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想不到!北歐一小國的雙三角翼戰鬥機居然能做眼鏡蛇機動

瑞典空軍航空委員會早在1949年就開始開始討論研製薩博-29“啤酒桶”戰鬥機的後繼機了, 當年10月就迫不及待待地與薩博公司簽訂了初步研究合同。

新的薩博-35戰鬥機專門被設計用於打擊高空高速轟炸機, 最後成為世界航空史上最獨特的戰鬥機之一。

瑞典空軍沒有對新戰鬥機的初步概念設置任何限制, 態度非常開放, 但規定了詳細的作戰性能要求, 例如要具有超音速能力, 能攔截高空轟炸機和戰鬥機, 並且在戰時能部署在只具備較短跑道和簡陋輔助設備的分散基地。 該機的重新加油裝彈的時間還要足夠短, 即使是緊急動員的兵員來操作也要控制在10分鐘以內。 因此, 薩博必須對與該機配套的加油裝彈設備進行重新設計, 使其更易於使用和學習。

新戰鬥機在設計中顯然要把超音速性能放在首位, 這是埃瑞克·布勞恩領導的薩博設計團隊要面對的主要問題。 當時世界各國在超音速飛機設計領域都沒什麼經驗或資料, 德國科學家在二戰期間提出的後掠翼和三角翼設計對薩博J 29和J 32專案給予了莫大幫助, 但這一次新機的最大速度要達到至少1.5馬赫, 跨越是如此之大, 並沒有現成經驗可以借鑒。

設計團隊決定採用兩條腿走路的辦法, 提出了1220的常規後掠翼和1250雙三角翼設計方案。

設計師們不僅要把戰鬥機的所有設備塞入適於高速飛行的細長機身, 同時還要保持合理的降落速度來讓降落滑跑距離足夠短。 隨著1250方案逐漸成形, 雙三角翼顯而易見能帶來更多優勢, 其後掠角和厚度都很大的內側機翼可用於容納起落架和油箱。 由於弦長較大, 所以機翼的展弦比仍很低, 具有非常低的阻力。 後掠角較小也較薄的外側機翼則能降低降落速度, 雙三角翼較低的整體阻力也足以保證飛機的超音速性能。 厚厚的內翼段機身還帶了第二個好處, 那就是與機身融合的整體結構使機身變得非常強壯。

在當時, 無尾三角翼飛機的研究在歐洲遭遇了一些挫折, 英國德哈威爾公司的三架DH108研究飛機在1946年和1950年間接連墜毀, 美國在1950年又墜毀了一架YB-49原型機。 但美國沒有放棄對這種佈局的持續研究, 終於在1953年, 在亞歷山大·利佩什博士的領導下, 康維爾公司研製出了三角翼的F-102“三角飛鏢”截擊機。

這位德國空氣動力學家自1920年以來就一直從事無尾三角翼飛機的研究, 而薩博在這方面只有少量從瑞士獲得的德國資料。 隨著研製工作的進行, 1250方案似乎成為滿足性能目標的唯一方案。

薩博設計師從從飛機的橫截面開始數學分析, 雖然還存在一些模糊的地方, 但已能充分證明無尾三角翼特別是雙三角翼的性能優勢。 但風洞和其他試驗只能預測這種先進非常規佈局的飛行特性, 薩博為了摸透決定製造一架70%比例的驗證機來收集資料。 該機被稱為薩博210, 其雙三角翼內翼段前緣後掠角76度, 外翼段降低到57度。

薩博210飛機於1952年1月21日在薩博首席試飛員本特·奧洛的駕駛下首飛成功,他評價該機具有出色的操控性。薩博210安裝一台476千克推力的阿姆斯壯·西德利“蝰蛇”渦噴發動機,雖然推力僅相當於全尺寸飛機的10%,但仍然把薩博210推進到了555公里/小時的可觀速度。薩博對該機進行了詳盡試飛,證明了雙三角翼具有令人驚訝的優良飛行特性,特別是降落階段。薩博210共飛行887架次,累計飛行286小時,該機在試飛期間接受了一系列修改以測試不同的機身設計特點,其中光發動機進氣口設計就達到三種之多,最後一種是分置與機身兩側的獨立橢圓形進氣口,該設計最終被全尺寸飛機採用。

