基本介紹
- 中文名稱：鷂式戰鬥機
- 英文名稱：Harrier Jet
- 前型/級：霍克P.1127/Kestrel FGA.1
- 研製時間：1957年-1967年
- 服役時間：1969年4月
- 國家：英國
- 設計單位：霍克公司和布里斯托公司
- 建造單位：麥克唐納-道格拉斯公司
- 建造數量：共購買102架AV-8A
- 服役情況：基本退役
- 機型：戰鬥機
- 首飛時間：1966年8月31日
- 代級：第二代半戰鬥機
發展沿革,研製背景,建造沿革,服役歷程,技術特點,氣動結構,動力系統,武器系統,航電系統,性能數據,衍生型號,服役動態,總體評價,
發展沿革
研製背景
1957年，英國霍克飛機公司（已併入英國航宇公司，現為BAC公司）和布里斯托航空發動機公司（已併入羅爾斯-羅伊斯公司）在法國工程師克爾·威布勒研究工作的基礎上，開始研製P.1127型垂直/短距起降戰鬥機，這一計畫後來得到英國政府的支持。
1959年6月，英國政府與兩家公司簽訂了試驗原型機的研製契約，共研製6架原型機，都以一台“飛馬”推力轉向渦扇發動機為動力裝置。第一架P.1127原型機於1959年開始製造，1960年10月21日開始系留懸停試驗，隨後又進行了自由懸停和常規試飛。第二架原型機安裝的“飛馬”發動機推力為60千牛（6120千克），於1961年9月首次完成懸停到向前飛行的過渡飛行試驗，同年11月失事墜毀。1961年12月12日，藉助俯衝實現了跨音速飛行，最後一架P.1127於1964年2月參加試飛。
建造沿革
1965年春，P.1127計畫的6架原型機完成試飛及皇家空軍宣布取消P.1154項目後，英國航空部又單獨與霍克飛機公司簽訂了研製6架進一步發展型的契約，依次編號XV276-281，目的是以P.1127的技術為基礎為皇家空軍研製一種近距支援戰鬥機，所使用的發動機為推力約8620千克的“飛馬”6Mk101（以下稱“飛馬”101）。第1架原型機在1966年8月31日首飛，並在1967年被正式命名為“Harrier”，即鷂式。
鷂式戰鬥機原型
鷂式戰鬥機原型鷂式戰鬥機經過後來的不斷發展逐漸成為一個大家族，從研製時間來說，主要包括早期鷂I系列，“海鷂”系列和鷂II系列。鷂I如GR.MK1和GR.MK3；鷂II如GR.MK5和GR.MK7。從使用用途來看，鷂式戰鬥機問世30年來，則主要分為三個系列：第一個系列是對地攻擊型，包括鷂GR.MK1、GR.MK1A、GR.MK3，1969年4月開始裝備英國空軍；第二個系列是雙座教練型，包括鷂T.MK2、T.MK2A、T.MK4、T.MK4A和T.MK8N等型號，1970年7月開始投入使用；第三個系列是海軍型和出口型，包括鷂MK50（即AV-8A）、GR.MK5（即AV-8B）、MK52、MK54、MK55、MK60以及英國海軍的“海鷂”系列等。到1993年6月，英國海軍尚擁有37架這種飛機，其中包括2架MK2 型。
服役歷程
鷂式戰鬥機擁有特殊的垂直升降能力，曾參與多次重要戰役，包括馬爾維納斯群島戰爭，以及伊拉克和阿富汗戰事。金融海嘯後，英國政府面對龐大的財政壓力，決定削減國防預算，鷂式戰鬥機走出了歷史。2013年12月15日，英國飛行員在Cottesmone皇家空軍基地執行鷂式戰鬥機的最後一次飛行任務，任務結束後，這款服役半個世紀的戰鬥機正式退役。中國有一架鷂式戰鬥機收藏於北京航空航天大學的航空航天博物館，是該館1996年用一架拉-9戰鬥機從英國帝國戰爭博物館交換而來。
