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獅式戰鬥機(英文:Lavi Fighter )是以色列航空工業公司已研製出原型機、後因經濟等問題而停止研製的戰鬥機。其首要任務是近距空中支援戰場遮斷,第二位任務是截擊防空,另外還有教練型。「」是為滿足以色列空軍的要求而專門設計的,用以取代以色列空軍的A-4攻擊機、以色列幼獅戰鬥機和F-4戰鬥機。獅式戰鬥機具有機動性好,能高速突防,一次通過轟炸準確度高等特點。此外,由於採用作戰損傷容限設計,飛機有較高的戰場生存能力。

簡介

該機已於1986年12月31日進行了試飛。這是一種戰術戰鬥機,但它不僅可以用於遂行制空任務,還可以遂行空中遮斷和近距支援等對地攻擊任務,所以又可稱之為「獅」式戰鬥/攻擊機。該機採用近耦鴨翼,主翼為三角翼,單垂尾的氣動布局,發動機進氣道設置於機身腹部,頗似F-16戰鬥機,「獅」式飛機翼展為8.78米,機長14.57米,機高5.26米,翼面積33.46平方米。其他尺寸數據與F-16飛機幾乎無大差別,比較小型化。主翼是前緣後掠角為54,的三角翼,後緣無後掠角,內翼前緣為固定前緣,外翼前緣裝有襟翼,機翼後緣裝有全翼展的升降副翼,機翼由於採用了碳纖維環氧樹脂等複合材料板製成,全動前翼安裝在與機翼前緣重疊的位置,以最大限度地增大主翼升力係數和保證飛機俯仰時的機動性。複合材料製作的高置單垂尾,使飛機的縱向安定性得到保證。垂尾裝有常規方向舵,尾翼根部裝有雷達警戒裝置和減速傘,機身剖面稍呈方形,機頭裝有大型雷達罩,機身後部側面鰭狀物突出,內裝電子對抗系統天線。「獅」式戰鬥機裝一台PW1120發動機,最大加力推力為9350千克,最大起飛重量時的推重比達0.45以上,飛機發動機的進氣道裝在機身腹部,前起落架安裝在進氣口後部,以防止前輪所揚起的異物吸入進氣口。飛機空重約為6100千克,機內燃油量包括機身油箱和機翼整體油箱共為2800千克,正常起飛重量10000千克。機上有8個外掛架,可掛各類炸彈和空對空導彈和空對地導彈。最大武器掛載量達7700千克,外掛副油箱燃油量最大達4140千克。生產型「獅」式飛機將裝1門30毫米航炮,該機高空最大速度為M=1.8(1950千米/時),低空最大速度為M=1.2(1473千米/時),飛機滿載攻擊武器,以低一低一低方式飛行時,其作戰半徑大於463千米,掛兩枚907千克炸彈和兩枚空空導彈,以低一低一低方式飛行,其作戰半徑為1112千米,以低一高一低方式飛行,其作戰半徑為2038千米,用於執行戰場制空時,作戰半徑可達1853千米。

研發背景

「獅」式戰鬥機是由美國和以色列聯合出資,以色列飛機工業公司研製的戰鬥機,在以色列空軍的高低搭配中充當低檔飛機,其主要任務是近距空中支援和遮斷,第二任務是截擊防空。「獅」式的設計是以滿足以色列軍方的要求為根本,採用三角翼和鴨翼的布局、放寬靜穩定控制等先進技術,並使用發動機深埋、翼身融合和大量使用複合材料等技術來提高飛機的隱身性能,該型具有機動性好、突擊能力強和生存力強等特點,將用來取代以色列的A-4和F-4等飛機。

「獅」式的研製方案在1979年宣布,當時確定的研製費用約5.8億美元,而且大部分資金靠美國軍事援助。計劃在1981年4月選定了普·惠公司的PW1120發動機為動力,並在1982年2月與該公司簽定了合作生產PW1120發動機的合同。1983年6月,以色列和格魯門航宇公司簽定了研製複合材料機翼和垂直安定面的合同。1986年7月21日,第一架「獅」式完成裝配,並於同年12月31日首飛。到1987年8月30日,共製造了2架原型機,進行了81個起落的試驗,發現飛機的氣動性能有缺陷,操縱性不好,需要改動機翼的設計。

在發展過程中,以色列軍方不斷提高對飛機的要求,使「獅」式發展成了一種性能優秀的戰鬥機,這就對美國的飛機外銷市場構成了嚴重的威脅,加之以色列對高新技術的成本估計不足,導致研製費用不斷上漲,到1987年已經達到20億美元。也由於以色列技術和國力的限制,「獅」計劃的關鍵技術(機翼和發動機)

