进入新世纪我国航空工业有了巨大发展,已经造出了拥有世界先进水平的,歼-20隐身战机和运-20运输机等先进装备。遗憾的是我国到目前都没有服役,或确认正在研制某款垂直起降战斗机。但事实上我国北京航空航天博物馆,早在1996年就得到一架英国“鹞”式战斗机的实物,完全可以作为我国研究垂直起降战斗机的参考对象。那么有人会奇怪既然“鹞”式战斗机,在当时尚属于先进装备。那么我国为什么没有及早仿制该机,并发展我国特色的垂直起降战斗机呢?
北航的“鹞”式战斗机
核战争阴霾催生了垂直起降飞机,马岛战争让“鹞”名扬天下
尽管“鹞”式战机是英国独立研制的最后一款战机,但它的设计思想却是一个法国人提出的。“冷战”开始之后,美苏两大强国都疯狂发展核武器。各国又都认为一旦爆发新的世界大战,机场将会成为对方核武器的优先攻击目标。但如果战机能够垂直起降,就可以摆脱对机场跑道的依赖。在核大战爆发时可以提前疏散到旷野,避免被对方一窝端。
一种垂直起降飞机试验机
不过早期美国、苏联和德国专家想出的办法,要么是在常规战斗机身上插满升力发动机或风扇,要么在机翼两端安装可旋转的发动机短舱。但是法国工程师威布勒,却从猫狗等动物的运动的得到灵感,提出了一个新的设想:如果将喷气发动机原来的尾喷口封住,让高温燃气从侧面4个“腿”里喷出。这样发动机固定不动,只调整4个喷口的角度,就能实现飞机从垂直起降到平飞的转换。可法国航空工业部门对威布勒的提议不屑一顾,反倒是英国布里斯托尔公司看出了其中的价值。并由此制造出了世界上第一台,拥有可旋转喷口的“飞马”型涡轮风扇发动机。
“鹞”的飞行原理示意图
1966年英国霍克公司与布里斯托尔公司合作,以“飞马”型发动机为动力基础,研发了“鹞”式的垂直起降战斗机。“鹞”式战斗机长约14米,翼展展约为9米。其气动布局和尺寸,与当时的喷气式战斗机差不多。但其尾部蒙皮如螺旋桨战斗机那样呈流线型,没有喷气式战斗机通常的发动机尾喷口。而机身两侧有尺寸巨大的进气口,可以直接看到“飞马”发动机的风扇叶片。其短小的机翼下侧有4个,在平飞时与机身完美贴合的发动机喷口。“飞马”发动机全速工作时,风扇高速旋转产生的冷气流从前两个喷口喷出。而燃烧室所产生的高温燃气,从后两个喷口喷出。
“鹞”式战机因此成为了第一架外形正常,且没有在平飞状态成为死重的升力发动机,实用型垂直起降战机。但该机平飞时空气阻力过大,所以只能达到0.9倍音速。而且垂直起飞时耗油量过大,活动半径仅为92千米。英国空军虽然采购了“鹞”式战机,但没有用其替换别的战机。而英国海军要到1977年常规航母大量退役,才看中了“鹞”不需要弹射器和拦阻索,就能在航母上运作的优势。于是要航宇公司开发了安装有火控雷达,机身和发动机做了防海水腐蚀处理的“海鹞”式战机。
英军航母上的“海鹞”
1982年英阿马岛海战爆发时,英国海军最后一艘常规航母已经被拆解。所以能为整个英国远征舰队提供空中掩护的,就只有“无敌”号和“竞技神”号航母上的34架“海鹞”战机。据称在整场海战中,“海鹞”共击落了21架阿军战机,自身无一损失。美国海军陆战队也看中了“海鹞”,麦道公司将其重新设计后命名为AV-8B战机。
中国也尝试研究垂直起降飞机,购买“鹞”不成却意外得到实物
上世纪60年代中苏全面恶化后,我军高层也担心如果苏联对我国发动突然袭击。靠近中苏边境的机场都会被摧毁。因此在1969年10月,下令601研究所研制垂直起降战机。不过鉴于我国航空工业的整体水平,最后提出的方案。竟然是在歼-6战斗机动机身两侧安装4个大型升力风扇,由发动机引出的气流吹动风扇旋转以实现垂直起降。该方案不仅超过了我国当时的工业能力,况且4个升力风扇在歼-6水平飞行时成为巨大的累赘。故尽管601所的技术人员付出了巨大努力,该项目还是最终在1971年被取消。
歼-6垂直起降方案
但1979年后,西方国家向我国打开了军购的大门。1979年解放军高级代表团访问英国,英方借机向我国推销包括“鹞”式战斗机在内的先进装备。而时任国务院副总理的王震在1978年底访问英国时,还亲自到“鹞”式战斗机的驾驶舱里体验了该机的操作,对其先进性赞不绝口。对于当时仍然承受苏联巨大压力的中国海空军来说,若是在80年代能获得一批“鹞”或者“海鹞”,不但能够提高我空军在战时的生存能力。而且只要将万吨级民船改造成搭载“海鹞”的简易航母,我国就可以提前进入航母时代。
然而当双方开始实质接触后,英方谈判代表对“鹞”的报价极高。1架“鹞”相当于5架当时我国最先进的歼-7,且要我方支付美元等外汇。我方高层讨论后同意支付现金,但希望在购买80架“鹞”式战机的同时。引进该机发动机等核心部件的相关技术,却被英国方面断然拒绝。囊中羞涩的我方最后只会退出谈判,80年代购买“鹞”式战机装备部队的希望化为乌有。
拉-9战斗机
不过神奇的是,1996年还是有一架“鹞”来到了中国。原来当年英国帝国战争博物馆馆长,来到北京航空航天博物馆参观时。意外得知该馆内有一架,完全是零件状态的苏制拉-9战斗机。他就想购买这架拉-9,可双方始终对价格谈不拢。最后他灵机一动,提出可以用一架“鹞”式战斗机,来换这架拉-9。当时我方觉得这架拉-9飞机就是破铜烂铁,若是能换一架先进的垂直起降战机非常合算。就这样我方通过以物换物的方式,得到了这唯一的“鹞”式战机。
缺少核心部件难以仿制,我空军也难以承受“鹞”的事故率
在1996年时,我国空军最先进的战机还是歼-8Ⅱ型战斗机。而英国的最新型“海鹞”和美国海军陆战队装备的AV-8B,都可以发射中距空对空导弹。对地攻击能力也超过了,我军当时的主力攻击机机强-5。有人会问:我国为什么不集中一批技术力量,以这架“鹞”为基础研制中国版的垂直起降战机呢?
