英国皇家空军欧洲战斗机 EF-2000 台风 F2
本世纪初,虽然欧盟理事会在取消对华武器禁运方面仍存在巨大障碍,但若干欧洲军工集团却已经表现出与中国加强军事技术合作的热情,某些项目甚至开始了先期准备,中欧之间持续16年的武器销售中断局面正从细微处发生变化。
20世纪70年代末到80年代,欧洲国家曾与美国、以色列在中国武器市场展开激烈竞争,其中以英法为首,其次是意大利和德国,它们主要提供军民两用产品。欧洲国家在80年代对华提供军事技术主要基于对抗苏联的考虑。法国在传统上是向中国出售武器技术最积极的西欧国家。80年代,这种合作一度达到高峰,法国GIAT集团、DCN造船局和马特拉公司就向中国出售了有关系统。瑞典曾向解放军提供少量在国际市场上很受欢迎的BV-206牵引式军用运输车。
但1989年以后,欧洲对中国采 取集体性武器禁运措施,导致一系列合作中断。不过在90年代中期以后,英、法、意和西班牙重新解释了对制裁政策的理解,允许对华出售“双重用途技术”,欧洲国家据此向中国出口了防御性电子设备和直升机技术。
欧盟对华武器禁运规定尽管还遭到来自美国的反对之声,但随着时间的推移,这项不合时宜的歧视性政策必将在不久的将来被废止。
虽然目前中国在采购欧洲重大武器装备方面依然存在体制和经费问题,但中国与欧盟之间在单一、小型军事技术层次的交流将率先获得进展,尤其在与一些欧盟小国的军事技术合作上更具有成效。
那么,中国在采购欧洲EF-2000战斗机、豹-2主战坦克等重大武器装备也许就指日可待了。就如欧洲在帮助中巴联合研制的FC-1“枭龙”战斗机项目上起到的关键性作用。这种新式战机由中国成都飞机制造公司负责研制,配装了英国的弹射椅、意大利的火控雷达和法国的导弹系统。
欧洲联合的象征:台风战斗机
法国总统希拉克、德国总理施罗德走出了世界棋盘上一步重要棋子:欧盟将拥有自己的一支军队。法德两国首脑一致认为欧盟将面对新的挑战,这一挑战使欧盟建设更显出紧迫性和重要性,欧盟必须有效地承担起其应负的国际责任。法德一致同意,要全力加强欧盟共同防务,特别是要加强欧盟的军事干预能力。此前,欧盟已经在2003年建立一支六万人的快速反应部队,其主要任务是执行人道主义救援任务和维和任务。法德首脑认为:这支部队将是一支真正的武装力量,其任务将不仅仅是人道主义援助和维持和平,同时也将成为一支“打击力量”。这支武装将是欧洲出现的一支北约之外的军事力量。也就是说,这是一支美国控制之外的“欧洲联军”。
事实上,英国也是“欧洲联合军”的倡导者,英国国防大臣在慕尼黑安全会议上宣称,应在“得到联合国认证的危机”中动用欧盟军队。目标是使欧盟军队能够具备在派遣蓝盔部队或地区和平部队之前、在得到联合国授权的情况下“快速并有力地”进行干预并稳定局势的能力。
1983年5月英国、德国、意大利提出了志在由欧洲国家合作研制下一代先进战斗机的FAP试验机计划,1984年7月法国、英国、德国、意大利和西班牙等5国达成协议,联合发展90年代使用的“欧洲战斗机”计划(EFA)。随后经过协调努力,2003年该战斗机初步具有战斗力,被誉为欧洲联合的象征。
从EFA到EF2000发展历史
“欧洲战斗机”计划最早可追溯到70年代中。当时,苏联已开始研制苏—27和米格-29等新一代战斗机。欧洲各国,尤其是联邦德国地处东西方对抗的第一线、迫切需要改进空军装备,发展新的机型,于是提出了新战斗机计划;其它欧洲国家,如英、法等也都有发展类似战斗机的需求,共同的需要使他们从分散走向联合。经过酝酿和磋商,德、英、法、意和西班牙五国推出了一些机种进行考核,其中主要有英国和法国,英国的EAP(为EFA研制的战斗技术验证机)方案就是现在EF-2000的原型,而法国的方案则是现在“阵风”(Rafale)的原型。经过评估,英国EAP方案获胜。
