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英式重轰——阿芙罗“火神”战略轰炸机（上）

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发表于 2014-8-26 11:23 | 只看该作者回帖奖励

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　　战后英国皇家空军装备了三种著名的远程喷气式战略轰炸机——维克斯“勇士”（Valiant）、汉德利-佩吉“胜利者”（Victor）、阿芙罗“火神”（Vulcan）。三种轰炸机的名字都以V字打头，被并称为“3V轰炸机”，其中“火神”因独特的三角翼布局给航空爱好者留下难忘的回忆。

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“火神”B.1

“火神”研发历史
　　阿芙罗“火神”是英国皇家空军装备的第二种V式轰炸机，起源于1947年的英国空军部B.35/46高空远程核打击轰炸机招标。实际上其他两种V式轰炸机也源自同一招标，而最先装备的维克斯“勇士”只是过渡解决方案，而皇家空军正式装备的型号将从汉德利-佩吉“胜利者”和阿芙罗“火神”、以及略保守的肖特“斯珀林”（该机最后仅制造了两架）中选出，不过最后出于保险起见，“胜利者”和“火神”都获得了采购订单。

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3V轰炸机合影，从远到近分别是“胜利者”、“勇士”、“火神”

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肖特“斯珀林”从哪个方面看都不具备竞争力

　　阿芙罗提交了698型方案参与招标，这是一种飞翼轰炸机，垂尾布置在两侧翼尖上，后来增加了前机身，并在机身两侧布置了圆形进气口。698型在每侧翼根内上下层叠安装两台布里斯托BE.10发动机（后来的“奥林巴斯”），发动机还前后交错，每侧两台发动机共用一个大型进气道。发动机外侧的机翼内各布置了一个弹舱。

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阿芙罗698飞翼轰炸机的演进，发动机层叠交错布置非常独特

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阿芙罗698三面图

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阿芙罗698飞翼的模型

　　698型符合空军部的要求，双方在1947年签订了研制合同，内容包括制造一架模型、几架验证机以及两架原型机。而这些验证机包括一架阿芙罗710型——安装两台罗罗“阿汶”涡喷发动机的1:2验证机、5架阿芙罗707型——安装一台罗罗“德文特”涡喷发动机的1:3验证机。但随着验证机制造的进行，人们发现阿芙罗710过于复杂，工作量几乎和制造全尺寸原型机一样大，于是阿芙罗公司放弃了710，专心制造阿芙罗707。

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阿芙罗710验证机与698型的对比

　　1949年9月4日第一架阿芙罗707 VX784在埃里克·艾斯勒中尉驾驶下首飞成功。这架飞机大量使用了现成部件，座舱盖和前起落架来自格罗斯特“流星”，主起落架来自阿芙罗“雅典娜”螺旋桨教练机。阿芙罗707是无尾三角翼单垂尾布局，进气口在背部。VX784的试飞进展顺利，表现出良好的操控性，但在9月30日的试飞中，VX784在飞行中因减速板无法收起而失速坠毁，艾斯勒中尉不幸遇难。

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阿芙罗707 VX784

　　阿芙罗公司在修改了设计后制造了第二架阿芙罗707B验证机，编号VX790。1950年9月6日该机在R·J·“胖子”·福尔克的驾驶下首飞。阿芙罗707B安装了来自阿芙罗707A的加长机鼻，并增加了第一架验证机所没有的弹射座椅，改用霍克P.1052验证机的前起落架，当然也改进了减速板系统，该机在试飞中表现出优秀的敏捷性。

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阿芙罗707B VX790安装了来自阿芙罗707A的加长机鼻

　　阿芙罗707/707B都是低速验证机，第三架阿芙罗707A WD280则是高速验证机，不过该机在制造半途把机鼻拆下来给了阿芙罗707B VX790，人们对是否继续完成该机产生了一些争论，最终决定继续。1951年7月14日WD280首飞，阿芙罗707A的外形有了巨大的变化，进气口从机背移到翼根两侧，后来还换装了折线前缘三角翼，新机翼的前缘向内折，外翼段前缘的后掠角小于内翼前缘。

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阿芙罗707A WD280高速验证机的进气口从机背移到翼根两侧

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换装了折线前缘三角翼的WD280

　　1953年2月20日第4架验证机阿芙罗707A WZ736首飞，该机并没有安装新式折线前缘三角翼，很快就移交给皇家航空研究院（RAE）试飞。第5架验证机是阿芙罗707C WZ744，于1953年7月1日WZ744首飞。该机是并列双座布局，原本是作为阿芙罗698的飞行员教练机制造的，但在发现根本无需教练机后，该机也移交给了皇家航空研究院。

