EP-3侦察机属于美国海军陆基侦察机,有多种型号,最先进的是EP-3E“白羊座”侦察机,该机全长33米左右,高11米,翼展30米,配有4台涡轮螺旋桨发动机,飞行高度9000米左右,配有工作人员24名。一旦进行空中偷猎,EP-3E可以连续飞行12个小时,航程达5400千米。
“白羊座”侦察机配备有顶尖的电子侦察设备,主要搜集对方防空系统的电子信号,尤其是对方战舰雷达信号和对方国土纵深防空阵地的无线电通信秘密,从而确定对方防空系统的具体位置等内容,弥补美军间谍卫星和空军侦察机的不足。
EP-3侦察机曾被五角大楼视为最绝密、最敏感的一种机型。原因就是其安装了美国最先进的声音识别系统。只要美军截获到对方的通话,这套声音识别系统就能立即识别出通话者的身份,从而判断出情报价值到底有多大。美军正是靠着这套功能异常强大的系统,掌握了其他国家大量的绝密情报。比如,利比亚领导人卡扎菲就是美国情报机构重点识别的对象,现在,只要卡扎菲利用利比亚的通信网络通话,声音识别系统就会立即提醒工作人员:卡扎菲正在通话,请注意。
另外,当EP-3侦察机碰到不友好的飞行员时,按通常程序会立即录下他们的声音,将录下的声音输入电脑,以后就可以利用语音识别软件在数据库中查找飞行员的个人资料和他所在飞行单位。这是一个在战争和危机状态下非常有效的情报工具。利用这种手段,美国得以确认1983年击落韩国747客机的苏联飞行员。
目前,美国有12架EP-3E型飞机,分别服役于美国海军驻关岛基地的第一特种航空侦察中队(VQ-1)和驻西班牙洛塔基地的第二特种航空侦察中队(VQ-2)。该型机虽然是美国海军重要的侦察机,但也存在一些先天的不足。例如,无法进行空中加油,因此,不得不依靠他国的基地才能进行空中偷猎。一旦他国拒绝向美国海军提供基地,空中侦察就会受到极大的限制。
高空黑影
1967年6月17日,我西北某核基地上空一声巨响,蘑菇云冉冉升起,我国研制的第一颗氢弹试爆成功。当人们还沉浸在胜利的欢呼声中时,大洋彼岸的美国总统约翰逊和他的智囊团正愁眉苦脸,放在办公桌上的照片清楚地表明中国已成功研制了氢弹。这些绝密资料的获得“归功”于当时服役不久的SR-71“黑鸟”侦察机。
SR-71“黑鸟”是由美国洛克希德公司研制的双发高空高速远程战略侦察机,于1964年12月22日首飞,1966年1月开始服役。该机全长32.74米,机高5.64米,翼展16.95米,机翼面积166.76平方米。机上有空中加油装置,可以长时间不着陆飞行。它是世界上飞得最高、最快的侦察机,曾创下了多项飞行纪录。它也是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。由于其高空高速特性,所以驾驶“黑鸟”的飞行员不仅技术要好,还要经过类似宇航员的训练,并且飞行时要穿宇航服而不是一般的飞行服。SR-71家族有A、B、C三种型号:SR-71A主要用于侦察,一共生产了29架;SR-71B是双座教练机,只生产了两架,其中一架于1968年1月1日因飞行事故坠毁;SR-71C是SR-71B失事后,由原型机改装而成的教练机。
在“黑鸟”服役的几十年里,它的魔影几乎飞遍了地球。一些国家的导弹发射井、雷达阵地、核潜艇基地……它都牢牢地记在“心”里。同时,它遭遇过上百枚地空导弹和空空导弹的攻击,但它安然无恙,没有一架被击落。这主要是得益于其优异的性能,一是飞行高度高。“黑鸟”巡航高度25900米,最高可飞到30000米的高空,一般防空武器根本够不着。1969年10月,侵越美军的一架“黑鸟”以巡航高度飞抵越南北方上空进行侦察,越南防空雷达发现目标后,3枚“萨姆-2”地空导弹一起发射,但“萨姆-2”只能攻击高度20000米左右的目标,对“黑鸟”只能是“望机兴叹”。二是飞行速度快。“黑鸟”最大时速为3.2马赫,这是一般战斗机和空空导弹无法达到的。1975年5月,“黑鸟”在苏联侦察其核设施时,一架米格-23飞机迎头拦截,并向其发射一枚空空导弹,“黑鸟”得到告警信号后,掉头加大油门就跑,空空导弹越追距离“黑鸟”越远,最后引爆“自尽”。三是有一定的隐形能力和电子对抗能力。“黑鸟”飞机在布局上采用翼身融合技术和内倾式双垂尾,减少了雷达波的反射,机体表面还涂有可吸收99%雷达波的“超黑色”涂料,这使得偌大的飞机,雷达反射截面积仅约1平方米,再加上机上的电子干扰装置,使其很少被探测到。在冷战时期,SR-71平均两天出动一次,对许多国家实施过侦察活动。
