AV—8B/“鹞”

2015-03-16 17:32
航空世界 2014年11期
关键词:显示器机身系统

“鹞”Ⅱ是美国麦克唐纳·道格拉斯公司(简称麦道公司,1997年8月并入波音公司)和英国宇航公司(1999年11月30日与英国马可尼电子系统公司合并为BAE系统公司)在“鹞”式单发垂直/短距起降攻击机的基础上,联合改进研制的第三代单发亚声速垂直/短距起降攻击机。

“鹞”Ⅱ是美国麦克唐纳·道格拉斯公司(简称麦道公司,1997年8月并入波音公司)和英国宇航公司(1999年11月30日与英国马可尼电子系统公司合并为BAE系统公司)在“鹞”式单发垂直,短距起降攻击机的基础上,联合改进研制的第三代单发亚声速垂直/短距起降攻击机。该机用来取代“鹞”(美国海军陆战队编号AV-8A),主要用于执行对地(海)攻击任务,美国海军陆战队的部分飞机还配装了雷达和中距空空导弹,具有了全天候执行任务的能力和超视距空战能力。美国海军陆战队将单座型编号为AV-8B,将双座型编号为TAV-8B,命名均为“鹞”Ⅱ(HarrierⅡ)。英国皇家空军将单座型称为“鹞”GR.Mk5/7/9(简写为“鹞”GR.5/7/9),将双座型称为“鹞”T.Mk10/12(简写为“鹞”T.10/12)。西班牙海军编号VA-2,命名为“斗牛士”Ⅱ(MatadorⅡ)。

麦道公司和英国宇航公司联合研制。按照两家公司在1981年签订的联合生产协议,规定双方的工作份额为:对于美国订购的AV-8B,麦道公司占60%,英国宇航公司占40%;对于英国订购的“鹞”GR.5,双方各占50%;对两国之外的任何订货,麦道公司占75%,英国宇航公司占25%。此外,美国普拉特·惠特尼公司还承担发动机制造的25%(按照价值计算),其余由英国罗尔斯·罗伊斯公司(简称罗·罗公司)承担。麦道公司和英国宇航公司还要负责各自所生产机身段内系统的安装,而所有飞机的喷气反作用操纵系统都由英国宇航公司生产。

美国海军陆战队装备的主要型别

●AV-8B基本型 如上文所述。除装备美国海军陆战队之外,西班牙也订购了12架。其中,西班牙订购的飞机装备海军,美方编号为EAV-8B,1987年10月开始交付,1988年交付完毕。共生产了232架,其中最后100多架为夜攻型,最后30架为AV-SB+。从第182架机起,用“飞马”11-61涡扇发动机(美军编号F402-RR-408)取代了此前配装的“飞马”11-21(美军编号F402-RR-406)。

●AV-SB夜攻型 在基本型的基础上提高夜间攻击能力的改进型,从第167架AV-8B开始,均为该型机。1984年11月开始研制,原型机于1987年6月26日首飞,生产型机从1989年9月15日开始交付,主要的改进是加装或换装任务计算机、前视红外传感器、改进型惯性导航系统、兼容夜视镜的座舱、新的平视显示器、平视显示/武器瞄准计算机、数字地图系统和下视显示器等系统/设备,使飞机能够在夜间和恶劣气象条件下执行任务。

●AV-8B+ 即“鹞”Ⅱ+(HarrierⅡPlus),多功能战斗机改型。美、英联合西班牙和意大利研制,其中西班牙和意大利各占15%的工作份额。原型机于1992年9月22日首飞,美国海军陆战队订购的最后30架AV-8B按此标准进行生产,1993年4月开始交付。美国海军陆战队还将74架非夜攻型AV-8B升级改进为该型别。西班牙和意大利分别订购了8架和16架,美方编号为EAV-8B+。换装“飞马”11-61涡扇发动机,加大了机翼前缘边条,加装了AN/APG-65雷达,每侧翼下增加1个挂点,能使用AIM-120中距空空导弹和AGM-88反辐射导弹等。

