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法国rafale“阵风”战斗机的研制发展和改进历程

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法国rafale“阵风”战斗机的研制发展和改进历程_第1页
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法国 Rafale“阵风”战斗机的研制发展和改进历程一、 发展历程1. 项目的提出及合作的展开“阵风”战斗机的提出最早要追朔到 1976 年,当时法国空海军认为应该研制一种能在 1990 年投入使用的先进战机(ACF),法国国防部要求新型战机应该具备全天候、多用途的特点,用来替换美洲虎、F-8P 等老式战机考虑到经济、技术困难,以及加强欧洲防务联合的政治因素,法国决定将该计划扩大至欧洲,与其它国家合作开发与此同时,一些欧洲国家也正考虑新型战机发展计划在此情况下,1977 年,英、法、德三国国防部长达成了共同开发未来欧洲战斗机的合作意向但是在关键技术性能要求方面,三国出现了分歧:德国希望新战机具备强大的防空能力,英国计划用新机能取代“美洲虎”、“鬼怪”,应兼具制空和对地攻击能力,而法国则倾向于发展轻型、多用途战机,并且要求新机能舰载使用总体来看,1977~1985 年的 8 年时间里,尽管一直困难重重,三国就未来欧洲战斗机项目还是展开了全面合作,并且取得了不少成果在此期间,三方合作内容包括提出未来欧洲战斗机的共同需求、研制计划时间表以及各项细节1977~1979 年的前三年合作时间里,英、法、德三方基本还是独自研制本国需要的战斗机类型。

并逐步表现出对未来欧洲战斗机研制计划的初步合作意向并且酝酿提出全面合作的协议1978 年 10 月 30 日,达索公司获得了由法国空军授予的第一个未来欧洲战斗机研制合同为法国空军研制具有国土防空和对地攻击能力的战术作战飞机(Avion de Combat Tactique - ACT / Tactical Combat Aircraft)1978 年 12 月 22 日,达索公司获得了第二个合同,为法国海军航空兵研制舰载型海军作战飞机(Avion de Combat Marine - ACM / Naval Combat Aircraft)在上述两个合同推动下,1979 年,法国航空研究机构发起了名为“猛禽”(Rapace)的项目研制计划,以在风洞环境中研究和测试未来欧洲战斗机的空气动力学特性以及战斗机的机动性能1979 年 10 月,随着比利时布鲁塞尔一系列重要会议的召开,法国达索公司、英国航宇公司、德国 MBB 公司正式宣布合作研制未来欧洲多用途战斗机按照当时的设想,新战机采用鸭式三角翼气动设计,电传操纵,双发动机推进,具备多任务能力,最大速度可达到 M2,实用升限可达到 15000 米。

按照英、法、德三方总体规划,新战机将制造 2 架原型机,1984 年年中第一架首飞;量产前的预生产型将制造 12 架,1987 年年中首飞;从 1991 年开始批量生产900 架,预计 1992 年装备英、法、德三国空军2. 合作发展经历虽然英、法、德就合作达成了初步的一致意见,但是进行到 1981 年,三方出现了重重矛盾,合作进程举步维艰首先,三方在未来欧洲战斗机机身重量设计上产生分歧:英国倾向于空重 12.5 吨的设计,德国建议 9 吨的设计,而法国希望选择空重 8.5 吨的轻量化机身设计随后,三方又在动力选择上产生争执英国主张选用 RB199,德国则属意 F-404,而法国坚持要采用斯奈克玛公司(SNECMA)的 M-88 发动机由于意见不一致,达不成共识,于是,英、法、德三方各自按自己的技术要求和规格在欧洲航展上推出本国的静态全尺寸比例样机1980 年,法国达索公司在汉诺威航展上展出了 ACT-92 设计,该型战斗机采用双垂尾设计,鸭式气动布局;MBB 公司则展出了 TFK-90 设计,这是一种截击机设计,三角翼,双垂尾,鸭式气动布局,中央进气道1982 年 9 月,英国航宇公司在法恩巴勒航展上展出了一型灵巧战斗机 ACA(Agile Combat Aircraft)设计。

