达索“幻影”III系列战斗机
作者:Armstrong虽然法国人在航空事业发展的早期做出了卓越的贡献,但在二战中作为一个被占领的国家,失去了在航空史上的应有地位。不过战后法国人急起直追,重现航空大国的风采,他们最著名的作品也许就是达索的“幻影”系列三角翼战斗机,本文将为您介绍这种充满法兰西风情的“幻影”III 系列战斗机。
历史
“幻影”III 的历史始于 1952 年法国政府发起的一项研究,该研究的结果成为1953年初发布的一种轻型全天候截击机研制规范。政府要求该机能在 6 分钟内爬升到 18,000 米高空,平飞速度至少能达到 1.3 马赫。达索公司为此提交了“神秘-三角”550 方案,这是一种具有外形流畅的小型三角翼喷气机,安装两台单台推力 980 千克的英国阿姆斯壮·西德利 MD30R“蝰蛇”加力涡喷发动机,此外还可以安装一台推力 1,500 千克的 SEPR 液体燃料火箭发动机。三角形机翼的相对厚度为 5%,前缘后掠角 60 度。
所有”幻影“三角翼战斗机的始祖——“神秘-三角”550 原型机,有着异乎寻常的大垂尾“神秘-三角”550 结构图 但三角翼也存在一些局限性,典型的无尾三角翼飞机起飞滑跑距离很长,这是因为没有鸭翼的配平,三角翼后缘无法布置增升襟翼。这也同时意味着无尾三角翼飞机很高的接地速度和较差的机动性。此外由于大翼面积和低翼载,这种飞机在低空飞行时还可能发生抖振。不管怎样无尾三角翼是简单而优美的设计,而且易于制造,机身强度大,高速性能好,并且有大量翼内空间雷装载燃油,十分符合截击机的性能要求。
1955 年 6 月 25 日,第一架安装非加力发动机并有着荒谬大垂尾的“神秘-三角”首飞。在进行了一些改进,并且缩小垂尾、换装加力发动机、安装火箭发动机后,该机的名字改为“幻影”I,成为第一种以“幻影”来命名的法国战斗机。到 1955 年末“幻影”I 原型机已经飞到了 1.3 马赫,打开火箭发动机时甚至能飞到1.6马赫。但是由于“幻影”I 尺寸过于袖珍,只能挂载 1 枚空空导弹,所以军方认为该机的有效战斗载荷不足,不能完成作战任务,所以在完成试飞后“幻影”I 最终被解体。
垂尾缩小并换装加力发动机的“幻影”I“幻影”I后视图,可以看到修改后的尾部和垂尾“幻影”I 三面图
为此来达索设计了一种更大的“幻影”II,安装两台透博梅卡“加比佐”涡喷发动机,但没有制造实机。达索然后跳过“幻影”II 开始进行更为雄心勃勃的设计,新设计比“幻影”I 大 30%,安装斯纳克玛 4,400 千克推力的“阿塔”加力涡喷发动机。“阿塔”是法国制造的一种轴流式涡喷发动机,参考了德国在二战中生产的 BMW 涡喷发动机。
澳大利亚在按许可证生产“阿塔”09B 涡喷发动机 新设计被命名为“幻影”III,在气动外形上运用了最新的面积率理论,即超音速飞机的截面积要竟可能平滑过渡,这也是许多战斗机具有经典“蜂腰”外形的原因。与“幻影”I 一样,“幻影”III 也能安装一台 SEPR 火箭发动机。1956 年 11 月 17 日“幻影”III 原型机首飞,在第 7 次飞行中就依靠涡喷发动机达到 1.52 马赫。随后原型机装上 SEPR 火箭发动机进行试飞,此外还安装了被称为“小老鼠”的进气口半圆锥形激波锥,激波锥为手动调节,在高速时前移,可将进气口激波发生点前移,引发适当的气流减速效应。1957 年 9 月原型机达到了 1.8 马赫。
“幻影”III 原型机 001 号,具有明显的蜂腰注意原型机机腹的 SEPR 火箭喷管加装了进气锥后的“幻影”III 原型机
“幻影”III 家族
“幻影”IIIA
“幻影”III 原型机的试飞成功促使法国空军订购了 10 架预生产型的“幻影”IIIA,该机几乎比原型机长了两米,翼面积也加大了 17.3%,机翼的相对厚度降低到 4.5%,换装推力增加到 6,000 千克的“阿塔”09B 发动机,保留安装 SEPR 火箭的能力。该机还安装了汤姆逊-CSF 的“西拉诺-白鹳”机载截击雷达、全套航电、以及用于缩短降落滑跑距离的减速伞。