都轉包給美國公司,以色列只希望藉助美國的成熟技術和材料用於「獅」式。隨着研製費用和單機價格的上漲使以色列和美國的分歧越來越大,美國也極力保證自己的軍機外銷市場,最後在美國的壓力下,以色列內閣終於在1987年8月30日宣布停止「獅」式戰鬥機的研製計劃。但以色列飛機工業公司仍堅持完成了用於航電設備試驗的第三架原型機 [1]

發展

以色列長年處於戰火之中,她的飛行員經驗非常豐富並且明確知道他們需要什麼樣的飛機。因此,1979年以色列開始發展Lavi。[2]

Lavi多用途戰鬥機項目開始於1980年2月。Lavi主要執行近距離空中支援(CAS)和戰場遮斷(BAI)任務,其次是空中防禦。雙座型用於教練機。按照構想,Lavi作為一種攻擊機以代替在以色列空軍服役的老舊麥道A-4天鷹,麥道F-4鬼怪II和以色列航空工業公司的幼師。單座Lavi採用F404渦扇發動機,然而不久就發現它不能滿足今後發展的需要,又選擇有更大推力的普惠PW1120發動機。較大的推力使Lavi可以和同在以色列空軍中服役的F-16相匹敵。 Lavi全尺寸發展階段開始於1982年10月。最初設計最大起飛重量為17,000kg,然而研究表明只需要改變少許設計幾乎不增加重量就能使Lavi增大載彈量同時價格持平。按計劃,以色列空軍需要超過300架的Lavi(包括60架雙座戰鬥機),全尺寸發展階段包括5架原形機(B01-B05),B01和B02為雙座型, B03,B04和B05為單座型。

Lavi全尺寸模型於1985年展示。

第一架出廠的Lavi是Lavi B-02。Lavi B-01因為要通過最後的結構強度實驗而未能準備好。Lavi B-02從外表上看來還不錯,但是內部的電子設備等卻未安裝。 第一架Lavi(B-01)於1986年12月31日首飛,試飛員是IAI的首席試飛員Menacachem Schmoll。操縱性的評價非常優秀,具有高度的着陸抗側風穩定性。第二架Lavi(B-02)於1987年3月30日試飛成功。B-01和B-02為座位前後布局的雙座型,後駕駛艙安裝了測試裝備,這時還沒有裝備全部的電子設備並進行空氣動力測試。

以色列原本預計第一架生產型飛機於1990年交付使用,計劃1992年具備初始作戰能力。如果全力運轉,一個月可以生產12架飛機。Lavi將是以色列空軍九十年代最重要的戰鬥機。

但不幸的是,1987年8月30日Lavi項目被取消,在此之前,Lavi B-01和Lavi B-02進行了超過80次飛行。這兩架原型機速度從204km/h到1.45馬赫,最大迎角達到了23度。其它許多系統,包括數字飛行控制系統也進行了測試。

第三架Lavi(B-03)和後來的幾架Lavi原型機(B-04 B-05)安裝了定型後帶有升降舵補助翼的機翼並且後三架原型機有完整的電子系統。Lavi B-04和B-05接收最後定型的機翼時,該項目下馬了。 [3]

結構

不可避免的要用洛馬的F-16標準來與Lavi進行比較。同F-16相比,Lavi更輕更小,發動機推力較小,推重比也略低。Lavi採用無尾三角翼鴨式布局,翼面積38.5平方米,比F-16的大38%,翼載荷相當低,大約是F-16的三分之二。

駕駛員座艙

座艙採用氣泡擋風玻璃,具有良好的視野。但是它可能沒有採用類似F-16大傾斜座椅和雙杆控制,IAI選擇了傳統的垂直座椅和中置控制杆。原因如下,傾斜座椅抬高了飛行員的

膝蓋,雙杆操縱有三個缺點:1、大大占用了右舷的空間,使控制面板布置困難,2、在教學中教師無法知道學員的握杆位置,3、如果飛行員右手受輕傷,他就不能駕駛Lavi返回基地。而採用中置操縱杆,飛行員可以不太困難的用左手控制飛行。

動力

Lavi採用源於F100的普惠PW1120渦噴發動機,最大推力6137Kg,加力推力9337Kg。按照以色列空軍的說明,PW1120從1980年6月開始研製。它保留了F100的核心機,變速箱燃料泵輸油管,和F100相同的數字電子控制系統,僅作了少許修改。PW1120獨特的結構包括寬弦低壓的壓縮機,單級低壓渦輪,單一的加力裝置和輕型的斂散噴嘴。全尺寸測試開始於1982年6月,飛行測試開始於1984年8月。PW1120同F100有70%類似,因此,以色列空軍不需要特殊的零備件。它將按許可證在以色列生產。

