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发表时间 : 2018-9-17 20:35:12 | 浏览 : 16134    评论 : 0

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【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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Made by SAAB


        我对瑞典的喜爱,认识我的人大概都清楚,除开那地的高消费不谈(穷),瑞典这个小国在很多方面都取得了相当不错的成绩,特别是军工业,瑞典海陆空三军基本实现了装备自主化(就海军自主化程度低一些,陆军和空军基本是全自主化了),而实现瑞典军工自主化的大功臣,萨博SAAB说自己是第二,没人敢说第一(如果不算大美利坚不要脸跑过来嘤嘤嘤的话),特别是空军装备,瑞典空军自二战后所使用的历代战机均出自萨博,从1947年的J21R到今天的JAS-39,均是萨博名誉出品。

        至于我对JAS-39的喜爱……啥?还用我说?我大鹰狮世界第一不接受反驳(并不是)!啥?要理由?颜值世界第一!(抱歉我颜狗,没颜的那种)……好好好严肃点,就鹰狮这种定位在单发轻型战斗机的战机,无论是性能、战力、颜值、外销上成绩都不错,至少对同级来说的确是这样,对瑞典这个北欧小国来说,鹰狮就像天上飞的CV-90(也是瑞典家的,装甲车,欧洲很多国家都有装备,被誉为“欧洲的铁脚板”)。不过在讲萨博JAS-39之前,还是得先来过一下瑞典空军的喷气机发展线。

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(萨博喷气机开篇之作,萨博J21R)


        首先映入眼帘的是瑞典喷气机首作萨博J21R,于1947年首飞,虽然看起来挺晚,不过,要知道,著名的苏联米格-15、美国F-86战斗机也同样首飞于1947年……是瑞典科技厉害所以喷气机制造业与美苏并驾齐驱吗?
瑞典:我不是我没有你别瞎说啊!!!


       其实J21R首飞时间早,原因和J21R本身的特殊性有关——J21R不是男人(感叹号)不是纯种喷气机!J21项目可以追溯到1939年,当时瑞典皇家空军要求萨博nen出一架推式活塞战斗机,由于二战的关系萨博直到1943年才拿出原型机,等到1945年交付使用的时候,航空业已经进入了喷气动力的新篇章,于是夫,萨博公司把发动机一换——似里!J21R!至于后来的发展,J21R采用了特殊的高位双尾撑下单翼设计,采用喷气式动力的21R机动性孱弱,不适合空战,但好在稳定性不错,因此后来瑞典皇家空军就把J21R这个编号改成A21R,就当成攻击机来用。

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(萨博J-21R的三视图)


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(萨博J29“圆桶”)


        说完定位尴尬的开山之作J/A21R,现在来说说萨博第二款,也是萨博史上最重要的一款战机——J29“圆通(桶)”,西欧土地上出现的第一种采用后掠翼的喷气式战斗机。由于J21R孱弱的空战能力,瑞典皇家空军提出了研制新一代喷气式战斗机的要求,自然而然这个任务落在了SAAB身上,1948年的开学日,萨博J29首飞,西欧第一款后掠翼喷气机上天了。之前的J21R败在因先天不足而没有作为一架喷气机应该具备的高速的能力,毕竟双尾撑活塞机的底子,也就小改了一下气动,本来就不以机动见长的设计换了喷气发这下更惨23333,所以J29很明显的往高速方面去发展,参考二战时期德国留下来的关于后掠翼的技术资料(二战德国最后那几年出现了很多超前而又不失稳妥的方案,成为战后很多国家军工发展的基础,顺便在这安利一本资料性的书《末日计划:第3帝国秘密空军装备》,很长43万字,也不贵,当当电子书一本卖25,挺好的一本书),萨博创造性的把一副带有25°后掠角的机翼装在了一个圆筒形机首上,再在机身中塞一个喷气式发动机用以减阻,甚至能飞出1060km/h的最大平飞速度,简直某港记者。顺便一提,二战末期德国的Ta-183战斗机开创了发动机布置于机身内部的设计,可以说是发动机中置布局战斗机之祖。顺便其实萨博J29不算好看,相比同时期美国F-86“佩刀”战斗机,简直丑到……对得起它的代号--圆桶,不过别看29很胖,机动性却不错。【灵活的胖子】

“你看看隔壁J29!比你还胖你却比它还柴!”

“你丢不丢脸啊!”--山姆大妈对F-86如此说道


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(联合国涂装的萨博J29在编队飞行)