●TAV-8B 串列双座的战斗教练型。加长了机身,后座比前座高43cm。原型机于1986年10月21日首飞,生产型机从1987年3月开始交付。除美国海军陆战队外,意大利海军也订购了2架。从2003年开始对15架机进行大修升级,主要内容是换装“飞马”11-61涡扇发动机、换装采用开放式系统结构和PowerPC处理器的新型任务计算机、改装增强型夜视系统并重新布线、集成“杰达姆”制导炸弹等。首架换发后的飞机于2003年6月25日交付,全部升级工作已在2007年完成。

英国“鹞”Ⅱ系列的主要型别

●“鹞”GR.5 基本型,配置基本与AV-8B相同,但采用推力为96.8kN(217501bf)的“飞马”105型发动机作动力,翼下挂点比AV-8B多2个,机头装有红外侦察传感器,可执行侦察任务。首架预生产型机于1985年4月30日首飞,英国皇家空军共订购62架,后全部升级为GR.7型。

●“鹞”GR.7 “鹞”GR.5的夜间攻击型,配置基本与AV-8B夜攻型相同。英国国防部于1988年4月为英国皇家空军订购了34架全新制造的该型机,首架原型机(由1架GR.5型改装而来)于1989年11月29日首飞,首架生产型机于1990年5月首飞,交付工作从1990年9月12日开始,至1992年6月2日结束。1999年12月,罗·罗公司获得金额1.2亿英镑的合同,将40台用于“鹞”GR.7的“飞马”105涡扇发动机改进为“飞马”107,装改进型发动机的飞机被称为“鹞”GR.7A。首架“鹞”GR.7A于2002年9月20日首飞,2003年11月首批6架交付英国皇家空军。

●“鹞”GR.9 “鹞”GR.7的升级型。英国国防部于2003年1月授予BAE系统公司总金额1.5亿英镑的初步合同,同年5月30日首架升级后的飞机首飞。该型机全部由“鹞”GR.7升级而来,升级工作分为多个增量进行,采用了新的航电系统和任务软件,集成了改进型数据调制解调器(IDM)和可以支持Link 16数据链的通信设备,集成了热成像机载激光指示(TIALD)吊舱、AN/AAQ-33“狙击手”侦察/瞄准吊舱和新型战术侦察吊舱,综合了“硫磺石”反装甲导弹、“宝石路”Ⅱ/Ⅱ+/Ⅳ系列制导炸弹等新型武器。

●“鹞”T.10 串列双座的战斗教练型。英国国防部于1990年2月为英国皇家空军订购了13架全新制造的该型机,首架于1994年4月首飞,1995年1月开始交付,同年年底交付完毕。采用TAV-8B的机体,加装“鹞”GR.7上的前视红外传感器和夜视镜,用于训练“鹞”GR.5和“鹞”GR.7的飞行员。endprint

●“鹞”T.12 “鹞”T.10的改进型。升级到了“鹞”GR.9的标准。“鹞”Ⅱ系列飞机共生产了428架。除装备美国海军陆战队和英国皇家空军之外,其他用户还有西班牙海军(20架)和意大利海军(18架)。西班牙海军和意大利海军的飞机也都进行过升级改进。

该型机在1991年的海湾战争中首次实战使用,当时美国海军陆战队共有7个中队、86架AV-8B参战,其中4个中队的60架机先部署在距离科威特边境183km的沙特阿拉伯阿吉斯海军基地的机场,1991年2月18日后部分进驻距科威特边境68km的塔那斯基夫前线机场。另外2个中队则分别部署在美国海军的“塔拉瓦”号(LHA-1)和“拿骚”号(LHA-4)两栖攻击舰上。该机在此战中共战斗出动3342架次,作战飞行时间4317h,投弹超过2700t,但被地面防空火力击落5架。此后,该机又先后在2001年的“持久自由”作战行动(阿富汗战争)和2003年的“伊拉克自由”作战行动(伊拉克战争)中实战使用。

英国皇家空军的“鹞”GR.7已于1994年6月27日首次成功在英国皇家海军的“卓越”号航母上降落。英国皇家空军的“鹞”Ⅱ从1995年8月1日开始在南联盟附近部署,到同年9月21日“周密力量”作战行动结束时共投射了48枚激光制导炸弹(92%命中目标)和32枚普通炸弹。在科索沃战争中,英国皇家空军的“鹞”GR.7又执行了多次精确对地攻击任务。在此战中发现该机所使用的激光制导炸弹在科索沃地区的使用效果较差,原因是该地区经常多云,使激光制导炸弹难以使用。因此英国皇家空军在战后紧急订购了红外成像制导的AGM-65G2通用战术空地导弹,并将该弹与“鹞”GR.7综合。后来,英国皇家空军的“鹞”Ⅱ系列飞机又先后参加了阿富汗战争和伊拉克战争。