技術特點
氣動結構
鷂式戰鬥機採用帶下反角的後掠上單翼，機身前後有4個可旋轉0°-98.5°的噴氣口，提供垂直起落、過渡飛行和常規飛行所需的動升力和推力，機翼翼尖、尾部和頭部有噴氣反作用噴嘴，用於控制飛機的姿態和改善失速性能。
動力系統
鷂式戰鬥機使用一台“飛馬”發動機，之所以能垂直起落，關鍵是其設計獨特，以及英國羅·羅公司生產的飛馬MK104推力可轉向渦扇發動機。當飛機垂直起飛時，飛馬發動機前後四個噴管轉到垂直向下的位置，在噴氣反作用力的作用下產生向上的推力，使飛機垂直上升；短距起飛時，噴管水平向後產生向前的推力，使飛機滑行加速，然後噴管迅速向下旋轉60度，再藉助頭部甲烷噴嘴的作用，使飛機路離地面起飛；此外，四個噴管還可以從向下的垂直位置再向前偏轉8度，這時如果是在地面著陸滑行就可以產生反推力剎車，而如果是在空中飛行就可以使飛機倒退飛行。機上多個甲烷噴口共同控制和調整飛機的姿態，實現垂直起落和懸停時對飛機的操縱。
武器系統
鷂式戰鬥機早期系列布置有7個掛架，包括機身下兩側2個專用埋入掛架和機翼下4個、機身中央1個通用掛架，最大外掛重量2270千克（GR.1）、2720千克（GR.3、AV-8A/S）。通用掛架上可掛火箭發射巢、自由落體炸彈或減速炸彈、集束炸彈、燃燒彈、副油箱等，也可掛AIM-9“響尾蛇”或“紅頭”空對空飛彈，AV-8A還可掛AGM-45“百舌鳥”反輻射飛彈。“紅頭”飛彈是霍克·西德利的產品，1965年進入皇家空海軍服役，平均單價約10萬英鎊，是20世紀70年代皇家空海軍戰鬥機的標準格鬥飛彈。“紅頭”採用致冷的銻化銦導引頭、重達31千克的連續桿戰鬥部、可自動確定最佳引爆點的紅外近炸引信、雙推力固體火箭發動機、模組化艙段結構和大量電晶體印刷電路。該飛彈最大速度馬赫數3，射程在0.4-12 公里之間，最大使用高度18000米。相比之下，美國“響尾蛇”飛彈系列中1972年服役的AIM-9H才開始大量採用固態電子器件和適合高空使用的連續桿戰鬥部，1978年服役的AIM-9L才採用致冷銻化銦導引頭，分別比“紅頭”晚了7年和13年。但是“響尾蛇”比“紅頭”輕、小得多，“紅頭”採用超前技術的結果是體積、重量很大，長3.27米，彈體直徑0.222米，翼展0.91米，重達150千克。
鷂式戰鬥機系列專用掛架不用時用蒙皮覆蓋以保持氣動性能，英國的在專用掛架上掛2個炮艙，每個重約201千克，內有30毫米“阿登”單管轉膛炮和131發炮彈；美國和西班牙的則只在左側掛架掛帶有1門25毫米的GAU-12“平衡者”5管航炮（採用加特林原理），右側炮艙裝供彈系統和300發炮彈，並通過外部有整流罩的剛性輸彈機構與左側炮艙連線。比較起來，美國兩炮艙重量558.4千克，英國兩個炮艙總重量較輕，並且射速較慢（2門“阿登”齊射時射速為2400-3400發/分，GAU-12為3600發/分）。1980年底，GAU-12航炮裝備在美國使用的AV-8B鷂式上，在加利福尼亞州中國湖的美國海軍武器試驗中心進行了對地攻擊試驗，目標為美軍M-47和蘇聯T-62坦克，當AV-8B以927公里/小時的飛行速度和5°的俯衝角在610-1220米距離上開火，可發射14000發炮彈，全部命中目標，其中有1/21穿透了目標的裝甲。
航電系統