EFA将来的作战对象,当时考虑主要是苏—27和米格—29这类飞机。用途以空战为主,同时具有较强的对地攻击能力。采用三角翼鸭式双发动机单座布局。电子设备要求先进,雷达的最小作用距离不小于93千米。技术性能,强调高机动性和加速性,突出短距起落能力。最大作战速度大于M1.8,作战半径460—560千米、过载范围+9---3G、执行空战任务时(一台发动机不停车)的再次起飞准备时间为20分钟。这些是当时提出的主要战术技术要求。1984年7月开始进行可行性研究。1985年7月,法国因要求不同,包括设计领导权和采用什么发动机等问题上未能达成一致,而宣布退出合作研制计划,开始单独研制“阵风”(Rafale)战斗机。
英国皇家空军EF-2000飞机
德国空军欧洲战斗机
奥地利空军欧洲战斗机
意大利空军
EFA由五国合作改为德、英、意和西班牙四国联合研制。经费的分摊是英国和德国各33%,意大利21%,西班牙13%。四国的分工是,英国航宇公司负责前机身、前置三角鸭翼和右翼上的活动面;德国航宇公司负责中机身和方向舵;意大利阿莱尼亚公司负责左翼及其活动面;同时,阿莱尼亚公司还和西班牙航空公司共同负责后机身,西班牙航空公司和英国航宇公司共同负责右机翼。
EFA原计划生产8架原型机,1991年改为7架,编号为DA1一DA7,其中英(DA2.DA4)、德(DA1.DA5)、意(DA3.DA7)各制造两架,西班牙(DA6)制造一架。要求第一架原型机在1992年夏出厂,最后一架原型机1994年底出厂。后来,苏联解体,东西两德统一,德国认为原来的威胁已经消除,对新型战斗机的需求发生了变化,加上两德统一消耗了大量资金,而造成预算紧 张,因此德国希望改变计划,需求一种更便宜的轻型战斗机。到1992年6月30日,德国政府还曾宣布退出EFA研制计划,但迫于国内外的压力,不久又放弃了退出EFA的主张。在德国的坚决要求下,四国经过反复磋商于同年8月4日达成一致,继续进行EPA的研制工作,但需将该计划的原预算削减30%,重新讨论设计方案。
1992年12月底,英、德、意和西班牙四国国防部长在布鲁塞尔最终达成协议,决定四国合作研制维持不变,但为了降低成本,对EFA的原设计方案作了简化调整,新方案称为“欧洲战斗机2000”,即EF2000。EF2000的机体保持原设计不变,主要通过制造工艺和设备方面的改变使成本降低。为了满足各国的不同需要,采用共同的机体,可装备不同的机载设备。同时,各国在计划中所占的份额也作了调整,德国从33%减少到23.3%,英国增加到41.5%,意大利和西班牙基本维持原来的水平。飞机的总采购量从过去的765架(其中英国和德国各250架、意大利165架、西班牙100架),降至602架(其中英国250架、德国140架、意大利130架、西班牙82架。
由于这一系列变故,飞机交付使用的时间也不得不推迟,计划2000年先向英国和意大利交付,然后再向德国和西班牙交付。另外,关于整个“欧洲战斗机”计划的花费问题,也是世人关注和参与国争论的热点之一。据德国联邦审计署发表的报告材料介绍,EF2000计划费用大为超支,原来预计每架飞机全寿命的“系统价格”(包括维修和后勤支援费用)是1亿马克(约0.72亿美元),而目前已达到1.5—1.7亿马克(1.07—1.22亿美元)。每架飞机的“系统价格”大约是出厂价格的两倍。成本的提高肯定会影响产品的销售,由此看来“欧洲战斗机”计划往后的路依然是不平坦的。
新加坡空军台风战斗机
“台风”战斗机性能特点
从总体上讲,EF2000是一种以夺取空中优势为主要任务的制空战斗机,也具备相当的对地攻击能力。在设计过程中,采纳了英国航宇公司预先在EAP技术验证机上验证过的技术。