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        在介绍下一款萨博战机之前,我们先来谈一下瑞典三军的战术思路。瑞典地处斯堪的纳维亚半岛西侧,与苏联之间就只隔着一个芬兰,二战结束后的美苏冷战,瑞典看着苏联的钢铁洪流在苏联边境蓄势待发,再看看芬兰还抱着二战的老底子估计是挡不住,于是乎找了个角落蹲在那瑟瑟发抖……并没有!维京人的后代怎么可能怂!于是乎,瑞典军方制定了一套利用地形特点以弱克强的战术,我简要谈谈陆军与空军的战术思路。先说陆军,不然后面接不上,陆军的思路是发挥瑞典多山地地形的优势,不依靠装甲集群作战,而将为数不多的坦克分散开布置,因此瑞典陆军要求坦克装备要机动灵活、投影面小、火力强大,类似于二战时期德国突击炮,在这种思路的影响下,诞生了非常具有特色的一型坦克--瑞典S型,世界上最后一种无炮塔坦克,装备105mm坦克炮火力还行,吨位小非常适合瑞典多山地的地形,而且前后两套操作系统简直反向某港记者,确确实实是以歼击车打了就跑的思路研制的。说完陆军说空军,瑞典皇家空军的战术思路也跟陆军差不多,即分散化作战,冷战时期苏联空军力量强大,特别是苏军的轰炸机部队,给周边各国甚至是美国带来不小的威胁,执行战略轰炸任务的轰炸机是以打击对方的具有战略价值的目标为任务,比如工厂、采油厂、基地,以及飞机跑道,只要跑道上有坑飞机就起飞不了(具体还得看飞机的起飞滑跑距离),因此瑞典军方不以机场跑道为空军战机布置中心,而是把战机分散出去,公路就是跑道,树林就是停机坪,这样一来地方对空军力量的战略性轰炸收效就会非常小,从而保住了自家的空军力量,因此瑞典军方一直都要求自家战机要具有极佳的短距起降性能和良好的可维护性,这一点从上面说的J29开始就已经有所提现了--SAAB J29使用了前缘缝翼以大大提升起降性能,顺便也提升了空中机动性能。

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(萨博J21R的精神续作--J32)


         然后接下来要拿出来续的是A21R的孙子,萨博J32“矛”,瑞典家战机中第一款职业喷气式攻击机。不同于A21R半路出家空优改对地,J32是一款地地道道的为舔地而生的攻击机,单发双座设计,1952年首飞,4年后进入瑞典皇家空军服役。虽然最初是按照对地攻击机来设计的,不过由于瑞典这个国家人口少自然空军也没办法弄出那么多战机类目,因此瑞典军方一直以来都强调“一机多用”,J32也如此,发展出空优型J32、对地型A32、侦查型S32、电子战型J32D等等,一直用到1999年才全部退役。既然是攻击机出身的那我还是重点讲讲A32吧。

        首飞时间啥的就不说了大概知道是在那个年代就行,详细说说机体跟装备方面。32家族机体基本结果都差不多,A32是基本型,单发双座,和J29一样也采用了后掠翼但后掠角加大到35°,使用一台仿制的“埃汶”RA.5M发动机,军推35千牛,加力推力可达44千牛(之后的A32A型换装一台英国罗·罗的RM5A发动机,军推34千牛,加力推力46千牛),采用机首两侧进气的设计,可在俯冲时达到超音速。武器方面,4门博福斯20mm机炮,另外可搭载包括但不限于反舰导弹、自由落体航弹、火箭弹、凝固汽油弹,作为一种攻击机来说,火力永远都不嫌多。航电方面的话,感谢爱立信的雷达们,A32A还加装了萨博自家研制的火控计算机,再也不用瞎乱扔炸弹乱打火箭了,想起某英剧里的一句话:“空军的飞行员们就喜欢从空中扔点东西下去,但是他们又扔不准,甚至连莫x科都飞不到,甚至连在哪都不知道”

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(萨博J32的对地攻击型号,萨博A32)


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(萨博J35“龙”)


        然后画风就开始往不正常的方向发展了!战后第三代战机有一个特点--很快,时速大都能达到2马赫(如果还有不清楚马赫数是什么的同学……行吧再说一次,马赫数就是音速的倍数,2马赫=2倍音速),主要还是当时侦察机速度非常快,比如SR-71和D-21侦察机,而且轰炸机普遍采用高空高速突防的战术,超音速轰炸机已经不算什么了还有最极端的美国XB-70“女武神”,三马赫轰炸机,因此,身担拦截任务的战斗机们自然也要跑得快(发展专业的截击机已不经济,截击机能完成的任务战斗机也可以,而且战斗机任务覆盖面更为广泛),而瑞典,前面也说了,面对虎视眈眈的苏联陆军和蠢蠢欲动的苏联远程战略航空兵(苏联远程轰炸机部队),发展一型高速多功能战斗机是最划算的,于是夫,充满暴力的美学感的SAAB J35“龙”闪亮登场!

       那个时代的第三代机们,采用的是比如可变后掠翼、无尾三角翼的机翼设计,当然,各有各的优点,但是结合瑞典军方的战术思路来看,三角翼高速性能极佳,机翼产生的大升力对缩短起飞距离很有帮助,可惜成也萧何败也萧何,升力太大意味着降落时进近速度更高,所需要的跑道长度也更长,不行不可以告辞;而可变后掠翼的确能同时兼具短距起降和高速飞行的能力,不过也可惜不是你,可变后掠翼设计太复杂而且太贵,而且可维护性……地勤要骂人了已经,也不行告辞……这也不行那也不行…那…那瑞典人还剩下什么?裆燃是双三角翼啦!萨博J35是世界上第一种采用双三角翼设计的喷气式战斗机。

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(萨博J35独特的双三角翼设计)


        那啥是双三角翼?很简单啊一个小顶角度的三角翼拼一个顶角角度大那么一颗米的三角翼就双三了,在J35上就是进气道结构组成一个小的三角,而主翼是一个大的三角,这就是双三角翼了。

