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【“阿弗罗”730侦察机流产记】侦察机

发布时间:2019-02-08 03:53:46 影响了:

  对于英国的“阿弗罗”(Avro)730(见题图),大家可能知之甚少。该研制计划的提出,是冷战时期英国对抗前苏联的需要。由于各种原因,“阿弗罗”730高空高速侦察机和当时英国被取消的其它军用飞机项目一样,在浪费了大量的人力和物力之后,最终胎死腹中。
  上世纪50年代,英国的核攻击力量完全依赖于“胜利者”和“火神”轰炸机。由于该轰炸机执行作战任务时的风险性很大,而且还缺乏有效的侦察能力,于是英国国内考虑研制一种雷达侦察机以弥补空白。基于这一设想,“阿弗罗”730计划于1954年7月23日被正式提出。
  该机是一种超音速的高空侦察机,主要用来获取雷达和图像情报,以支持在昼/夜间各种气象条件下的进攻行动。其基本性能要求为:最大航程9265公里;当离基地1853公里执行任务时巡航高度不低于18288米;正常执行任务的高度应在13716米和21336米之间;在最大巡航高度飞行时其最大速度不应低于M2.5。同时,要求该机的发展工作应尽可能在1960年前后完成。但随后英国空军参谋部又对其性能指标稍作了调整,巡航速度改为M2.0最大航程改为7412公里,而且还计划进行后续改进工作。截至1955年5月底,共有5家公司提交了投标书。
  
  种种竞标方案
  
  阿弗罗公司――“阿弗罗”730
  为满足M2.5的飞行要求,该方案机身结构采用了高强度钢和蜂窝结构。试验证实,采用这种方法后,其性能超过了采用轻合金及传统方法建造的类似飞机。虽然当时对高速飞机来说,采用大后掠翼的呼声较高,但该机并没有采用后掠翼,而采用了非后掠翼。尽管在低于M2.0的速度飞行时,后掠翼的阻力较小,但阿弗罗公司的研究表明,在对该机要求的速度范围内,非后掠翼的阻力也很小。
  对该机的动力装置,阿弗罗公司对装4台、6台、8台及16台发动机的方案进行了比较,最终提交的方案是:装4台阿姆斯特朗・希德利公司的P.159发动机,单台推力92.2千牛;另外还在机身下安装了该公司的2台火箭助推发动机,以在起飞阶段使用。按照设计,“阿弗罗”730的最大航程将达8339~8709公里。
  一般来说,一架超音速飞机在亚音速时往往是静安定的� 而当超音速飞行时,又往往会引起气动中心后移,这对于采用无尾布局或平尾后置布局的飞机来说,会引起配平阻力增大。为减小配平阻力,该机采用了平尾前置布局。采用这种布局的其它优点是,在起降阶段升力较大,并且机翼和机身也不会妨碍雷达天线的安装布置。其基本的侦察设备是X波段侧视雷达,安装在机头和主起落架之间的机腹下方,雷达天线长15.85米。机内载油量651121升,其中机翼油箱载油14550升。机组乘员3人,1名飞行员,2名领航员。
  英国电力公司的P.10
  它采用了鸭式前翼和与机翼进行一体化设计的冲压发动机。采用一体化设计后的机翼与冲压发动机,不仅具有升力与推力的双重作用,而且超音速飞行阻力较小。其鸭式前翼为全动后掠翼,起落架采用传统的前三点式。P.10采用2人乘员体制,1名驾驶员,1名观察/领航员。两部Ku波段侧视雷达,天线安装在中央机身底部,长9.14米。另外在机头处,还装有一部多普勒雷达的天线。
  飞机垂尾下方有2台涡轮喷气助推发动机,是RB.123发动机的改型,最大直径81.3厘米。主要用在飞机起飞时提供助推力,并在完成任务后返航时使用。P.10最大机内载油量为38080升,英国电力公司认为,这足以保证其最大航程达到9265公里。
  汉德利・佩奇公司――HP.100
  汉德利・佩奇公司的HP.100采用鸭式三角翼布局,在结构上,它采用了薄钢板及蜂窝结构,并结合使用了一些桁条。该计划的工程设计和风洞试验分别在1956年12月和1957年6月完成,气动力设计和细节设计分别在1958年6月和9月完成,首飞安排在1959年年中进行。研制完成后,其最大航程在不进行空中加油的情况下,将达到9265公里。
  与英法联合研制的“协和”式飞机相类似,HP.100的机头部分为活动式。该机安装有12台RB.121型发动机,采用2台一组的形式分别安装在机翼后缘的6个发动机吊舱内。为降低研制难度,发动机进气道采用了简单的混合式超音速进气道。
  基本的侦察设备包括,安装在中央机身下方,长度为15.24米的2个X波段侧视雷达搜索阵列,以及1个用于探测地面目标移动速度和偏移量的多普勒系统。该机采用前三点式起落架,主起落架为4轮式。机内最大载油量76729升。
  肖特公司――PD.12
  该方案实际上是一架研究机,用于研究与高超音速飞行有关的各种问题,最终并没有作为正式投标方案。从肖特公司提供的资料可以知道,该机采用传统的气动布局,发动机位于机翼中部下方吊舱内,“T”形高置平尾。至于进一步的设计细节和机载设备,肖特公司并没有公布。机体材料主要采用不锈钢,主动力采用4台布里斯通公司的BE.36型发动机,分别安装在左右机翼下的2个吊舱内。另外,也采用了德・哈维兰公司的2台“鬼怪”式火箭发动机,以在起飞阶段作为辅助动力。
  维克斯公司――R.156T
  为了节省时间、经费及减少改换材料可能带来的诸多困难,该方案在结构上采用了传统的轻合金。另外,受轻合金的耐热性能限制,飞机的最大速度指标被缩小到M2.3。为了达到9265公里的航程要求,需要在离基地大约556公里的空域进行一次空中加油。采用双垂尾设计,两片垂尾位于飞机两侧机翼的翼尖,这样可以避开机头来流对垂尾的不利干扰。发动机采用的RB.121,它的显著优点是重量轻,耗油率低。该方案采用了16台发动机,共分成4组,每组作为一个整体来实施同步控制。另外,该机也采用了2台“鬼怪”式火箭助推发动机。
  X波段的雷达天线长15.24米,由一个两点式的挂架固定。为了增大飞行员视野,还专门设计了一个潜望镜。另外考虑到在潜望镜失效的情况,故在座舱左侧,还专门设计了一个在低于370公里/小时的情况下可向外打开约45°的窗户。
  