1991年1月26日,美国空军宣布SR-71A全部退役,除少数被封存外,其余永久退役。主要原因是其高昂的使用费用,一架SR-71每个月需要花费3900万美元,实在是有点高。目前,风光了二十余年的“黑鸟”家族只剩下一架A型和一架B型在继续使用。
第四卷 空中战机 最新型米格战机:米格-29m2
更新时间:2006-8-8 21:12:00 本章字数:6381
根据新闻报道,俄罗斯将派出最新型的MIG-29M2型战斗机参加2004年珠海航展,那么这种战斗机究竟有何特色呢?千龙网组织了这篇文章以便大家更好的了解这种代表了俄罗斯航空科技进步的战斗机。
在2002年冬季俄国人努力挤进奥地利战斗机采购计划的过程中,
笔者有幸被米格设计局邀请,参观这家航空领域的传统业者的现状,讨论其未来的发展,参观其位于Luchovitsy的生产设施——并且能有机会在拉蒙斯科伊空军基地试飞米格29家族最新的打击者——米格29M2,上述所有的这一切,在2003年2月份顺利成为现实。
朱可夫斯基——拉蒙斯科伊空军基地是个不折不扣的名闻遐迩之处,充满了许多能让你勾起对往事回忆的东西——这种念头在当载着笔者的大巴从苏霍依设计局,图波列夫,伊柳申设计局各自的停机坪前依次通过,驶向米格29M2所在停机坪的路途中在笔者的脑海里闪现。我也在短时间内思索了千百次:“这地方的每一处,这上面所有东西都被外层空间的间谍卫星拍摄过……”。不过,这样的思索很快被打断了,我爬进了米格29M2的座舱。当前座位飞行员帕维尔.弗拉索夫关闭座舱盖以后,刺骨的寒风被彻底阻隔在座舱之外,这样我就能开始专心地逐一打点我的装备了——飞行装具,照相机,电池……
与我以前有机会在匈牙利驾驶做过特级飞行的的米格29UB教练机相比,我立即体会到了米格29M2后舱视野的显著改善。不知何故我有一种如同坐在了缩小版的F15E打击鹰战斗机后舱里的感觉,我的双手可以相当自由舒展,并且很自如的弯曲倚靠在座舱盖的内缘上。此次飞行任务的目的有二,1.它是一次航拍任务(为此笔者携带了两部相机)2.俄国人希望籍此充分展示米格29M2战斗机本身以及其做了升级工程的座舱功能,在此前的飞行简介会上,我与俄国人达成了一致,此次飞行过程中将不会进行特级飞行。所以,我们在从朱可夫斯基——拉蒙斯科伊空军基地那极富传奇色彩的长达5公里(5000米/15000英尺)的跑道起飞了以后,将折向东,在基地中心以及其周边的积雪乡村地带上空做低空通场,然后在我的直接操纵下做8转弯的动作。
坐在紧随我们这架米格29M2后面飞行的米格29UB教练机后座的马丁.罗森克兰兹没过多久就马上大呼小叫起来“你那架米格机居然不拉烟!!!”实际上,其后的照片也清楚显示了米格29M2采用的这种新式引擎的确没有类似于作为其原型引擎的RD33S的拉烟现象。
当在这种天候进行长时低空飞行时,能见度和对比度都呈下降趋势,密集编队就显得比较危险了,为此我们决定做些向上为时30秒种的急速跃升,直至我们冲破云雾进入一碧如洗的蓝天为止。我们在新的高度重复以前的编队队型,同时也做相关的拍摄工作。我们驾御着米格29M2在蓝天里风驰电掣,坐在座舱里,在飞行过程中一直哼着轻歌剧旋律的帕维尔则利用我仪表板左下侧的那个MFD演示着模拟的目标。我按了一个功能键将MFD转成英语操作界面,然后我们对这些虚拟的目标进行威胁程度分析管理以及锁定的工作。接着,帕维尔抬起他的手示意让我接手进行单独的测试。在对米格29M2进行HOTAS操作时,我发现它不像我曾经驾驶过的在同样在中空空域飞行的F-16D BLOCK42一样过于的反应灵敏。我就此问询帕维尔,他随即向我展示了这种电传飞机的线控灵敏度的可调节性。在“完全”一挡位,我就算是搬动操纵杆机体也不会做出任何反应!在我们转向飞回朱可夫斯基基地之前,当帕维尔向我展示了一个完美无缺的筒滚攻击机动后,我将灵敏度挡位调整至“30%”后,然后尝试了一些我想做的动作,像是利用极佳的加速进行一个跃升转向动作,最后再进入Sloppy 滚转。