        那有啥优点?很简单啊得益于三角翼的基础升力高阻力小,但又不像纯三角翼那样升力大到几乎只用靠一个机翼就能满足升力需求,所以双三的起降距离短速度又高,结构简单容易维护。

        那为啥不把纯三角翼的翼面弄小点?很简单啊因为副翼、襟翼得布置在机翼后缘,如果翼面太小的话机身中线到副翼这段距离太短,杠杆原理一上来力臂太短更费力,因此滚转性能差,比如美国的一型二代机F-104“星”,翼展小还加上高位T尾,无论是滚转还是俯仰气动效率都不行,因而一旦陷入尾旋之类的气动失控的话基本不可能改出。

        那为啥……你很烦诶!!!【猛拍】

        萨博J35首飞于1955年,是20世纪60年代瑞典皇家空军的主力战斗机。J35采用单座单发设计,机身两侧翼根处进气,使用一台RM6B型涡轮喷气式发动机,军推48千牛,加力推力68千牛,速度可达2马赫,与同时期同级的法国幻影3来比较的话没多大差别。军械方面,9个挂架的战斗机可牛批了!可以挂载空空导弹、空地导弹、炸弹、火箭弹等,以及一门30mm“阿登”机炮(英国仿制德国MK213型转膛机炮的产物)。至于飞机本身,瑞典飞行员评价是“操纵简单十分耐用”,而苦逼的地勤们对J35的评价也不错,这是由于瑞典军方要求的极佳的可维护性,萨博将飞机设计成只用螺栓把前后两个机身连在一起,因此地勤只需要把螺栓拆掉就能对发动机进行维护工作,简直爽到。

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(其实这个角度看J35也蛮帅的)


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(萨博J37“雷”)


        然后是SAAB J37“雷”(你家雷姆啦),一种具有鲜明瑞典特色的战机。J37首飞1967年,1971年进入瑞典皇家空军服役,是瑞典空军在20世纪70至八十年代的主力战斗机、攻击机、侦察机、截击机以及电子战机,得,又是一型多用。为了满足瑞典军方对自家战机近乎苛刻的起降性能要求,对于之前采用双三角翼的J35起降距离过长的问题(其实J35的起降性能对比其他同类机来说非常优秀了已经,但就是瑞典军方的要求太过苛刻),萨博的设计师给J37设计了无尾鸭翼布局的机翼类型,鸭翼布局除了在力矩方面存在优势外,鸭翼位置高于主翼的设计在飞行中鸭翼产生的涡流还能为主翼增升,使得J37的起飞性能十分优秀,只需400米的跑道就能起飞;降落方面,一般的战斗机滑跑减速的方式是用襟翼+减速板,以及机轮刹车、减速伞等,但是J37,是唯一使用三片式发动机反推(稍微解释一下,反推就是用机械结构把发动机喷射出来的高速气流往与飞行方向相反的方向偏流,从而产生一个减速的力,可以有效缩短滑跑减速距离,发动机反推一般在大型飞机上比较常见)的战斗机,可以说是拼了命往缩短滑跑减速距离上下功夫,只需要450米就能完全停下来,相比之下,同时期的美国主力战斗机F-4“鬼怪”起飞滑跑距离为1338米,而降落滑跑距离为1152米,可以说J37的短距起降能力是高到不知道哪里去了,这也是瑞典军方战术思路的鲜明体现。

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(萨博J37使用近距耦合鸭翼设计)


        至于J37的火力,固定武器为一门来自瑞士的欧瑞康KCA30mm机炮,飞机共7个挂架,可以使用包括但不限于Rb-04型空舰导弹、RBS-15空舰导弹、Rb-05型空地导弹、Rb-74近距空空导弹、Rb-71中距空空导弹、Rb-99中距空空导弹以及炸弹,一架攻击机来说火力永远都不会嫌多系列。再顺便说说发动机吧,J37使用的是瑞典特许生产版的美国惠普公司的JT8D涡扇发动机(型号RM8A),在J37之前瑞典战斗机使用的都是英国产或者仿制英国发动机的发动机,用美国心还是第一次,RM8A的加力推力可达12吨,大概是120千牛,对于单发战斗机来说使用十吨级推力发动机是很少见的,比如苏联的米格23,但是米格23起飞重量就比J37大了一倍至多,可以这么说,J37是在单车上,而且是碳纤维单车上加装了火箭发动机……脑补一下?

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(萨博J37的三视图)


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(萨博SAAB-105喷气式教练机)


        到这里大概是差不多说完了JAS-39之前所有的萨博的进入军队服役的喷气式战斗机,其实还有一个型号是SAAB-105,是一种喷气式教练机……或者说喷气式攻击机?所以还是简单说一下吧。萨博-105是一种喷气式教练机……这个说过了,是一种双发喷气式多用途教练机,除了教练机用还可以程度一定的对地攻击任务(其实很多教练机都可以变身成为攻击机,比如俄罗斯的雅克-130),采用纵列双座设计,105家族中的SK60B(SK60是SAAB-105的瑞典空军内部编号,可以理解成SAAB-105B)型是对地攻击型,拥有6个挂架,可挂载大约700公斤的武器,不过大多是火箭弹、炸弹之类的无制导武器,相比于普通的专职攻击机,60B这种非职业的虽然战场生存性低一些,但好在价格便宜,对付低密度战场,比如治安战来说就非常实惠了已经,算是低端攻击机吧。