鷂式戰鬥機在航電系統中加裝了“藍狐”雷達以保證海鷂的多用途能力，該雷達由費倫蒂公司（英國英宇航系統的一部分）研製，是工作在I波段的高性能單脈衝雷達，由9個“外場可更換組件（LRU）”組成，重約86千克，總方位掃描角110°，最大峰值功率90千瓦。“藍狐”雷達採用直徑550毫米的平板縫陣天線以獲得較大的探測距離和低副瓣，並採用頻率捷變技術對抗電子干擾，雷達遠距離掃描結果可用扇形 PPI 顯示（以本機為中心，等距點為圓弧線的極坐標顯示方式），也可採用 B型顯示（角方位-距離的坐標顯示方式），平均故障間隔時間為120小時。
海鷂戰鬥機使用了兩台柯林斯公司的RT-1250A/ARC超高頻/甚高頻通信電台，R-1379B/ARA-63全天候著陸接收機，RT-1159A/ARN-118塔康，RT-1015A/APN-194（V）雷達高度表，霍尼韋爾公司的CV-3736/A通信/導航/識別數據轉換器，本迪克斯公司RT-1157/APX-100敵我識別器，利頓公司的AN/ASN-130A慣性導航系統，加雷特航空研究公司CP-1471/A數字大氣數據計算機，史密斯工業公司SU-128/A雙層玻璃平視顯示儀和CP-1450/A顯示計算機，凱撒公司的IP-1318/A數字陰極射線管顯示指示器，費倫第公司的地圖顯示器。
性能數據
| 基本參數（以GR7型為例） | |
|---|---|
乘員 | 1人 |
機長 | 14.12米 |
翼展 | 9.25米 |
機高 | 3.55米 |
機翼面積 | 22.6平方米 |
整體空重 | 6745千克 |
最大起飛重量 | 8595千克（垂直起飛） 14061千克（短距起飛） |
參考性能 | |
最大飛行速度 | 1085千米/小時（0.87馬赫） |
實用升限 | 15170米 |
最大航程 | 2200千米 |
作戰半徑 | 1100千米 |
爬升率 | 74.8米/秒 |
翼載荷 | 622千克/平方米 |
推重比 | 1.15（垂直起飛） 0.7（短距起飛） |
限制過載 | / |
起飛滑跑距離 | / |
著陸滑跑距離 | / |
續航時間 | / |
動力裝置 | |
發動機 | 1台勞斯萊斯飛馬105 推力向量 渦扇引擎發動機 |
加力推力 | 96.7千牛 |
載油量 | |
武器系統 | |
載彈量 | 2270千克（GR.1） 2720千克（GR.3、AV-8A/S） |
飛彈 | 6×AIM-9“響尾蛇”空對空飛彈或4×AGM-65“幼畜”空地飛彈 |
航彈 | 寶石路系列雷射制導炸彈（包括3千克和14千克練習彈） |
火箭 | 4×LAU-5003火箭吊艙（19×crv7 70毫米火箭） 4×Matra火箭吊艙（18×68毫米火箭） |
機炮 | 1具GAU-12U25毫米航炮（左側吊艙）、300發備彈（右側吊艙）（美國海軍陸戰隊、西班牙軍隊和義大利軍隊配置） |
衍生型號
海鷂系列
海鷂系列包括FRS.MK1、FRS.MK2和FA2。“海鷂”FRS.MK1為多用途戰鬥機，其飛行性能與鷂GR.MK3大體相同，能在速度為59.5千米/小時的風中從152米長的平面甲板上攜帶全部作戰裝備起飛。“海鷂”FRS.MK2是“海鷂”FRS.MK1的改進型，加長了翼梢和機身、改裝了天線和外掛物，採用改裝的新型“藍雌狐”脈衝都卜勒雷達，具備全天候下視/下射能，能實施多目標攻擊，大大加長了飛彈發射距離，改進了電子反干擾性能。