该机广泛采用碳素纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料、铝锂合金、钛合金和铝合金等材料制造,复合材料占全机比例约40%。采用一些隐形技术,包括低雷达横截面和被动传感器。前置鸭式三角翼构造空气动力学不稳定设计提供高度的敏捷性(特别在超音速)、低空气阻力和可提高升力,机翼使用无缝隙襟翼。飞行员通过每秒自动控制40次 的飞行控制计算机和全权4余度主动控制数字式电传系统控制飞机去提供好的飞行控制特性。在不使用矢量发动机的情况下就具有优异的超机动性能,得益于良好的机身设计,不但维持高速优异操纵性、也具有很好的缠斗能力,特别是高速高过载缠斗。为增加航程,还具有空中加油能力。
台风战机驾驶舱
飞行员控制系统具有特色的是采用语音控制操纵杆系统(VTAS),直接的声音输入允许飞行员使用声音命令实现模态选择和数据登录程序,这也是世界上第一种语音操控系统,覆盖传感器、武器控制、防卫帮助管理和飞行中的操纵,提供24个原来需要指尖控制的指令。飞行员配备英国航宇航公司(BAE)“打击者”(Striker)头盔安装显示系统(HMS)。平视显示器显示飞行参考数据、武器瞄准、插入字幕提示和前视红外(FLIR)影像。驾驶间有三个多功能彩色下视显示器(MHDD),显示战术情形、系统状况和地图。一个由英国宇航公司(BAE)与罗克韦尔·柯林斯数据链方案LLC公司(DLS)组成的国际合作EuroMIDS集团公司,提供Link16军用数据链多功能信息分发系统(MIDS)小体积终端用于数据的安全传递。另外,还安装英国航宇公司(BAE)TERPROM地面接近警告系统。
EJ200 发动机
该机装两台发动机,盒形进气道位于机身下部。整个飞机的操纵面有机翼前缘的两段式自动缝翼,机翼后缘的内侧襟翼和外侧襟副翼,机翼前面的全动式鸭翼,垂直尾翼方向舵,座舱后面的机背上还有一块液压致动的减速板。着陆装置为道蒂航空公司研制的可收放前三点式起落架,可操纵的前轮向前收入,单轮主起落架向内收入机身内。
座舱座椅采用马丁贝克公司Mk16型弹射座椅。在驾驶杆和油门杆上设有20多个与传感器、武器控制、防御设备管理和空中操纵相关的功能键。一台宽视野的平视显示仪用于提供红外搜索与跟踪系统信息,以及飞行数据等。Mk16型弹射坐椅是Mk14通用弹射坐椅的改型。Mk14采用了许多先进技术,已经成功地挽救了100多名飞行员的生命。为了满足EF2000战斗机,要求在MK14型弹射坐椅基础上减重30%。最终所采取的主要减重措施是让火箭弹射器外管身兼两用,既是推进系统的一部分,又是坐椅的主承力结构。Mk16坐椅的控制系统为数字式微处理机控制的电子程序器,可实现连续控制,能更准确地控制坐椅的工作状态,提高坐椅在整个弹射范围内的救生性能;解决高、低速开伞矛盾。
EF2000战斗机的机载武器有,在机身右侧内装有德国毛瑟公司BK27航炮1门,“毛瑟”航炮是一种转膛炮,其特点是采用闭合无链供弹系统,消除了抛弃弹壳和弹链时造成的危险,使现有系统的体积减小60%。
全机共有13个外接点,其中机身下5个,每侧机翼下各4个。在执行空对空作战任务时,外侧机翼下带2枚先进短距空对空导弹(ASRAAM),内侧翼下带2个超音速自降式副油箱,机身半埋式弹槽内带4枚中程空对空导弹;在执行对地攻击任务时,可带自由下落式的防区外发射武器,包括激光制导炸弹和其它自主式武器。
