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A-5攻击机 发布于:

A-5攻击机(英文:A-5 Attack aircraft,代号/绰号:Vigilante,译文:民团团员,曾用编号:A3J,惯称:North American A-5 Vigilante ),是美国海军一型全天候重型舰载攻击机 。

A-5攻击机采用串列双座后掠翼气动布局,安装两台涡喷发动机,整机满载全重达36吨,是美国海军最大最重的超音速舰载机之一,也是当时最先进的飞机之一 ,它采用了大量新技术,设计之初主要是为了遂行战术核打击任务,而后期则改为战术侦察机使用 。

A-5攻击机由美国北美航空公司于1953年开始研制,1958年8月31日首飞,1961年开始交付部队使用,曾经在越南战争中承担战术侦查战果确认等任务,1963年停产,1979年退役 。

第二次世界大战后,为对抗苏联的核威慑,美国海军计划研制装备一种能投放核武器的新型舰载作战飞机。1950年代,随着航空技术迅速发展,面对苏联的超音速战斗机,美国海军装备的由美航空公司(North American Aviation,“NAA”,已并入罗克韦尔国际飞机公司)研制的A-2攻击机(AJ/A-2“野人”)和道格拉斯A-3攻击机(A3D“空中战士”)已经无法完成预想的核攻击任务了。此时北美航空公司认为,以公司的技术能力,能够为美军提供一种更合适的飞机来遂行核打击任务 。

1953年11月开始,北美航空公司利用公司的科研经费,在俄亥俄州的哥伦布分部启动了一项自筹资金的舰载机设计项目,开始了新型舰载核武器轰炸机的研制工作,希望研制一种比A3D“空中战士”性能更好的核武器投送平台,开发小组的负责人是弗兰克·G·康普顿。内部项目代号为“北美通用攻击武器”(North American General Purpose Attack Weapon “NAGPAW”),后来又在公司内部将其命名为NA-233。在与海军进行了技术讨论后,基本确定了NA-233的设计思路:使用当时最先进的航空电子技术,双发动机,最大速度2马赫。

北美航空公司的技术人员同时把一些特殊的设计融合到了这种新飞机上,首先,NA-233的核武器并不挂载在机翼或机身下,而是存放在两台发动机之间的内置式弹舱内,这样NA-233在超低空投放核武器时,核弹不是直接向下落,而会因惯性而向前飞行一段距离,以延长下坠时间,为载机的脱离争取时间;其次,设计方计划在飞机上装一台火箭发动机,燃料为航空燃油和强氧化剂,这样可以给飞机提供额外的动力,以快速脱离战区。但美国海军对这个火箭发动机极度不感兴趣,航空母舰的甲板上本来就是高危险区,海军没人愿意再在航空母舰上划出一个区域来操作强氧化剂,因此火箭发动机方案被否决,但内置弹舱则保留了下来。

1954年,北美航空公司把NA-233项目提交给美国海军。海军方面认为该项目很可行,于是增添了一些要求。NA-233最初被设想成一种低空突防攻击机,配以足够小的机翼面,足够高的翼载,以便获得可以接受的低空高速飞行性能。然而,美国海军希望该机即使在零甲板风的条件下也能从航母上弹射起飞,最终同意牺牲NA-233低空突防能力,而实现更好的舰载起降性能。

1955年1月,美国海军改变了要求,要求NA-233首先要具备2马赫的高空冲刺能力,其次才是低空突防能力 ,并向北美航空公司拨付了8600万美元的经费 。

1956年6月29日,美国海军同意让北美航空公司制造两架原型机以便作进一步发展研究,第一架原型机最早被编号为YA3J-1 。1956年9月,海军正式签下制造2架YA3J-1原型机的合同。1958年5月16日,第一架YA3J-1(BuNo 145157)下线。在下线仪式上,该机正式被命名为“民团团员”(Vigilante)。1958年8月31日,原型1号机由北美航空公司首席试飞员迪克·温泽尔驾驶成功试飞。生产型A3J-1(A3J-1的A表示攻击,3表示该公司为海军研制的第三种飞机,-1表示这个飞机第一个型号,J代表北美航空公司。总体意为北美飞机公司为海军研制的第三种飞机的第一个型号 )。1960年开始实用评估飞行 。