是的,米格设计局制造了一架性能得到极大提升的飞机,米格29M2无疑是一件精心打造的机械工艺品。在我们回返机场的途中,一个闪现在我脑海里的念头居然是:“我们(奥地利)的官员没有让空军接收这种他们完全可以负担得起的飞机是不明智的”。
不过,这次飞行对任何一家严肃的航空杂志而言,都是一次珍贵的机会和一次极佳的经历。要知道能到这里来并且“预订”试飞他们仅有的原型机绝对不是轻而易举的事情。
稍事休息以后,飞行后的总结简介会又开始了……
根据米格设计局副局长V.梅勒西科夫以及飞行业务主管帕维尔.N.弗拉索夫的介绍,米格29未来的改进有两个方向:
1.在米格29K的基础之上,将发展规格高度统一的单座和双座多用途的,舰基和岸基两用的战斗机(米格-29K/KUB "9.41/9.47"工程)以及(米格29M1/M2“9.25-1/9.25-2” 工程);
2.在基本型的米格29系列战斗机基础上,进行不同程度的升级工作,像是从米格29SD(“9.12SD”工程)到目前最为先进的米格29SMT(“9.17”工程),以及米格29MT2(“9.17-2”工程)。
帕维尔.N.弗拉索夫,俄罗斯联邦英雄,米格设计局在朱可夫斯基基地的直接主管(佐尔格.马德尔拍摄)
米格29M2(工厂工程编号:9.25,伊兹德利耶 5)
我在朱可夫斯基/拉蒙斯科伊空军基地试飞的编号为154的那架米格29M2飞机是在以前的米格29M(“9.17”工程)基础上发展的第四种型号的原型机,拥有全新设计的前机身,大直径尺寸的气泡式舱盖,新式的数字化线传飞控系统,拥有祖克-M雷达的新式火控系统以及经过升级的武备选装系统。它是舰栽的米格29K/KUB战斗机的岸基改进版,被设计用以执行在高电磁干扰环境中,在低空攻击高价值目标的任务。该项修改设计曾被提供给马来西亚,将其现役使用的米格29战机改造成为一种多用途战斗机。在瞄准到目前为止被苏霍依设计局占据的攻击战斗机的市场之外,米格设计局希望能为其新式的单座MIG29 SMT战斗机在可能的投标行动中提供一种包含其全部战斗功能的双座战斗教练机支持---现有的常见的米格29UB双座教练机是没有装备雷达的,这被认为是不符合要求的(奥地利就是这样认为)。
在参加由马来西亚于2001年10月9日到14日间在朗卡维举办的LIMA 2001防御展览会前,这种先进战机于2001年9月26日在临近莫斯科的朱可夫斯基测试中心进行了首飞。虽然这种新式战机有着与基本型号米格29战机相近似的外形轮廓,米格29M2却是一种全新的战斗机,它有更远的作战半径,它拥有现代化的机载设备,它有4余度的线传飞控系统,它增加了有效的战斗负荷,武器的使用范围也有所增长。
米格29M2拥有延伸的打击功能,包括在敌人复杂的电子对抗环境里在低空进行集团化的对地攻击,并同时保持高效的空战能力。它装备有祖克M雷达,并且能够承载4500公斤的武器负荷,包括有KH-31A(AS-17“氪”)导弹,KH-35U(AS-20“凯亚克”)反舰导弹,KH-31P反辐射导弹,Kh-29T/TE (AS-14 “小锚”)空对面导弹以及KAB-500Kr制导炸弹。
因为这种双座战斗机的两名飞行员有明确的分工以及机载设备性能显著提高的原因,米格29M2战机与它的单座竞争者相比,在复杂的战斗环境下有着更高的战斗效能。
米格29M2的基本数据
米格29M2是一种先进的,
真正的多用途战术战斗机。它可用以遂行制空,对地攻击,海军高空精确制导武器投放控制的任务。它拥有更大的武器载荷以及作战半径,它的使用寿命也得到了增长,是老式的基本型号米格29的当然换代产品。
工程代号为9.14的原型机(07682“407”)在1985年2月13日进行了首飞,其后却变成了9.13工程(米格29S)。它的主要特点在于重新设计了机身,由两具加力推力为86.3千牛(19400磅)的克里莫夫RD-33K涡轮风扇发动机(米格29K发动机的“岸基”版本)提供动力,它有一套三余度的模拟线传飞控系统用以控制横向操纵,在局部区域该系统为四余度的。而副翼和方向舵则由后备的机械液压系统控制(俯仰的线传飞控系统直至1996年末才被研制出来)。它有一个准“玻璃化”的座舱系统,有两个单色(绿色)的阴极射线管显示器(四周没有按钮,但却有双杆操作系统)。最后,它的机身做了修改,即将后部的重心位置延伸以保持其静稳态性。
