國際飛機項目競爭,霍克公司推出了采用布里斯托爾公司BS.100/9發動機的P.1150/3方案。很快,該方案被重新命名為P.1154。1962年1月霍克正式以P.1154名稱參與NBMR-3項目競爭。 當時一共有4種戰機——達索公司“幻影”Ⅲ-V、福克-共和的D.24同盟、BAC584以及霍克公司P.1154參與了競爭。競爭的結果于5月公布。P.1154擁有技術優勢,而“幻影”Ⅲ-V則在工業合作條件上更勝一籌,因此這兩架飛機被看成了共同的勝利者。由于北約沒有資金進行任何一種飛機的全面研制,只能等待各成員國繼續其自己的發展計劃。不過P.1154實際上得到了北約的部分資助——為“飛馬”和BS發動機開發PCB技術的資金有50%是北約提供的。 ![]() ![]() 一機兩型 此時的英國為競爭的勝利所鼓舞,政府和海、空軍眼前似乎都是一片光明。皇家空軍認為,NBRM-3的最終結果將會使空軍獲得一種可以在1968年前服役的現代化攻擊機,以取代早已過時的霍克“獵人”式戰斗機。皇家海軍此時也在尋找能夠在1970年前服役的“海雌狐”戰斗機的后繼機,P.1154似乎是個不錯的選擇。航空部則認為既然兩個軍種都在尋求新的戰斗機,也許P.1154能夠同時滿足兩個軍種的要求?如果能夠藉此打破NBRM-3的僵局,并將P.1154推銷給北約盟國就更加理想了。 ![]() 于是,1962年4月為滿足海、空軍新型戰斗機研制要求而制定的OR356/AW406聯合需求發往霍克公司。后來的事實證明,這完全是航空部一廂情愿的產物。海軍需要的是一種雙座艦載截擊機,而空軍要求的幾乎完全是NBRM-3的翻版,兩者差異甚大。對海軍而言,采用聯合發展策略,可以節省高達15億英鎊,這足以購下一艘航空母艦了,同時還可減少公眾對海軍的指責。同樣,對霍克董事會(包括悉尼·凱姆在內)而言,能夠同時為兩個軍種提供通用戰斗機的前景是相當誘人的,訂單顯然要大得多。在利益因素驅動下,霍克董事會至少是在主觀上忽略了海、空軍不同要求所帶來的技術障礙。 在這種情況下,霍克公司的設計人員開始了將P.1154轉變為一種通用戰斗機的歷程。1962年8月霍克公司發布的第一份研究報告表明,P.1154的海軍型和空軍型有80%的通用性。但好景不長,在1963年5月該公司再度發布的研究報告中,形勢完全顛倒過來——P.1154兩種型別的通用性只有20%! ![]() 如此巨大的差異主要是由于海軍的要求導致的。在海軍的AW406需求中,堅決要求這種飛機采用雙座布局,裝備大型截擊雷達,并采用二波系超音速進氣道以便在高空達到馬赫數2的速度。這些要求導致飛機重量大幅增加,從而迫使霍克修改機翼設計,加大面積。此外,P.1154原來的自行車式起落架并不適合航母彈射器的要求,因此也必須重新設計新的起落架。 這時候羅一羅公司也進來攪局。他們提出改進斯貝發動機,采用矢量推力和PCB技術,從而使P.1154海軍型可以改變為裝兩臺斯貝發動機的雙發構型,而不是原來裝一臺BS.100發動機的構型。當然,雙發布局更對海軍胃口,但這無異于加劇了空軍和海軍之間不同需求的矛盾。 盡管海軍型P.1154問題不斷,空軍型的研制卻一直在有條不紊地進行著,因為它基本上就是當初為NBRM一3準備的方案。當海軍型的圖紙還在不斷修改時,空軍型已進入詳細設計,并開始制造全尺寸模型了。 到了1963年6月,形勢已經非常清楚,P.1154的兩個型別發展成了兩種完全不同的飛機——機身、航電設備、機載系統幾乎無一相同。這樣,聯合發展的意義已經完全失去了。為此,國防政策委員會要求重新設計P.1154的通用系統部分,并匆忙發布了有關的指導手冊,但這只是官僚們的天真想法。手冊中的要求是海軍和空軍根本無法接受的——海軍被要求取消超音速進氣道和后座飛行員,空軍則不得不在它的飛機上保留毫無用處的機翼折疊系統和著艦鉤。折中的結果是雙方都得不到滿足。這樣設計出來的P.1154不過是個四不像的怪物。 此時P.1154項目已經到了十分危險的臨界點,面臨著全面下馬的命運。從1963年11月到1964年1月間政府和海、空軍進行了大量的研究以找到走出當前困境的辦法,其中包括改造P.1127以滿足空軍需要、研制P.1154海軍型以滿足海軍要求的提議。