1961年6月,A3J-1配属给第7重型攻击机中队(VAH-7),标志着该机正式进入海军一线中队服役。接着又装备了VAH-1和VAH-3两个中队 。1962年8月,VAH-7中队随在“美国”号航母(CVAN-65)在地中海进行了短途巡航 。

1962年9月,A3J-1根据全新的三军编号系统被重新命名为A-5A。A-5A在服役中很快就因着舰困难而被诟病。由于飞行员经验不足,着舰速度高,导致了数起着舰事故,损失了几架飞机和其机组。20世纪60年代初,随着潜射弹道导弹成为美国海军最主要的战略威慑武器后,A-5A不再需要遂行核打击任务。

1963年,美国海军决定停止采购A-5A,该机只生产了55架。由于航空母舰不再扮演战略核武器角色,因此该机之后成为照相情报收集平台。

1964年1月,A-5改型的RA-5C侦察机开始交付服役后,A-5A就从重型攻击中队中退居二线,遂行训练任务,这批A-5A中的大多数最后返厂被改装成RA-5C侦察机 。

1979年,A-5攻击机完全退役。一部分在试验中用于各种目标,被消耗掉,还有一部分被各种博物馆收藏,其中一架放在佛罗里达州海军航空博物馆;另一架在纽约的“空中、海上和空间博物馆”(INTREPID Air-Sea-Space Museum);第三架在亚利桑那州的“皮马空军博物馆”;还有两架位于马里兰州海军空中测试与评估中心博物馆;最后一架在凤凰城的苏比克湾的海军基地。也有一部分作为靶标被击毁,剩余的进入了亚利桑那州的海军“飞机坟场” 。

A-5攻击机使用的新技术包括机翼采用铝锂合金、关键部位使用钛合金部件、可调节飞机进气道、风档采用具有延展性的丙烯酸树脂、可伸缩的空中加油管、两名飞行员分坐在两个独立座舱。北美公司自己研制的HS火箭弹射座椅,每一个飞行员都可以同时控制两人的弹射座椅,如果需要,后面的飞行员可以单独控制自己的弹射座椅。还是世界上最早使用电传控制系统的飞机之一 。

结构

A-5攻击机的机身修长光滑,呈流线型。机身为半硬壳式结构,发动机装于座舱后面加宽的机身内。主要结构多为铝合金 ,有一些隔框采用超高强度钢。靠近发动机处的隔框和蒙皮采用钛合金。为防止结构过热,某些部位的钛合金蒙皮采用镀金处理。机头雷达罩可向上折起,以便于维护和在舰上停放。

机翼

A-5的机翼为悬臂式上单翼带后掠角,变弯度下垂前缘分为三段,全金属结构,无副翼,有襟翼,全翼展采用液压操纵;由于副翼被省去,留下空间给襟翼,襟翼偏转最大为50°。单翼相对厚度约为5%,后掠角为37.5°,外翼段可用液压操纵上折,以便于在舰上停放 。机翼蒙皮采用2020-T6铝合金整体加强壁板机械加工成型。

A-5的机翼前缘采用了液压驱动的铝合金扰流板,后缘部位采用致偏器(即扰流板偏转器);主翼外侧两段还采用了吹气附面层控制(boundary layer control,简称BLC)技术,也就是空气可以从发动机的压缩机段把空气吹到巨大的襟翼上,这样可以降低飞机的降落速度。吹气装置与襟翼设计为联动,襟翼放下7°时自动吹气 。

尾翼

A-5的尾翼为悬臂式全动金属结构,后缘是铝合金蜂窝结构;水平尾翼为单块式,后掠角45°,用液压驱动,可以配合扰流片进行横向和航向操纵,水平尾翼的差动可以提供飞机的滚动;水平尾翼和垂直尾翼蒙皮分别采用2020-T6和7075-T6铝合金机加工整体壁板。工程师曾经考虑过采用双垂直尾翼,这样可以降低飞机的高度,更适合机库存放。这种垂直尾翼技术在当时对海军来说太大胆,最终仍采用了单垂尾加折叠技术,垂直安定面上端可以左折,以便在舰上停放 。