海鷂戰鬥機武器基本與GR.MK3相同，更改了外掛架，採用了新的彈射投放裝置（ERU），在翼下外側掛架可掛4枚AIM-9空空飛彈 （印度海軍型攜帶馬特拉公司的“魔術”飛彈） 。可攜帶兩枚“海鷹”或“魚叉”空艦飛彈。 FRS.MK2還可攜帶2枚ALARM反輻射飛彈。其它配合使用的標準武器還有113.4千克、 226.8千克和453.6千克LDGP自由墜落炸彈，113.4千克和226.8千克“蛇眼”慢降炸彈， LAU-10A 、LAU-68A和LAU-69A火箭發射器，MK77燃燒彈、 APAM集束炸彈/MK7集束彈箱，以及PMBR教練彈掛架。
鷂MK50
鷂MK50是為美國海軍陸戰隊生產的單座直接空中支援和偵察型戰鬥機，美國海軍編號為AV-8A，第一架於1971年開始交付美國海軍陸戰，至1977年全部交付完畢，是美國少有的來源於外國設計的現役軍用飛機。最終美國海軍陸戰隊共購買102架AV-8A，後來又訂購了8架裝有“飛馬”103發動機的雙座鷂Mk54，改名為TAV-8A，用於作戰訓練。陸戰隊在使用後認為AV-8A符合要求，但期望對其作進一步改進，以進一步提高作戰性能。這就促生了AV-8B垂直起降攻擊機，由美國麥道公司（後併入波音公司）和英國宇航公司聯合研製，1983年開始服役。結構製造工作的60%由麥克唐納·道格拉斯公司承擔，其餘40%由英國航宇公司承擔。對於西班牙、義大利等其他國家的訂貨，麥克唐納·道格拉斯公司將負責飛機生產工作量的75%，英國航宇公司負責25%。雙方分別負責各自分工機身段內的系統及其安裝。英國航宇公司負責製造所有飛機的噴氣輔助操縱系統，並負責英國皇家空軍訂購飛機的總裝。麥克唐納·道格拉斯公司負責美國海軍陸戰隊和西班牙訂購飛機的總裝工作。按計畫在生產高峰期美國每月生產4架，英國2架。所用發動機為F402-RR-406型（“飛馬”Mk105），是“飛馬”Ⅱ型的改型，其發動機壽命大大延長並降低了平時飛行的成本。新發動機的推力增加13.3千牛（1357千克）。普拉特·惠特尼公司分擔發動機製造工作量的25%（按價格計算）；其餘部分由羅爾斯·羅伊斯公司承擔。1991財年，AV-8B的單機出廠價為1959萬美元，GR.MK5型單機出廠價約為2300萬美元。
鷂GR.MK5
鷂GR.MK5是鷂MK50的改進型，美國海軍陸戰隊編號為AV-8B，初始造價為2370萬美元。前6架AV-8B是由AV-8A改裝而來的，經試驗定型後，投入批量生產。AV-8B型根據美軍具體需求進行了深入的改進。主要改進包括改進座艙蓋，使用了視野良好的水滴形艙蓋；更新了電子設備。有七個外掛掛架，可掛AIM-9M“響尾蛇”近距空空飛彈、AGM-65“小牛”反坦克飛彈、普通炸彈、火箭彈等。
AV-8A和AV-8B
AV-8A和AV-8BAV-8B有一種教練機改型TAV-8B。AV-8B在結構上採用了碳纖維複合材料製造的機翼、機身部件及尾翼，採用超臨界翼型，加裝升力輔助裝置。該裝置由裝在機身上或裝在機炮艙下的整流片及艙前的可收放擋板組成，可以在垂直起飛時增大升力。加大了機翼後緣襟翼和下傾副翼，前機身和座艙採用新的設計。重新設計發動機進氣道，垂直起飛和短距起飛時發動機推力得到加大，巡航飛行的效率提高。電子設備加裝了休斯飛機公司的角速度轟炸裝置。