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保存在博物馆中的阿芙罗707A WZ736

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阿芙罗707C WZ744是唯一一架双座型验证机

　　阿芙罗707系列验证机不仅出色完成了试飞任务，还使一批飞行员得以熟悉三角翼飞机的操控特性。最终有三架阿芙罗707得意幸存，在博物馆颐养天年。
　　阿芙罗698的研制进度非常迅速，实际上在第一架阿芙罗707首飞时，698的总体设计就已经冻结。阿芙罗698最终构型保留了最初的直边前缘三角翼和4台“奥林巴斯”发动机，除此之外的改变非常巨大，翼尖双垂尾改为大型单垂尾，发动机也由层叠式改为并列式布置，翼根圆形进气口也变成了矩形，前机身一直向后延伸到机尾，并在机身重心位置开设了大型弹舱。
　　由于布里斯托“奥林巴斯”发动机一时无法交付，阿芙罗698原型机只能安装4台罗罗“阿汶”RA.3发动机，单台最大推力2950千克。1952年8月30日阿芙罗698原型机VX770首飞，试飞员是福尔克。该机涂有白色防辐射涂装，并绘有大大的皇家空军圆形机徽。在首飞中VX770两扇起落架舱门脱落，让人们惊出一身冷汗，好在经伴飞飞机目视检查后确认无大碍，VX770随后安全降落。

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阿芙罗698原型机VX770在首飞后不久参加了范保罗航展的飞行表演

　　皇家空军一开始根据以英联邦城市来命名轰炸机的原则，要把阿芙罗698命名为“渥太华”，在1952年10月最终定为“火神”。
　　VX770进一步试飞后换装了最大推力3400千克的阿姆斯壮-西德利“蓝宝石”Sa.6发动机，同时也进行了升级以接近生产型的标准。1953年6月改装后的VX770恢复试飞。1953年9月3日第二架“火神”原型机VX777首飞，该机换装了最大推力4420千克的“奥林巴斯”100发动机，不过在首飞先用推力较低的“奥林巴斯”99进行了滑跑测试。一个星期后，两架“火神”原型机和4架幸存的阿芙罗707验证机组成壮观的三角翼编队出现在范保罗航展上。

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“火神”后期型安装的“奥林巴斯”301发动机

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壮观的全三角翼编队

　　1954年7月27日第二架“火神”原型机在粗暴降落中受损，在修复过程中顺便换上预生产型“奥林巴斯”101发动机，推力增加到4535千克。该机在1955年2月恢复飞行，10月又换装了新的折线前缘三角翼。第一架“火神”原型机则始终没有换装“奥林巴斯”发动机和新机翼，反而装上了世界第一种涡扇发动机——罗罗“康威”进行测试。1958年9月20日VX770参加塞尔斯通基地的航展，在低空高速通场时因右翼结构失效在空中解体，机组全部遇难。

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1958年9月20日VX770参加塞尔斯通基地的航展，在低空高速通场时因右翼结构失效在空中解体，机组全部遇难

　　由于原型机未能全部满足军方的性能要求，为此阿芙罗对生产型的设计进行了针对性改进。1952年7月军方订购了25架“火神”B.1生产型飞机，1955年2月4日第一架“火神”B.1 XA889首飞，1956年10月1日XA889完成在新西兰的飞行表演后，返回英国时坠毁在希斯罗机场，6名乘员中仅两人幸免。事故原因是该机在阴沉的天气降落时，机场塔台指示了错误的降落方向。好在这起悲剧并没有严重减慢“火神”服役的脚步。

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第一架“火神”B.1 XA889

　　1957年初“火神”B.1进入皇家空军服役，最先装备第230作战改装中队，同年7月装备了一线的第83中队。最终到1959年4月阿芙罗共制造了45架“火神”B.1，装备了5个皇家空军中队——第44、50、83、101、617中队。“火神”B.1也采用全白防辐射涂装，黑色机头雷达罩，最初采用标准高视皇家空军机徽，后期改为浅蓝和粉色的低视机徽。

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“火神”B.1采用全白防辐射涂装，黑色机头雷达罩，最初采用标准高视皇家空军机徽，后期改为浅蓝和粉色的低视机徽

