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從「蜻蜓」到「蠍子」,復活的塞斯納輕型攻擊機

  鑒於作戰飛機的價格越來越高,德事隆雅蘭公司(Textron AirLand)推出了一種名叫「蠍子」的低成本攻擊機試圖遏制這種勢頭,該機繼承了其前輩——塞斯納A-37「蜻蜓」攻擊機的許多設計理念。

  近40多年以來,作戰飛機的單價越來越高,項目成本動則上百億美元,已經成為各國政府不堪承受之重。而且在冷戰結束後,各國花費數千萬美元購買的第四和第五代戰鬥機正被越來越多地用於低強度和不對稱作戰,操作成本居高不下。

  於是,有軍事專家提出了一種新觀點,那就是在奪取制空權後,接下來的許多任務都可以交給採購和操作成本更低的低端作戰飛機去執行。這種低成本飛機還利於出口,不僅貼合小國的財政能力,而且還能避免新技術的轉移。

鑒於作戰飛機的價格越來越高,德事隆雅蘭公司(Textron AirLand)推出了一種名叫「蠍子」的低成本攻擊機試圖遏制這種勢頭

新概念「蠍子」

  根據這個新概念,德事隆雅蘭公司於2012年4月-2013年9月間在其位於薩斯州威奇托的塞斯納工廠偷偷製造了一架原型機,命名為「蠍子」,於2013年12月12日首飛。「蠍子」是一種ISR/打擊飛機(ISR=情報、監視和偵察),易於維護和操作,單價不到2000萬美元,僅相當於F-16的1/3或1/4,操作成本為每小時3000美元,僅相當於F-16的1/5。

  德事隆的首席試飛員丹·辛森是這樣描述「蠍子」背後的設計理念的:「高端戰鬥機原本用於執行高端任務,但我們正越來越多地使用高端戰鬥機執行低端任務,白白消耗了飛機壽命。其實在低威脅甚至是無威脅的作戰環境中,你根本無需使用如此昂貴的飛機。」

  其實,對於在1992年成為美國德事隆集糰子公司的賽斯納來說,這種廉價和易於操作的輕型攻擊機概念已經不是什麼新鮮事了。

德事隆雅蘭公司於2012年4月-2013年9月間在其位於薩斯州威奇托的塞斯納工廠偷偷製造了一架原型機,命名為「蠍子」

德事隆首席試飛員丹·辛森

武裝教練機

  這事還要從1957年開始說起。當時,塞斯納的T-37「鳴叫」教練機剛剛服役,該機很快就因可靠性好而建立起了聲譽。1962年,美國空軍特種空中作戰中心把兩架經過改裝的T-37C(62-5951和62-5950)送到埃爾金空軍基地進行測試,以評估該機反暴亂作戰(COIN)潛力。結果T-37的關鍵性能表現符合預期,於是塞斯納在1963年收到一份製造兩架YAT-37D原型機的合同。原型機與教練型相比提高了續航能力、載彈量和生存能力。

  兩架YAT-37D也從T-37C改裝而來的,機翼經過加強,增加了6個外掛架和翼尖的兩個360升副油箱;機鼻右側增加一挺通用電氣7.62毫米加特林「米尼岡」機槍;升級航電設備,增強了導航和定位功能;起落架應美國空軍要求進行加強,使飛機能在粗糙的跑道上起降;由於飛機重量大幅增加,原先兩台單台推力剛過454千克的大陸J69渦噴發動機已不敷使用,於是升級成了通用電氣J85發動機,單台推力增加到1089千克。雖經過如此的重大改進,YAT-37D仍保留了易於維護的特點。

  第一架YAT-37D在1963年10月首飛,第二年3月前在愛德華茲空軍基地完成了初始試飛,該機的武器投放試驗則在埃爾金空軍基地進行。但美國空軍在1964年年底對該機失去了興趣,兩架原型機遂停飛,其中一架(62-5951)被送到俄亥俄州代頓市的美國空軍博物館展出。

轉機

  到1966年,美軍深陷越戰泥潭,美國和南越軍隊的A-1攻擊機在近距支援任務中被大量擊落(美國海空軍的A-1在越戰中共損失256架,其中戰損198架),這意味著美國空軍對一種能立即投入作戰的輕型攻擊機/COIN飛機的需求越來越強烈。