该方案来源于 P.106、P.110 未来战斗机计划,实际上是英、德、意三国私营公司合作的结果ACA 的设计已经接近于后来的“台风”战斗机,同样采用三角翼,双垂尾,鸭式气动布局,腹部进气道同时,英国国防部宣布为 ACA 研制提供资金,同时邀请其它欧洲国家参与,并计划由多国联合制造一架技术验证机1982 年 12 月 12 日,法国国防部长夏尔•埃尔努在国民议会宣布本国的未来欧洲战斗机研制项目开始正式付诸实施,并在必要情况下,独自制造一架 ACX(试验作战飞机,Avion de Combat Experimental - ACX / Experimental Combat Aircraft,ACT-92 的改进型)技术验证机与此同时,法国国防部长正式向欧洲各航空工业部门发出邀请,以求实现全欧洲范围内的合作此时,英、法都在争取德国参加到自己主导的未来欧洲战斗机研制项目如果 MBB能参与到某一方,那么无论资金还是技术上,都会对该方项目研制工作提供有力支持1983 年 4 月 13 日,法国正式开始 ACX 技术验证机-阵风 A(Rafale A)的研制工作5 月 26 日,英国也正式开始了 ACA 验证机-试验飞机计划(EAP,Experimental Aircraft Programme)的研制工作。

1983 年 12 月 16 日,英、法、德、意、西五国签署了“未来欧洲战机”计划(FEFA,Future European Fighter Aircraft),并拟定了 1984 年 2 月~6 月期间作为指导方针的未来可行性发展计划按协议要求,未来欧洲战斗机为单座、双发、短距起落飞机,以空-空任务为主,兼顾防空和对地攻击任务,原型机计划在 1990~1991 年试飞,生产型于 1995 年服役预计参加研制的欧洲五国共需 800 架,其中,德国 250 架,英国 150~200 架,法国 200 架,意大利 100 架,西班牙 100 架1984 年 7 月 9 日五国国防部长会议之后,10 月 11 日,合作各方确定了明确的发展目标,计划从发动机选定、资金预算、项目实施细节和实行计划大纲着手1984 年 9 月~85 年 2 月,详细的研发大纲开始实施1985 年 2 月,2 种细节不同的双发战斗机方案提出英、德、意、西四国一致赞成第一方案,法国则主张第二方案第二方案是以阵风 A 为基础建立,机身比第一方案轻巧法国要求新机研发以法方经验和技术为基础,并占据项目主导地位在此情况下,1985 年 6 月 17 日各方伦敦会议上没能达成一致共识。

1985 年 8 月,在意大利都灵召开的最高级别军事峰会上,英、德、意决定加速推进欧洲战斗机(Eurofighter)计划(9 月 2 日决定参加合作),而法国国防部长则正式对外宣布:法国决定撤出未来欧洲战斗机研制项目作者: 三老四严 发布日期: 2011-3-31 3. 独自推进“阵风”A 验证机计划法国 ACX 技术验证机于 1984 年 3 月开始设计,1985 年 12 月 14 日出厂,随后达索公司将其命名为“阵风”A(此时“阵风”A 采用的是 F-404-GE-400 发动机)1986 年 4 月 10 日,“阵风”A 进行了首次整机综合测试;6 月 2 日“阵风”A 进行了第一次飞行前测试1986 年 7 月 4 日,“阵风”A 在伊斯特雷斯第 125 空军基地首飞成功,并达到了速度 M1.3、高度 11000 米的成绩在随后的第 6 次试飞中,“阵风”A 达到了速度 M1.8、高度 13000 米1987 年 3 月 4 日,在“阵风”A 的第 93 次试飞中,其速度突破了 M21987 年 4 月 30 日,“阵风”A 在“克莱蒙梭”号航空母舰上连续进行了 7 次模拟接近飞行试验。

