RAF百年 皇家空军博物馆小记

RAF 100 Years, Travelogue to the Royal Air Force Museum

Lightning

若把V Bombers比做核威慑战略的矛,那么Lightning就是盾, 保护机场不被对手的第一波攻击打掉。

Lightning 的研制需求同样始于1947年,过程颇为曲折。时间往前数年,英国人在喷气动力的早期应用是走在前列的,43年航空部就提出1000英里时速研究项目(得到了me163 me262的情报信息), Miles Aircraft被选中,设计开发了miles 52。44年基于同一个协议,研究成果被共享给美国人,此时贝尔飞机公司也在进行火箭动力超音速飞机的研究。如同原子弹项目一样,美国人没有返回任何数据。快进到1946年初,M52的机翼,构型,和关键系统已经研发测试完毕,原型机接近完成90%,定于6月份首飞。2月份工党政府上台,不久即出于预算原因 取消了这个秘密项目。设计更为保守的Bell X-1,经过了两年的试飞测试,1947年10月打破了音速。平尾的配平控制问题曾困扰其很久,解决问题的即是来自M52验证过的全动平尾方案。

政党的短视,让英国人失去了突破音障的荣誉,以及一系列超音速研究的先机。前后经过公开之后,引发不小的震动。

上面是M52的设计方案和接近完成的原型机,下面是Bell X-1。都采用了当时仅知的,适于音速飞行的形状 - 弹体。

面对第一个要投入装备的超音速项目,政府主导的Royal Aircraft Establishment, 对E.E. P1 60度大后掠角和低置平尾的方案有很大的顾虑,而E.E 显然对自己的方案很有信心,僵持不下。为此RAE 专门委托肖特飞机公司发展了SB.5。这是一架低速研究机,专门验证适合不同速度高度范围的最优主翼后掠角,还有高低平尾方案的优劣。用人话表述就是, 老板另找了供应商造一架飞机出来,就为证明你的方案是错的!Drama...

上面是EE的P1A,进气口没有雷达和激波锥,呈蛋形。下面是SB.5, 主翼有50度, 60度, 69度 三种安装角选择,平尾有高低两种替换方案。今天两架原型机并肩陈列在RAF M. Cosford。

经过SB.5系统的测试,证明E.E. 的原始设计是正确的。54年原型机P1首飞,第三次试飞在蓝宝石发动机没有安装后燃器的情况下,仅用军推就超过了音速。超音速巡航作为一个大众化的概念,被ATF项目热炒,还要再等30年。后期生产型换装大推力 Avon 发动机,可以飞到M2。出色的加速,爬升能力,高速稳定性和机动性,覆盖了同期的Mig19/21, F100/104 两代飞机。直到80年代退役时,其爬升性能仍处于前列。

最出名的一张照片 - Lightning en Route to the Death Star. 名字很中二,但就很喜欢。lightning的推重比在0.87左右,这个姿态是以速度换高度。

Lightning独特的纵置发动机布局,很多人都知道。这两台发动机在纵轴上还是前后布置的,知道的人就不多了。这个复杂的设计实现了两台发动机,只增加50%机身横截面的效果,减阻明显。 如果单台发动机失效也不会有任何偏航力矩。代价是结构与后期维护的复杂性,2号发动机如果漏油,很容易流到下面的发动机上引发火情。发动机舱中的一些阀门如果失效需要更换,需要拆除一台发动机才能进行维护。 Lightning 从RAF退役后,一些机体被转售给私人收藏家。英国CAA因其复杂性拒绝发证,无法在境内飞行。而在南非,一群私人喷气机收藏家运营的 “Thunder City” 公司,Lightning保持着飞行状态。2009年航展表演中其中一架即因类似的管线泄漏导致发动机起火坠毁,同样因维护不善抛盖机构失效弹射座椅无法启动,飞行员丧生。Thunder City 也从此一蹶不振。

不要被图欺骗了,尾部机身包络着燃气导管并非发动机本体。左下图,1号发动机在下,压气机对齐了座舱后的第一个隔框。2号发动机布置在1号机低压涡轮之后。右下图,从座舱后的第一隔框内部,向后看的视角。可见下方1号发动机的安装位,与上方收窄的2号发动机进气道。中间的黑色区域是电热除冰装置