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[军事] 飞行员报告:泥巴搬运者,驾驭“海盗”舰载攻击机

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发表于 2020-11-29 01:58 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


本帖最后由 源济 于 2020-11-29 01:58 PM 编辑

飞行员报告:泥巴搬运者,驾驭“海盗”舰载攻击机(上)

 汤姆•艾勒斯 空军之翼 2020-11-29

  本文作者是前英国空军飞行员汤姆•艾勒斯上校,他在本文中讲述了自己驾驶布莱克本“海盗”(Buccaneer)舰载攻击机的经历,以及英国海军“海盗”S.1和英国空军“海盗”S.2的微妙区别。

  我在西德驾驶英国电气“堪培拉”B(I).8轰炸机完成英国空军的首轮服役后,于1966年作为志愿交换飞行员来到英国海军航空兵飞布莱克本“海盗”舰载攻击机。我一直对这架飞机感兴趣,在1964年范保罗的SBAC航展(英国航宇公司协会航展,范保罗航展的前身)上,“海盗”的飞行表演给我留下非常深刻的印象。

  “海盗”最初被设计用来满足英国海军对远程打击飞机的要求,该机被要求从现有航母上起降应对苏联海军最新“斯维尔德洛夫”级重型巡洋舰的威胁。“海盗”的主要武器是一种被叫做“目标标记炸弹”的战术核弹,但与第二次世界大战中使用的目标标记炸弹相比,这种也被称为“红胡子”的武器在标记目标时会伴随惊天动地的动静!

  “海盗”会低空高速进入投弹航线,拉起进入斤斗,将核弹向上投向目标,自己则向相反方向逃逸。这种拉起投弹战术的早期版本被称为低空轰炸系统(LABS),由美国空军开发,并被英国空军的“堪培拉”轰炸机使用。

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拉起投弹示意图

  布莱克本飞机公司提交的NA.39方案最终获得了英国海军的采纳,这是一种双座后掠翼双发攻击机,被设计成能在非常低的高度以高亚音速飞行。与其他制造商的方案不同,NA.39从未打算超音速飞行,这对于舰载机来说代价过大。

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布莱克本NA.39想象图

  NA.39采用面积律设计来降低跨音速飞行阻力,所以后机身具有独特“可乐瓶”凸起,这个凸起也为当时武器系统庞大的航空电子设备提供了充足的安装空间。

  布莱克本称NA.39是第一种从一开始就被作为完整武器系统设计的英国战机,该机的“蓝鹦鹉”X波段雷达派生自AI.23 AIRPASS雷达系统,可远程搜索和截获单个雷达目标,如战舰或沿海设施。目标距离和方位数据会被馈送到控制和投弹计算机(CRC),经处理后将信息显示到飞行员的平视显示器(HUD)上,当时该装置被称为打击瞄准具。飞行员扣下操纵杆上的扳机发动攻击时,打击瞄准具上会显示拉杆提示,计算机会在上拉投弹中自动释放核弹。“蓝鹦鹉”雷达也具有有限的陆地目标搜索能力。

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“海盗”的“蓝鹦鹉”雷达

  雷达的200V交流电由空气涡轮交流发电机(ATA)提供,但是这个ATA有时在发动机推力较低时会罢工,然后雷达就要重新预热才能启动,这需要一些时间,在作战时就成为一个大问题。后来的“海盗”S.2完全修改了发电系统,解决了该问题。

  “海盗”的主要导航设备是一个被称为“蓝夹克”的多普勒系统,能将导航信息提供给CRC计算机并显示在后座观察员/导航员的座舱显示器上。该机的宽频定位器是一种无源雷达探测设备,能为观察员/导航员提供敌方雷达辐射的相对方位,使飞机及时下降到低空躲避雷达探测。此外座舱内还有一个由“蓝夹克”驱动的滚筒地图显示器,但这玩意并不受欢迎,因为在飞行前需要大量的准备工作,比如手动切割和粘贴地图。