終于,1964年2月英國政府作出決定:海軍將采購換裝斯貝發動機的美國麥克唐納公司的F-4'鬼怪”Ⅱ戰斗機作為下一代艦載戰斗機;空軍則繼續發展P.1154,而不用再考慮海軍的任何要求了。看起來,這是解決兩個軍種需求矛盾最廉價的方法。 ![]() 一帆風順 浪費了兩年寶貴光陰之后,霍克公司終于可以將全部注意力放在確定的目標,即空軍需要的單座超音速戰斗轟炸機上。曾經混亂而不切實際的一切——飛機研制費用、生產計劃、改型機的試飛計劃……等等現在似乎都明確下來了。皇家空軍和霍克公司都相信排除了通用性要求的干擾,P.1154的進度現在可以開上快車道了。一架真正的P.1154將很快離開制圖板,出現在當斯福德的跑道上。 現在P.1154交由霍克·布萊克本分部負責。約翰·福茲任總設計師,總工程師是巴里·萊特(他曾擔任海軍“掠奪者”攻擊機的總設計師)。這個安排并非無意——事實上,1963年組建布萊克本分部時就考慮到,希望P.1154能夠吸取“掠奪者”攻擊機武器系統開發的經驗。鑒于“掠奪者”的成功,它的發展道路是值得P.1154借鑒的。為了避免TSR.2費用超支和進度拖延的問題,在航空部的干預下,霍克指定了計劃總監,以全方位掌握計劃狀態;同時還引入了計劃評估與技術審查(PERP)管理系統。總之,到了1964年初霍克為P.1154進行的工程準備基本就緒。 ![]() 恰在此時,皇家空軍修改了它的要求。除了垂直/短距起降和超音速能力外,要求簡化飛機設計,以加快進度和節省開支。這倒不是什么大問題。這些要求基本上也就是NBRM-3的要求,所以對霍克公司而言,除了注意簡化設計外,對研制進度沒有多大負面影響。根據簡單化的要求,原來準備使用的數字式計算機被取消了,代之以模擬式導航/攻擊系統,因為后者造價要便宜20%。原計劃裝備的AS.30、“小斗犬”、AJ168電視制導導彈等也在年內取消。實際上,對P.1154的要求已經從最初的具有完整核攻擊能力下降到只要求該機具備簡單攻擊能力。 1964年4月皇家空軍發布了修改版OR356。而此時霍克公司已在生產設備夾具和部分飛機部件了。P.1154工程樣機很快就可以出廠。8月霍克公司向航空部呈交了生產8架原型機的詳細計劃。在獲得生產許可(ITP)后,2年內第一架P.1154進行首飛,5年內具備初始作戰能力。10月航空部批準了該計劃。同時鑒于一切工作準備已經就緒,ITP被視作已于7月發布。 ![]() ![]() ![]() 正在組裝的P.1154機身組件 羅-羅公司獲得900萬英鎊資金用于改進BS.100發動機和改造發動機空中試車臺(由“火神”B.1A轟炸機改裝而來)。兩架“獵人”式戰斗機被改裝作為導航/攻擊系統試驗平臺,并被重新命名為HS.1172。霍克公司則與航空部探討一些細節問題。其中最重要的是雷達和慣導/攻擊系統的采購問題。這兩個子系統本來是給費倫第公司的,但航空部一直拒絕與該公司簽署合同。因為該公司在“警犬”導彈系統中獲取了超額利潤后,航空部要求它先返還這筆錢再談P.1154的合同。而這對霍克公司而言簡直是無妄之災,因為這很可能導致P.1154武器系統進度嚴重拖延達18個月! ![]() 與此同時,皇家空軍正在修訂P.1154的部署計劃,并為它選擇了響亮的名字“鷂”!根據該計劃,皇家空軍將裝備8個中隊——本土、德國、中東及遠東各2個。該機將可以在主要和前進基地進行操作,在降低任務能力的前提下,也可以利用無支援的前進基地作戰。該機的主要起降模式采用短距起飛/垂直降落,以減少高溫氣流對地面的燒蝕,同時也可減小熱空氣的再吸入問題,增加發動機功率,增大有效載荷。 這一套技術實際上是1964~1965年間“茶隼”進行三國聯合試驗時研究出來的。該機還專門設計了可拆卸的“轉場翼尖”,以增大翼展、減小誘導阻力,從而提高航程。這一技術在P.1154下馬后一直保留下來,并用在另一只“鷂”上。有些出人意料的是,雖然海軍不再參與這一項目,但P.1154仍然具有在海軍現役航母上起降的能力,因為它的機頭雷達罩可以折疊,以適應升降機尺寸的要求。 ![]() 1964年10月,皇家空軍又發出新的需求(ASR382),要求研制P.1154的雙座教練型。為此,霍克公司加長了前后機身,將座艙改為串列雙座布局,通過將部分航電布置到后設備艙,并將機內載油量減少到5337升,飛機的重心基本保持不變。 設計特點和性能 1964年10月SH2500設計規范手冊發布。這基本上是1964年以前工作的一次總結,所有在此前已確定的設計和操作特點都以手冊的形式清楚地表達出來。根據手冊,P.1154機長17.526米,翼展8.636米,翼面積25米3,機翼采用尖峰翼型,前緣后掠角41.2°;機體采用了鋁合金和鈦合金結構,并廣泛應用化學銑切、整體制造以及蜂窩結構技術,以減輕結構重量;機體最大可用過載+7.5g/-3g.疲勞壽命達3000小時。 為了應付低空飛行的鳥撞問題,該機風擋和機翼前緣均經過加強,可以承受一只5千克重的鳥以600節速度的撞擊。起落架雖然仍采用自行車式,但結構經過加強,并采用了低壓輪胎,可承受最大3米/秒的下沉率。經過改進設計,護翼輪也承受一部分飛機重量,以保證地面滑行時的穩定性。 P.1154的發動機采用布里斯托爾BS.100/8。它是那個時代西方世界中推力最大的發動機。發動機安裝在飛機重心附近,可通過機身下部的大型維護艙門拆裝。發動機的控制系統為有限權限電子控制系統,在當時來說是相當先進的。前噴管采用最新的PCB技術,取代了原來的變截面噴管。由于PCB的作用,前噴管氣流最大溫度可達1130℃;而后噴管氣流的最大溫度為730℃。該發動機還采用了水一乙醇噴射系統,用于在高溫或高空條件下增大發動機推力。 ![]() 在關閉PCB的情況下,發動機最大推力為116.5千牛;打開PCB時,設計指標是150.7千牛,但在一次臺架試車中,BS.100/8曾在20秒內達到了驚人的159.6千牛。空氣流量222千克/秒,涵道比0.9,增壓比11.45。當發動機推力為64千牛時,燃油消耗率最小(60克/牛·小時);而當發動機在最大推力狀態工作時,耗油率兩倍于這個數字。 為了減小技術和財政風險,和之前采用全新設計的BS100/9相比,BS100/8借用了“奧林巴斯”B.O1.22發動機的高壓壓氣機,而環形燃燒室和4級鈦合金風扇則是由“飛馬”5發動機放大而來。為了滿足發動機在疏散基地啟動和慢車待機的需要,飛機加裝了燃起渦輪起動機/輔助動力組件(APU)。 ![]() P.1154采用了唇口可調的變截面超音速進氣道,以便在所有條件下都能獲得比較好的總壓恢復系數。在唇口稍后位置有吸入時輔助進氣門,可以在低速時增大空氣流量。前機身腹部裝有一塊大型減速板,起降時張開,以阻礙燃氣流自由流動,緩解燃氣再吸入問題。 ![]() P.1154內部載油量為5910升。設計空重9.117噸,短距滑跑起飛時最大起飛重量18.167噸。機翼下各有兩個掛點,承載能力分別為907千克和453.6千克。機身下部還有3個掛點,但不能同時使用,其中機身中線掛點承載能力為907千克,2個機身外側掛點承載453.6千克。全機最大載彈量為3.6288噸。戰斗構型時,P.1154通常在內側掛架掛2個1364升的副油箱,而在轉場構型時則改掛2個1819升副油箱,并在腹部加掛1個909.4升副油箱。此外,P.1154還設計有可拆卸式空中受油管,位于右側進氣道上方。 P.1154采用了雙余度全權限飛控系統,在低速條件下配合反作用力控制系統進行姿態控制。飛機上還安裝了自動穩定系統和簡單自動駕駛儀。后機身內裝有應急沖壓渦輪,當發動機失效時伸出,為飛機提供后備電力,并維持液壓系統壓力。機尾裝有攔阻鉤,最大承受過載1.5g,用于飛機緊急迫降時攔停飛機。 ![]() 執行對地攻擊任務時,P.1154可攜帶450千克低阻延發炸彈、集束炸彈和凝固汽油彈;執行防區外攻擊任務時則可攜帶SNEB火箭彈、AJ.168反輻射導彈;執行對空任務時,主要攜帶4枚“紅頭”空空導彈,并可在機身下掛載50.8毫米火箭彈或30毫米”阿登”機炮吊艙作為輔助武器;執行偵察任務時,則攜帶內置光學偵察相機、側視雷達等設備的偵察吊艙。 