IAI將一台PW1120發動機安裝在以色列空軍的一架F-4E(編號 334/66-0327)的右發來研究機身/發動機的結合以提升F-4E,既著名的鬼怪2000計劃,同時為Lavi測試發動機。PW1120與安裝在F-4E上的J79-GE-17渦噴發動機相比具有更大的推力,更高的效率。F-4E的結構改變包括修改進氣道,新的動力連接點,新的或修改過的檢修艙門和新的帶綜合發電設備的變速箱和自動剎車裝置。另外,修改了電壓器管理和空氣調節輸送系統,修改了燃料和壓力系統,發動機控制/機身接口。發動機於1987年4月24日裝機試飛。這次測試非常成功,鬼怪2000不用開加力即可超過1馬赫,並且推重比達到1.04(比F-4E高17%)。飛機的橫滾性能提高了15%,爬升率提高了36%,中空水平加速提高27%,低空帶18枚炸彈速度從1,046km/h提高到1,120km/h。這架驗證機於1987年在巴黎航展以編號229展出,國內註冊號4X-JPA。然而,麥道公司拒絕批准這些改進,因為改進後的性能可同F/A-18C/D相匹敵,威脅到F/A-18C/D的出口。

Lavi機內燃料容量3330升(2722kg),比F-16少16%,然而,據稱這點可以Lavi較輕的機體重量和低燃料消耗的發動機來彌補。採用單點高壓的燃料補給系統以實現快速轉換,同時具有夥伴式的空中加油能力。為了完成飛行測試計劃,Lavi原型機上也裝備了門閂式加油探測杆。此外,還可在機翼內側攜帶兩個可容納4164kg燃料的2548升副油箱。

Pratt & Whitney PW1120發動機

  • 性能:最大推力:6,137kg.加力推力:9,337kg.
  • 壓力比:26.8
  • 耗油量:最大推力: 22.7 mg/Ns. 加力推力:52.65 mg/Ns.
  • 尺寸:長度: 4,110 mm.最大直徑: 1,021 mm.
  • 重量:1,292 kg.
  • 推重比:7.22

電子設備

Lavi的電子設備採用了模塊結構-可以通過向Elbit ACE-4任務計算機裝載新軟件來升級。其目的是使飛機在其壽命期內不需要對機體結構進行修改。幾乎所有的電子設備都是以色列自己設計的。飛機設計強調機動性和視野以減少在高G和高威脅的環境下飛行員的工作量。大氣計算機由Astronautics提供。大多數Lavi的電子設備已經由IAI在BoeingModel727上進行了實驗。

Elbit ACE-4任務計算機

IAI選擇Elbit ACE-4作為Lavi的任務計算機。它同MIL-STD-1750A和MIL-STD-1553B標準兼容,能夠用於顯示、數字雷達存儲管理和(將來)綜合航空電子設備。其內存為128k。

Elta EL/M-2035多功能脈衝多譜勒雷達

Elta EL/M-2035多功能脈衝多譜勒雷達發展自IAI Kfir-C2的Elta EL/M-2021B多功能脈衝多譜勒雷達。 Elta可編程信號處理器採用分布嵌入網絡設計,能夠最合理分配計算機的功能,滿足系統和運算的升級需要。

該雷達還可顯示空中和地面目標的速度和方位,並且能夠向飛行員提供飛行地圖。它能夠在46km的距離上以至少五種空對空模式(automatic target aquisition, 瞄準,下視,上視和邊搜索邊跟蹤 (TWS))追蹤幾個目標。它還有至少兩種空對地模式(波束銳化地圖繪製/地形迴避和海上搜索)。在Lavi項目被取消後,該雷達被用於多功能戰鬥機的升級。

Elta/Elistra電子告警系統

Lavi的這種電子告警系統由Elta和Elistra設計,它建立在一個主被動綜合的電子測量和電子反置(ESM/ECM)計算機系統上,能夠快速判明威脅並且自動欺騙和干擾敵人的雷達。該系統為內置式,它也能夠用於將來對付更大威脅的敵人雷達。Lavi最後將攜帶噪聲和欺騙干擾吊艙。