  “海盗”的综合飞行仪表系统(IFIS)与弗兰德“蚊蚋”教练机和英国电气“闪电”战斗机相似,飞行员面前的“卷帘”式姿态和导航显示器由主参考陀螺仪驱动,高度、垂直速度、马赫数和表速显示则从大气数据计算机获得。备用飞行仪表是IFIS故障时的备份。该机还有一个非常精确的无线电高度表和一个精确着舰空速表。观察员/导航员座舱的仪表大幅减配,只有导航显示显示器、真空速表和一个永久固定在一标准大气压设置的高度表。后座舱缺乏姿态仪是一个严重遗漏。

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“海盗”S.2的前座舱


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S.2后座舱一角

  当“海盗”在1962年进入英国海军服役时,人们意识到该机除核打击之外还具有作为常规攻击和侦察机的巨大潜力。于是“海盗”很快适应了安装照相侦察设备的侦察任务和投掷各种常规炸弹和火箭的常规攻击任务。

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上舰测试中的“海盗”S.1


创新设计的吹气机翼

  体形娇小的英国航空母舰使这架重型舰载攻击机的弹射起飞和拦阻降落成为挑战。为了把起降速度降至可以接受水平,布莱克本在“海盗”的设计中采用了颇具创新性的解决方案。除了在非常短的内翼段后缘见缝插针设置传统襟翼之外,外翼段的后缘副翼也能在起降中下偏以提供额外低速升力。此外整副机翼还被浸没在从发动机引出的高压空气中,机翼前缘、襟翼和副翼前缘都有吹气系统排放孔,大幅降低了飞机的着舰速度。

  平尾下表面也同样也有高压空气吹过,平尾后缘襟翼(注意不是升降舵)在起降中上偏,上偏量与副翼下垂量相同,这是为了抵消副翼下垂产生的低头力矩。这种被称为附面层控制(BLC)的高压吹气系统是英国“海盗”所独有的(南非“海盗”就没有),可靠性非常好,此前只有采用了类似的但不太全面吹气襟翼系统。

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“海盗”复杂的吹气系统

  NA.39很快就被命名为“海盗”(Buccaneer,17-18世纪加勒比海专门掠夺西班牙商船的海盗),该机选择了德哈维兰“小三角纹章”(Gyron Junior)涡喷发动机,也就是推力更大的“三角纹章”发动机的缩小型。

  在上世纪50年代中期,“小三角纹章”是唯一能够在驱动附面层控制系统的同时仍产生足够推力的发动机,并且能塞入“海盗”相对狭小的机身空间。即便如此,“小三角纹章”在驱动附面层控制系统时推力仍从3310千克直线跌落到2720千克以下。“海盗”的进气口很小,在遇到“小三角纹章” 对气流变化非常敏感的可变进气导叶系统(IGV)之后,很容易导致进气冲击、压气机喘振和推力损失。所以IGV相对发动机转速的位置调节非常重要,以至于座舱里需要有个IGV位置表。尽管每台喷气式发动机都有IGV,但“海盗”是我知道的唯一在座舱里安装IGV位置表的飞机。

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“小三角纹章”涡喷发动机

  开启附面层控制系统时,发动机会被供给额外燃料以弥补一些推力损失。为了防止涡轮烧坏,发动机内部的涡轮冷却系统会把将冷却空气注入涡轮叶片内的管路中。总而言之,“小三角纹章”是一种推力不足的复杂发动机,需要小心操作,但仍可能由于多种原因发生故障,最终被证明是“海盗”S.1的致命弱点。


  早期上舰测试表明,“海盗”在弹射起飞后的低速下对大幅度俯仰输入非常敏感,很容易在大力拉起中失控。为了解决这个问题,布莱克本开发了另一种创新解决方案——“放手”起飞技术。弹射起飞前,平尾后缘会被自动设置上偏状态,使飞机起飞后抬头进入爬升姿态。在弹射起飞中,飞行员只需要用左手全力推油门,右手则放在膝盖旁边,不接触操纵杆,在飞机进入爬升加速时再接手。

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弹射起飞的“海盗”S.2

  在“海盗”S.1进入英国海军航空兵服役前,布莱克本已经意识到“小三角纹章”只能成为临时发动机。解决“海盗”推力不足问题的办法是寻找一台更好的发动机,在具有更大推力的同时也更可靠,同时还要能被塞进“海盗”的机身。最终罗尔斯-罗伊斯的“斯贝”涡扇发动机成了“海盗”的救星,该发动机推力5215千克,开启附面层控制系统后仅下降到4310千克,耗油量也低得多。