座舱

A-5的两个乘员座舱串列,座舱盖向后上方打开,采用火箭弹射座椅。前座的飞行员有很好的视野,但后座的轰炸导航员的视野却很差,因为其蚌壳式的座舱每边只有一个小窗户,这样做的目的是在相对较暗的空间里,轰炸导航员便于判读仪表。早期设计里,工程师没计划给轰炸导航员留任何窗户,以便导航员可以在黑暗的环境下更好地看清仪表,也可以防止核爆炸的光辐射,但是从飞行员那里得到的反馈却与工程师有很大反差,因此留下两个小窗户 。

起落架

A-5的起落架为前三点单轮结构,均向前收回机身,主轮可旋转90°以便收回起落舱;使用油压空气减震支柱,采用液压进行收放,主轮采用盘式刹车机构 。

A-5攻击机最初装备两台通用电气公司的J79-GE-8轴流式涡喷发动机,设有一个大型油箱,因此具有较大的航程 。1969年以后生产的RA-5C装两台通用电气公司的J79-GE-10加力式涡轮喷气发动机,单台静推力为5395千克,加力推力8118千克。设有液压作动调节板的变截面进气道。机身内有三个软油箱,机翼内有三个整体油箱,炸弹舱可装3个直列式油箱(即油罐),数量可根据任务需要选择。但这种配置在少数一些情况下,会使油箱因飞机起飞弹射时的震动而松脱,之后撞到飞机的尾锥再反弹落在航母的甲板上而引起火灾。可伸缩的空中加油管在机头左前方。机身前后有压力加油口,翼下可挂4个副油箱,每个容量为1514升,装有增压和空调系统 。

RA-5C装有两套压力为210大气压的液压系统,每套系统由发动机驱动的两个58.5升/分可调流量泵供油,每套系统给单独的飞行控制系统提供动力,同时有一套系统还用于操纵襟翼、前缘下垂、起落架收放、机头和垂直尾翼折叠以及进气道调节。由航空研究公司的冲压空气涡轮供给应急动力,还供给应急交流电力 。

A-5攻击机A型弹舱内可带核弹或常规炸弹,C型翼下可挂炸弹及空地导弹 。为了实现超音速投掷核弹,A-5的内部弹舱没有采用机腹舱门这种传统弹舱,其装备的Mk 28型核弹被容纳在两个发动机之间向后延伸的线性弹舱最前端,通过火药筒燃气向后以30节(56千米/小时)的速度弹射。线性弹舱的尾部有个可以掀开的口盖,后来改成抛弃式尾锥 。核弹与两个油箱罐固定在一起,被称为“载荷列车”,作为一个整体单元向后弹射。两个一次性油箱在飞到目标之前会被用空,“载荷列车”飞向目标的过程中,空油箱和其尾部展开的弹翼能保持核弹稳定飞行。此外,弹舱中还有一个对抗装置,在投掷核弹前先行弹出 。

A-5攻击机采用的电子设备包括北美航空公司研制的AN/ASB-12轰炸指示系统,以及北美航空公司奥托纳提克斯分公司的REINS多普勒-惯性组合导航系统、自动飞行控制系统。可以自动完成导航、轰炸和驾驶任务,具有全天候出动能力。

A-5攻击机上的AN/ASB-12轰炸指示系统包括:

1、一个多模式雷达,机头雷达整流罩由电驱动向上折叠,这样不仅可以方便维护雷达天线,也可以减少飞机占地面积。维护时,雷达自身可以向下折叠,便于技术人员检修;

2、雷达计算机与飞行员平视显示器(PPDI)结合,这是平视显示器第一次在战斗机上安装;

3、机头下方为一个电视照相机设备,主要用于白天目标搜索,目标可在飞行员的平视显示器和后座导航员的雷达屏幕上显示;