薩博210也進行了外掛武器氣動測試,確保機翼掛架不會產生亂流或引發其他問題。綽號“小龍”(“Lilldraken)的薩博210充分證明了無尾雙三角翼佈局的前景,試飛中唯一發現的問題就是全尺寸飛機需要採用自動增穩裝置來降低飛行員的工作量,並要重新設計機鼻和進氣口。薩博210的成功促使航空委員會批准啟動1250項目,於1952年4月訂購了三架全尺寸原型機,之後又在1953年8月訂購了三架預生產型原型機和雙座教練型座艙設計。

新戰鬥機編號J 35,後來獲得“龍”(Draken)的綽號。全尺寸飛機的內翼段前緣後掠80度,外翼後掠60度。中央機身內置雷達、座艙、前起落架、發動機,內翼段則容納進氣道、燃油箱、兩門30毫米機炮和主起落架。內外翼後緣是升降副翼,同時能起到襟翼、副翼和升降舵的作用。垂尾根部弦長較長,前緣急劇後掠,賦予該機非常犀利的外觀,完全符合其性能表現。

J 35一開準備安裝瑞典榮格斯特朗渦輪公司(STAL)研製的“格蘭”渦噴發動機,但就像該公司之前為薩博-32“矛”研製的“多佛”發動機一樣被取消了。由於本特·奧洛具有駕駛“小龍”的經驗,所以成為駕駛薩博-35原型機首飛的不二人選,該機於1955年10月25日首飛成功。三架原型機中的第2、3架分別在1956年3月和9月首飛,三機都安裝與薩博-32早期型相同的瑞典航空發動機公司(SFA)RM SA渦噴發動機,也就是按許可證生產的羅羅“阿汶”100系列無加力發動機。

RM SA很快就被推力更高的SFA RM 68取代,也就是“阿汶”200系列。1956年1月26日,第一架原型機在這種發動機的推動下在平飛中超過了1馬赫。第二架原型機在換裝RM 68後的首次飛行中就在爬升中突破了音速。就這樣,薩博設計團隊在短短六年多的時間裡就研製出了一架非傳統的極具原創性的超音速戰鬥機。考慮當時技術水準,這的確是一個了不起的成就。試飛的成功導致瑞典空軍決定讓J 35在1956年8月投產。

J 35還有一個神奇的特點,那就是“龍”式戰鬥機的飛行員發明了一個特殊機動,在很低的空速下猛拉杆使機頭突然上仰直至超過90度,然後猛推杆使“龍”恢復水準飛行。他們把這視為一個急減速機動,在整個過程中會損失很多速度。許多年以後俄羅斯蘇-27才在航展上表演了相同的機動並且把它叫做“眼鏡蛇”機動。

“眼鏡蛇”機動本質上是一種失速尾沖機動,也就是機頭突然大仰角抬高進入尾沖姿態,造成飛機速度驟減,而後再迅速恢復水準飛行。要完成“眼鏡蛇”機動有兩個途徑,一是氣動佈局,二是依靠蠻力。

首先來看第一種途徑,其典型代表是蘇-27/米格-29家族和薩博-35。前兩種戰鬥機採用了相似的大邊條翼身融合設計,後一種則具有箭形三角翼佈局。湊巧的是,這兩種氣動佈局在特定低速狀態下都會發生失速特性異常(對於蘇-27系列來說是310~420公里/小時),飛行員猛烈拉杆會讓飛機進入大迎角尾沖狀態,然後隨即在後機身產生的強烈下俯力矩作用下進入平飛。這種異常失速特性並不是設計師故意設計的,而是無心之舉。

再來看第二種途徑。F-22、X-31、F/A-18 HARV、F-15 STOL/MTD、F-16 VISTA這些西方戰鬥機/驗證機無一例外都安裝了向量噴管,也就是說尾噴管可以上下或全向偏轉,改變推力方向。於是這些飛機在平飛中也能依靠把尾噴管向上偏轉,產生比平尾大得多的抬頭力矩,讓飛機突然上仰進入“眼鏡蛇”機動。

作者:阿姆斯壯

薩博210飛機於1952年1月21日在薩博首席試飛員本特·奧洛的駕駛下首飛成功,他評價該機具有出色的操控性。薩博210安裝一台476千克推力的阿姆斯壯·西德利“蝰蛇”渦噴發動機,雖然推力僅相當於全尺寸飛機的10%,但仍然把薩博210推進到了555公里/小時的可觀速度。薩博對該機進行了詳盡試飛,證明了雙三角翼具有令人驚訝的優良飛行特性,特別是降落階段。薩博210共飛行887架次,累計飛行286小時,該機在試飛期間接受了一系列修改以測試不同的機身設計特點,其中光發動機進氣口設計就達到三種之多,最後一種是分置與機身兩側的獨立橢圓形進氣口,該設計最終被全尺寸飛機採用。

