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英國BAe金斯頓家族最終未能登上戰爭舞臺

http://www.sina.com.cn 2008年03月04日 08:44 航空世界

   BAe金斯頓P.1214

   P.1214系列及整個衍生家族的設計目標就是追求能夠同時獲得超聲速和垂直起降兩項能力，這幾乎也是冷戰時期完美飛機的定義。在1979～1980年間，P.1214先進短距起降垂直著陸戰鬥機(ASTOVL)佈局非常新穎，為前掠機翼、後掠平尾、雙尾撐佈局，採用了三噴口PCB發動機。然而遺憾的是P.1214最終也只是停留在圖紙上。不過該機獨特的X翼佈局酷似當時火爆的影片“星球大戰》中同樣採用類似佈局的x一戰機，因此該機也被稱為“星戰戰機”，並曾一度引起普通民眾和媒體的關注。

　　該系列家族的最後版本P，1214-4能夠在翼尖掛載ASRAAM空對空導彈。不過這個佈局在當時已經非常落後了。可是金斯頓還是在這上面花了大量的人力物力和時間，而最後的成果竟然如此跟不上潮流，這令金斯頓的競爭對手非常吃驚，並在航展上非常仔細地研究金斯頓展出的模型並拍攝了很多照片，並檢討自己是不是什麼地方搞錯了。

　　BAe金斯頓P.1216

　　從1 957年的P.1127到1981年的P.1216，金斯頓一直在不懈地進行超聲速垂直起降戰鬥機的研製，包括每一種可能的概念，不過最後發現其實沒有任何一種比最原始的扭轉噴口發動機更好。

　　耗油量極高的PCB噴口在垂直起降工作狀態其油耗能達到普通“飛馬”發動機的2.5倍，不過在巡航飛行時則僅是其2／3。推力的比較上，PCB噴口在垂直懸停時推力增加35～40%，而在高速飛行時推力的增加則非常大。但是這套系統綜合而言還是比“鷂”的“飛馬”發動機費油，而且尾部機身和尾翼都因受到熱噴流干擾影響而容易發生震動。為了調整飛機的重心位置和解決干擾問題，金斯頓將P.1216機身尺寸縮小，把發動機後面的機身部分去掉。 經過改動後，P.1216由三噴口佈局變成了採用兩個附有巨大整流罩的可轉向噴口。雖然P.1216的設計很前衛，但還是保持了“鷂”可靠而高效的噴口，而且在堅固的尾撐下可以攜帶大量武器，同時尾撐前方還安裝有機炮艙。

　　雙尾撐設計很好地對噴口的紅外特徵進行了遮擋，可以有效避免紅外導彈追蹤，尾撐前方還採用了模組化設計。可以隨時將機炮模組拆下換裝其他武器或吊艙模組。機身中段座艙後方只有單獨的發動機艙，不需要設計獨立的尾噴口。由於“鷂”裝備的“飛馬”發動機是50年代末設計的，沒法適應新時代的飛機，因此P.1216需要換裝羅一羅的RB.422發動機，只有前面的兩個噴口採用了PCB結構，後面的噴口則是常規設計。RB.422發動機動力強勁，代表了當時最先進的發動機技術。和“鷂”不同，P.1216不用拆下機翼就能更換發動機，大大降低了後勤負擔，提高了出勤率。而且由於機身的製造大量使用了碳纖維複合材料、鋁合金和超塑材料，因此P.1216機身非常輕。

　　P.1216可以滿載油量和彈藥短距起降，並能在任務結束時垂直降落。 此時有一些英國皇家海軍官員提出在機頭安裝多模式雷達。以能同時進行對空截擊和反艦任務，這就是P.1216的海軍型。英國皇家海軍之所以有這樣的想法主要是因為對“鷂”在馬島戰爭中的表現非常滿意，因此在尋求“鷂”的替代機種。而對於英國皇家空軍和其他北約國家來說還有一項更重要的任務是反裝甲近地支援，因此P.1216還需要安裝新型的前視紅外感測器。

　　80年代前期，金斯頓仔細研究並整理了整個專案，P.1216計畫還是有很多先進的地方，雖然飛機不太隱身，但是潛力是巨大的。再加上採用隱身塗料後其綜合性能完全能夠和歐洲戰鬥機計畫媲美。然而該專案最終仍舊在常規方面敗給了歐洲戰鬥機(“颱風”)，垂直起降方面敗給了JAST(後來沿續成今天的F-35B)。