  於是美國空軍從博物館召回了YAT-37D(62-5951),經過翻新後開始了新一輪試飛。該機每側機翼下增加了第4個掛架,總重量增加到5443千克,其中近2200千克是燃油和武器,編號也改成了YA-37A。由於飛機在測試中表現出色,塞斯納獲得了為美國空軍製造39架A-37A預生產型飛機的訂單,為了滿足交貨期限,這批飛機使用戴維斯-蒙森空軍基地的退役T-37教練機重新製造。A-37A獲得了「蜻蜓」的綽號,不過人們還是喜歡稱它為「超級鳴叫」。

  A-37A裝備了英格蘭空軍基地新成立的第604空中突擊中隊,該部隊完成訓練後,他們的24架A-37A就被空運到南越邊和基地,開始「戰鬥龍」實戰測試。1967年8月,A-37A晝夜出動了上千架次,在作戰中使用了鐵炸彈、「蛇眼」炸彈、集束炸彈、非制導火箭和凝固汽油彈。除翼尖副油箱外,「蜻蜓」在作戰中通常還在機翼下掛兩個額外副油箱。機組稱讚了「蜻蜓」的尺寸、速度、機動性和穩定性,以及武器投放精度。A-37A在9個月的時間裡出擊了10000架次,完好率令人驚訝地超過85%。當然,「蜻蜓」也存在缺點,雖然飛機具有在戰區上空單發飛行的能力,但載油量和續航力還是不足,而且飛行員也抱怨實施攻擊時桿力較大。

駐越A-37A一開始並沒有採用東南亞迷彩

1972年9月在越南上空飛行的第8戰術戰鬥機聯隊的A-37A

改進

  美國空軍在1967年又訂購了57架A-37B生產型飛機,很快增加到127架,主要用於滿足南越空軍(VNAF)替換A-1「天襲者」攻擊機的需求。A-37B原型機在1967年9月下線,次年5月開始交付。到1969年9月時,A-37B的訂單數量已經增加到了366架。

  A-37B飛機都是全新製造的,機身結構經過加強,可以承受+6g/-2g的過載。其他改進還有附加裝甲、自密封油箱、新型除冰系統、升級座艙和航電設備、外部空中加油探管和機載發動機起動系統。該機的飛控系統也有所改進,A-37A沿用了教練機的合併方向舵和升降舵操縱線系,在作戰中一旦被敵人火力擊中,就會出現同時失去方向和俯仰控制的問題。於是A-37B把這兩個操縱線系分開,升降舵控制線系還做了冗餘處理。A-37B的總重量增加到6350千克,是T-37C的兩倍,所以換裝推力更大的J85發動機,單台推力增加到1293千克,此外起落架也進一步加強。

A-37B機鼻右側安裝的加特林機槍

正準備進行空中加油的A-37B

服役

  「蜻蜓」服役於美國空軍多個現役、後備和國警隊中隊,雖然其中一些中隊從越戰撤出後就換裝其他飛機,致使美軍現役「蜻蜓」數量大幅降低,但執行前進空中控制任務的OA-37B一直服役到20世紀90年代初。

  除了南越外,「蜻蜓」還裝備了其他多個國家的空軍,如韓國、泰國、厄瓜多、智利、宏都拉斯和烏拉圭。

  美國在越南戰爭期間向南越空軍提供了超過250架的「蜻蜓」,1975年美軍從西貢撤出時,許多A-37被南越空軍遺棄在了基地,被北約軍隊繳獲後又投入到了追擊南越殘軍的戰鬥中。越南統一時,越南空軍已經獲得了95架A-37B和大量備件。越南空軍的「蜻蜓」在20世紀70年代末參加了越南入侵柬埔寨的戰爭。

  拉美國家的「蜻蜓」也服役了許多年,參加了該地區的許多反暴亂行動和地區衝突。秘魯和哥倫比亞的A-37B至今仍在服役。

越南空軍退役的A-37B 68-10793,注意拆除了空中受油管

新生

  A-37從美國空軍退役近20年後,一群經驗豐富的美國航空航天和防務業界高管(其中包括前空軍部長惠騰·彼得斯)成立了雅蘭企業有限責任公司(AirLand Enterprises LLC),意圖製造出「世界上最經濟實惠的戰術噴氣飛機」。