这架 SO.4050 改装为”西拉诺“雷达试验机”西拉诺“II 雷达 1958 年 5 月“幻影”IIIA 首飞,该型号最终飞到 2.2 马赫,成为第一种在平飞中超过 2 马赫的欧洲飞机。1959 年 12 月最后一架“幻影”IIIA 下线。达索为了向澳大利亚推销“幻影”III,把一架“幻影”IIIA 换装了罗-罗的“阿汶”67 发动机,推力增加到 7,250 千克,编号为“幻影”IIIO,该机还以澳大利亚城市霍巴特来命名。“霍巴特”在 1961 年 2 月 13 日首飞,但“阿汶”与“阿塔”发动机相比并没有提供足够大的性能改善,所以生产型“幻影”最终没有采用这种英国发动机。
为了纪念突破 2 马赫,第一架预生产型“幻影”IIIA-01 在机鼻标上了 mach 2 的字样第一架预生产型“幻影”IIIA-01第七架预生产型“幻影”IIIA-07,雷达罩明显加大第七架预生产型“幻影”IIIA-08,挂载了一枚 R.530 红外制导空空导弹“幻影”IIIO“霍巴特”,换装了“阿汶”67 发动机
“幻影”IIIC
“幻影”III 的第一种单座生产型是 1960 年 10 月首飞的“幻影”IIIC。IIIC 大致与 IIIA 相同,但是机身进一步加长了 0.5 米,并安装了全套作战设备,安装“阿塔”09B 发动机,该发动机具有独特的眼睑式可变截面积尾喷管。
“幻影”III 机身长度的演变“阿塔”09B 发动机独特的眼睑式可变截面积尾喷管 “幻影”IIIC 座舱配备有向后掀开的蛤壳式座舱盖,以及马丁-贝克 Mk4 弹射座椅——后期升级成 Mk6 火箭助推零-零(零速度,零高度)弹射座椅。“幻影”IIIC 的机腹安装两门 30 毫米“德发”转膛式机炮,并成为成为日后“幻影”各型号的标准内置武器,机炮口位于进气口下方。早期批次的“幻影”IIIC 只有三个挂架——机腹一个翼下两个,很快就增加了一对机翼外侧挂架,使挂架数量增加到 5 个,外侧挂架用于挂载“响尾蛇”空空导弹。
“幻影”IIIC 安装的 30 毫米“德发”MG1462 双联转膛式机炮炮口在进气口下方 “幻影”IIIC 具备对地攻击能力,翼下主挂架可挂载多种轻、中型炸弹,以及多种火箭巢,当然也可以挂载多种副油箱。为了解决挂架数量不足的问题,法国人专门研制了结合有火箭巢的副油箱,以及结合了串列炸弹挂架的副油箱。
法国人设计了多种结合武器的副油箱,从上到下分别是 JL-100 火箭巢油箱、T-500 炸弹挂架油箱、JK-200 火箭巢/炸弹挂架油箱,不得不说,法国人是设计天才JL-100 火箭巢油箱,载油 268 升,装 36 枚 68 毫米火箭T-500 炸弹挂架油箱,载油 500 升,可挂 2 枚 340 千克炸弹(下方),或 4 枚 227 千克炸弹(两侧),或 6 枚 113 千克炸弹。JK-200 火箭巢/炸弹挂架油箱综合了 JL-100/T-500 的功能,只是火箭数量降低到 18 枚
随着时间的推移,“幻影”的武器也在不断翻新,“响尾蛇”被马特拉“魔术”热寻的导弹取代,此外还有激光制导炸弹、集束炸弹、“迪朗达尔”反跑道炸弹、“马特尔”空地导弹。因为“幻影”III/5/50 不能挂载目标指示吊舱,所以在投放激光制导炸弹时需要其他飞机或地面部队照射目标。
尽管“幻影”IIIC 可以加装火箭发动机,但在实际使用中很少用到 SEPR 发动机。因为安装火箭发动机的过程非常繁琐,还需要拆除机炮。而且 SEPR 火箭发动机在烧光燃料之后还不能抛掉,成为死重。最后军方取消了火箭发动机,“幻影”IIIC 尾部下方安装火箭的空间被用于存放燃油,火箭喷管占用的地方安装了腹鳍,后来又加上拦阻钩。
