喷气时代的异类：法国“狮鹫”战斗机_p51野马战斗机

　　引言　　最近，有网友为中国歼-10战斗机攀了个新亲戚——“狮鹫”战斗机。它是法国北方飞机公司上世纪五十年代设计的一种喷气战斗机验证机，采用了三角翼主翼、鸭翼、腹部进气和貌似单发的布局方式，看上去确实和歼-10有几分神似。当然两者性能相差千里。
　　北方飞机公司在当时的名望不亚于达索公司，研制的喷气验证机不乏一些先进型号，包括欧洲第一种不开加力超过音速的战斗机，第一种鸭式布局飞机。他们在冲压发动机的使用方面也颇有特色，只不过这些飞机大多停留在验证机阶段，最后成就了达索公司在法国战斗机研制方面一枝独秀的局面。
　　自1950年起，法国开始执行旨在全面振兴航空工业的第一个航空工业五年计划，为其逐步走向复兴打下了坚实基础。在战后第22届法国巴黎航空展览会上，一批法国设计的轻型军用飞机方案重现舞台并崭露头角。这些服从于北约整体战略需求而设计的方案，分为攻击机(对地)和截击机(对空)两类。虽然这些方案绝大多数均为昙花一现的过客，但法国航空工业借助这些试验机性质的方案得到锻炼，获得了宝贵的工程实践经验积累。
　　法国喷气式攻击机市场的主要竞争者，分别是布雷盖公司的Br.1100和Br.1001，以及达索公司的“军旗”Ⅱ(即“神秘”22型)、“军旗”Ⅳ(“神秘”24型)和“军旗”Ⅵ(“神秘”26型)方案。
　　喷气式截击机的市场竞争远比攻击机市场竞争更激烈。达索公司提出了“幻影”，南方飞机公司提出了SE-212和“三叉戟”Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ方案，北方飞机公司则提出了“矛隼”和“狮鹫”Ⅰ两个方案。这些飞机早期均以采用涡喷发动机或喷气一火箭混合动力为基础，主要特点为突破音速并追求更高的速度。
　　高空高速拦截的需求
　　谈到法国早期喷气式战斗机，就不得不提到法国冲压发动机的发展。早在1913年，法国人雷恩首次提出了冲压发动机的概念，但真正将其应用于工程实用化的却是德国人，使用结构简单但效率极高的发动机的V-1导弹，曾令盟国吃尽苦头。
　　1946年左右，基于对未来高空高速作战的航空发展方向的考虑，法国人在第一时间通过阿森纳(Arsenal)等公司启动了对冲压发动机技术以及高空高速歼击机技术的研究。他们一方面利用缴获的容克-88型飞机和英国的“流星”NF11飞机搭载自行研制的ST600型冲压发动机进行空中试验，一方面开展了包括三角翼技术在内的高速飞行器设计技术的研究。
　　在争夺法国空军截击机市场的过程中，南方飞机公司于1953年3月2日实现了SO-9000号“三叉戟”Ⅰ原型机首飞，并于1957年将“三叉戟”Ⅱ交付法国空军进行飞行试验。北方飞机公司的“矛隼”(Gyrfalcon)是其强有力的竞争者。
　　“矛隼”的外形更像是一只纯粹的三角梭镖。首架原型机“矛隼”Ⅰ(使用法国国产阿塔101C涡喷发动机，无加力燃烧室)于1954年1月15日首飞成功。同年8月3日，该机在平飞中超过了音速。
　　“矛隼”Ⅰ全重约4700千克，选用阿塔101D型涡喷发动机(推力约2800千克)，并采用了效率极高的直通式进气道。为保证进气道的笔直，飞机座舱不惜突出于机身之上，并采用向后倾斜角度很大，几乎和三角翼57.5°的后掠角一样的V形前风挡以期减小阻力。整架飞机的配置虽符合“面积律”要求，但外观实在丑得很有个性。
　　1956年4月17日首飞的“矛隼”Ⅱ(Nord 1402B)保持了“矛隼”Ⅰ的外形特点，换装带加力燃烧室、推力约39千牛的阿塔101G21型涡喷发动机。它为法国人积累了大量宝贵的跨音速飞行和三角翼气动特性数据，并为60年代法国“协和”超音速客机的试飞团队培养了首席试飞员。1957年，“矛隼”Ⅱ先后打破了五项速度爬升世界纪录。
　　涡喷-冲压混合动力
　　为迎合1940年代的高速截击机需求。阿森纳公司的工程师们利用超音速滑翔机研究后掠翼和三角翼，并设计了采用三角翼和后掠翼的阿森纳1301和阿森纳1230。飞行测试的结果证明三角翼的布局更为优秀，而且这种研究还综合了不同的发动机组合。
　　恰在此时，阿森纳公司被私有化，改名为SFECMAS。在SFECMAS公司，这个项目被称为SFECMAS-1500“印度豹”。后来SFECMAS被SNCAN兼并组建了北方飞机公司。北方飞机公司为该项目取名Griffon。在希腊神话中，Griffon是一种鹰头狮身的组合体怪兽——“狮鹫”。
　　“狮鹫”被定位成先进技术试验机，主要用于进一步测试高空高速飞行能力。飞机采用了无尾三角翼鸭式布局，笔直进气道设计特征，布置在细而尖的机头之下，改善了大迎角时发动机的进气环境。这型飞机是法国首型采用鸭式布局的喷气式战斗机。鸭翼起到了前移气动焦点的作用，放宽了静不稳定性。
　　第一架“狮鹫”，即“狮鹫”Ⅰ(Nord1500-01)于1955年下线，发动机选用带加力燃烧室的阿塔10W，推力约33千牛。飞机在退役前一共完成了156次飞行。1956年8月，“狮鹫”Ⅰ在9150米高度达到了M1.3的速度。
　　“狮鹫”Ⅰ完成预期的飞行任务后，1957年4月正式结束飞行任务。北方飞机公司为其换装了不带加力燃烧室的阿塔101E-3发动机，并将发动机作为核心件，和飞机的内进气道一起组成了一台冲压式喷气发动机。
　　当时，世界各国采用的混合动力装置主要是涡喷发动机外加火箭发动机，前者用作主动力，后者用于爬升和加速。例如美国共和公司的XF-91，就使用一台主发动机外加四台小型火箭发动机。而这个时期的法国人非常热衷于把冲压发动机用于战斗机。此前，法国就在“喷灯”等验证机上使用，这似乎和法国人发明了冲压发动机有关。“狮鹫”的涡喷发动机能单独工作，用于起飞(冲压发动机不能在零空速下产生动力，也不能让一架飞机从静止加速)，而当空速超过1000千米／小时，冲压发动机会提供额外的动力。和SR-71的158发动机不同的是，“狮鹫”的动力完全是两台发动机。当然，冲压发动机没有任何旋转部件，位于主发动机后方，从某种意义上讲更像是额外的加力燃烧室。