最初的6架原型机和一架静力实验用的机身在1986年4月25日使用RD33发动机进行了飞行,第一次使用RD-33K发动机(以前是在921工程进行测试的)的飞行则是在1987年9月26日;第一次公开展出是于1992年2月在马诸利希可飞机场进行的;1995年11月16日则开始了对米格29原型机的空中加油演练,该演练在次年2月完成;加大发动机进气道尺寸并配之以活动的遮板可在飞机起飞时加大进气量;早期的在进气道内的FOD门被更轻型化的可收放式的格栅所取代,这样还可取消机翼上方的进气窗,进气道内部导管的中心部分由轻型化的铝锂合金制成,可以显著提高内部燃油载荷;新的进气道在921进行了测试;内部的总燃油载荷达到了5700升(大约等于1506美标加仑;1254英标加仑)。机翼部分也进行了重新设计,机翼前缘进行了锐化,增加了副翼翼展;加厚的翼尖有前后向的雷达警告接受机;翼尖具有更加圆滑的后缘;更大的,锐化了的并且纤细了翼根前缘边条;拥有锯齿前缘的放大了尺寸的水平尾翼。前机身采用了铝锂合金,后机身则采用焊接钢结构。机头长度增加接近20厘米(近7英寸);舱盖罩升高达40厘米之巨;在机身背鳍处有以海狸尾部扁平结构形式的敌我识别天线(IFF)以及Gardeniya干扰器天线;制动伞的整流罩则在两具尾喷管中间的上部;有一具收放式的蜂窝复合材料质地减速板。用KT-209主轮加强起落架;广泛采用雷达吸波涂敷材料喷涂机身用以降低机体前方的雷达散射截面积(RCS)。
法佐特龙的祖克-M雷达及其它航电设备
祖克M也被赋予了NO10M的编号,未经证实的东欧消息来源称祖克M雷达采用了平板缝隙阵天线,并且用代号为巴吉耶特的计算机处理器替代了原来的基线雷达C.90处理单元。该雷达采用巴吉耶处理器极大地拓展了其空地模式的范围:包括有波束扫描地面成像,地面固定目标探测,地面活动目标指示(MTI,亦即Moving Target Indicator),地形规避以及多普勒波束锐化。来自俄罗斯的消息来源指祖克M雷达将用于米格29改型计划。
祖克M雷达的综合数据
频率范围:8-12.5G赫兹
探测距离:120公里(前半球RCS为5平方米的目标)
目标跟踪能力:探测10个目标的同时最多可同时跟踪其中4个
扫描角度范围:-40度/+55度(俯仰方向);±85度(左右水平方向)
自重:180公斤
米格29M还采用了新型的OLS-M远距离前视红外搜索跟踪探测器(IRST),
并且有加装了与IRST使用同一玻窗系统的的电视观测系统和激光侦测指示仪。TS101处理器采用了新的软件。A-331 Shoran式 金属干扰箔条/红外诱饵投放装置被重新安装在背鳍位置。
米格29M2拥有放宽了的攻角限制(最初测试的可控攻角为30度,这个数据在其后的测试得到了增加),这使得操纵它飞行更加地得心应手。米格29M2还拥有更加好的飞行机动性能,经过提高的巡航能力。它的翼下有8个固定挂点,提供4500公斤的载弹量能力。它可以挂载4枚激光制导的KH-25ML(AS-10“克伦”)导弹或Kh-29L(AS-1“小锚”)导弹;反辐射的Kh-25MP(AS-12“克格勒”)或是Kh-31A/P(AS-17“氪”)导弹;或者挂载8枚RVV-AE(R-77,AA-12“蝰蛇”)中程空空导弹,R-73E(AA-11“射手”)近距空空导弹或是KAB-500KR 500公斤级的电视制导炸弹。根据笔者在拉蒙斯科伊空军基地的观察,为了能够向国外的购买者证明武器的可靠性,米格设计局最近购买了大约15吨的俄罗斯最新式的制导弹药供其演示消耗。
米格29M2机炮的备弹降至100发。