安装在“幻影”IIIC 后机身下方的 SEPR 844 火箭发动机具备安装 SEPR 火箭能力的”幻影“III 机腹是这样的取消 SEPR 火箭后生产的”幻影“IIIC 机腹增加了腹鳍 法国空军共采购了 95 架“幻影”IIIC,于 1961 年 7 月开始交付,在法军一直服役到 1988 年。此外瑞士购买该型号的生产许可证,并获得一架用于测试的样机。南非、以色列也是“幻影”IIIC 的用户。出口型“幻影”IIIC 在编号最后都加上了国别代码,例如瑞士的那架“幻影”IIIC 是“幻影”IIICS,以色列的是“幻影”IIICJ,南非的是“幻影”IIICZ。
在达索停机坪上列队准备交付的“幻影”IIIC 以色列人称“幻影”IIICJ 为“Shahak”,即希伯来语的“天火”之意。以色列“幻影”在 1963 年 8 月 20 日首开战绩,击落两架叙利亚的米格-17,成为最先获得战绩的“幻影”战斗机。
准备从法国达索工厂送至以色列的幻影 III 机群 在 1967 年的“六日战争”中,以色列的“幻影”IIICJ 大放异彩。在 1967 年 6 月 5 日晨,以色列空军对埃及、约旦、和叙利亚的军用机场进行了先发制人的打击,使用机炮击毁了大量的地面敌机,并使用法制“跑道挖洞器”炸弹摧毁了大段的跑道。以色列的闪电战术赢得了战争,而简单、敏捷、低成本的“幻影”三角翼战斗机也因这场战争而名声大噪,帮达索做了广告。
幻影 IIIC 天火的仪表板
“幻影”IIIE
达索在“幻影”IIIC 投产时就在考虑研制该机的多用途/打击型号,最终结果就是“幻影”IIIE。1961 年 4 月 1 日三架“幻影”IIIE 原型机中的第一架首飞。
第一架“幻影”IIIE 原型机 “幻影”IIIE 最大的改进就是前机身加长 30 厘米,从而可以在座舱后布置更大的航电舱。当然加长机身也增加了内油容量,增加了航程。但因为增加的长度不大,所以在外观上难以察觉,但可以从“幻影”IIIE 的座舱盖后沿在进气口正上方看出来,因为“幻影”IIIC的沿在进气口后。
“幻影”IIIE/IIIC 之间的不同之处,图中的IIIE/IIIC 是南非采购的型号 某些“幻影”IIIE 还在座舱下方的机腹安装了马可尼连续波多普勒导航雷达的天线罩,而 IIIC 是没有该特征的。“幻影”III 家族另一个有趣的地方就是垂尾的高频 HF 无线电天线了,具有该天线的“幻影”III 垂尾前缘是折线状的,在延伸段安装了保形 HF 天线,而没该天线的“幻影”III 垂尾前缘就是直线状。垂尾 HF 天线是生产型“幻影”IIIC 的标准配置,而 只有部分“幻影”IIIE 安装了该天线。
“幻影”IIIE 机头下方的马可尼连续波多普勒导航雷达天线罩“幻影”IIIE的垂尾前缘是直边的,没有 HF 天线 “幻影”IIIE 换装汤姆逊-CSF 的“西拉诺”II 双模空/地雷达,并在垂尾顶部增加了雷达告警接收机天线。还换装“阿塔”09C 发动机,加力推力增加到 6,200 千克,并改用花瓣式可变截面积尾喷管。“幻影”IIIE 同样装备两门“德发”30 毫米机炮,具有 5 个挂架,最大载弹量4吨。
“幻影”IIIE 四面图“幻影”IIIE 性能数据:
翼展:8.22 米
翼面积:34.85 平方米
长度:15 米
高度:4.5 米
空重:7,050 千克
最大起飞重量:13,500 千克
最大速度:2,350 千米/时
实用升限:17,000 米
航程:2,400 米
1964 年 1 月首架生产型“幻影”IIIE 交付法国空军,最后法国共装备了 192 架。达索也出口了相当数量的“幻影”IIIE,阿根廷、巴西、黎巴嫩、巴基斯坦、南非、西班牙、委内瑞拉都够买了小批量。出口型“幻影”IIIE 编号中也有各自国家的识别码,并且根据客户的要求在配置上各有不同。
“阿塔”09C 发动机改用花瓣式可变截面积尾喷管 达索奉行“客户永远是对的”这一宗旨,非常乐意根据客户的预算和要求来灵活调整出口型“幻影”的配置。例如巴基斯坦的“幻影”5PA3 就是唯一能挂载 AM-39“飞鱼”反舰导弹的“幻影”III/5,并且应巴方的的要求换装了汤姆逊-CSF“龙舌兰”海上搜索雷达。
“幻影”IIIE 的总产量远高于“幻影”IIIC,达到 523 架。60 年代中期一架“幻影”IIIE 被用于“阿塔”09K-6 发动机的试飞,但编号让人困惑地改成了“幻影”IIIC2。