设计特点

“鹞”Ⅱ沿用了“鹞”的常规布局和两侧进气道,但重新设计了座舱和前机身,加装了增升装置,加装了前缘边条,加强了起落架,改进了发动机进气道。全机铝合金的使用比例由“鹞”的67%降低到45%,复合材料使用比例达26%,取得了减重超过200kg的效果,是世界上率先大量采用复合材料的作战飞机之一。

除特别指明外,以下描述均针对AV-8B基本型和“鹞”GR.5。

机身 半硬壳式结构,按安全寿命准则设计,采用框架和桁条结构。前机身全部采用碳纤维复合材料制造,由分开制造的左右两半在中央结合形成,其外板由厚度3.8mm的曲面夹层构造板形成,零件数量由“鹞”的237个减少到88个,结合点数量由“鹞”的6440个减少到2450个,实现减重约25kg。中机身和后机身仍主要由铝合金制成,在前机身和后机身下方的热防护罩和紧靠风挡前的小片区域采用了钛合金。机身下部有2个航炮炮舱,上面分别装有固定整流片,与前起落架之后的可收放挡板共同组成了盒形的气垫增升装置,可收集被喷气流冲离地面的空气,并阻止热燃气重新被吸入进气道,使飞机垂直起飞时的最大升力增大了约5.33kN(544kgf)。机头和尾锥内设有喷气反作用操纵阀。后机身下部装有向前打开的减速板,并有腹鳍。

机翼 悬臂式小展弦比后掠上单翼,具有外凸弧形边条,下反12°,1/4弦线处后掠24°。采用超临界翼型,翼根处相对厚度11.5%,翼梢处7.5%。混合构造的单块式结构,多梁抗扭翼盒、翼肋、蒙皮、襟翼、副翼、边条和机翼下起落架舱及整流罩广泛采用碳纤维和其他复合材料制造(前缘和翼梢采用铝合金加固以抗鸟撞),主翼外壁板和桁的结合采用钛制螺栓,并将左右主翼的桁条一体化,使主翼减重约150kg。翼展比“鹞”的增大1.5m,翼尖装有喷气反作用操纵阀。后缘内侧有大展长单缝襟翼,外侧为襟副翼。襟翼和襟副翼的面积增大,并与推力矢量喷管联动,使短距跃飞时的最大升力提高了约29.8kN(3040kgf)。

尾翼 全动式平尾,下反15°,主要由碳纤维复合材料制成(前缘和翼梢采用铝合金加固),且主桁与下蒙皮壁板一体化,并通过钛制螺栓与上蒙皮壁板结合,使整个平尾减重约21kg。垂尾由铝合金制成,翼梢采用透波材料,根部设有进气口,用于设备舱冷却。方向舵由碳纤维复合材料制成,带有插入式配平调整片。

起落架 可收放的自行车式起落架,可在未铺筑的粗糙地面上起降。前起落架为单轮,可操纵转向,向前收入机身。后主起落架为双轮,向后收入机身。襟翼与襟副翼之间设有较小的翼下起落架,向后收入流线型短舱内。英国邓禄普航宇刹车系统公司的机轮和轮胎,前轮轮胎和主轮轮胎的胎压均为8.62×105Pa,翼下起落架机轮的轮胎胎压为10.34×105Pa。采用多个碳刹车盘,并带有防滑装置。

动力装置 1台“飞马”11-21(美军编号F402-RR-406)推力转向涡扇发动机,最大推力为95.6kN(215001bf),采用数字电子控制并带有机械控制备份。1990年12月后改用“飞马”11-61(美军编号F402-RR-408),最大推力增至105.9kN(238001bf)。进气口呈椭圆形,外壁设有单排辅助进气门。推力矢量喷管的管口形状由“鹞”的斜切形改成直切形,改善了喷气流与主翼的相互作用和前喷管的内部流场,使短距跃飞时的推力提高了约882N(90kgf)。机内总燃油容量为4163L。4个翼下内侧挂点可各挂1个1136L(300gal,美)的副油箱。装有可收放的空中受油探管。