新型米格机采用的焊接铝锂合金机体结构造价昂贵,并且远没有达到预期中的显著的减重效果。1993年因为资金不足的问题,政府的鉴定验收测试工作还曾一度被搁置。米格29UBM教练机(工程代号“9.61”)计划完全被放弃,并且米格设计局在那段时间没有从俄罗斯空军获得哪怕是一架飞机的定单,直至1999年末,米格29M2的研制工作才又重新展开。米格29M2(2001年在莫斯科航展上被首度披露,随即它参加了不久以后举办的马来西亚航展)是一种双座的由基本的“支点”战斗机衍生的打击战斗机。它被用以遂行以低操作成本打击高价值,高危险环境目标的任务。它在2001年9月26日在朱可夫斯基空军基地完成了它的首飞。这种飞机是舰载米格29UKB的“岸基”版本,它拥有可折叠的机翼(原文如此,译者看了半天也没看出来机翼的折叠接缝处在哪里)和法恩佐龙-NIIR公司的祖克M多模雷达。米格29M2只采用机内油料的航程大约是1079海里(2000公里,1242英里),如果加挂3个副油箱航程将会显著增大到1726海里(3200公里,1988英里)。
祖克M雷达的性能和表现
法恩佐龙-NIIR公司的祖克M雷达属于X波段(8 到 12.5 G赫兹)机载多模雷达家族的成员。它也同时被赋予NO10的编号,该雷达最初被设计用于安装在米格29(工程代号“9.16”)原型机上并于90年代早期在米格29M战斗机原型机上进行了机载飞行实验。在2001年底和2002年初,这种雷达的一种衍生产品被研制出来以作为米格23飞机的潜在的性能提升设备。来自俄罗斯的消息来源称该雷达采用了直径为680毫米的平板槽式阵列天线(亦即平面缝隙阵列天线),它拥有一个信号接收机,一个先进的数字控制器,一个数据和信号处理器,一个同步器,一个雷达电源供应装置,一个雷达辐射器,一个发射机和电视成形单元。
祖克系列雷达的工作模式
这种雷达的特色就是采用了嵌入式检测能力,并且按照空-空模式以及空-地模式标准细化的如下15种可靠的操作模式:
空——空:
上视/下视搜索能力,边扫描搜索边跟踪能力(TWS)—可以跟踪10个目标并同时打击其中的4个(多目标打击能力)。
空战模式:
垂直搜索;平视显示仪搜索,大角度搜索,在低空空域战斗飞行状态下的精确瞄准以及自动的地形规避能力。
空——地:
实时波束扫描地面成像;多普勒波束锐化;合成孔径测绘;同时打击4个目标的多目标打击能力(原文如此,译者要问:这是雷达空地模式的内容吗?);地面活动目标跟踪指示功能;升级空地测距和导航能力;
使用状况:
在2001年底和2002年早期,祖克机载多模雷达家族又增加了祖克-8-Ⅱ,祖克-27,祖克-F和祖克-M这一系列新的衍生成员。根据简氏防卫年鉴的消息报道,中华人民共和国于2001年6月订购了100台祖克-8-Ⅱ雷达样机用以对中国人民解放军空军的J-8-Ⅱ截击机的机载雷达进行翻新改造。而且,中国人民解放军的苏-30MKK也装备了祖克-M-S雷达。但是,消息也显示最早交付给中国人民解放军空军20架苏30MKK战斗机装备的是法恩佐龙-NIIP公司的机械扫描雷达的一种衍生型号:N001VE。作为祖克家族的一员,祖克-MF已被选定作为俄罗斯联邦第5代先进战机的机载雷达候选者之一。
第四卷 空中战机 世界上第一种前掠翼重型轰炸机
更新时间:2006-8-8 21:12:00 本章字数:7137
Ju-287,世界上第一种前掠翼重型轰炸机
容克公司的秘密战鹰——Junkers Ju-287篇
Ju-287,世界上第一种前掠翼重型轰炸机,不仅在容克的飞机设计历史上占有极其重要的地位,它的研制成功,在世界航空史上创造了一个新的潮流:前掠翼战机。而它的许多设计理念更是独一无二。如今当我们关注S-37的发展的时候,希望我们还记得这个名字:Ju-287。
一、 研制阶段
设计理念
容克 Ju-287的产生完全是由于被动的原因。1943年一月开始,美英开始联合对德国本土进行轰炸。当时只有很少的轰炸机连队有远程战斗机护航。到了1943年中期P-51及加装副油箱的P-47大规模为轰炸机护航,德国空军为拦截轰炸机疲于奔命,战斗机损失率骤然大增。当时有将近80%的德国战斗机在西线和本土,却抵挡不住美英的“千机大轰炸”。德军制空权顿时丧失大半。
东线的情况也是如此。1943年下半年库尔斯克战役结束后,德国空军丧失了在东线的战略制空权,且只有20%的德战机留在东线,Bf110、Ju88以及Do217等重要的轰炸机撤离东线,加上苏联空军大量装备La-5和Yak-9,使得对苏联境内的轰炸变得极为困难。战争进行到这时,再也看不到德国空军He111机群的威风了。
希特勒狂想的脑袋开始琢磨着对英国及盟军据点的打击新方法。在诺曼底登陆后的第六天,V1和V2相继发射成功对英国及安特卫普实施导弹攻击。但由于当时的制导技术落后,偏航现象严重。希特勒要求研制一种“能超越盟军任何一种战斗机”的轰炸机,Ju-287由此诞生。