Lear Siegler/MBT全數字飛行控制系統

Lavi採用了四餘度的Lear Siegler/MBT全數字飛行控制系統以增強穩定性,並且沒有機械備份。它裝在兩個盒子中,通過兩個數字通路相連。如果一個損壞,另一個能夠提供足夠的控制以返回基地。設計故障間隔時間107小時。該項目於1982年10月完成,並於1988年交付使用。

Elbit SMS-86 存儲管理系統

Elbit選擇於1985年初期開始為Lavi發展SMS-86存儲管理系統。該系統採用全計算機控制存儲管理,包括兩個單元。處理器包括一台MIL-STD-1750計算機和兩個data-bus接口。武器接口單元包括一個同MIL-STD-1750兼容的存儲接口。SMS-86可以管理傳統和精確制導武器。

武器

Lavi的武器掛架大都採用半保形結構以減少阻力,每邊機翼有兩個固定外掛點(機身內側的一對掛架用於攜帶兩個2 548升副油箱),此外還有一對翼尖掛架和7個機腹下的掛架(三對前後布置,一個位於中軸線上)。主要的空對空武器是怪蛇 3,一種以色列設計的短程紅外線導引空對空格鬥導彈,空對地武器包括AGM-65B小牛導彈,IAI的加百利IIIAS,火箭,MK 81, Mk 82, Mk 83, Mk 84, and M117炸彈。此外還有一門位於右舷機翼根部的德發552(改良型)機炮。

怪蛇3空對空導彈

當Shafrir 2在1978年進入以色列空軍服役的時候,Rafael的工程師開始發展怪蛇3,設計要求一個更大的彈頭以增強破壞性。該彈採用修改的彈體,外帶更大的高后掠翼和一個新型的搜尋角正負30度的紅外線導引頭。怪蛇3重120kg,工作在紅外或雷達被動模式並可以全向攻擊。其高爆(HE)彈頭重11kg,採用激光近炸引信。到1982年黎巴嫩戰爭的時候,怪蛇3已經在以色列空軍服役,並且在貝卡峽谷上空同敘利亞空軍空戰的勝利中扮演了重要的角色。它贏得了50次的空對空的勝利。怪蛇3也被出口到中國和南非,並且可能授權給中國生產,在中國其被稱為PL-8。

Hughes AGM-65B Maverick

AGM-65在發展于越南戰爭期間,以代替AGM-12 Bullpup。AGM-65B重212kg,有一個改進的電視引導頭,它可以在AGM-65A兩倍的距離上鎖定同一目標。最大射程同目標的尺寸有關。理論上的最大射程為23km,而實際上有效射程為15km。高爆彈頭重57kg。AGM-65B為白色,帶一個透明的導引頭,彈體上印有「SCENE MAG」。

AI 加百利ⅢAS

Gabriel ⅢAS是一種雷達制導的反艦導彈,於1985年進入以色列空軍服役。Gabriel ⅢAS重560kg,射程33km,帶重150kg的半穿甲(SAP)彈頭。它採用固體火箭發動機和雷達高度表-控制高度在20m,並且可以從Lavi選擇中途路線修正。在末制階段,Gabriel ⅢAS俯衝攻擊目標的水線位置。

炸彈

Lavi可以攜帶MK 80系列炸彈(113kg MK81,227kg MK82,454kg MK83,和907kg MK84)其高爆戰鬥部占大約50%。

「德發」改良型機炮

DEFA 552(改良型)是一種單管,五室,轉膛高射速(1 100到1 500轉/分鐘)自動航炮。它採用導氣式循環,電子控制和電動擊發的30mm彈藥。子彈帶位於Lavi的左側。 30mmDEFA 552火炮由幻影5A戰鬥機運抵以色列,它成為非常有效的火炮。以色列軍事工業公司(IMI)能夠獲得法國的特許授權以生產這種機載火炮,並且它成為了IDF/AF的制式裝備,「一平三下」先進座艙它也被用於裝備達索幻影ⅢCJ,IAI幼獅和麥道A-4。 可供DEFA Type 552(改良型)使用的彈藥包括:高硬度/燃燒彈 (AP/I)、高爆/燃燒彈 (HE/I)、半穿甲/燃燒/曳光彈(SAP/I/T)、半穿甲/高爆燃燒彈 (SAP/HEI)、訓練彈 (TP)。

視頻

參考文獻

  1. 以色列「獅」式戰鬥機 .人民網.2001-12-06,引用日期2014-03-28
  2. [華翼. 以色列「獅」式戰鬥機[J]. 兵器知識, 2006(5):67-70.]
  3. 以色列航空工業公司的「獅」式戰鬥機 .空軍之翼.2013-04-19[引用日期2016-01-09