1988 年 7 月 4 日~8 日,“阵风”A 在“福煦”号航空母舰上进行了 85 次相同类型的机动性接近飞行试验(其中夜间 23 次)1989 年 7 月 12 日,“阵风”A 开始进行为期半年的技术维修期在此期间,该机左侧发动机换装为新型 M88 涡轮风扇发动机1990 年 2 月 27 日,“阵风”A 再次进入试飞阶段,至 1990 年底共完成 500 多次飞行试验1994 年 1 月 24 日,在圆满完成 865 次试飞后,“阵风”A 退役4. 各型“阵风”战斗机的发展为了满足空海军不同的任务要求,“阵风”发展了不同型别,包括:阵风 C,法国空军单座型;阵风 B,法国空军双座型;阵风 M,法国海军单座型;阵风 N,曾被命名为 BM 型,法国海军双座型,但 2004 年研制计划取消此外,还生产一架机体,于 91 年 10 月交图卢兹实验中心进行试验[attachment=1922431] 各型“阵风”战斗机(1) 空军型阵风 C 的原型机 C01 于 1991 年 5 月 19 日首飞与“阵风”A 相比,C01 重量要轻一些,气动外形也有少许修改,取消了“阵风”A 上安装的减速板,并增加了复合材料的应用。

阵风 C 主要用来扩展飞行包线和测试 M88-2 发动机,并进行了魔术II(Magic II)型导弹和航炮发射试验阵风 B 的原型机 B01 于 1993 年 4 月 30 日首飞该机前后座舱几乎完全相同,比 C型重 350kg,燃料少 400 升阵风 B 主要用于测试火控/武器投放系统、RBE2 雷达和 SPECTRA 电子战系统,参与了武器系统集中投放和高载荷飞行试验[attachment=1922432] 阵风 C 的原型机 C01[attachment=1922433] 阵风 B 的原型机 B01(2) 海军型与阵风 C 相比,海军型阵风 M 有下列改变:加强机身及前、主起落架,以满足航母弹射起飞、阻拦降落的要求;前起落架可升高,以利于弹射起飞;由于前起落架加长、加强,导致前起落架舱门向后延伸,因此取消机身前挂架;发动机之间配有着陆尾钩;增加电动登机梯;垂尾顶端增加 Telemir 系统,以实现机载导航系统与航母导航系统的数据交换,并可通过接收航空母舰微波着陆系统信号来引导飞行员着舰1991 年 12 月 12 日,阵风 M01 原型机首飞1993 年 11 月 8 日,阵风 M02 原型机首飞。

阵风 M01 曾 3 次到美国进行弹射试验1993 年 4 月,阵风 M01 在“福煦”号航母上成功完成了首次舰载阻拦着舰1999 年 7 月,阵风 M02 在“戴高乐”号航母上成功完成了首次舰载弹射起飞二、 技术特点1. 气动设计与“台风”(即“欧洲战斗机”)相比,“阵风”体现了许多独特的设计思想虽然这两种飞机都采用了前翼加三角机翼的鸭式布局,但“台风”采用的是远距耦合鸭式布局,其优点是可以降低飞机的超音速飞行阻力,而“阵风”则采用了前翼与机翼相距很近的“近距耦合”鸭式布局达索公司认为,与机翼靠得很近的可全动前翼将会对机翼空气动力产生很强的有利干扰,从而能改善飞机的低速、大迎角飞行特性,这对其在航空母舰上的使用非常有利并且,“近距耦合”可使前翼位置更向后设置(离机翼更近),有利于改善双座战斗机后座驾驶员在遂行空对地任务时的视野进气道的设计是“阵风”与“台风”第二个重大不同,尽管两者都是双发布局,但“台风”采用了腹部进气,两台发动机进气流没有完全独立分开,而“阵风”是采用机身两侧半埋式进气口,每台发动机的进气流完全独立达索公司认为,双发飞机必须是“真正的”双发,不能出现因为一台发动机故障影响到另一台发动机的性能,独立的进气道可以保证每一台发动机在所有情况下都有完整的工况。

这种布局也使前机身有足够空间设置前起落架舱,并能在机身下携带较长外挂此外,“半埋式”进气道还十分有利于减少前向雷达反射特征阵风”装有 4 通道(3 个数字式,1 个模拟式)电传操纵飞控系统,除了确保飞机的稳定性和操纵性之外,还确保飞行员无顾虑操纵,并根据飞机不同的外挂布局对操纵。

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