a 前掠翼设计
前掠翼设计不管是当时还是现在看来都是一个大胆且风险性极大的设计,所以只在少数的高空高速战斗机上使用。大家熟悉的俄罗斯S-37以及美国格鲁门公司研制的X-29验证机就是采用前掠翼设计的为数极少的成功例子。而F-16在研制时也提出了一个前掠翼方案,甚至在Ju-287研制的同时,亨克尔公司也为国民战斗机计划(Volksjaeger)设计了一种前掠翼He-162,即He-162D型,但这两个计划后来都不见下文。
Ju-287在最初设计时采用的是后掠翼设计,但由于后掠翼设计使得飞机在低速时稳定性较差,这样必然影响轰炸机的投弹精度。不仅如此,后掠翼的种种问题都使得汉斯•沃克小组放弃了这个决定这个问题就是速度。飞机在飞行过程中,当垂直于机翼前缘的气流速度接近音速时,机翼上表面局部气流将超过音速,而出现激波。有激波就会有波阻,同时会引起激波后面的气流分离,使飞机的阻力急剧增加,且变得难以驾驭,就象出现了一道无形的障碍,即所谓“音障”。对于平直翼飞机来说,垂直于机翼前线的气流速度等于来流速度(或飞行速度),飞机 的飞行速度接近音速时肯定产生微波, 使飞机阻力剧增,而无法突破这一障碍。后来出现了后掠翼,加上喷气发动机的问世和成功应用,才使飞机突破“音障”实现超音速飞行。这是因为影响机翼产生升力和导致出现局部激波的,主要是垂直于机翼前缘的气流速度。按照速度向量的分解法则,对于后掠翼来说,来流速度(或飞行速度)可分解为垂直机于翼前绿的速度分设(vcosX,简称垂直速度)和平行于机翼前线的速度分量(vsinX,简称平行速度)。垂直速度明显小于来流速度,所以后掠翼可以推迟激波的产生,只有在飞行速度更大时才会出现微波。此外,即使出现激波.后掠翼还有减弱微波强度和降低波阻的作用。因此,现代战斗机、攻击机和高亚音速旅客机都广泛采用后掠翼。后掠翼的最大缺点是由于平行速度的影响,使流经机翼的气流往外倾斜,产生从里往外的展向流,使得机另外侧特别是翼尖后缘附近的附面层加厚,容易出现气流分离。而这里正好是飞机的重要操纵面副翼的所在位置,因而它将影响副翼的操纵效率,严重时还会使飞机自动滚转和上仰,及至危及飞行安全。为了克服后掠翼的这一缺点,常采用翼刀、机翼前线锯齿和缺口等措施采进行补救。
对于前掠翼来说,流速度也可以分解为垂直和平行两个速度分量,其垂直速度分量必然小于来流速度,因此前掠翼与后掠翼一样也有延缓激波产生.减弱微波强度和降低波阻的作用6)但是,前掠翼酌平行速度分量,不是从里往外,而是从翼尖流向翼根方向,因此前掠另飞机在大迎角时气流在翼尖甚至是大部分外翼段都不容易分离失速.这对于改善飞机的升力特性,提高副翼的操纵效率都是大有好处的。当然,由于从外往里的展向流的作用,使前掠翼的翼根处容易分离失速,对此只要在前面安装一对鸭式前翼就很容易使这一问题得到解决。因为,在较大迎角飞行时鸭式前舅会向后拖出两个翼尖涡,正好流经两侧的翼根处,它可以将即将分离或已经分离的翼根表面的气流带走,使翼根的流动状态得到改善。前掠翼的问题不在于此,主要在结构上因要求过高而难以解决。由于机翼前掠后,结构形式上,本身就使机翼的抗弯扭能力减弱,加上在气动力的作用下,使外翼向前上方弯扭,迎角增大;迎角增大后,升力增大,又使外翼向上扭转得更厉害;如此恶性循环,直到使机翼扭转折断。这种现象就称为气动弹性发散。为了防止这种情况的出现,需要增加机翼的抗弯扭刚度,这样一来就会导致机翼结构重量的增加,以致完全抵消了采用前掠翼所带来的好处。而汉斯·沃克小组通过对机翼的结构和弹性变形方面作了成功的改进,使得飞机的静稳定性大大提高,很大程度上改善了上述的问题。
b 4-6台发动机分布
Ju-287V1型采用4台Jumo 004m型涡轮喷气发动机平行安装,两台布置于前机身两侧,另两台置于翼下,到后期V2及V3型则又增加了两台涡轮喷气发动机,V2型前气原本计划使用4台Heinkel-Hirth 011A型发动机,后改用6台BMW 003A-1型全部置于两侧翼下,而V3型又改为前机身下挂两台,两侧翼下各挂两台。
