A-10 攻击机
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飞机设计遵循气动规律与使用要求,是技术与艺术的完美结合。
有这么一种飞机,尽管显赫一时,却被人诟病为丑陋,在普遍追求先进气动布局的时代,它却显得不伦不类。
它就是A-10。
早在1989 年,《美国新闻与世界报道》杂志以“优秀的武器必须有效、可靠,易于操纵、保养,价格便宜,可大量购买,使用时能满足战时需要,鼓舞士气,在战场上要能比敌方的武器更好地完成使命”等为标准,向25 位武器专家——其中有前步兵、战斗机驾驶员、将军,还有五角大楼的智囊、国会的议员和军事委员会成员提出咨询,就美国武器作一评价。
他们评出美国四种最为优秀的武器就包括A-10 攻击机。
海湾战争后,美国国防部向国会提交的《最后报告》,也对A-10 攻击机在战争中的表现给予很高评价。
实战证明,A-10 攻击机看似落后,却是一种优秀的反坦克专业飞机。
研制概况尽管美国空军、海军的作战飞机自成一体,但从空军成立以来,鲜有空军的战斗机被海军选中,却有许多海军的飞机被空军选中。
例如F-4、A-1、A-3(空军为B-66)、A-7 等。
上世纪70 年代中期以前,美国武装部队所用的攻击机悉数是为海军及海军陆战队专门研制生产的,而美国空军所使用的唯一攻击机,就是活塞式的A-1 攻击机。
这种在二战期间开始为海军设计的老式飞机,自投产以来总共生产了3,392 架。
越南战争爆发后,美国空军将由海军转让的此型攻击机广泛投入到对越南的作战行动中。
费尔柴尔德在AX 概念研究的时候制作的木制模型,已经显现出了A-10 的基本布局60 年代,以苏联为首的华沙条约国加强了装甲兵建设,T-62、T-64 坦克的入役加强了华约在坦克方面对北约的数量与质量优势。
鉴于A-1 在越战中的良好表现,美国空军设想以一种新的近距离支援飞机代替之。
1966 年,美国空军根据A-1攻击机在越战中的经验教训,提出了A-X 计划,以期取代前者。
根据预先研究,空军为A-X 飞机定义了几个目标:作战效能高、生存力强、简单、反应灵活,价格便宜,载弹量大,能在前线简易跑道上起降,具有良好的可靠性和维护性,机动能力强。
具体战术指标是:活动半径400 公里,在飞机速度为500 公里/小时的情况下可承受过载3.5g,携带全部武器(18 颗225 千克MK-82 炸弹和1,350 发30 毫米机炮炮弹)、在标准的热带昼间条件下,能从1,200 米长的跑道上起飞;若只带4 颗MK-82 炸弹、750 发炮弹、必要的燃油(足以飞往80 公里外的战区,作战30 分钟并返航飞行240 公里),能从前线机场300 米长的跑道上起飞。
费尔柴尔德艺术家绘制的AX 想象图,图中的飞机涂有当时美国空军战机标准的东南亚迷彩,机头部分与后来的A-10 略微有所区别1967 年4 月,通用动力、格鲁门、诺斯罗普及麦道4 家公司开始进行初步研究。
在此基础上,美国空军于1970 年5 月,向12 家飞机制造商发布了计划征询书。
次年3 月,空军宣布诺斯罗普和费尔柴尔德公司的方案中选,从而开始了从图纸到样机的实质性竞争阶段诺斯罗普公司参与竞争的飞机型号被赋予YA-9A。
它机身细长,正常布局,拥有平直的上单翼与带有上反角的平尾;短小的发动机舱紧贴在机身两侧,进气道与进气口看上去比较原始;尖尖的机头上有漂亮的气泡式座舱,起落架则显得很短。
该公司总共生产了2 架YA-9A。
不得不承认,A-9 是一种比A-10 更丑的飞机费尔柴尔德公司研制的原型机被称为YA-10A,同样也生产了2 架。
1972 年5 月10 日,YA-10A 完成首次试飞。