  美國空軍顯然不會對這種廉價飛機感興趣,在沒有軍方支持的情況下研製戰術飛機只能另尋出路。2011年年底,他們找到德事隆公司談合作。後者是一架著名國防公司,雖然旗下擁有貝爾直升機公司和塞斯納飛機公司,但並不以生產固定翼作戰飛機而聞名。於是雙方一拍即合,成立了德事隆雅蘭合資公司,推動低成本戰術飛機的研製。在接下來的23個月,近200名來自德事隆、賽斯納和貝爾的工程師和工作人員參加了原型機的設計與製造,外部世界對此一無所知。

在接下來的23個月,近200名來自德事隆、賽斯納和貝爾的工程師和工作人員參加了原型機的設計與製造,外部世界對此一無所知

「蠍子」原型機在2013年12月12日進行了首飛

設計

  在初步研究中,工程師們審視了十幾個不同的設計和概念,最終選擇了串列雙座雙發方案,平直翼遮蔽了發動機進氣口,氣泡座艙蓋提供了很好的視野,雙外傾垂尾和八字主起落架則帶來了時髦外觀。這種飛機被命名為「蠍子」,安裝兩台單台推力1814千克的霍尼韋爾TF731渦扇發動機。首席試飛員丹·辛森表示後期型號可換裝其他發動機,他解釋說:「我們的發動機艙可適應這種尺寸的多種發動機,即可安裝霍尼韋爾發動機,也可安裝帶FADEC的普惠545C發動機。如果客戶需要的,還可能會裝上其他發動機。」

  「蠍子」是一種全複合材料飛機,僅在水平翼面前緣、起落架及相關支撐結構、發動機安裝點和環形框架上使用了金屬材料。該機採用模塊式設計,可以很容地更換機翼設計,如果客戶需要,可以改成後掠翼。

  丹·辛森說該機的成本「可能是我們在設計中的頭號驅動因素,我們一直在為把『蠍子』的單價和飛行成本分別壓低在2000萬美元和3000美元以下而努力。」鑒於這個原因以及為了加速研製進程,「蠍子」大量使用經過驗證的成熟現貨部件:有70%的零部件來自其他賽斯納飛機,21%從供應商採購現貨,只有9%專門為該機研製。舉個例子,「蠍子」充分利用了塞斯納「獎狀」系列公務機的零部件,機輪和剎車來自「獎狀君主」、飛控來自與「獎狀」X、襟翼致動器來自「獎狀」XLS+,配電系統來自「獎狀」CJ4。

  「蠍子」的座艙由科巴姆公司設計,前后座飛行員都可以駕駛飛機。座艙是現代化的全玻璃界面,製造商聲稱該機在作為教練機使用時能使學員輕鬆過渡到4/5代戰鬥機。座艙內有完善的HOTAS(手不離桿)控制器和三台多功能顯示器,可顯示主飛行數據、發動機數據、感測器視頻數據、集成氣象信息的移動地圖等內容。座艙燈光兼容夜視鏡(NVG),飛行員可佩帶頭盔提示系統(HMCS),公司還計劃給頭盔集成平顯功能。

在初步研究中,工程師們審視了十幾個不同的設計和概念,最終選擇了串列雙座雙發方案

「蠍子」的風洞測試模型

霍尼韋爾TF731渦扇發動機

「蠍子」是一種全複合材料飛機,僅在水平翼面前緣、起落架及相關支撐結構、發動機安裝點和環形框架上使用了金屬材料

「蠍子」的座艙由科巴姆公司設計,前后座飛行員都可以駕駛飛機。座艙是現代化的全玻璃界面

多任務

  雖然「蠍子」為ISR/打擊任務做了優化,但該機完全有能力執行其他多種任務,如反暴亂、近距離空中支援、邊境安全和緝毒、海上安全、空域管制警戒、救災和戰術飛機訓練等。該機是一種執行美國國土安全警戒及低等級威脅環境任務的理想飛機。

  為了執行這麼廣泛的任務,「蠍子」擁有一個很大的內部設備艙,容積大約是2.32立方米,最多可容納1360千克監視和電子戰設備。飛機可以安裝高解析度紅外和光電攝像機,把生成的視頻實時傳輸會地面指揮中心;也可以安裝兩個伸縮使光電轉塔,其中15寸轉塔安裝在機鼻下方,25寸轉塔安裝在機腹。丹·辛森說:「大展弦比平直翼提高了任務續航力,『蠍子』可以先高速奔赴任務區域,然後減速,伸出轉塔,然後在目標區上空盤旋監視5個小時,有空中加油的話還能更持久。」