Ju-287的发动机布局非常的少见而又给飞行带来了极大的好处。4-6台发动机分布保证了飞行速度,前机身的两台发动机工作减轻了机翼挂载喷气发动机时的压力,而前掠翼设计减轻了发动机喷口处高速气流对其他发动机的影响,这样做不仅提高了每台发动机的效率,更重要的使得飞机稳定性有了提高。而实际上效果也极佳,Ju-287在5000米高度的最大速度达到864千米/小时,跟Me-262A-1a型不相上下,比P51-D高出了161千米/小时;爬升率也达到6000米/10分钟。
二、原型机阶段
在Ju-287V1定型之前,设计小组提出了诸多的设计方案,这些方案不仅有前掠翼机后掠翼设计,甚至在发动机的布局方面也是五花八门,包括以下各种设计方案:
EF55:前掠翼设计,无发动机,为前掠翼研究机;
EF56:传统的后掠翼设计,未设计发动机,后掠翼研究机;
EF57:V型翼,未设计发动机;
EF58:前掠翼设计,翼尖为椭圆形,发动机挂在翼下;
EF59:机身略同于EF58,前机身加挂两台发动机;
EF66:前掠翼角增大,翼下挂两台发动机;
EF67:前机身挂两台发动机;
EF68:发动机挂载研究机;
EF116:后掠翼研究机;
EF122:最后期型;
EF125:近似于Ju287V3设计。
最后期型的EF122拥有和Ju-287V1型相同的动力学配置,但最后发展为Ju-287的却是EF125。
EF125已经相当接近于Ju-287系列,但翼下仅挂两台容克Jumo012或BMW018发动机,翼展为19.40米。
原型机V1
V1原型机可以说完全是拼凑出来的。在EF122方案定型后,设计小组迫不及待的要测试EF122的机翼设计,于是V1型应运而生。
V1原型机性能诸元:
机身 亨克尔He-177A-3
机尾 容克Ju-188G-2
前起落架 B-24
主起落架 容克Ju-352
乘员 3人
发动机 4台容克Jumo 004B-1(后加装4台瓦尔特Walter HWK109-502发动机)
全重 17820千克
全长 18.30米
高 4.70米
翼展 20.11米
最大速度 7000米高度 560千米/小时
Ju-287V1采用的容克Jumo 004涡轮喷气发动机性能:
RLM标准型号 推力: 重量: 转速:
109-004B 900 kg (1984 磅) 745 kg (1588磅) 8700 转/分
109-004C 1015 kg (2238磅) 720 kg (1588磅) 8700转/分
109-004D 1050 kg (2315磅) 745 kg (1588磅) 10000转/分
109-004H 1800 kg (3970磅) 1200 kg (2646磅) 6600转/分
109-012 2780 kg (6130磅) 2000 kg (4410磅) 5300转/分
109-022 4600 ehp 2600 kg (5733磅) 5000转/分
设计之初,Ju-287V1同EF122一样都只安装两台Jumo004在翼下,但试验机庞大的身躯使得发动机提供的起飞能量相形见绌,于是设计小组在原先基础上在前机身驾驶室下加挂两台Jumo 004,但提供的动力仍然太小,无法正常起飞,于是便在每台发动机下方加挂一只“豆荚”(pod)——瓦尔特 Walter HWK109-502火箭发动机。这四台火箭发动机提供了足够的起飞动力,而在起飞后便将其丢弃。
Ju-287的驾驶舱采用当时很流行的全花房式,使得驾驶员及领航员的视野非常清晰,不过也降低了此处的防御力。在“花房”的上方可以看到两个为乘员准备的通风窗。
原型机V2及V3
由于在试飞中发现前机身下悬挂之两台发动机之后产生的启动发散问题会造成飞机在飞行中前机身不稳定,使得机体在飞行中不自主地向下微微俯冲,专家小组将前机身地两台发动机移至翼下,解决了该问题。这就是所谓的原型机V2。
起初,设计小组有用Heinkel-Hirth 011A发动机代替Jumo 004的想法,主要是Jumo 004的推力太小,甚至无法达到起飞的要求。
由于盟军对Heinkel的厂房进行的轰炸,Heinkel-Hirth 011A的供应源头被切断,设计小组无奈换用BMW 109-003型发动机,并将原定的4台发动机增加为6台,呈三角形挂于机翼下。