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(澳大利亚空军的SAAB-105参加北约老虎会的涂装)


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        好了,以上就是除了39以外所有(应该)瑞典空军使用过的来自萨博公司的喷气式战斗机/攻击机了,诶诶诶别急着要点返回键,注意标题!“萨博神话与JAS-39”!!!主角还没上来怎么可能结束,这篇我肯定要把JAS-39说到骨子里面去!虽然很不想说上面是铺垫但是……上面不是铺垫!也是正文!不说那些就不好理解JAS-39的一些设计特点,不理解就看不懂,看不懂就…就…
就会按返回键

        不不不你不会按掉的我相信,友谊在那呢,跟肖泽嘉的友谊那可是比巨轮还巨的(泰坦尼……)……行行行不扯皮了继续写!

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        SAAB JAS-39“鹰狮”

我家鹰狮!鹰狮!鹰狮世上最漂亮!--题记(??)


        二十世纪八十年代,当时瑞典空军的主力战斗机萨博J37已经服役了10年,面对机体老化的问题,以及新一代战机的出现(苏联换装米格-29与苏-27这两种高性能战机,给瑞典带来严重的威胁),瑞典军方要求萨博研制一种新型战斗机以替换J37与服役时间更久的J35,1988年,萨博交出了他们的答卷--SAAB JAS-39首飞。萨博JAS-39战斗机,北约代号“鹰狮”,是一种单发轻型第四代多用途战斗机,与他的前辈萨博J32、J35、J37一样,鹰狮的研发制造也受到了瑞典军方特殊的战术思路的影响,而且在鹰狮身上,这种影响体现得更为明显。

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        先说机体吧,惯例,鹰狮采用了与前辈J37一样的鸭翼布局设计,即将原本位于主翼后面机尾的升降舵移到主翼前面,且左右鸭翼可反方向偏转起到机翼副翼的作用,好吧在鹰狮上鸭翼既是升降舵也是副翼,一般根据鸭翼位置与主翼的距离不同(具体的下面会提到),可以分为近距鸭翼和远距鸭翼两种,在JAS-39上则为近距。主翼方面,除了常见的后缘襟翼(就是在机翼后部在有些时候会放出来的用以增大机翼面积同时增大攻角的可懂翼面,攻角就是飞机机翼运动方向与气流的夹角),JAS-39还使用了前缘襟翼,这东西在平常客机上并不常见,与前缘机翼用以增升不同,后缘襟翼是起到延缓机翼失速的作用的,至于原理,由于我是文科生且对空气物理学一窍不通,百科看了半天愣是看不懂,由此作罢,实在抱歉。

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【下面两段内容硬核,可选择性观看】


        首先来解释一下吧,近距鸭翼指的是鸭翼的位置距离主翼较近(相对于远距鸭翼),主翼会受到鸭翼产生的涡流影响,且鸭翼大多起气动作用;而远距鸭翼多出现在大型机上,比较著名的就美国的XB-70与B-1B,鸭翼多起配平操纵作用。很简单是吧,现在来解释一下鸭翼的耦合作用,不过有一个前提,鸭翼耦合作用是放在近距鸭翼上讨论,前面也说了,近距鸭翼会对主翼造成气动作用,其本身也就是一个气动翼面(扮演升降舵的角色),至于为何只有近距有耦合的问题,先来理解一下何为“耦合”,耦合在语义上可以看成“相关”,或者“相互影响”。

        晕了吗?没有就继续,上面说了,用看距离的方式区别近距鸭翼和远距鸭翼只是“一般来说”,其实这只是从相对来看,具体上来说,近距和远距鸭翼是根据鸭翼的涡耦合程度来看的,啥是涡耦合?Simple,空气流过具有厚度的机翼时,上下机翼的两股气流在进过机翼后并不会立即融合在一起,而在这两股气流之间会形成一个低压区,这便是涡流,涡流导致主翼翼根处存在上下气压差,因而能提供升力,而鸭翼的涡耦合作用指的就是鸭翼对主翼产生的涡流增升作用,这也就是为什么耦合作用只存在于近距鸭翼中,因为远距鸭翼不起或者只有很小的涡流增升作用,即涡耦合作用。说完涡耦合我们再回到进远鸭翼的问题上,根据鸭翼涡耦合效应的强弱,即鸭翼距离主翼距离越远涡流增升效应越不明显,鸭翼的配平作用约明显,此为远距耦合鸭翼,发展到极致就成了远距鸭翼;而近距耦合鸭翼无非就是鸭翼的涡耦合作用突出,与远距耦合鸭翼反过来而已。顺便,除了近距耦合和远距耦合鸭翼,其实还有个中距耦合鸭翼,如果已经懂了上面所说的内容的话就很Simple了,无非就是居于两者之间。

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        顺便几句题外话,其实在写上面那些之前我只知道有远近距耦合鸭翼这东西,但完全不理解,就只是知道,刚才花了边查边嚼了15分钟才写出来那些,其实写贴就是这样,遇到不懂的就得拼命搞懂了才能写出来然后教会给更多的人,这样自己也能增长知识,比如之前讲DSI进气道的,我花了得半个钟来理解那几百个字,就也挺充实的其实。