　　BAe金斯頓P.1226

　　P.1226是一種真正的第三代垂直起降戰鬥機。其第一個方案P.1226—1其實就是P.1216雙發戰鬥機的亞聲速版；而P.1226-2則是在“鷂”的機身上添加了全動前翼和前掠的機翼。機身則直接在“鷂”的基礎上改造的，座艙後部的機身加長了45.7釐米，而“飛馬”發動機後部的機身加長了91.4釐米。該項目雖然可靠性高、風險和成本都較低，但是在舊的“鷂”／AV一8B基礎上改造的飛機在綜合性能上不可能超過全新設計製造的F-35。 在歐洲戰鬥機(也就是現在的“颱風”)發展過程中一直存在著一個很大的爭議，那就是該機應該設計成短距起降型(STOL)還是短距起飛垂直降落型(STOVL)，當然這其中最大的分歧就是是否能垂直降落。而從航空照片上看，無論毀壞得多麼嚴重的跑道，仍舊能夠保留至少500米的距離供飛機起降。大推力發動機和較低的翼載不僅能夠賦予歐洲戰鬥機很好的敏捷性，更重要的是令“颱風”能夠具備短距起降能力以在破壞嚴重的跑道上升空作戰。也就是說“颱風”能夠在提高飛機自身性能的前提下實現在被破壞的機場上起降，這也是“颱風”能夠擊敗金斯頓一系列第三代垂直起降戰鬥機的原因，這一代垂直起降戰鬥機是以降低飛機的性能——安裝專用的發動機、設計專用的氣動結構——來實現垂直起降，以能夠在被破壞的機場上升空作戰。因此BAe的金斯頓家族最終並沒有能登上戰爭舞臺，大部分都僅僅停留在了紙面上，而簡單思維指導下的複雜結構也將慢慢被複雜思維下的簡單結構所取代，整個第三代垂直起降戰鬥機就是最好的實例。

航空世界第1期

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英國第三代垂直起降戰機項目有有多個型號

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　　BAe金斯頓P.1209

　　1979年，早期的P.1127亞聲速垂直起降技術演示機已經開始發展成了一個龐大的改型家族，不過如果沒有在P.1127基礎上發展的“茶隼”技術驗證機，那麼今天聞名遐邇的“鷂”就不可能存在。也就是說對於垂直起降戰鬥機來說，一架合格的技術驗證機是成功的關鍵。

　　從P.1154計畫中，金斯頓發現製造超聲速垂直起降飛機在技術上是完全可行的，但是當時研究的重點還是放在了研製安裝多台垂直起降發動機的方向上。經過長期的研究後發現其實單發動機配合PCB噴口才能獲得最好的費效比，而安全性能也能達到可以接受的標準。但是沒有可靠的試驗資料是這個專案的致命缺點。即便如此。金斯頓堅信現在的市場更需要一個超聲速的垂直起降型號，而這個項目最關鍵的一步就是製造英國獨有的超聲速垂直起降技術驗證機。

　　1979年3月30日，超聲速垂直起降技術驗證機P.1209的研製計畫正式提出。P.1209最重要的驗證目的是平衡垂直起降作業時和超聲速飛行時之間的矛盾，也就是說機身設計在縱向和垂直方向都要完美地符合空氣流動的需要。此外，P.1209還要用於研究噴口形狀的優化和噴口在機身上位置的確定，同時還要確定發動機垂直作用中心、翼面升力中心和重心這三點之間的關係和具體位置。雖然通過計算和風洞試驗都可以解決上述問題。而且早先製造的P.1127也的確是一種成功的技術驗證機。但是這些所獲得的試驗資料還不足以支援新的設計所需要的所有要求。

　　使用PCB噴口的超聲速垂直起降飛機和“鷂”的區別主要還包括更大的噴口、溫度更高的射流、更大的載油量(PCB噴口耗油量很高)。雖然一架超聲速垂直起降飛機在某些方面和職能進行亞聲速飛行的“鷂”很相似，但是區別也很大。所執行的任務、攜帶的設備、作業系統等都不一樣。因此再製造一架專用的技術驗證機P.1127是必需的。

　　為了能夠更好地測試PCB噴口，其中一個方案是把PCB直接改裝在標準的“鷂”上進行測試，在PCB噴口周圍設計一個簡單鐵質圍殼整流，飛機設計馬赫數1.6；另一種方案則是製造專用的P.1205驗證機，將其他各項新技術也加在上面同時進行測試。在經過對比後BAe認為雖然可以用“鷂”直接改裝，但是由於機身不一樣，因此試驗資料僅有參考價值，而且要改裝一架所花費的錢其實和全新製造一架P.1209差不多，而且通過細緻的優化後P.1209機身價格可能更低。而且可以驗證PCB噴口在垂直起降和超聲速飛行中的實際表現。

　　重新優化設計的P.1209—2驗證機使用了“飛馬”11 F-33C發動機(實際上就是在AV-8B所裝備的“飛馬”11—35發動機基礎上改裝PCB噴口)作為動力，不過發動機外形進行了修改以使其射流盡可能接近新一代垂直起降用發動機。為了降低成本，飛機採用普通的金屬作為蒙皮材料。整個機身都沒有使用碳纖維複合材料，機翼也是最簡單的桁條結構，而且沒有主動控制系統。由於飛機沒有採用複合材料且結構粗笨，結果整架飛機的重量比計畫中沒有控制系統和武器的P.1209-2驗證機還重。

　　P.1209—2的機翼、機身以及垂尾都和P.1205-11類似，只是尾噴口面積增加了7%，前噴口面積相同。普通PCB噴口溫度1326.85攝氏度，載油量為4082千克。不使用PCB噴口最高海平面速度0.96馬赫，使用PCB則能夠達到1.54馬赫。

　　BAe金斯頓P.1212

　　Hs.1205系列是一整套成功的先進短距起飛垂直著陸戰鬥機(ASTOVL)家族。P.121 2是1979年研製的項目，也是整個家族中第一個採用“飛馬”11 F一33型三PCB噴口發動機作為動力的型號。飛機採用下頷式進氣、大型翼根邊條設計，翼尖能夠掛載“響尾蛇”空對空導彈。然而經過風洞測試表明該機的控制面不能提供足夠的滾轉力矩，因此該計畫隨後中止研製。