在P.1154機頭內裝有1臺單脈沖雷達,可以對地(海)面和空中目標測距,并通過平顯提供地形回避信息。通過與慣導系統、大氣數據計算機和移動地圖系統交聯,該雷達可引導飛行員實施低空精確攻擊。由于要進行低空大速度飛行,飛機風擋采用整體式結構,以改善前方視界。飛行員配備了馬丁·貝克“零一零”彈射座椅,允許飛行員在P.1154所有空速范圍內逃生。 在典型攻擊任務條件下(海平面大氣溫度15℃,載彈907千克),短距滑跑起飛(地面滑跑15.24米),低一低飛行剖面,巡航馬赫數0.92,P.1154作戰半徑為210海里。如果滑跑距離增加到67米,機內滿油,則作戰半徑可達280海里;如果攜帶副油箱,則作戰半徑可達405海里;如果在特定環境中使用水-乙醇噴射系統,飛機作戰半徑還可能增大25海里。當執行戰斗空中巡邏任務時,攜帶2枚“紅頭“導彈,機內滿油,P.1154可在具基地100海里處巡邏160分鐘。 ![]() 開加力時,P.1154高空最大馬赫數可達1.7,海平面馬赫數1.13。如果不開加力,在掛2枚“紅頭”的情況下,P.1154仍可達到M1.1的速度,從而為執行對空攔截任務提供了更大的速度優勢。 結局 皇家空軍計劃采購25架教練型和157架單座戰斗型,總開發費用預計1.7億~2億英鎊,其中1000萬英鎊是為開發教練型增加的。單座型單價100萬英鎊,雙座型則為120萬英鎊。1964年11月英國武器發展委員會最后批準了上述預算。 ![]() 然而,就在此時工黨政府上臺。該屆政府以致力于削減國防預算而著稱。首當其沖的就是空軍,因為空軍裝備研制費用一直居高不下,而且當時正在同時進行TSR.2和P.1154兩個作戰飛機項目。然而對皇家空軍而言,TSR.2是不可放棄的。這種大型攻擊機是它證明自己存在的必要性、和皇家海軍進行政治斗爭的主要籌碼。因此在政府的預算大斧已經高高舉起的情況下,皇家空軍只好作出丟卒保車的策略。毫無疑問,P.1154必然是被犧牲的那一個。 ![]() 1965年2月2日英國下院收到了關于取消P.1154項目的報告,主要理由是該機不能在1969年及時服役以取代“獵人”式戰斗機。這話不假,但所有人都知道這不過是個借口而已。因為皇家空軍已同意P.1154可遲至1970~1971年間服役,而“獵人”戰斗機也可服役到1972年,后來之所以一直強調1969年這個時間問題,只是為了讓霍克公司當替罪羊罷了。 幾年努力付諸東流,英國空軍和霍克公司都遭到沉重打擊。后來P.1154的角色由兩種飛機——裝斯貝發動機的F-4“鬼怪”II和P.1127/“茶隼”的改進型分擔。但無論怎么看,采購P.1127改進型的決定都像是對P.1154下馬的補償。 ![]() 到P.1154下馬為止,總共有超過5000人直接為P.1154項目工作,整個計劃耗費7.5萬個工時,耗資2500萬英鎊。有一種看法認為,就“鷂”在戰場和市場上的表現而言,如果性能更好的P.1154不下馬完全有理由獲得更大的成功。然而,持這種觀點的人似乎忘記了,所有有關P.1154的性能參數都不過是設計指標,即使和今天屬于第三代垂直/短距起降飛機的JSF相比也毫不遜色。P.1154真的能夠實現如此先進的指標嗎? 對于垂直起降飛機而言,最大的問題就是結構超重。當年英國航空部就認為P.1154可能超重達8%,而霍克則樂觀地認為超重可以限制在4%以下。果真如此嗎?隨著P.1154下馬,這個問題已經無從解答了。但我們知道,采用現代技術設計的F-35C(STOVL型)至今仍陷于結構超重的困境之中,進度嚴重受阻。有什么理由認為40年前的P.1154會比F-35C更好呢? 事實上,如果看看此后數十年間STOVL飛機的發展歷程,幾乎可以肯定,就算P.1154不死在政府的預算大斧下,遲早也會被技術上的局限性拖下馬來。就這點而言,對皇家空軍來說.P.1154計劃的取消也可以算是“塞翁失馬,焉知非福”。 ![]() 不管怎樣,P.1154可以算是那個年代英國航空工作者創造力和創新精神的一次集中體現。它的確代表了當時英國航空工業的最高水平。不以成敗論英雄,P.1154所取得的成就始終是值得后人尊重和欽佩的。 |
|