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“斯贝”涡扇发动机

  两架“海盗”早期型XK526和XK527换装了“斯贝”发动机,前者在1963年5月17日进行了换发后的首飞,标志着“海盗”S.2的诞生,该机出现了戏剧性的性能改进。虽然“海盗”S.1仅制造40架,但以足以说服英国海军航空兵该机是一架出色的攻击机。所以仅仅三年后,“海盗”S.2就已装备两个舰载攻击机中队和一个训练中队,全面取代S.1。

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“海盗”S.2的加大进气口与“斯贝”涡扇

 楼主| 发表于 2020-12-2 01:56 PM | 显示全部楼层
本帖最后由 源济 于 2020-12-2 01:59 PM 编辑

飞行员报告:泥巴搬运者,驾驭“海盗”舰载攻击机(下)

 汤姆•艾勒斯 空军之翼 2020-12-02

驾驶“海盗”的感觉

  那么,驾驶“海盗”是什么感觉?

  这架飞机没有复式操纵系统,所以新飞行员的换装训练是在一架安装了“海盗”综合飞行仪表系统的霍克“猎人”双座教练机上进行的,然后他们才开始飞模拟器。“海盗”S.1的模拟器是一个简单的固定设备,虽无法再现“海盗”的操纵品质,但能让你学会系统管理和应急操作程序。你在“海盗”上的第一次飞行就是单飞,不过后座会有一名教官压阵,提供建议、鼓励和警告,但他在遇到困难或处理不当时无法接管飞行。

  当你走向“海盗”时,会首先震惊于该机的巨大,要通过一个高高的梯子爬入座舱,一旦坐下来就会发现自己已经坐在了很高的位置。座舱非常舒适,早期综合飞行仪表系统使“海盗”的座舱仪表布局很优秀,但在多年改进中不断增加了额外仪表,“海盗”的座舱最后获得了“人体工程学贫民窟”的名声。

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岸基机场起飞的“海盗”S.1

  “海盗”没有机载起动系统,所以发动机需要由外部燃气涡轮启动小车启动。前轮转向系统使地面滑行很简单,按住左手油门杆上的一个按钮就能控制转向。由于主起落架轮距较窄,所以该机的差速制动转向不是很有效。后来英国空军为“海盗”升级了更有效的刹车盘,在低速滑行中的表现亮眼。

  “海盗”S.1的岸基机场起飞操作相当繁琐,对准跑道后,需要在IGV操作范围内轻柔推油门使“小三角纹章”发动机达到最大推力,此时你可以毫无困难地刹住飞机,遭遇侧风时还需要把飞机转向迎风以避免压气机喘振。由于附面层控制系统会大幅降低发动机推力,所以在机场起飞时“海盗”S.1从不启用该系统。释放刹车后,S.1会平稳加速,在150节(278公里/小时)抬前轮,170节(315公里/时)升空。S.2的起飞表现更轻松,刹车可承受住85%发动机推力,滑跑加速很快,在必要时可以最大起飞重量下耗尽跑道长度起飞。该机在机场起飞时可以开启附面层控制系统,以降低升空速度并缩短滑跑距离。

  在弹射起飞中,飞机将被张紧到起飞姿态,这是通过一根止滑杆(holdback)实现的,也就是一个易碎的金属装置,用于把机尾与甲板上的一个固定槽连接起来。止滑杆的作用是在发动机全推力时拉住飞机,然后在弹射器启动刹那被拉断,使飞机以最大加速度被弹射出去。“海盗”在弹射起飞中襟翼被设置在45度最大位置,副翼下偏至25度最大位置,平尾襟翼上偏25度,所以被称为“45/25/25”,附面层控制系统开启,平尾后缘被自动配平为上偏状态,使飞机离舰时自动抬头进入爬升姿态。飞行员会根据飞行甲板官(FDO)的手势,将油门推向全推力。