4、雷达惯性导航系统(REINS)是在北美飞机公司研制的“那伐鹤”超音速巡航导弹的系统上改进而来的;

5、一个名为“通用数字分析仪”(VERDAN)数字计算机系统,之后不久被称之为“傻瓜导航设备的高效率替代品”,这是第一个用于飞机的固态计算机系统 。

2人

28615千克 (36000千克 )

2123千米/小时

900千米/小时(巡航速度)

实用升限

2909千米

4820千米 (转场航程)

翼下4个副油箱,容量为1514升/个

3600千克

1×Mark 27型核弹

2×B43、Mark 83或Mark 84型炸弹

A-5A

原代号A3J-1,是A-5攻击机的第一种生产型号,1961年开始交付,1963年停产,共生产55架,1964年开始退役,部分被改装成RA-5C侦察型 。

A-5A可携带核武器和普通武器遂行远程高空攻击轰炸任务,可以以2马赫的速度通过目标区域 。A-5A的大型弹舱可以改进后安装空中加油设备,使之成为伙伴加油机,但这个项目几乎没有实际操作过 。

A-5B

原代号A3J-2,以A-5A为基础的改进型,于1961年开始研制,第一架于1962年4月试飞,订购了18架,但只生产6架,剩下的12架后来全部改成了RA-5C 。

A-5B增大了航程和载荷能力,主要改进包括:加大了座舱后部的机身背鳍,以便装载更多的燃油,来获得更大的航程 ;机翼的吹除附面层控制系统改为由前缘吹过整个翼面,以抵销重量增加4500千克所带来的不利影响 。

RA-5C

原代号A3J-3,与A-5B同时发展的高速侦察机,保留了对地攻击能力。RA-5C于1962年6月开始试飞,1964年1月开始交付,直接出厂43架(包括A-5B未建造的12架指标),共装备三个中队。随后召回已服役的A-5A和A-5B返厂又改装了43架 。到1969年,由于越南战争的需要,又订购了46架C型,但1971年交付完36架后,即停产 。

RA-5C的机体和A-5B相似,有背鳍油箱,加大的襟翼和下垂前缘均采用附面层吹除控制增升。四个翼下挂架可挂1514升副油箱或炸弹、导弹等。由于机身后脊背挡住了飞行员的视野,因此飞行员的后视野差。RA-5C的侦察设备舱是当时最先进的,机上带有综合作战信息系统(IOIS)的机载设备,可以与舰上或基地上的综合作战信息处理中心配合工作。多普勒雷达惯性导航系统(REINS)、轰炸导航系统、自动飞行控制系统。自动驾驶仪可控制航向、坡度、高度和速度,与雷达惯性导航系统耦合可按选定航迹飞行,并可完成低空轰炸机动飞行 。原A-5A机头下面有一个电视照相机未被去除,但重新设计使之与侦察设备舱成为一个整体。大部分侦察设备都被放置在飞机机身下方的条形整流罩内,整流罩取下后类似船,因此被称之为“独木舟” 。

侦察舱内传感器设备列表如下:

RA-5C还有一个电子闪光荚舱,由飞机尾部的冲压涡轮供电,可以挂在机翼一侧,为夜间侦察提供照明。这个传感器系统跟其它侦察设备共同工作所侦察的信息可记录在磁带或摄影胶片上。RA-5C的侦察系统由后座的飞行员控制,被称作“侦察攻击导航员”(RAN)。A-5A上的AN/ASB-12轰炸指示系统仍保留,主要用作导航和对目标进行照相。RA-5C的侦察任务由航空母舰上的综合作战情报中心(IOIC)来指挥,电子情报专家们首先使用一种名为“一小时胶片处理系统”对侦察胶片进行处理,尔后再来判读磁带上的侦察信息,最后,摄影情报专家们再进行检查 。