Ju-287 V2 性能诸元:
机翼面积: 58.4 平方米
全长: 18.06 米
高: 5.40 米
空重: 11 990 千克
起飞质量: 31 230 千克
发动机: 4 Heinkel HeS 011-A (后装BMW109-003A)
推力: 4 X 1300 Kgp
速度(7000米高度): 885 千米/时
巡航速度: 800 千米/时(8000米)r
巡航高度: 14 000 米
最大速度持续时间: 5. 42 分钟
武器装备: 4000 公斤炸弹
原型机V3:
由于汉斯•沃克设计小组以及他本人还有在流水线尚未装配完成的V2原型机于1945年初在佩纳明德被苏军俘虏,所以V3也并没有完成,而是一起被缴获。虽然V3仍然在流水线上,但已经被定为Ju-287的量产型,即Ju-287A-0型。
V3型的组装是在苏联完成的,但设计小组早在设计出台时已经将其定型。预生产的A-0型设计沿用V2的设计,但将每个翼下的一个发动机又移至前机身的驾驶室下方,且设计小组对机翼的结构也进行了一些改进,这样发动机的移前不会导致V1型的气动发散的问题了。
V3即A-0型三视图
三、被俘前的试飞阶段
1944年下半年完成装配任务的Ju-287V1原型机在8月份运离原容克斯公司的试飞基地所在地,运往波罗的海的佩纳明德试验场,这个可以说是德国秘密武器的摇篮的地方,曾经测试了V1、V2飞弹以及Me163和He177等秘密机种。之所以改变试飞基地,一是由于Dessau的试飞机场跑道太短,无法供应喷气式飞机的起降工作,更何况是Ju-287这12吨重的大怪物。另外由于在1944年4月,一架英国皇家空军蚊式战斗机在侦查中拍摄到了Ju-287在容克斯公司试验场里的照片,招来了英国人的浓厚兴趣,为了避免原型机遭损坏或者被俘,只好将原型机运往莱比锡,之后的V2和V3的装配和测试工作也在那里进行。
1944年8月16日,空军上尉齐格菲•霍茨鲍尔在莱比锡的布兰迪斯机场驾驶Ju-287的V1原型机开始了第一次的测试飞行。第一次的试飞并没有出现什么严重的问题,可以说是非常成功。襟翼的操作很灵便没有什么毛病,但是在转弯时副翼变得不太好控制,幸好降落很舒服也很稳定。
之后到了测试前掠翼的空气动力设置的试验。高空飞行相当的稳定,可以说坐在上面就如同坐在“空中客车”中,但是到了低空问题就出现了。在时速为404英里的低空,出现的气动发散问题,机身开始震动,拐弯时舵效降低,飞机保持俯冲状态且较难改变姿势。经过多次尝试都无法解决问题的奇格菲无奈只好着陆,着陆也采用了一种新式的减速方法——减速伞减速。
经过多次的试飞测试,证实将机身前部的两台发动机移至机翼前端可以有效的改善启动发散造成的静稳定性差的问题,并且可以保持飞机在高速低空的平衡性,于是一种高速型Ju-287原型机出现。
装备全套设备的Ju-287V2型在最后调试阶段夭折了,1945年,V2还有在研制中的V3-V6型图纸以及汉斯•沃克小组统统被苏联军队俘虏,而V1型也在1945年的苏军进攻中被毁。
1944年8月后在莱比锡设计的原型机:
V2 原型机完成,未进行试飞
V3 原型机未完成
V4 V3衍生型
V5 V3衍生型,机尾装备一门双联装Mg131自动炮塔
V6 V3衍生型
四、被俘后的设计阶段
在占领佩纳明德和Dessau以后,苏联人并没有因为V1型的损毁而悔恨并停止了这项具有历史意义的工程。在Dessau,苏军完成了V2的装配工作,并且制造了V3型(当然是在汉斯•沃克小组的配合之下)。并且于1945年夏进行了试飞。
汉斯•沃克设计小组虽然成了苏联人的阶下囚,然而仍然在为苏联设计一系列Ju-287型的衍生机种。之后,在苏联人的监督之下,德国工程师巴德将EF131计划推进了日程。
1946年8月EF131原型机的第一次试飞准备完毕。但是就在试飞开始之前,苏联人却将全部设备移至苏联境内的Podberesje继续进行,此举也是出于对西方保密的目的。之后,在1947年5月23日在苏联Stakhanovo机场,德国飞行员保罗•朱格勒进行了EF131的第一次试飞。然而仅仅过了1年,1948年6月苏联方面突然停止了EF131的发展,由于文献记载甚少,终止原因已无从考证。