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        好啦继续,得益于鸭翼起到的增升作用,鹰狮的短距起飞性能非常优秀,很明显,鹰狮沿袭了前辈J37的设计思路,不过JAS-39定位为轻型机,且机身大量使用了复合材料,使得JAS-39的空重只有6.6吨,而前辈J37达到了9.5吨,与鹰狮同级的美国F-16空重也达到了8.4吨,极轻的吨位与良好的气动设计,使得JAS-39的起飞滑跑距离仅300米,可谓STOL(Short Take Off and Land,短距起降)型战斗机,这也是这篇文中提到了无数次的瑞典军方战术思路的鲜明体现。在动力方面,JAS-39战斗机使用了一台通用-沃尔沃的RM12型带加力涡扇发动机,其实就是瑞典版的通用电气F404涡扇发动机,通用F404主要是用在美国的F/A-18“大黄蜂”战斗机上,瑞典RM12军推54千牛,加力推力可达80千牛,对于鹰狮这种轻型战斗机来说简直就是奇瑞装V8引擎轰油两秒刹车二十分钟(滑稽),得益于RM12的大推力,JAS-39在开加力时最高速度能达到2马赫,另外,鹰狮家族中的最新型号JAS-39E/F型换装了美国通用电气公司的F414型涡扇发动机(主要在美国F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机上使用),加力推力可以达到98千牛,能让鹰狮在不开加力的情况下达到马赫数1.2的飞行速度,让鹰狮拥有了超音速巡航的能力。

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【下面四段内容硬核,可选择性观看】


        顺便拓展一下涡喷发动机与涡扇发动机的区别和各自优缺点,不过我们先来了解一下喷气式发动机的工作原理,与活塞式发动机一样,喷气式发动机同样需要经过进气-加压-燃烧-排气四个阶段来获得动力,只不过活塞式发动机这四个过程是分别进行的,而喷气式发动机是同时进行,那么喷气式发动机是如何获得动力的?Simple,众所周知,汽车的发动机工作需要空气才能工作,喷气式发动机也一样,进气阶段中气流会经过发动机进气道和发动机压气机两个结构,首先空气要经过发动机的进气道,气体流速与飞行速度成正比(此处放在亚音速状态下进行讨论,低速或者在地面时主要还是靠发动机吸气),而压气机对气流的流速有一定的限制(不能压缩超音速气流),所以在高速飞行时就需要发动机进气道对气流进行预压缩/减速,将超音速的气流减速至亚音速,且由于进气道外与压气机前的气流流速不同,会产生气流滞止现象,顺便给气流进行预加压;然后是加压阶段,这个阶段需要依靠发动机的压气机(除冲压发动机,由于气流滞止现象,在高速时滞止的气流压力能超过压气机加压后气流压力的数十倍,因而取消了发动机压气机结构以满足超高速飞行的需求,但缺点也很明显,低速下冲压发动机无法工作),压气机其实就是由一堆叶片紧密排布组成的,压气机的叶片对气流做功,或者说对气流进行压缩,气体的温度和压力提高,为后面的燃烧步骤做准备,其实就跟汽车发动机气缸内压缩空气的步骤一样,至于如何靠扇叶完成压缩的问题,Simple,想象一下把风扇的出风口封住,气流不断从后面吹进去,但前面的气流出不去,于是越攒越多压力就上去了,自然而然温度(内能)也就上去了;接下来是燃烧阶段,在喷气式发动机上,与汽油发动机相比,这一过程更像柴油发动机--不需要电子打火器等其他辅助方式点燃,由于经过的压气机的压缩,此时燃烧室内的气体温度非常高,甚至已经高过燃料的燃点,因而就省去了打火这一步骤,这也是柴油发动机没有电子打火器的原因;最后是排气阶段,经过燃烧气体迅速膨胀,产生高温高压燃气,这股燃气经过燃烧室后的涡轮,涡流转动带动同轴上的压气机转动(就像水力发电站的发电机涡轮一样),经过涡轮后的气体在温度和压力上都比进气前的气体大,因而会给飞机产生一个向前的推力,然后气体仍然以高温高压状态前进,进入发动机尾喷管,气体继续膨胀加速,最后由尾喷管排出,由于气体膨胀后速度比进气前的气体速度快的多,因而也会产生一个推力。以上四个流程就是喷气式发动机的工作原理,结合汽车发动机和自己家里的风扇来理解的话其实不难。

        什么?已经晕了?醒醒!还没说涡喷和涡扇呢!首先是涡喷,其实我上面说得内容就是涡喷发动机的工作原理,是的,最开始的喷气式发动机就是涡喷发动机,1930年英国人发明了第一台喷气式发动机,不过是离心式涡喷发动机,而上面是以轴流式涡喷发动机为讨论对象的,其实流程也一样就有些部件的位置不一样而已。然后涡扇发动机,其实懂得了涡喷发动机的工作原理就很容易理解,涡扇发动机只是在涡喷发动机的压气机前增加了一个直径超过原压气机进气口的大风扇然后再在涡喷发动机的外围增加了一个涵道,具体流程如下:

        为方便描述,原涡喷发动机成为核心机,核心机内为内涵道,核心机外为外涵道。首先要来理解一下为何会有涡扇发动机的出现,喷气式发动机的发动机效率可以理解为热效率(输出能量与输入能量之比)加推进效率(发动机排气速度与飞行速度之比),提高发动机效率的话提高热效率是最明显也是最简单的,只需提高涡轮前气体的压力和温度就行,但由于涡喷发动机涡轮与压气机是同轴联动,因此加快涡轮转速的同时也会加快压气机转速,因而排气速度也会加快,导致发动机推进效率降低,为了解决涡喷发动机上热效率与推进效率上的矛盾,就有了涡扇发动机的诞生。涡扇与涡喷发动机一样,气流首先要经过进气道进行减速预压缩,不过接下来的,由于涡扇在涵道外有一个大风扇,气流经过这个风扇后会分成两路,一路进核心机执行与涡喷发动机一样的步骤,另一路则会经由外涵道最后与核心机排出的气流混合排出发动机,不过与涡喷发动机不同的是,涡扇发动机在核心机的后部增设了几级低压涡轮,用以带动风扇转动,从而也降低了核心机的排气速度,至少是不会加快,而且风扇也增加了进气,提高了热效率,且有风扇的存在,在一定程度上风扇也能带来拉力,可以说涡扇发动机就是涡桨和涡喷的结合产物。

        从上面几段硬核内容可以看出,涡喷发动机虽然直径小风阻低,但涡喷发动机具有更高的效率以及更低的耗油量,且推力要比涡喷更大,但涡扇直径大且结构复杂,设计难度高,不过总得来说还是涡扇要好于涡喷发动机,目前采用涡扇发动机也是喷气式客机、战斗机的主流。

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【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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(这张超漂亮超震撼)


        在技术方面,JAS-39战斗机的航电部分交由瑞典索尼爱立信公司负责,鹰狮的雷达采用了爱立信/费伦蒂公司的PS-05型脉冲多普勒雷达,其数据处理能力是JAS-39的前辈SAAB J37战斗机所使用的PS-46/A型雷达的三倍,而其重量仅为PS-46/A的50%,体积更是比PS-46/A小了近60%,具有空对空、空对面的探测能力(为满足“一机多用”的原则),且采用了电子编程设计,也就是说想要升级电子设备只需要像升级手机软件一样编写程序就可以完成,这大大降低了后续的升级费用,也为后勤部门减轻了负担。至于机舱内部,JAS-39使用了3个大尺寸的多功能下视显示器(型号EP-17,三块的尺寸都是120mm×150mm)用于替换繁杂的仪表,这也是我们常说的"玻璃化座舱",其中,最新的JAS-39E/F型更是改用成一块超大的触屏显示屏,简直爽到。另外鹰狮装备了一个全息平视显示器,即平常说的HUD,有了这个设备,飞行员就可以不用低头看仪表直接获得飞行数据了。在航电方面,鹰狮使用了多达40台爱立信公司的D80计算机,每台计算机都用三余度的MIL-STD-1553B数据总链链接在一起,其中一条负责传输机体信息,比如航速、油量、过载等;另一条负责雷达和其他电子设备,比如HUD、HDD等;第三条负责武器信息,比如电视制导导弹的影像信息、激光制导武器的……激光制导等。另外,出口型和新型号的鹰狮更是采用了五余度数据总链,这样大大降低了每条链上的数据处理量,很大程度上减轻了每条链上的负荷,使之不容易过载。

        如果知道A32、J32和S32这三个代号中首字母代表的是什么意思,那么自然就能知道,JAS-39代表着什么--同时具有空战(Jakt)、攻击(Attack)与侦查(Spaning)能力的战斗机,这也是第n次提到的瑞典特殊国情下瑞典军方特殊的战术思路的提现。由于其“一机多用”的能力,鹰狮能挂载的武器装备非常非常多,下面简单列举一下:

        固定武器:一门毛瑟BK-27型单管机炮。

        对地攻击:AGM-65A/B型空地导弹、AGM-154型空地导弹、GBU-10/-12/-16型制导炸弹、GBU-22/-24型制导炸弹、GBU-31/-32/-38型JDAM制导炸弹、GBU-39型小直径制导炸弹、SPICE型制导炸弹、DWS-39防区外子母弹散布器、M50(80kg)炸弹、ARAK70火箭弹等以及执行反舰任务时挂载的RBS-15型反舰导弹。

        对空作战:AIM-9/-9X型空空导弹、AIM-120型空空导弹、AIM-132型空空导弹、A-/R-DARTER型空空导弹、PYTHON 4/5型空空导弹、IRIS-T型空空导弹、DERBY型空空导弹、METEOR型空空导弹等。

        侦查吊舱:我找不到资料型吊舱。

        其实可以发现瑞典军方所使用的武器装备大多是来自美国的,比如上面中那些以GBU、AGM、AIM开头的都是美国的产品,就可能有一些有瑞典特许生产型号,大头还是美国的,不过在其中也存在一些来自“其他国家”的武器,比如上面空空导弹系列中的PYTHON 4,就是来自以色列的“怪蛇4”空空导弹,很明显,为了加强其外销能力。

【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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(捷克空军的JAS-39,虎眼涂装,老虎会常客)