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“海盗”前轮抬起的弹射起飞姿态

  你按下“甲板起飞”(DECK TAKE OFF)按钮,就能在飞机仍在甲板上时把起落架开关放在收起位置,然后当飞机离舰起落架缓冲支柱全部伸展时,起落架就会自动收起。确认发动机已达全推力且附面层控制系统气压足够之后,你就用左手推住油门杆,抬起右手向FDO示意做好起飞准备。然后你把右手放在右大腿上,靠近但不要握住操纵杆,等待弹射器启动就行了。


爬升和巡航

  经历弹射阶段的飞快加速之后,“海盗”S.1将继续在爬升中缓慢加速,S.2的加速性能就要好的多。“海盗”离舰后的抬头姿态导致了一些操控性问题,通过重新布置副油箱并对起飞后程序进行一些修改才解决,例如离舰后保持起落架放下然后再手动收起。

  飞行员在离舰后要小心翼翼地操纵,收起襟翼和副翼并加速到350-580节(648-1074公里/小时)正常造作速度。“海盗”在爬升中的速度是400节(741公里/小时),相当于M0.85。S.1爬升缓慢,S.2能快速爬升。“海盗”机尾巨大的减速板能让该机从高速飞行中迅速减速,非常惊人,有时可用来迫使追击战斗机冲过头,从而扭转战术局面。

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“海盗”尾椎开裂成为减速板

  在正常操作速度下并飞行在中低空时,“海盗”富于飞行乐趣。三轴自动稳定飞控系统提供了出色操纵响应和操纵协调,副翼操纵有弹性,纵向操纵具有人工感觉。该机的特技飞行仅限于滚转、桶滚和殷麦曼,因为“海盗”很容易出现惯性耦合,这是一种危险的现象,当较重机身的惯性超过机翼和尾翼的空气动力学稳定性之后,飞机会在在所有三轴上失控进入剧烈俯仰和偏航姿态。如果飞行员的滚转速率过高,就可能遭遇这种惩罚!曾有过于勇敢的飞行员完成过完整斤斗,但需要在非常仔细的监视和速度控制下才完成。

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“海盗”低空飞行品质优秀

  令人惊讶的是,S.1的操纵品质比S.2好,更轻更稳定。S.1的机翼外形略有不同,没有翼尖加长段,机身重心也不同,此外较小的进气口意味着S.1在大约550-580节(1018-1074公里/小时)的极速下不会产生过大进气冲量阻力,而S.2会受进气冲击的严重影响,尤其遭遇狂风或迎角过大时。

  在低空高速飞行中,“海盗”给人的感觉总是坚如磐石,编队飞行很简单,也是武器投掷和仪表飞行的良好平台。空中加油对于“海盗”来说是一项常规功能,S.1具有可伸缩加油探头,但机鼻雷达罩周围的气流会使锥套偏离,引起很大的问题,所以最后被更长的固定探头取代。

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具有可伸缩加油探头的“海盗”S.1


进近和降落

  “海盗”在速度低于300节(555公里/小时)时反应迟钝,通过选择低速档可改善副翼控制,但随着襟翼和副翼的下偏,操纵会变得更重更不积极。附面层控制系统需要在两侧副翼都下偏10度时开启,此时还要检查平尾电动配平襟翼是否同时上偏,如果两者偏转差异超过10度,“海盗”将会失去纵向控制。

  在降落航线中,飞行员需要使用方向舵配合副翼转弯,因为两侧副翼同时下偏超过10度时会出现不利的副翼偏航。最后进近以是恒定速度/迎角飞行的,此时座舱了的音频迎角提示器会持续通报当前迎角,该设备也被称为气流方向探测器(ADD)。附面层控制系统在度是125节(231公里/小时)开启,关闭速度是155节(287公里/小时)。“海盗”的降落无需拉平,无需收油门,任何推力下降都将导致失去附面层控制,进而使机鼻上仰失速。在岸上降落时,触地后飞行员需要抬着机头利用机身阻力减速。

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着舰中的“海盗”S.2

  “海盗”在航母拦阻着舰中减速非常迅速,完全停止后飞行员才能收油门,此时飞机会被拦阻索向后拖动一小段距离,这时可以收起着舰钩并把机翼折叠起来,然后在飞行甲板控制员的引导下滑向停机区。我们被告知他们的引导是强制性的,如果你不慎滑出舷外,那是他们的错,不是你的。