  該機機翼的6個硬點可掛載2812千克武器彈藥,包括炸彈、火箭、「地獄火」導彈、紅外製導空空導彈、機炮吊艙等。

「蠍子」擁有一個很大的內部設備艙,容積大約是2.32立方米,最多可容納1360千克監視和電子戰設備

飛機可以安裝高解析度紅外和光電攝像機,把生成的視頻實時傳輸會地面指揮中心

也可以安裝兩個伸縮使光電轉塔,其中15寸轉塔安裝在機鼻下方,25寸轉塔安裝在機腹

該機機翼的6個硬點可掛載2812千克武器彈藥,包括炸彈、火箭、「地獄火」導彈、紅外製導空空導彈、機炮吊艙等

美國國內市場

  分析人士認為,美國空軍不太可能採購「蠍子」,這是因為美國國防預算在持續削減中,而且美國空軍的資金要力保F-35「閃電II」打擊戰鬥機、KC-46空中加油機、B-21遠程打擊轟炸機(LRS-B),以及一些無人機項目,所以採購「蠍子」的機會渺茫。不過,美國空軍國民警衛隊(ANG)正處於轉型之中,將減少F-16戰鬥機和A-10攻擊機的裝備數量,增加MQ-9「死神」無人作戰飛機的數量。國警隊自然不希望削減有人駕駛飛機,這讓德事隆雅蘭公司看到了機會,「蠍子」非常適合裝備ANG。2014年8月,該公司派出「蠍子」原型機參加了堪薩斯州國民警衛隊的「警惕守護」演習,很好地展示了飛機的性能。

  另一種讓美國空軍採購「蠍子」的途徑是讓該機參加T-X項目的競爭,美國空軍正在尋找T-38「猛禽」教練機的後繼機,T-38機隊的平均機齡已達45年,並將在2023年前完全退役。T-X項目自2003年啟動以來就一直面臨資金困難的窘境,參加競爭的方案有「蠍子」、T-50(洛克希德·馬丁公司/KAI)、M-346(雷聲/阿萊尼亞馬基公司)、諾斯羅普·格魯曼公司的新設計、波音/薩博公司的新設計。其中「蠍子」是唯一一種完全美國設計的成熟解決方案,製造商表示為了滿足空軍的性能標準可以給該機安裝後掠翼,甚至對機身進行瘦身以安裝單台發動機。不過德事隆雅蘭公司在2015年表示放棄以「蠍子」為基礎的修改設計,將提交一種全新設計。

「蠍子」在性能上無法滿足T-X的要求,必須要大改

出口

  目前,德事隆雅蘭公司主要把目光投向出口市場,「蠍子」的潛在買家大多集中在中東和太平洋地區。一些國家已經表示出對該機的興趣,如巴林、卡達、阿聯酋、沙烏地阿拉伯、馬來西亞、印度尼西亞、汶萊和菲律賓。德事隆雅蘭公司聲稱已經有大約60個國家表示出了興趣,潛在銷售數量達2000架。2014年夏,「蠍子」在英國皇家國際航空紋身展和范堡羅國際航展上首次亮相,獲得了各國軍事代表團的密切關注。

2014年夏,「蠍子」在英國皇家國際航空紋身展和范堡羅國際航展上首次亮相,獲得了各國軍事代表團的密切關注

未來

  不客氣地說,製造一架沒有啟動客戶的飛機無疑是一次大膽的舉動。但是,在戰鬥機研製成本不斷攀升和國防預算持續下降的現實世界裡,「蠍子」作為一種低成本、高性能、多任務飛機一定會獲得客戶的青睞。而且在此過程中,「蠍子」將有望複製其前輩——塞斯納A-37的成功故事。

「蠍子」參數

乘員 2長度 13.26米高度 4.30米翼展 14.43米空重 5352千克最大起飛重量 9639千克最大速度 450節(833公里/小時)航程 4400公里升限 14000米發動機 2台霍尼韋爾TFE731渦扇發動機(單台推力1814千克)武器外掛點 6個有效載荷 載彈量2812千克,內部設備艙可安裝1360千克的電子戰和監視設備首飛 2013年12月12日

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