为了同美、俄等其他国家机载武器系统抗衡,EF2000战斗机将采用大量由欧洲国家共同研制的先进机载武器。它们有:MBDA公司、EADSCASA公司、INMIZE公司和萨伯动力公司共同研制的“流星” (Meteor)中程空对空导弹,采用冲压/火箭复合推进,计算机自动调节推力,使用中段指令修正、末段主动方式导引,最大射程超过100公里。欧洲导弹设计局(MBDA)ASRAAM是欧洲新一代近距格斗空对空导弹,据称在英国空军鉴定中,该导弹的截获与跟踪距离是AIM-9导弹的2倍,在绝大多数情况下都是首发命中目标,增强了飞机的作战能力;另一种是由德国博登湖机械技术公司(BGT)研制的“虹膜”(IRIS)-T(红外成像系统一尾翼推进矢量控制)先进近距空对空导弹,采用推进矢量控制技术, IRIS-T导弹具有高度的灵活性、正负90度的寻的器离轴视角、发射后锁定目标能力、防对抗图像处理能力。
欧洲导弹设计局(MBDA)“硫磺”(Brimstone)反坦克导弹是在美国“海尔法”反坦克导弹基础上研制的,提高昼夜、全天候条件下的自主式攻击能力,并增大导弹射程。
欧洲导弹设计局(MBDA)“风暴影”(StormShadow)是世界上第一种隐形巡航导弹,该导弹系统飞行中段采用GPS全球定位加地形景像匹配制导,末段采用红外成像精确制导,因而具有极高的打击精度。同时,“风暴影”还大量采用了人工智能技术,可以自动识别目标,避免造成不必要的损失,因此也被许多军事专家称作目前世界上最完备的隐形导弹。
1986年8月,由英国的罗尔斯.罗伊斯公司、德国的MTU公司、意大利的菲亚特公司和西班牙的IPT公司合作成立欧洲喷气发动机公司,联合研制“欧洲战斗机”的动力装置EJ200。具体分工是罗耳斯.罗伊斯公司负责燃烧室部件、高压涡轮部件和中介机匣的研制;MTU公司负责高、低压气机和全功能数字式发动机控制系统(FADEC)的研制;菲亚特公司负责低压涡轮、加力燃烧室等部件;IPT公司负责研制外涵道、喷管、扩压器和喷口。在EJ200开始研制之前,罗耳斯.罗伊斯公司和英国国防部共同投资开展XJ40发动技术验证计划。对EJ200发动机所需的一些技术,提前在XJ40上进行了验证,为EJ200的研制作了技术准备。EJ200发动机采用双转子结构,涵道比为0.4,风扇增压比4.2,总增压比26。正常推力约为60千牛(6122千克),加力推力可达到90千牛(9184千克),推重比10左右。在此基础上,通过分阶段改进,其推力还可进一步提高到103千牛(10510千克)和117千牛(11939千克)。
S 形进气道
EJ200发动机充分吸取了当代先进的科技成果,例如在压气机设计上采用了三维流体动力学理论和计算方面的研究成果,在给定总增压比的条件下可以减少压气机的级数;采用宽弦叶片和高强度设计;压气机和涡轮部件都采用了最新的刷式封严技术等。此外,在结构设计上:采用了单元体设计,并装有故障检测系统,以便单元更换和视情况进行维护。EJ200涡轮风扇发动机的结构布局,低压涡轮轴上串接着由单级涡轮驱动的3级风扇/低压气机。高压气机为5级。环形燃烧室采用气动雾化喷嘴,以降低烟雾污染。尾喷管采用可调的收敛—扩散喷管设计。
据欧洲喷气发动机公司称:EJ200是满足EF2000战斗机需要的最佳方案,没有其它发动机可与之相比。它可使EF2000战斗机达到设计要求的作战性能,满足推重比要求,适合多用途发展的需要,使作战性能和航程要求得到兼顾和统一。EF2000采用EJ200涡轮风扇发动机有进气量大、喷射速度低、推进效率高、推力大和噪声小等优点。公司还表示,EJ200除首先用于EF2000战斗机外,还能用于改装现有“狂风”和“米格”系列战斗机,也可用于其它新飞机上。其不加力型发动机具有寿命长、维护费用低等特点,可用于教练机和轻型战斗机。