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勾住拦阻索瞬间

  如果因某种原因导致飞机坠海,例如弹射起飞失败,“海盗”的马丁-贝克弹射座椅配备了水下逃生设施,它会自动抛掉座舱盖,释放乘员安全带并给他的救生背心充气,让他浮出水面。这个水下救生设备在弹射起飞和拦阻降落中一般会被激活。

  单发进近和降落对S.2来说完全不成问题,但S.1就不同了,该机在120米以下遭遇单发失效时完全没有复飞能力。

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身穿充气救生背心的“海盗”飞行员


后妈的孩子

  “海盗”在服役中在很多方面都遭受了歧视,英国空军对S.1中没有出任何兴趣,将所有希望寄托在命运多舛的英国飞机公司TSR超音速轰炸机上。英国海军很欣赏S.2,计划让霍克•西德利把该机升级到“海盗”S.2 Star标准,用TSR.2的航电来取代原有的大部分武器系统和导航设备。费伦蒂公司已经拿到了一架早期型S.1,在特恩豪斯为TSR.2测试航电系统,于是引发了S.2 Star的升级建议。但是当工党政府在1966年取消CVA-01航母项目并开始限制英国海军的固定翼舰载机时,S.2 Star项目就被取消了。

  英国空军最后相当不情愿地将S.2作为TSR.2的替代方案,但一开始拒绝为该机升级武器和导航系统,声称“海盗”只是个权宜之计,将希望寄托在多任务作战飞机(MRCA)项目上。尽管如此,除继承英国海军航空兵的“海盗”之外,英国空军仍订购了另外43架全新飞机。

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TSR.2超音速轰炸机

  “海盗”在英国海军里从1962年服役到1978年,随后在英国空军中从1969年服役到1994年。该机多年来一直在进行增量升级,包括引入两种版本的“马特尔”反舰导弹、 西屋AN/AVQ-23E“铺路钉”激光瞄准吊舱、AIM-9“响尾蛇”空空导弹、ALQ-101-10电子对抗吊舱、雷达告警接收机、箔条和红外干扰弹发射器、“海鹰”反舰导弹、FIN 1064惯性导航套件。

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挂载4枚“海鹰”导弹的“海盗”

  那些有幸在英国空军飞过“海盗”飞行员都对这架飞机非常感兴趣,该机在陆地和海上打击任务中都享有令人羡慕的声誉。尽管“海盗”一向以坚固闻名,但1979年还是发生了一起致命事故,机翼折叠闩锁失灵导致一架“海盗”坠毁,之后所有飞机的闩锁销都很快被更换。1980年1月一架“海盗”在美国参加“红旗”军演时因外翼段脱落坠毁,导致整个机队停飞检修,状态不佳的飞机大批退役。

  此时,MRCA项目的成果——帕那维亚公司的“狂风”战斗机取代了驻德英国空军的“海盗”,剩余三支“海盗”中队——第12、208中队和第237作战换装中队移防苏格兰洛西茅斯基地。第12和208中队被分配去执行海上打击任务,装备了“海鹰”发射后不管反舰导弹,为此升级了惯导系统。“海盗”最终在1994年退役时,该机已经作为临时解决方案在英国空军中足足服役了25年。

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“海盗”在海湾战争中表现出色

  布莱克本(1960年被霍克•西德利集团并购)也积极开拓“海盗”的出口市场, 联邦德国海军虽然表示有兴趣,但最终屈服于美国的压力选择了洛克希德F-104“星际战斗机”。最后南非空军(SAAF)看中了“海盗”,在1962-1963年间订购了30架飞机。

  南非的出口型“海盗”S.50与S.2差不多,只是后机身可安装布里斯托尔•西德利BS.605火箭助推器以提高该机的高温高原起飞性能,还可挂载更大的翼下副油箱。英国工党政府阻止了第二批S.50的交付,使南非空军只收到16架飞机。这批飞机一直服役到1992年,此时的数量已经大大减少,但仍非常受南非空军的欢迎。

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南非“海盗”S.50

  总而言之,“海盗”是一种复杂、苛刻但飞起来很精彩的飞机,非常适合南非空军的高速武器投掷任务。

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