费尔柴尔德公司在研制YA-10A 时,根据美国空军的要求将造价列为优先的设计取向。
此外,其性能取向依次为:防护力、反装甲及对面状目标攻击力、目标搜索能力、短距起降、高出动率与低维修费用、地勤的便利、生产的便利。
YA-10A 71-1369 原型机,注意张开的副翼经过284 个飞行小时的全面对比鉴定后,1973 年1 月,美国空军宣布费尔柴尔德公司的YA-10A 获胜。
随后,空军与费尔柴尔德公司签订了价值1.6 亿美元的合同,制造10 架预生产型飞机供研究、发展、试验与鉴定使用。
后来由于国会有人怀疑在空军刚刚装备A-7D 攻击机之后是否有必要装备专门的近距离支援飞机,使A-10A 的发展出现反复,拨款被削减为1.074 亿美元,预生产型数量减少到6 架;同时国会要求与A-7D 进行对比试飞,尔后再决定是否投产。
经与A-7D 两次对比试飞后,直至1974 年底,A-10 才被批准投入生产。
预生产型的A-10 于1975 年2 月首次试飞,10 月21 日首架生产型飞机开始试飞,同年开始装备空军。
为纪念公司前身共和公司在二战时设计、生产的战功卓著的P-47“雷电”战斗机,费尔柴尔德公司将其战后的又一力作称为“雷电”II。
飞行员们更愿意称之为“疣猪”。
试飞中的首架预生产型的A-10,与原型机相比,机鼻的部分做了一些外形改动A-10 没有辜负美国空军的期望,终于成为首架专门为其研制的喷气式攻击机,而跻身于美国20 世纪70 年代开始投入使用的四大主力战机。
从某种意义上讲,A-10 就是喷气化的A-1。
A-10 批量生产时费尔柴尔德公司生产线上的情景,月产12 架。
接下来这些飞机就可以去喷漆车间涂装了良好的武器平台“雷电”II 的设计很好贯彻了武器平台思想,是一架耐用的近距离支援飞机。
具体表现在:良好的气动布局乍一看,A-10 的外观似乎显得落后,与同期追求先进气动布局的高性能战斗机相比,显得极不相称,有些另类。
实际上,A-10 设计得相当巧妙,非常适合低空作战。
该机所采用的中等厚度大弯度平直下单翼、尾吊双发、双垂尾的正常布局,是决定其成为优秀武器平台的关键。
这种设计不仅便于安排翼下挂架,而且有利于长长的平尾与两个垂直尾翼遮蔽发动机排出的火焰与气流,有利于抑制红外制导的地空导弹的攻击。
尾吊发动机不仅可以简化设计、减轻结构重量,还可以避免因30 毫米七管炮射击造成的发动机吞烟,在起降时可最大限度避免发动机吸入异物。
两个垂直尾翼增加了飞行安定性,作战中即使有一个垂尾遭到破坏,不致使飞机无法操纵。
长长的机翼,不仅可以提高航程,还可以实现短距起降,下垂的翼端设计还可减小阻力,增加约8% 的航程。
机翼后缘外侧副翼上下面可分离,打开时可充当减速板。
平直机翼可保证在小速度与低空的机动能力,特别是对地攻击所需要的大角度俯冲能力。
从上述众多细节看,A-10 的设计可谓以小博大。
A-10 的总体布局,基本上可以看做是以GAU-8A 航炮为中心设计的,整个前机身被巨大的航炮组件所塞满安全性好,生存力强A-10 飞机超低空飞行性能好,可以仰仗地形掩护免遭地空导弹的攻击。
为了提高A-10 的安全系数,设计师可谓煞费苦心,采取了诸多的提高飞机生存能力的措施:座舱周围由12.7~38 毫米厚的钛合金装甲板构成一个“浴盆”,内侧衬有防弹纤维,装甲总重550 千克,机腹钛合金装甲厚50 毫米,全机装甲总重1,315 千克,可抵挡23 毫米穿甲弹的打击。
A-10 的主要结构都为余度设计,机身大梁、主结构框都是双套的,有一个被击坏不致造成灾难性的后果。