前两架EF2000原型机安装的是两台RB.199一122型加力涡扇发动机,从DA3原型机开始和后面的生产型飞机将安装EJ200,两台发动机并列安装在后机身内。进气道唇口为矩型,位于座舱下的机身腹部,中间用隔板分开。每个进气口都有固定的上斜板和可调的下唇边。飞机上装有德国航宇公司的数字式发动机控制系统和卢卡斯公司的燃油管理系统。除机内油箱可带4000千克燃油外。还可带2个1000公升和1个1500公升的副油箱。
试飞计划及评价
西班牙空军的EF-2000战斗机
“欧洲战斗机”计划从1984年达成合作研制协议起,经过了较为艰难曲折的历程,中途有法国退出单干,德国也曾经发生过动摇,但10年之后终于将第一架原型机送上了天空。EF2000战斗机的第一架原型机DA1是在德国(欧洲航空防务与空间公司EADS)制造的,于1994年3月27日在慕尼黑附近的曼兴机场首次试飞。试飞几次后,由于飞行控制系统软件需要改进,只好将首架原型机的试飞计划中断了近一年。第二架原型机DA2是在英国(BAE)制造的,于1995年5月17日首次试飞。第三架原型机DA3是在意大利(阿莱尼亚航空公司)制造的,首次装上了欧洲喷气发动机公司研制的EJ200涡轮风扇发动机,1999年6月4日首次试飞。
根据总的试飞计划、将用7架原型机(DA1-7)和5架设备齐全的预生产型飞机总共进行4500小时的试验飞行,然后才能定型生产。试飞计划的具体分工是:DAl的试飞任务是飞机操纵性和发动机发展;DA2的试飞任务是扩展飞行包线、试验“无顾虑操纵”飞行和发展飞行控制系统;DA3的试飞任务是动力系统综合、外挂物管理和投放试验、内装航炮发射;DA4是英国制造的第二架原型机,也是第一架双座型,装有全套电子设备。它的试飞任务是评价双座型的操纵性、航空电子综合和ECR90型雷达的发展;DA5是德国制造的第二架原型机,它的试飞任务是航空电子系统和武器系统的综合;DA6为第二架双座型,也是西班牙装配的第一架飞机,它的试飞任务是试验与双座型有关的电子设备和机载系统;DA7为意大利制造的第二架原型机,它的试飞任务是评价飞行性能与武器的综合。
这7架原型机要求在1996年的头几个月内全部上天,参与试飞的另外5架预生产型飞机要求在1999年上天,以补充原型机试飞不足,主要是试飞武器和雷达系统。
谈到对EF2000先进战斗机的评价,先得搞清第四代超音速战斗机的技术性能标准。二次大战后的半个世纪来,喷气式超音速战斗机的发展大致经历了四代,每一代飞机的典型机种比上一代都有“台阶性”的提高。
美国的F-22先进技术战斗机,将近年航空领域的许多高新技术融于一体,特别是在隐身性能和超音速巡航能力上有了突破,比第三代飞机上了一个“台阶”,成为第四代超音速战斗机的典型。用这一典型来进行衡量,EF2000和欧洲其它几种新型战斗机,如法国的“阵风”和瑞典的JAS39等,从已掌握的资料看,这些飞机在机动性、敏捷性、近距格斗能力、超视距空战能力、短距起落和维护性能方面,均比以F-15、F-14、米格一29和苏—27为代表的第二代战斗机有明显提高,甚至与F—22也相差不大。但是,在隐身性能和超音速巡航能力上,却与F—22相差甚远。F一22先进技术战斗机采用了多种措施,以降低飞机的雷达、红外、声波和目视等探测特征,使敌方的探测设备难以发现和跟踪,有利于提高飞机的生存能力和实施攻击的突然性;它具有超音速巡航能力,无需打开加力就能实现超音速飞行,既解决了第三代战斗机以超音速巡航飞行耗油量大的难题,又不容易遭敌方红外制导导弹的攻击,可以极大地提高其作战效能。鉴予EF2000战斗机的性能,部分超过第三代飞机,也有一部分不如第四代飞机。因此,有不少专家们认为:把EF2000列入“三代半”战斗机是比较合适的。当然这只是根据目前所掌握的情况作出的判断,必须到投入实战中才能得到检验。