闪电战斗机
| 闪电 | |
|---|---|
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 英国空军
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| 类型 | 战斗机或拦截机 |
| 制造商 | 英国飞机公司 |
| 首飞 | 1957年 |
| 起役日期 | 1959年12月 |
| 退役日期 | 1988 (英国)，国外使用者于上世纪末将其退役。 |
| 状态 | 退役 |
| 主要用户 |
英国空军 |
| 制造数量 | 337架 |
闪电式战斗机（英语：English Electric Lightning），是一架由英国的英国飞机公司（BAC，早期为英国电气公司）于1957年推出的2马赫超音速战斗机系列，是英国唯一完全独自开发，并最终获得正式量产化的超音速战斗机。
闪电式战机的外观特征是以垂直排列的双发动机设计，具有卓越的爬升速度、飞行上限及速度，使她可以对抗苏联喷射轰炸机侵袭，保护英国皇家空军的3V轰炸机部队免受苏联轰炸机所投射的核弹攻击，英国皇家空军后来运用其飞行特性开发出侦察机的衍生型。大部分的闪电式战机都在1980年代退役，但至今仍有个位数的闪电式战机维持可飞行状态，且可进行表演。
开发
起源
在1942年时，皇家空军已经订出了超音速飞机研究规范，称为E.24/43，由该规范推进迈勒斯M.52的研发。但是韦斯特兰飞机公司的首席飞机设计师威廉·爱德华·威勒比·彼得在1947年向英国军需部提出ER.103规范，按照他的提案设计，该架飞机将具备50,000英尺升限、1.5马赫极速，英国因此停止了M.52开发构想。
在计划得到政府支持，彼得找上弗雷德里克·威廉·佩奇领导开发计划，雷蒙·弗雷德里克·凯里塞负责空气动力计算，1948年7月时，飞机已勾勒出雏形，设计是使用上下垂直排列的发动机与高单翼，为了要达成1.5马赫极速因此主翼后掠角为40度，整体方案在1948年11月呈交政府。1949年1月，ER.103规范被英国电器订为P.1喷射机。1949年3月29日，军需部同意英国电器进行细部设计，制造风洞模型与全尺寸模型。不过到1949年英国提出新的技术指标：极速2马赫。为了满足需求，主翼后掠角增加到60度，副翼位置则移动到翼尖，但风洞模型显示主翼产生涡流会造成尾翼控制出现问题，团队以降低主翼高度化解控制问题。不过在1949年，彼得离开设计团队返回韦斯特兰公司，因此P.1喷射机开发任务由佩奇全权负责。
1949年，皇家空军提出更详细具体的技术规格指标，称为F/23/49规范。将ER.103规范未提及的细节更为精准地列入，包括对飞机机动性的规范。1950年4月1日，英国电器得到政府合约，生产2架机身与1架静力测试用P.1喷射机机身。
在原型机打造前，皇家航空研究院对P.1的设计可行性仍表达疑虑，为了得到更多评估数据，英国政府委托肖特飞机公司打造肖特SB.5，肖特SB.5虽然是架速度不快的喷射机，但它可以换装后掠角50-69度之间构型的主翼与面积不同的尾翼实际分析飞行效果，当然也包含了P.1主张的60度角大后掠翼，SB.5在1952年12月2日首飞，经过数次飞行测试后，在1954年1月换用了P.1提案的气动力构型设计，在实测原则上皆无问题。
原型机
在1953年起，P.1在萨默斯伯里工厂采用手工制造，原型机编号WG760、WG763、WG765（静力测试机），采用无后燃器的阿姆斯特朗希德利蓝宝石涡轮喷射发动机，原定装备的爱汶喷射发动机因研发进度落后无法届时装机。
由于P.1喷射机机内容积有限，燃料容量不多，且为了薄型主翼而匹配的窄胎磨耗较快。除了前3架原型机，为了2马赫极速而修正设计的原型机预定要打造3架，因此后来前3架原型机称为P.1A、1952年决定制造的称为P.1B。P-1B整体设计较为完整，包括有后燃器的爱汶R24R发动机，装入23型雷达的可变进气口鼻锥等，P.1B原型机编号XA847、XA853、XA856。