薩博210也進行了外掛武器氣動測試,確保機翼掛架不會產生亂流或引發其他問題。綽號“小龍”(“Lilldraken)的薩博210充分證明了無尾雙三角翼佈局的前景,試飛中唯一發現的問題就是全尺寸飛機需要採用自動增穩裝置來降低飛行員的工作量,並要重新設計機鼻和進氣口。薩博210的成功促使航空委員會批准啟動1250項目,於1952年4月訂購了三架全尺寸原型機,之後又在1953年8月訂購了三架預生產型原型機和雙座教練型座艙設計。

新戰鬥機編號J 35,後來獲得“龍”(Draken)的綽號。全尺寸飛機的內翼段前緣後掠80度,外翼後掠60度。中央機身內置雷達、座艙、前起落架、發動機,內翼段則容納進氣道、燃油箱、兩門30毫米機炮和主起落架。內外翼後緣是升降副翼,同時能起到襟翼、副翼和升降舵的作用。垂尾根部弦長較長,前緣急劇後掠,賦予該機非常犀利的外觀,完全符合其性能表現。

J 35一開準備安裝瑞典榮格斯特朗渦輪公司(STAL)研製的“格蘭”渦噴發動機,但就像該公司之前為薩博-32“矛”研製的“多佛”發動機一樣被取消了。由於本特·奧洛具有駕駛“小龍”的經驗,所以成為駕駛薩博-35原型機首飛的不二人選,該機於1955年10月25日首飛成功。三架原型機中的第2、3架分別在1956年3月和9月首飛,三機都安裝與薩博-32早期型相同的瑞典航空發動機公司(SFA)RM SA渦噴發動機,也就是按許可證生產的羅羅“阿汶”100系列無加力發動機。

RM SA很快就被推力更高的SFA RM 68取代,也就是“阿汶”200系列。1956年1月26日,第一架原型機在這種發動機的推動下在平飛中超過了1馬赫。第二架原型機在換裝RM 68後的首次飛行中就在爬升中突破了音速。就這樣,薩博設計團隊在短短六年多的時間裡就研製出了一架非傳統的極具原創性的超音速戰鬥機。考慮當時技術水準,這的確是一個了不起的成就。試飛的成功導致瑞典空軍決定讓J 35在1956年8月投產。

J 35還有一個神奇的特點,那就是“龍”式戰鬥機的飛行員發明了一個特殊機動,在很低的空速下猛拉杆使機頭突然上仰直至超過90度,然後猛推杆使“龍”恢復水準飛行。他們把這視為一個急減速機動,在整個過程中會損失很多速度。許多年以後俄羅斯蘇-27才在航展上表演了相同的機動並且把它叫做“眼鏡蛇”機動。

“眼鏡蛇”機動本質上是一種失速尾沖機動,也就是機頭突然大仰角抬高進入尾沖姿態,造成飛機速度驟減,而後再迅速恢復水準飛行。要完成“眼鏡蛇”機動有兩個途徑,一是氣動佈局,二是依靠蠻力。

首先來看第一種途徑,其典型代表是蘇-27/米格-29家族和薩博-35。前兩種戰鬥機採用了相似的大邊條翼身融合設計,後一種則具有箭形三角翼佈局。湊巧的是,這兩種氣動佈局在特定低速狀態下都會發生失速特性異常(對於蘇-27系列來說是310~420公里/小時),飛行員猛烈拉杆會讓飛機進入大迎角尾沖狀態,然後隨即在後機身產生的強烈下俯力矩作用下進入平飛。這種異常失速特性並不是設計師故意設計的,而是無心之舉。

再來看第二種途徑。F-22、X-31、F/A-18 HARV、F-15 STOL/MTD、F-16 VISTA這些西方戰鬥機/驗證機無一例外都安裝了向量噴管,也就是說尾噴管可以上下或全向偏轉,改變推力方向。於是這些飛機在平飛中也能依靠把尾噴管向上偏轉,產生比平尾大得多的抬頭力矩,讓飛機突然上仰進入“眼鏡蛇”機動。

作者:阿姆斯壯

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