        在JAS-39“鹰狮”之前的一系列萨博战斗机,其外销成绩可以用“惨淡”二字来形容,除了本国空军使用之外一般也就瑞士空军会采购少数目去使用而已,其他国家基本没有,但鹰狮改变了这种局面--目前世界上卖的最好的轻型战斗机之一,可能仅次于美国洛克希德·马丁公司的F-16,到目前为止萨博已经卖出去至少304架鹰狮(其中瑞典皇家空军自用204架),使用用户涵盖四大洲共八个国家,甚至老牌空军强国英国也租赁了1架去耍耍(英国皇家试飞员学校),其中“忠实客户”巴西空军更是以订购36架+72架意向订单的成绩成功获得“守护全世界最好的鹰狮”称号(什么鬼?),可以说萨博在鹰狮上获得了极其丰厚的利润,这不仅推动了萨博公司的发展,也加快了萨博战机走向国外、走向世界的步伐。顺便提一下我国与巴基斯坦共同研制的FC-1“枭龙”战斗机在市场上的主要竞争对手也是瑞典SAAB JAS-39“鹰狮”。



        其实鹰狮在进入服役之前的历程并没有想象中那么顺利,由于其使用了电脑飞控,有时候电脑痴咗线的事情也是会发生的。1989年,当时JAS-39战斗机还处于试飞期,在之前试飞员就发现了该机电脑控制系统存在故障,但飞机仍能控制,在技术员对其进行修复后,于同年的2月3日,JAS-39原型机再次试飞,但是,技术人员对其电脑系统的问题并没有彻底修复,这一天中的起飞-飞行时段都非常顺利,并没有发生什么问题,可当飞行员准备降落的时候,电脑系统的故障再一次出现了,而这次,战机无法控制,整架原型机摔在地面上并且在地面上翻滚了十几周,所幸,飞行员只受到了轻伤,事后查明是电脑系统的软件出了差错,才导致了这次坠毁。当然,作为原型机,出现故障十分正常,特别是在那时候电子技术并没有像今天那般可靠,但在1993年,JAS-39进入量产之后,又再一次发生了事故,当时正值瑞典斯德哥尔摩航空展期间,作为瑞典战机一颗崭新的新星,JAS-39的参会
展是毫无疑问的,作为一架量产型飞机,其在试飞时出现的问题应当已经修复完成,而在那天,飞JAS-39战斗机的正是1989年坠毁时的飞行员,或许是不幸吧,这一次,飞机在升空后不久就出现反应迟钝的状况,控制系统再一次出现失灵(箫去),而这次,电脑系统让这架JAS-39战斗机做出了一个"普加乔夫眼镜蛇机动”机动动作(机首上扬110°~120°,形成机尾在前,机首在后的机动动作,非常像一只眼镜蛇),飞行员无法控制,由于是航展飞行表演,其高度较低,飞行员在意识到无法修正后迅速弹射逃生,这架无人控制的JAS-39最终坠毁于市中心的一处公园当中,所幸无人受伤。虽然在服役前就坠毁了两架战机,但这并没有影响瑞典空军的信心,毕竟这只是电脑软件存在问题,是可以快速解决的,而不是机体设计上的硬件问题,所以瑞典空军仍然在航空展坠毁事故发生的3年后让JAS-39"鹰狮"战斗机进入空军服役,而至今JAS-39战斗机的安全记录非常好,仅在2015年匈牙利发生一起冲出跑道事件以及2017年泰国飞行表演时坠毁(可能是飞行员失去意识,具体原因未知),对于一种已经服役22年的战斗机来说,这种安全记录已经算是非常优秀了。

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(萨博JAS-39“鹰狮”的三视图)


        好像我吧鹰狮说得很完美?
        是的我鹰狮世界第一!
        okayokay,现在来说鹰狮的缺点,从而做到

不吹不黑


        我在开头也说了,JAS-39“鹰狮”是一种单发轻型第四代战斗机,可谓成也萧何败也萧何,鹰狮轻型机的定位,注定会面临许多问题,最明显的是在航程方面,由于体型小自然载油量就少,虽说鹰狮用了省油的涡扇发动机,但最大航程也仅有3200千米,对比同为轻型机的美国F-16那4000千米的航程,鹰狮算是腿短的了。另外,机体小存在的问题也不仅仅只有航程短的方面,机体小也意味着机内空间小,而机内空间的大小对飞机之后的升级起到很大的影响(术语上是叫做“结构余度”),机内空间小,自然无法换装性能更好但体积更大的航电设备,当然,机体也不是说越大就越好,过大的话会造成空间浪费。另外,轻型机的挂载能力较弱,即无法同时挂载很多武器,导致了其战场灵活性较低,即使鹰狮具有“一机多用”的能力,很多时候一架鹰狮在一次飞行任务中也只主要承担一种角色,或是用以取得战场制空权的对空战斗机,亦或是用以支援地面部队的对地攻击机,或者是挂上侦查吊舱用以执行战场侦查任务的高速侦察机。其实总而观之,JAS-39鹰狮的一切缺点,也是因为提到了n+1次的瑞典特殊国情下瑞典军方特殊的战术思路,瑞典面对的威胁巨大,因此战机必须具有短距起降能力;瑞典距离威胁地近,因此航程方面可以妥协;瑞典人口少军事人员少,因此“一机多用”能力是必备;瑞典军方钱少,因此选用轻型机最为经济。对于瑞典军方来说,萨博交上来的答卷--JAS-39,已经满足了他们提出的所有要求……well,至少是很大一部分要求,如果放在瑞典本国,鹰狮可以说是最完美的存在,放在世界其他国家,鹰狮的低价高性能也吸引着很多小国空军,至少,对于鹰狮的定位和预定要取得的成绩来说,鹰狮达到了非常大的成功。