1954年5月，P.1A原型机WG760完工，送往皇家空军博德明机场进行地面检测，1954年8月4日上午，由测试飞行员罗兰·比蒙驾驶，完成P.1A首次飞行；一周后P.1A在“纪录上”突破超音速，实际上在第三次飞行时P.1A已经超过1马赫飞行速度，但因位置误差，马赫计上只显示到0.95马赫，几天后的飞行纪录整理才发现这个缺失。虽然WG760已经证明了她的性能突出，但因为方向稳定性设计限制，P.1A不允许超过1.51马赫以上飞行。
1956年5月，英国皇家空军正式将P.1喷射机改名为“闪电”。
但在这个阶段，闪电式尚不是作为战斗机计划所开发，P.1系列只是超音速测试机种。
任务需求F.155
在1955年，英国透过情报管道得知苏联开发超音速轰炸机Tu-22，该机计划在1962年投入服役。该机种巡航速度1.2马赫，俯冲速度1.5马赫，现役的拦截主力标枪战斗机将与搭配仅能从后部追尾攻击的火闪导弹将无法对抗新威胁。新开发的薄翼版标枪战机搭配有限对头攻击的红牧导弹虽然可以应付Tu-22，但若是速度更快的新型轰炸机也力有未逮。在1955年1月，英国空军部发布“作战需求F.155”（Operational Requirement F.155），要求开发速度更快的火闪导弹，代号蓝灶（Blue Vesta），或是性能改良的红牧导弹（未来的红顶导弹），而改良的薄翼标枪战机则在1956年5月取消计划。
1957年3月，英国国防大臣邓肯·桑兹发布的1957年英国国防白皮书中，表示英国判断在1960年后因为搭载核武器弹道导弹这种战略武器的投入，在1960年代中期以后英国的核战威胁首位不再是敌军的战略轰炸机。这个评估预示了英国在10年后对于拦截机的需求压力会降低，未来的新战机需求也将减少。虽然英国国防部较为极端的想法认为血梗MkII防空导弹即可防御英国本土，但英国空军部不同意这个见解。在对于防空作战的资源分配争夺战中，桑兹大臣接受了在新型防空导弹成熟之前还是需要高速拦截机，但也强调在血梗MkII后还有更先进的蓝色特使防空导弹将投入服役，因为对于空防政策的改变，F.155需求在1957年3月29日被撤销，但蓝色特使导弹也在同年4月撤除开发计划。
由于需要快速服役的即战力，闪电喷射机被择定作为英国皇家空军拦截机的主要机种，她的飞行极速表现足以构成对Tu-22的重大威胁，即便只配备火闪导弹也有足够尾追的速度。而为了增强闪电喷射机的空战能力，1957年7月，蓝灶导弹计划以技术简化的方案重新启动研发计划，该计划在1957年11月改名为红顶。在1957年，原本只是作为超音速研究机种而开发的闪电喷射机被改变用途，投入改作为英国皇家空军的新型拦截机。
量产
P.1B原型机XA847在1957年交机，1957年4月4日，同样由比蒙驾驶，XA847突破1马赫极速。1958年11月25日，XA847突破2马赫极速，成为西欧国家继幻象3型战斗机后第二款突破两倍音速的喷射战斗机。除了英国测试飞官有机会操作外，美国空军测试中心也在1958年获准试驾闪电式战机，有两位美军飞官（安迪安德生、狄克·史莱顿）曾有机会驾驶闪电式战机原型机，后来史莱顿如此评论他驾驶过的P.1B：
| “ | P.1是架了不起的飞机，她兼具了F-86易于操纵与F-104的性能，唯一缺点是她几乎没有航程可言…然而，回想后，不得不说P.1是我有生以来最喜欢的飞机[1] | ” |
首架闪电式量产型称为闪电F.1，1960年12月24日由皇家空军第56中队换装。闪电F.1为拦截机设计，设计任务是保卫当时皇家空军核心武力V型轰炸机所布署的机场。闪电F.1的拦截任务续航力为240公里（150英里），在血梗犬防空导弹射程之外作为第一线拦截武力，让V型轰炸机获得足够的出击时间，装配核弹进行反击任务。闪电F.1续航力承袭原型机，虽然虚弱，但拦截飞行表现上相当卓越，主力武器是机首的2门亚丁转轮式机炮与机腹的模组化武器架，该武器架可换装2门亚丁机炮，或48枚51毫米对空无导引火箭、或2枚火闪空对空导弹，飞机搜索目标由23型雷达负责。后续生产的闪电F.1A与闪电F.2虽有修正部分设计，但本质上还是拦截机导向的型号，且因空气动力设计缺陷，极速被限制在1.7马赫。