座舱 增压空调座舱,装有零/零弹射座椅。座舱比“鹞”的加高了约30.5cm,并采用重新设计的单片式曲面挡风玻璃,向后滑开的气泡式座舱盖,飞行员视野可达360°。

飞控 装有美国霍尼韦尔国际公司的AN/ASW-46(C)2增稳系统。平尾和襟副翼通过不可逆液压助力机械操纵系统操纵,方向舵采用人力机械操纵。

机电 2套独立的液压系统,流量分别为43L/min和26.5L/min。装有变速恒频发电机、燃气涡轮起动机/辅助动力装置、机载制氧系统和防火探测系统等。座舱风挡上装有除冰装置和雨刷。endprint

航电 联合式系统,除“鹞”GR.5之外的其他型别均采用美军标1553数据总线在子系统/设备间建立互连。AV-8B系列采用AN/AYK-14任务计算机,后期还在改进时更换了采用开放式系统结构和PowerPC处理器的新型计算机。AV-8B+装有AN/APG-65机械扫描多功能脉冲多普勒雷达,其他各型别装有美国雷神公司的AN/ASB-19(V)角速率轰炸系统。其中,AN/ASB-19(V)包括激光/电视双模跟踪器、IBM公司的CP-1276武器投放计算机和C-10122控制单元,系统总体积0.057m3,总重约为65kg。AV-8B夜攻型和AV-8B+在机头上方的鼓包内装有前视红外传感器。

AV-8B系列集成了美国诺斯罗普·格鲁门公司的“莱特宁”Ⅱ侦察/瞄准吊舱。英国“鹞”Ⅱ系列集成了热成像机载激光指示吊舱或AN/AAQ-33“狙击手”侦察/瞄准吊舱。座舱显示与控制系统的设计能保证实现握杆操纵控制。AV-8B基本型和“鹞”GR.5均采用美国通用电气航空集团的6-50平视显示/武器瞄准系统,能显示AN/ASB-19(V)等光电探测设备获得的视频信息。AV-8B夜攻型和“鹞”GR.7采用了能显示前视红外图像的新型平视显示器。AV-8B基本型只在仪表板左侧上方有一台下视显示器(美国凯泽电子公司的IP-1318),夜攻型在仪表板中央有圆形的彩色活动地图显示器,右侧上方有另一台彩色下视显示器。AV-8B+仪表板两侧各有一台阴极射线管显示器,分别主要用于雷达显示和飞行信息显示。“鹞”GR.5/7的仪表板两侧各有一台下视显示器,其中“鹞”GR.5的左侧显示器用于显示AN/ASB-19(V)的图像和导航、武器管理等信息,右侧显示器是活动地图显示器,而“鹞”GR.7与此相反,并且其右侧的显示器也可显示前视红外传感器和光电吊舱的图像。

武器 无内置航炮。AV-8B系列共有9个外挂点,其中机腹3个,翼下6个。英国“鹞”Ⅱ系列共有11个外挂点,其中机腹3个,翼下8个。最大外挂重量为4800kg。机腹两侧的挂点通常用来挂航炮吊舱。英国“鹞”Ⅱ系列特有的翼下次内侧挂点专用于挂近距空空导弹。每侧机翼下靠内的2个挂点均可挂副油箱(英国“鹞”Ⅱ系列为每侧机翼下的最内侧和次外侧挂点可挂副油箱)。可使用的空战武器包括AIM-120C中距空空导弹(仅AV-8B+)和IM-9近距空空导弹。空地武器包括AGM-88反辐射导弹(仅AV-8B+),AGM-65通用战术空地导弹,以及“宝石路”Ⅱ和增强型“宝石路”Ⅱ系列制导炸弹,“杰达姆”系列制导炸弹(主要是AV-SB系列使用),“硫磺石”反装甲导弹和“宝石路”Ⅳ制导炸弹(英国“鹞”Ⅱ系列使用)等,也可使用各种火箭弹发射器、普通炸弹和子母炸弹。endprint

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