RA-5C进入敌方空域后,发动机加力全程飞行保持1马赫以上,飞行高度约为2100-2400米,主要使用其斜角照相机和其它侦察设备来获取敌方信息,因此就不需要直接飞临目标上空,大大降低了危险性。RA-5C虽然体积大,但速度快,机动灵活,因此能在侦察任务中躲过敌方的地空导弹。RA-5C装备的电子闪光系统在战争中并没有使用过,在执行夜间任务时,RA-5C使用的都是红外线传感器和侧视雷达 。

先进截击机

鉴于A-5良好的高速性能和巨大的潜力,北美航空公司曾提出为美国空军研制一种先进截击型,在两台J79发动机上面,加装了液体燃料火箭发动机,但空军对此没兴趣。1972年 ,为了满足空军对先进截击机的要求,北美航空公司又在A-5原型基础上,在机体中心加了第三台J79发动机,并装备了新设的NR-349作战系统,可以携带6枚AIM-54空空导弹(“不死鸟”),最终这个方案也被空军否决 。

1964年,RA-5C服役后,参加了东南亚的战争,1964年8月执行了第一次侦察任务。最初任务被严格限制在南越地区,之后去北越执行侦察任务。RA-5C用来侦察对方军事的集结和转移情况;获取某个目标打击前的信息和该目标打击后的战果评估;战争早期还进行过一次繁重的任务,就是获取整个敌方建筑图像来制作详细地图 。

1969年9月4日,第12侦察攻击机中队的海军中校约翰·胡伯驾驶RA-5C从“独立”号航空母舰上起飞时掉落了装有3350升燃料的后燃油单元 。

1973年春天,第12侦察攻击机中队的15509号RA-5C飞机的机组发生了相同的掉落燃油单元的事故,飞机发生滚转失去控制而坠落到大海里,两名飞行员成功跳伞并获救 。

越南战争中共损失18架RA-5C,其中13架被越南的高射炮击落,2架被地对空导弹击落,一架被米格-21击落,其它2架在敌方面领土坠毁,情况不明 。损失率这么高跟它执行的任务安排有关,RA-5C通常被用作打击前和打击后的侦察,打击前侦察任务相当安全,但是北越军队很快意识到目标被攻击后肯定有侦察机回来进行战果评估,因此,这种有规律的侦察任务,使得打击后的战果评估侦察非常危险,后来RA-5C做了一些调整,当攻击机中队把最后一颗炸弹投完,RA-5C就开始侦察 。

A-5攻击机是作为舰载攻击机设计的,其采用了自动调节的发动机进气口和喷嘴、单片式垂直尾翼、特别的全动式水平尾翼、复杂的雷达惯性导航系统,在发动机间有一个长条形的炸弹舱。为了使这架重型飞机能够在航空母舰的甲板上降落,还引入了前缘缝翼技术 (“腾讯网”、“环球网”评)

A-5攻击机原本是为美国海军设计的一种战术核轰炸机,可以在福莱斯特级航空母舰上起降,由于该机的低空性能差,机载武器单一,不适应现代局部战争的需要,1964年就开始退出服役 (“全球防务”评)

A-5攻击机低空性能较差,虽然着陆速度低,但机身太重,飞机硬着陆会在甲板上反弹,鼻轮撞在拦阻索上,经常会崩出橡胶碎块,极易吸进发动机进气道里而导致险情,因此对A-5飞行员提出了更高的驾驶技术要求。A-5的多功能数字分析仪计算机系统极不稳定,其无故障间隔时间仅为15分钟,达不到地勤人员的要求。A-5的内置式核武器弹舱实用性较差,其在设计中除携带核弹外,还被用于携带一个副油箱,投弹时把核弹和副油箱一起抛出去。理论上可以实现,但实际上副油箱和导轨等零件经常随着飞机尾部的气流向上走,甚至飘回来敲在飞机身上,这个致命的缺陷导致内置式弹舱从来没有被使用过。A-5的设计用途太过专一,除了内置式弹舱别无其他载弹方式,因此无法适应常规局部战争的需要。整个A-5项目耗资高达两亿美金,战机单价也上升到1000万美元左右,五角大楼军方认为不如用“北极星”导弹带核弹实用 (“网易网”评)


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