第二阶段量产的闪电式为闪电F.3，同样为拦截机设计。除了换装动力更好的爱汶301R、强化的机鼻进气锥、更大的方形腹鳍，使闪电式真正满足了2马赫极速规格需求。闪电F.3并将追踪雷达更换为23A型雷达，整合了红顶空对空导弹，因为更换航电容积需求加大之故取消了机鼻机炮。由于新发动机耗油量增加，机内缺少额外空间放置燃料，因此闪电F.3续航力是所有家族中最糟的一款。为了在下一阶段量产型闪电F.6完成前具有可衔接的中继型号，闪电F.3后续改良为闪电F.3A。
特征布局
闪电战斗机的主要设计特征包括了上下排列的双发动机、带有缺口的三角翼、以及位置较主翼要低的后翼。之所以选择让发动机上下排列安装，是彼得设计的低空气阻力方案，由于当时发动机输出功率受限，而安装双发动机阻力将抵销增加的推力，使用这种构型时，是传统单发动机布局的1.5倍阻力，但要教传统双发动机设计减少了25％的空气阻力。发动机由机鼻进气口进气，进气道在驾驶舱后分流，喷嘴则尽可能堆叠在同一喷射向量。这个设计打造出一架较低空气阻力、进气效率佳、且没有产生出力不对称的双发动机喷射机。如果必要时甚至可以在关闭一具发动机的情况下以单一发动机飞行。
由于机身几乎被动力装置给占用全部空间，因此包括油箱以及后起落架只能全部装在机翼中。闪电式的机翼中塞入3个油箱，装载油量312英制加仑（1,420升），为了增加油料搭载甚至在机翼襟翼中也塞入了一个容量33英制加仑（150升）的油箱，复热器也塞了1组5加仑（23升）的油箱，使初期型的闪电战斗机内装燃料有700英制加仑（3,200升）。
在闪电式战机服役前，英国空军对于发动机表现是否可满足起飞推力存有疑问，为了英国开发了可在机腹外挂安装蝎式火箭喷射发动机，但艾汶发动机的表现让英军满意，这个外挂发动机的计划取消，而多出来的机腹空间则做为副油箱的搭载点，可携带247英制加仑（1,120升）的燃料，这空间在后来的衍生型中增加功能，可改装导弹、空射火箭或空用机炮。
机种型号
P.1A 静态展示实验机两架。
P.2B 试验和预产量机，后期飞越音速并被命名为“闪电”正式采用。
F.1和F.1A 首两批量产型。
F.2和F.3 英国采用的中期型。
T.4和T.5 英国的双座教练机型
F.6 英国后期型，更换了发动机和航电子设备。
F.52和F.53 外销沙特阿拉伯的战斗机型。
T.54 外销的教练机型。
T.55 并排双座式教练机型
性能诸元(标准战斗机)
| 外部图片链接 | |
|---|---|
 Cockpit of a Lightning F.53 | |
| Typical ejection seat of a Lightning T.4/5 | |
| Display of weapon load-out of a Lightning | |
| Multiple Lightnings lined up on the ground |
- 乘员：1
- 全长：16.25m
- 高：5.95m
- 翼展：10.6m
- 空重：12,700kg
- 最大离陆重量：22,680kg
- 发动机：劳斯莱斯301R/302R x 2，302型总推力达139.4千牛
- 最大时速：每小时2425公里(2.1马赫)
- 作战半径：1,290km
- 实用昇限：16,000 米
- 外挂武装：无固定武装，空对空导弹六枚（两枚在机腹的挂架），两台亚丁30毫米转轮式机炮（机腹前部），亦可以挂副油箱或炸弹与68毫米火箭弹等。
- 外挂重量: 2272千克
使用单位
参考资料
- ^ Slayton D.K. with Cassutt M. Deke! U.S. Manned Space: From Mercury to the Shuttle. Forge Books. 1995. ISBN 978-0-3128-5918-3.
参考来源
简氏防务周刊的<早期经典战机鉴赏指南>(简体字版)P.287