美军AV-8B战斗机
首先这架“鹞”式战机除了外形之外,对我国研制垂直起降战机几乎没有什么真正的益处。首先该战机既然是退役进博物馆的装备,自然在退役之时就拆掉了雷达和所有的航空电子设备。更重要的是该机的核心部件,“飞马”发动机事实上也被拆除。只是在原来发动机位置保留了,其巨大的风扇。所以我们现在去北航实地参观,就会误认为这一架“鹞”的发动机还在。
而且就算那位帝国战争博物馆馆长有通天的本事,能把“飞马”发动机的实物运到中国。对我国航空部门来说,研究该发动机也没什么用。“飞马”发动机整体性能,代表的是英国航空工业1960年代的水平。比我国当时已经引进,并国产化成功的“斯贝”发动机还要落后。其95千牛的最大推力,主要来源是尺寸巨大的发动机风扇。而其涡轮叶片和燃烧室,并没有运用很先进的技术和材料。
这架“鹞”实际上没有发动机
而且作为第一款实用的垂直起降战机,“鹞”和“海鹞”存在着事故率高的严重缺陷。这是因为该机并没有安装先进的电传操纵系统和飞控计算机,其垂直起降和水平飞行状态完全靠飞行员手动切换。当该机在垂直起降时,出现发动机废气被重新吸入发动机。或者飞机被自己发动机,向下喷射高温气流所形成的低压区吸住时。驾驶员的常规操纵会完全失效,手忙脚乱之下极易发生坠机。显然以当时我国的航空电子工业水平,直接依葫芦画瓢造出来的中国“鹞”,可靠性只会更低。可怕的坠机率会让空军拒收该机,仿制工作也就变得毫无意义。
坠机的“鹞”
已经失去了装备“鹞”的必要,需要研发新型垂直起降战斗机
我国之所以没有研制垂直起降战机,还跟我国已经没有该机的运用环境有关。无论英国研制“鹞”,还是其它国家研制垂直起降战机的初衷。都是为了应对核大战时,机场被破坏的极端情况。但是各国空军很快都意识到,由于现代战机有非常复杂的电子设备。每次起飞之前都需要长时间的检修,跟二战时期的螺旋桨战机不可同日而语。因此“鹞”式战机虽然可以迫降在荒郊野外,或者是有大尺寸平甲板的民船上。但想以作战状态重新垂直起飞,就必须先由技术人员进行检修。同时通过中东战争和马岛战争的实践,各国也认识到用常规炸弹攻击机场。是很难将跑道完全摧毁,可使用距离仍然会在300米左右。所以各国在1970年代研制新一代超音速战机时,重点提高了其短距起降能力,这样也就没有研制垂直起降战机的必要。
未能加入我军的“鹞”
况且1996年时苏联早已解体,我军没有了被敌人突然摧毁机场的可能。那么仿制“海鹞”作为航母舰载机,在当时是否可行呢?首先1990年代人民海军的军费非常紧张,连新驱逐舰的建造速度都很慢,就别提造万吨级航空母舰了。而且在1996年台海危机爆发后,人民海军的假想敌就成了美国航母编队。面对如此强大的海上敌人,就算在80年代我国成功购买了80架“海鹞”战机。并把它们部署在4艘轻型航母上,也起不到对抗美军的作用。与其这样还不如研制高性能常规战机,和反舰弹道导弹来保卫我国海疆。
而进入新世纪美国F-35B的诞生,又重新定义了垂直起降战机应该达到的标准。显然再在“鹞”的基础上进行改动,只是在白白浪费时间和金钱。不过一直有消息说,我国有可能会在歼-35战机基础上。推出中国版的F-35B,作为未来我国两栖攻击舰的主要空中打击力量。