用于测试“阿塔”09K-6 发动机的“幻影”IIIC2
“幻影”IIIO
澳大利亚和瑞士按许可证制造了“幻影”IIIE。在否决了安装“阿汶”发动机的“幻影”IIIO 后,澳大利亚人开始对自行生产“幻影”IIIE 起了兴趣,1960 年 11 月选中该机作为洛克希德 F-104“星际战斗机”的后继机。与后者相比“幻影”IIIE 在简易机场的操作能力和多用途能力要远胜之。澳大利亚的首批订单为 30 架,编号还是“幻影”IIIO,这也是澳大利亚皇家空军装备的第一种来自欧洲大陆的军用飞机,同时还是第一种公制单位的军机。
“幻影”IIIO 沿用了“阿塔”发动机,与“幻影”IIIE 的主要区别就是安装了一个斯佩里双电罗经导航仪,取消了 SEPR 火箭发动机,空余的空间被用作油箱。澳大利亚人共生产过两种幻影”IIIO,一种是“幻影”IIIO(F),为截击型;还有一种是“幻影”IIIO(A),为攻击型。“幻影”IIIO(A)安装马可尼 CW 多普勒雷达导航设备,后期型还引入“湿”机翼前缘以增加载油量。此外澳大利亚皇家空军还采购了“幻影”IIID 双座教练机,该型号将在后文阐述。
使用法国组件装配的首批“幻影”IIIO 澳大利亚政府飞机厂(GAF)和联邦飞机公司(CAC)负责制造“幻影”IIIO。澳大利亚订单中的首批 12 架飞机使用达索提供的套件组装,接下来 25 架采用法制机身,其他组件由澳大利亚自行制造,最后 79 架大体实现了国产化。CAC 制造包括发动机和操纵翼面在内的主要组件,GAF 负责其他组件的制造以及总装。1963 年 3 月澳大利亚“幻影”了首飞,最后澳大利亚共制造了 116 架“幻影”,其中包括 49 架“幻影”IIIO(F)、51 架“幻影”IIIO(A),以及 16 架“幻影”IIID。
使用 C-130 从法国运来的“幻影”IIIO 组件 少量“幻影”IIIO(A) 被改装成侦察机,机头的“西拉诺”雷达被一部下视胶片相机取代,为此修改了机鼻的外形。在 1967~1979 年,所有“幻影”IIIO(F) 都按“幻影”IIIO(A) 标准进行了改装,称为“幻影”IIIO(FA)。澳大利亚“幻影”在服役生涯的后期获得了一些有趣的外挂,例如美制 AN/ALQ-72 干扰吊舱和“铺路”激光制导炸弹(不过只能依靠第三方对目标进行照射)。1988 年澳洲“幻影”退役,1990 年幸存的 50 架卖给巴基斯坦,其中一些经过大修后进入巴空军服役,另一些作为备件储存。
“幻影”IIIO进行火力展示“幻影”IIIS
前面提到瑞士曾获得一架用于测试的“幻影”IIICS,之后按许可证生产了 36 架“幻影”IIIS 截击机。该机与“幻影”IIIE 相比加强了机翼、机身、起落架。航电也经过重大修改,使用休斯 TARAN-18 雷达火控系统取代了“西拉诺”II,使该机具备了发射休斯“猎鹰”空空导弹的能力。90 年代初,瑞士 30 架幸存的“幻影”IIIS 截击机进行了“瑞士‘幻影’战斗机改进项目”(ISMA),安装了固定鸭翼并升级了航电。
瑞士获得的第一架“幻影”——“幻影”IIICS J-2201J-2201 在测试空靶瑞士按许可证生产的“幻影”IIIC,注意直线垂尾前缘在 ISMA 改进中瑞士的“幻影”IIIC 装上了固定鸭翼
“幻影”IIIR/RS
“幻影”IIIE 还派生出了“幻影”IIIR 侦察型,该型号具有“幻影”IIIE 的机体、“幻影”IIIC 的航电,机鼻雷达被相机取代,保留了“德发”机炮和外挂武器能力,机鼻中安装了 5 台奥米茄相机。
“幻影”IIIR 的机鼻照相设备舱 法国空军共装备了 50 架生产型“幻影”IIIR(不包括两架原型机),有趣的是“幻影”IIIR 还比“幻影”IIIE 早服役。瑞士和南非也购买了“幻影”IIIR,其中瑞士购买了一架“幻影”IIIRS,然后按许可证生产了 17 架。与“幻影”IIIS 一样,瑞士的“幻影”IIIRS 也经过了 ISAM 升级,安装了鸭翼和新型航电。