两套有装甲防护的多余度液压主飞行操纵系统,分别置于机身两侧,即使一边中弹仍可保持操控,万一液压系统损坏,飞行员还可通过钢缆控制方向舵及升降舵。
除钢缆外,液压、电力与其他线路均分成左右各一套系统,增加了安全系数。
A-10 的副翼、升降舵和方向舵,左右都可独立制动,有一侧被击坏仍可保证安全操纵。
据美军以23 毫米机炮及7.62 毫米机枪射击试验,即使不计驾驶舱的防弹力,A-10 的致命区域仅为一般战机的十分之一。
A-10 的两台发动机间距较大,同时中弹损伤的可能性很小。
风扇机匣也有装甲保护,一台发动机被击坏时,碎片不会伤及另一台。
即使一台发动机熄火,甚至被击中,该机也能飞回基地。
为防止油箱被炮火命中,A-10 将油箱置于机身内,油箱为橡胶泡棉自动闭锁式,中弹后会自动封闭,防止油料外漏;输油管只有一小截暴露在发动机与油箱之间,并在机体上部,油箱中弹后油管也会自动封闭,避免油料流入受损油箱。
紧急时可关闭主油箱,使用两个发动机之间的小油箱继续飞行。
曾经有几次,A-10 在作战中遭受了多次攻击,垂尾、平尾、机翼、发动机等多处受伤,依然安全返回。
A-10 的油箱都置于机身中部,下方有机翼的遮掩A-10 延续了P-40 及A-1、A-4 的主起落架舱和主起落架收放方式的设计。
向前收起的主起落架,可以腾出更多的空间安排武器挂架。
主起落架收起后并未完全收放在机翼前缘前伸的整流罩内,将近1/2 的轮子裸露在外,目的是为了在迫降时能够吸收冲击能量,保护飞机及其乘员。
另外,A-10 飞机配备的麦道公司的ACES II 弹射座椅,属于第三代弹射座椅,是该公司20 世纪70 年代的产品,能够在零高度、零速度条件下安全弹射。
先后装备了A-10、F-15、F-16、F-22、B-1、B-2 等,是美国空军的标准通用化的弹射座椅。
ACES II 弹射座椅A-10 版本载弹量大A-10 的最大载弹量与其自身重量很不相称,具有惊人的载荷能力。
A-10 的出厂空重9,771 千克,使用空重11,320 千克,机内燃油量为4,853 千克;正常起飞重量20,032 千克,最大起飞重量22,680 千克。
A-10 最大外挂载荷7,258 千克,内部满载油时的最大外挂为6,505 千克。
全机共有11 个武器挂架。
机身中线挂架与机身两侧挂架不能同时使用,机身中线挂架外挂载荷2,268 千克,机身两侧挂架及内翼段挂架每个可负载1,587 千克,外翼段靠内的一对挂架每个可负载1,134 千克,外翼段外面的两对挂架每个可负载453 千克。
如此夸张的外挂只有在模型上才能看到,实战中挂成这样飞行员是要拒绝出任务的除挂载武器弹药外,该机还可携带“铺路便士”激光制导吊舱、AN/ALQ-119 或AN/ALQ-184 电子对抗吊舱、AN/ALE-37A 金属箔条布撒器、3 具2,271 升副油箱等。
挂载3 具2,271 升副油箱的A-10A,但挂上副油箱后,A-10 的最大转场航程可达4,000 公里全寿命成本低廉与同期战术飞机动辄数千万美元的造价相比,A-10 可是便宜多了。
它的研制费用总计3.285 亿美元(同期采购的F-15 的研制费用为19.53 亿美元),其中机体和设备2.11 亿美元,发动机3,600 万美元,机炮1,100 万美元。
空军花费的研究、发展、试验和鉴定费约为4.23 亿美元。
A-10 在1982 财政年度的单价为960 万美元,平均单价760 万美元。
正在进行机体寿命测试的A-10A 机身,1975 年9 月在进行到80% 机体寿命时出现裂纹,经过加强后达到了6,000 小时的机体寿命为适应空军对低成本攻击机的要求,费尔柴尔德公司设计人员在设计A-10 时动了不少脑筋。