此外，英國航宇公司曾為英國鷂式的“大翼鷂”改進型設計了前緣邊條，AV-8B採用了這一設計，但邊條大小只有原設計的64%。這一改進使AV-8B的瞬時盤旋能力改善，增強了空戰格鬥能力。由於改進使重量增加，同時增加了外掛載荷，起落架進行了加強。AV-8B採用一台羅伊斯公司的“飛馬”11-21（F402-RR-406）推力轉向渦扇發動機，推力95.86千牛（9775千克）。1986年後半年，開始加裝余度數字發動機控制系統，以機械控制作為備份。該發動機採用無切口前噴管，進氣道唇口成橢圓形。前緣進行了加固以防鳥撞，設有單排輔助進氣門。機翼中設有整體油箱；內部總裝油量4163升。裝有可收放空中受油桿。垂尾根部設有機背進氣口，供設備艙冷卻系統之用。後機身下部有腹鰭。垂直起飛時最大有效載荷約3062千克，可帶燃油、武器和彈藥，以及供發動機噴水時使用的水。短距起飛時最大有效載荷7710千克。
AV-8B的機載設備比鷂和AV-8A有很大改進。此外，還包括利頓公司的AN/ALR-67（V）2前/後視雷達警戒接收機，及古德伊爾公司的箔條彈/紅外曳光彈投放器（裝在機身後部下方）。休斯飛機公司的AN/ASB-19（V）2角速度轟炸系統裝在飛機頭部（有電視和雷射目標搜尋/跟蹤系統）。該系統與CP-1429/AYK-14（V）飛行任務計算機、利爾·西格勒公司的AN/AYQ-13外掛管理系統、顯示器計算機和與之相聯的座艙顯示器、平視顯示器及數字顯示指示器共同工作與噴氣反作用操縱系統相聯共同控制飛行的霍尼韋爾公司的AN/ASW-46（V）2增穩及飛行高度保持系統正在進行增加處理大迎角狀態能力的改進工作。機上設有備用機械儀表。上述設備充分體現了美國在航空電子作戰設備上的領先地位，使得AV-8B的作戰能力遠優於早期的鷂，也使得AV-8B的改型不久就返銷英國。AV-8B取代了美海軍陸戰隊的A-4“天鷹”（SKYHAWK）攻擊機，使得美陸戰隊擁有了自己的第一種空中近距支援機種。AV-8B在海灣戰爭執行了多架次任務，擊毀敵方大量目標，但也是盟軍損失較多的機種。這主要因為該型的主要任務是低空轟炸，因此頻頻遭敵高炮火力打擊。當時AV-8B布置在距離科威特海岸不足100千米的戰艦上，是美軍最接近敵防線的攻擊機，一共出動了3380架次、4083飛行小時，一直保持90%的出擊成功率。
AV-8B最新改進型“鷂Ⅱ+”96年服役，裝備了F/A-18使用的APG65攻擊雷達。最上面的圖片就是一架“鷂Ⅱ+”，大家可以對比一下其他照片，飛機頭部上的光學感測器已經不見了，變成了整體的頭部雷達整流罩。由於加裝了攻擊雷達，使得在惡劣氣候和夜暗中的戰鬥力大大跳高。“鷂Ⅱ+”採用英國羅爾斯羅伊斯公司（即勞斯來斯轎車原來的生產商，現羅羅公司已經將轎車分部賣給了BMW公司，專做航空發動機）的F402-RR-408發動機。最上圖中發動機氣流使得後面的景物都看不清了，可見氣流的灼熱。武器裝備：典型帶彈方案為三顆454千克炸彈，一對“馬特拉”155火箭發射筒，以及“響尾蛇”空對空飛彈等，並有一對30毫米“阿登”機炮艙。尺寸數據：翼展7.70米，長度13.89米，高度3.45米，機翼面積18.68平方米，展弦比3.175，機翼後掠角（1/4弦線處）34°。重量數據：空重5580千克，最大起飛重量11340千克。性能數據：高度300米時，最大飛行速度1186千米/小時，爬升率180米/秒，實用升限15240米，作戰半徑垂直起落時92千米、短距滑跑時418千米，帶四個副油箱時轉場航程3300千米。