【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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       最后来说一下上面这张图这种特殊的鹰狮,就在写这篇帖子的过程中偶然发现的,鹰狮的矢量喷口实验机计划,其实看到计划二字就很明显了,只存在于纸面上,可能有气动模型,反正没有实机出现就是。回到矢量鹰狮计划上,由上面的资料图(好像是瑞典文,在我的能力范围之外,只能开场一张图内容全靠编了……才不是编的!)可以看出,矢量鹰狮计划使用的是类似于美国F-22“猛禽”战斗机的二维(或者叫二元)矢量喷口,既可上下偏转的发动机尾喷口,矢量喷口对于提高战机机动性起到非常非常大的作用,甚至要比鸭翼所起到的对机动性方面的作用更大,我记得美国有一种充满奇幻色彩的实验机,道格拉斯F-15 STOL/MTD高性能实验机,该实验机项目由NASA主导(也叫NF-15B),采用主翼+尾部升降舵+鸭翼的三翼面布局,搭配上全向(或者叫三元)矢量喷口,相比于原版的F-15,F-15 STOL/MTD的机动性得到很大程度的提升,而且超级好看啊!!!至于矢量喷口具体是啥东东,下面我会对其进行解释。

【下面一段内容舒适,可放心观看】


        何为矢量喷口?Simple,发动机尾喷口能够以一定角度偏离发动机中轴就叫矢量喷口。矢量喷口对飞机有啥作用?Simple,发动机尾喷口向某一个方向偏转的话,由于飞机的发动机推力只要来自气流的反作用力,因此改变气流前进方向的话会给飞机提供一个加速度,术语上是来说就是“偏转发动机喷流方向以获得额外操控力矩”,因而矢量喷口能提高战机机动性……啥?还没听明白?拿家里的风扇仔自己不停的怼出风口方向再仔细想想力会怎么变就行(啥物理原理都能用风扇来理解系列)。矢量喷口有没有区别的?Simple,上面提到了,矢量喷口分为二元和三元两种,换成普通话来说就是二向(箔)和全向矢量,具体也很好区别,二元矢量喷口只能进行上下两个方向的偏转,一般以片状扰流片为特征,比如美国F-22“猛禽”和上面说到的矢量版鹰狮;而三元矢量喷口可以进行全方向的偏转摆动,能够提供任何轴面上的矢量推力,一般以圆形喷口为特征,尾喷口露出机身,以俄罗斯苏-30MKI和苏-37为代表。既然矢量喷口这么优秀,那为啥没有广泛使用呢?Simple,发动机矢量喷口需要承受发动机喷射出的极高温气流,大概是1700多摄氏度,当然,不同的发动机有不同的温度,不过1700摄氏度这个等级也能融化掉很多种金属了,因此矢量喷口技术算是高端技术,对金属的冶炼和加工技术要求极高,除此之外,矢量喷口需要一套独立的偏转控制系统,在一定程度上也增加了结构复杂性和机体负担。

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        最后来段总结吧,先说萨博,我个人是非常佩服萨博公司的,特别是萨博的航空工业,就算是放在现在,世界上具有独立研制一型战机能力的国家屈指可数,更不用说几十年前了,瑞典特殊的国情下自然就会有特殊的战术思路,而萨博几乎是所有的战机都是为了这条思路而生,我在微博上也经常会看到瑞典的第五代战机计划,虽说现在第五代战机已不算热门,但这对于萨博来说也是个发展方向,我相信萨博这个来自北欧小国的神奇公司依旧会秉承自己独立研发制造的原则,去研发属于自己、属于萨博、属于瑞典的新一代战机。然后再来说说鹰狮,得益于其精准的市场定位和优秀的性能,鹰狮在世界市场上可以说卖的风生水起,应该算是目前世界上最受欢迎的轻型战斗机了,但在第五代战机大行其道的今天,在以超视距作战为主流的今天,鹰狮这一经典的第四代战机,以近距离纠缠见长的战机,能否以价格优势获得战术地位?我们不得而知,但鹰狮的低价高能,对于小国空军来说极具吸引力,它不贵,但很能打,如果钱多一点的话还可以搞搞集团化作战,另外,对于低强度的作战来说,比如治安战,鹰狮是非常实用而且非常好用的,毕竟可以同时执行多种任务,这大大提高了战机的作战效率,总而言之,在今天这种以小规模治安战的时局下,和瑞典本国独特的情况下,鹰狮仍然是最好的选择,没有之一。

而且鹰狮颜值高啊~


        至此,萨博和鹰狮的全部内容就结束了,而且,这也是我这三年半来写文“生涯”的一个暂停点,在9个月之后,我还会回来的,回来再讲讲鹰狮,再讲讲瑞典,再讲讲这个是暂停,也是新的起点的主题。

2015.3.25,一切的,开始

2018.9.25,真正的,暂停

2019.6.25,一切的,回归

感恩。


【临云行】·萨博神话与JAS-39“鹰狮”

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