  从中标到流产
  
  对各个方案的评估情况和主要意见是:使用冲压发动机的英国电力公司的P.10最引人注目,但发展冲压发动机面临的技术困难很多,这必然会拖延整架飞机的研制进度。除了汉德利・佩奇公司方案以外,其它公司的方案对机载雷达设备的重视程度都不够。由于没有任何技术上的先进之处及作战使用价值,肖特公司的PD.12方案被否决。飞机和军械实验研究所的专家对HP.100的各项性能比较满意,而对“阿弗罗”730的续航能力最为满意。专家们指出,没有一家公司认真考虑过机载雷达对抗设备,而这种能力对于1964年以后的作战行动来说,是极端重要的。但也有人认为,不论以单机还是双机的形式执行任务,以当时机载雷达对抗设备的发展水平,除非承受重大损失,否则根本无法突破对方的对空防御网。从侦察和导航方面来说,没有一家公司的设计方案带有充分集成化的控制系统。所有方案都没有足够的措施来防止气动加热,如果对方案作较多修改来解决,又不可避免地会增加飞机的结构重量。
  评估结果,“阿弗罗”730最能满足设计要求。后来,对它的基本定位也从侦察机变成了轰炸机,而且投入服役的时间也放宽到了1964年。
  1955年底,阿弗罗公司开始对该方案进行全面设计。要修改为轰炸机就必须换装推力更大的发动机,经过综合权衡以后,最终由阿姆斯特朗・希德利公司为“阿弗罗”730研制P.176/2发动机。P.176是一种单轴发动机,有10级压缩器、2级高温涡轮及空气冷却的转子和定子叶片;采用可变几何形状的超音速进气道和可变截面积的收敛/扩散喷口;海平面最大推力62.2千牛,以M2.5在18288米高度飞行时推力为20千牛。计划在1958年底,用“火神”式轰炸机装P.176来进行飞行试验,1959年12月进行“阿弗罗”730的飞行试验。
  针对加挂炸弹的要求,经复杂的方案修改,第一架侦察/轰炸机样机――RB.156D终于面世,并于1956年4月6日升空。此时“阿弗罗”730的机内载油量为954851升,最大航程7931公里。该机安装了8台P.176发动机,机翼外形也发生了很大变化。机身直径从2.29米增加到了2.85米,炸弹挂架安排在雷达天线下方,其2722公斤的挂载能力使其可以挂载多种常规及核炸弹。
  第一架缩比模型飞行试验样机ER.180D于1956年9月9日升空,其机内载油量为2082升,最大水平飞行速度为M1.3。试验机代号为“布里斯通”188,使用了罗-罗公司的发动机。风洞试验结果表明,“阿弗罗”730具有极佳的飞行特性。
  缩比模型总共制造了3架,通过缩比模型试验,研究人员摸清了在所有速度范围内鸭式布局飞机的机动特性,同时也让飞行员们熟悉了在低速范围内飞机的飞行性能。通过缩比模型的风洞试验,也搞清了翼面气流分离的时机,以及与翼面气流分离相关的机身抖动情况。
  1957年2月,“阿弗罗”730投入服役的最后时间确定为1965年。但同年3月份,英国空军参谋部完成了一份报告,对有人驾驶作战飞机在英国防御系统中的作用进行了充分评估。报告认为,目前英国面临的主要威胁已从机载核武器转变为弹道核导弹。这一认识导致了有人驾驶作战飞机的地位下降。与此同时,前苏联的防空力量又在飞速发展,于是英国空军参谋部认为,有人驾驶作战飞机已不能胜任它将担负的任务。3月11日,英国空军作战需求局主任罗斯顿说:“现在已经有更多投掷核弹头的有效手段,而且相对于用飞机投掷来
  说,其效率更高,所以空军已经不需要继续发展这种飞机了。”在这种背景下,该计划最终于1957年4月被取消。 责任编辑:空 友 ■

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