服役動態
馬島戰爭
1982年2月26日 ，英阿在紐約談判破裂後，雙方關係開始惡化，阿根廷政府決定以武力收復馬島。4月2日和3日，阿根廷由400多人組成的陸、海、空三軍突擊隊先後在斯坦利港和南喬治亞島登入。英國政府做出迅速反應，派出包括“無敵”號和“競技神”號航空母艦在內的特混艦隊奔赴南大西洋，收回馬島。在英阿馬爾維納斯群島對抗中，總共28架海鷂攜帶美國提供的AIM-9L“響尾蛇”近距空空飛彈，出動2376架次，以無一損失的紀錄擊落阿根廷包括法制“幻影”在內各型戰鬥機21架，“海鷂”只因地面炮火和事故損失了6架，創下了空戰史上的空前紀錄。阿根廷空軍飛行員無不恐懼地把“海鷂”戰鬥機稱為“空中黑色魔鬼”。
海灣戰爭
1991年海灣戰爭爆發，首次參戰的美國陸戰隊AV-8B戰鬥機先後出動3000餘架次，飛行4000餘小時，共有7架被伊軍炮火命中，有效打擊了伊拉克部隊，為戰爭勝利奠定了基礎。根據美軍的戰後評估，鷂式戰鬥機的戰損率為每出擊1000架次損失1.5架飛機，而陸戰隊的主力戰鬥機F-18則毫髮無損。在阿富汗戰爭中，鷂式戰鬥機由於缺少一種雷射瞄準系統，因此作戰時只能由其它飛機提供定位。結果在11和12兩個月，鷂參戰最繁忙的階段，也僅僅出動342架次，扔下了161顆炸彈。
意外事故
美國海軍陸戰隊自從1971年從英國引進這種飛機以來，在非作戰情況下共發生了300多起事故和900多起險情，導致45名飛行員送命。按照美國軍方制定的衡量飛行安全的標準，每10萬飛行小時重大事故（也稱A級事故，指導致人員死亡或永久受傷，或財產損失超過100萬美元的事故）率，第一種鷂式飛機（AV-8A）的A級事故率達31.77起/10萬飛行小時。20世紀70年代中期，由於某鷂式中隊接連發生機毀人亡的事故，中隊飛行員乾脆給這種飛機取了個“寡婦製造者”的綽號，結果它一直流傳今。據統計，AV-8A（B）一半多在事故中墜毀。
20世紀80年代中期，陸戰隊開始用安全係數更高、作戰能力更強的AV-8B取代AV-8A。但是截止到1996年，新型鷂式戰鬥機也摔毀了近1/4。AV-8B的平均事故率是11.44起/10萬飛行小時，比同期其它軍種攻擊機或戰鬥機的事故率總和還要高。此間，由鷂式飛機失事所導致的直接經濟損失超過了18億美元。2001年似乎是鷂式飛機的“安全年”，它創下了有史以來最低的A級事故率，2.74起/10萬飛行小時。但截止到10月1日，鷂式戰鬥機2002年的A級事故率又重新升到9.66起/10萬飛行小時。
總體評價
鷂式戰鬥機具有中低空性能好、機動靈活、分散配置、可隨同戰線迅速轉移等特點，其最大缺點是垂直起飛時航程和活動半徑小、載彈量小並且陸上使用時後勤保障困難。
總的來說，海鷂是一個生逢其時的福將。它的出現，是皇家海軍為了保住自己的戰略打擊能力（藉以維護政治地位）而與政府所作的妥協，而實際作戰能力與皇家海軍的期望並不相符。在政府決心裁撤海軍航母時，又被阿根廷推了一把（如果沒有馬島戰爭，航母大概半年後就會開始退役），得以繼續生存。馬島艦隊防空本來效果不好，但因為阿根廷空軍編成結構不適應遠海作戰送給了海鷂21架戰績，結果一舉成名。海鷂戰鬥機作戰半徑有限，所以總體作戰效率不是很高，但是這種獨特的起飛方式和降落方式有利於在小型航母上使用。（搜狐網，空軍之翼，中國空軍網）