“幻影”IIIR 的 02 号原型机 瑞士空军的“幻影”IIIRS 与少数双座“幻影”教练机最后在 2003 年末退役。在此之前瑞士“幻影”IIIS 已经全数退役。
瑞士的“幻影”IIIRS 一直服役到 2003 年“幻影”IIIRD
法国空军还装备了 20 架“幻影”IIIRD 侦察机,在机鼻中增加了一部全景相机,并安装了“幻影”IIIE的多普勒导航雷达和部分航电。阿布扎比、比利时、哥伦比亚、埃及、利比亚、巴基斯坦、南非购买了“幻影”IIIRD 的出口型,部分出口型使用英国云顿相机取代了奥米茄相机,其中比利时的飞机大部分是在本地按许可证制造的。
“幻影”IIIRD 机鼻与 IIIR 有所不同下方增加了导航天线鼓包,照相窗口也改变了
“幻影”IIIRJ
以色列在 1964 年获得过两架“幻影”IIIRJ 侦察机,在此之前以色列空军使用改装了侦察机鼻的“幻影”IIICJ进行侦察任务。
两架“幻影”IIIRJ 侦察机,机鼻外形与法军型不同在此之前以色列使用的是经过改装的“幻影”IIICJ 侦察机“幻影”IIIB
达索销售部在忙于承接“幻影”单座战斗机订单时,公司也不忘研制同型教练机来帮助新飞行员尽快熟悉这种高速战机。“幻影”IIIB 教练机的前机身加长了一米,并拆除了机炮以安装第二个座位。此外“幻影”IIIB 还取消了雷达和 SEPR 火箭发动机,但保留了外挂架。
法国空军购买了 63 架“幻影”IIIB,其中包括:
“幻影”IIIB 原型机首架“幻影”IIIB 201 号 原型机和 27 架相似的早期生产型。
“幻影”IIIB 219 号 5架“幻影”IIIB-1 专用测试机。
“幻影”IIIB-1 234 号 10 架“幻影”IIIB-2(RV) 空中加油教练机,在机鼻安装了模拟空中加油探杆,用于“幻影”IV 轰炸机飞行员的空中加油训练。
“幻影”IIIB-2(RV) 空中加油教练机,注意机头的空中加油探杆 20 架“幻影”IIIBE——幻影”IIIE 的对应教练型,加长了机鼻,取消了“幻影”IIIB 的垂尾 HF 天线,在前机身下方两侧增加了小边条,换装了“阿塔”09C-3 发动机,而不是“幻影”IIIC/IIIB的“阿塔”09B,所以具有花瓣式尾喷管。
“幻影”IIIBE,幻影”IIIE 的对应教练型。注意前机身下方两侧增加了小边条 70 年代中期,“幻影”IIIB 225 装上了线传操纵系统进行测试,编号改为“幻影”IIIB-SV,“SV”是法语“变稳”之意,为“幻影”2000 铺路。
由于取消了雷达,“幻影”IIIB之后的双座教练型也修改了机鼻外形
许多外国客户也购买了“幻影”IIIB,编号中大多都有各自的国别识别码。还有一些客户购买的“幻影”IIIB 就根据各自装备的“幻影”单座战斗机型号被称为“幻影”IIID 或“幻影”5B 了。不管编号如何变化,这些双座“幻影”教练机大体上与“幻影”IIIBE 相同,只在细节和设备方面有少许改动,或干脆就完全一样。例如巴西获得的法国空军两架二手幻影”IIIBE,编号就改为了幻影”IIIBBR,埃及获得的 3 架幻影”IIIBE 编号改为了“幻影”5SDD。阿布扎比、阿根廷、澳大利亚、比利时、巴西、智利、哥伦比亚、埃及、加蓬、利比亚、巴基斯坦、秘鲁、西班牙、瑞士、委内瑞拉、扎伊尔购买了全新的“幻影”教练机,其中澳大利亚和比利时在本地按许可证进行了生产。
南非的“幻影”IIIBZ埃及的“幻影”5SDD,在命名上体现了达索灵活的商业手段“幻影”IIIK
向英国推销的型号,换装罗-罗“斯贝”涡扇发动机,纸面型号。
“幻影”IIIM
为法国海军设计的舰载型,增加了弹射挂钩和拦阻钩,纸直面型号。
好事者制作的“幻影”IIIM 想象图,机头太违和“幻影”IIIW
参加美国空军轻型战斗机竞争的型号,波音与达索合作,但最后落败于诺斯罗普 F-5A。
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