　　1952年阿芙罗公司在研制“火神”的同时，还研究了该机的民用型——阿芙罗722“大西洋”，该机沿用了“火神”的机翼和动力系统，加大加长了中央机身，客舱内按普通间距可布置94张座椅，高密度间距可布置113张座椅，奇怪的是座椅都是朝后的，这可是军用运输机的规格，因为可以提高坠毁生存力。

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阿芙罗722“大西洋”客机

　　“大西洋”在当时将是非常先进的客机，航程达6440千米，可在12200米高空以0.9马赫巡航。可出人意料的是市场对该机反应冷淡，“大西洋”项目唯一的硬件遗产就是一个精巧的缩比剖面模型，具有浓郁的50年代科幻风格。阿芙罗还用“大西洋”研究了“航空母机”概念，在机腹和机翼下方挂载三架福兰“蚊蚋”轻型战斗机，当然这只是一个不切实际的空想。

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“火神”航空母机示意图

“火神”B.1
　　“火神”B.1是一架大型无尾三角翼飞机，制造材料中大部分是铝合金，少数是镁合金。该机安装4台布里斯托·西德利“奥林巴斯”涡喷发动机，两两并列安装在翼根，矩形进气口布置在翼根前缘，与机身的交界处有半圆形的凸出的附面层分流台阶（后期型增加了隔板），进气道内部被隔板分成左右两侧单独为发动机供气。

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矩形进气口布置在翼根前缘，与机身的交界处有半圆形的凸出的附面层分流台阶（后期型增加了隔板）

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进气道内的分岔

　　“火神”B.1一开始安装的是5000千克推力的“奥林巴斯”101发动机，后期批次换装5450千克推力的“奥林巴斯”102，最终批次安装的是5900千克推力的“奥林巴斯”104，早期出厂的飞机也升级到这种发动机。从第二架“火神”B.1开始，外侧发动机尾喷管稍稍外偏，以降低单发故障推力不平衡时方向舵配平的难度。

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“奥林巴斯”101发动机

　　两架“火神”原型机一开始安装的都是52度后掠的直边前缘三角翼，这种机翼在高速时会发生抖振。皇家航空研究院建议了一种折线前缘三角翼，机翼内侧1/3前缘后掠角减小到42度，外侧2/3前缘维持52度，这种折线前缘机翼也被称为“2阶段机翼”，首先在两架阿芙罗707A验证机上进行了试飞评估，随后第二架“火神”原型机也换装了该机翼。为了赶上进度，首批5架“火神”B.1在交付时仍安装的是直边前缘机翼，后来在服役中换装了折线前缘机翼。

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“火神”机翼外形的演变

　　“火神”的机翼为双翼梁结构，后缘从内到外布置了两片升降舵和两片副翼，进气道上表面和下表面各有4组伸缩收放的减速板。但是“火神”在高速时全部展开减速板会导致机头下沉，所以下表面外侧的两组减速板被封死。

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降落时差点擦翼尖的“火神”B.1，注意机身上下的减速板

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伸缩收放的减速板

　　拜三角翼的大空间所赐，“火神”B.1每侧机翼内各有5个软式油箱，在弹舱前方的机身还有两个常规油箱，共有12个油箱，任意一个油箱漏油都不会损失超过10%的总油量。“火神”B.1安装了复杂的燃油管理系统，在飞行中随着燃油的消耗不断维持着飞机的配平。

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“火神”的油箱布置

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机翼7号软式油箱

　　“火神”采用前三点式起落架，主起落架安装在发动机外侧的机翼上，向前收入翼内，其4轮小车式主起落架共装了8个轮胎。双轮可转向前起落架向后收入前机身，飞行员在地面滑行时通过方向踏板控制转向。所有起落架都是液压收放的，起落架支柱较长以提供足够的离地间隙。飞机的尾椎内安装了减速伞，从右侧的舱门抛出展开。

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“火神”的起落架布置

　　“火神”B.1的机组编制是5人，包括正副飞行员、导航员/投弹手、雷达操作员、系统操作员。正副飞行员的并列驾驶舱位置较高且有凸起的座舱罩，都配备了马丁-贝克Mk3KS弹射座椅，左右座椅有所区别，不能互换。凸起座舱罩前方有5扇排列成月牙形的风挡，两侧各有一个圆形舷窗，座舱罩可被整体拆除以方便维护。其他人等坐在后面被称为“煤坑”的独立舱室中，“煤坑”两侧各有一个圆形舷窗，在右侧舷窗前上方还有一个凸起的六分仪观测鼓包，在左侧对称位置也有一个类似的信号枪射击孔鼓包。在投弹时导航员可以钻进机鼻下方带投弹视窗的鼓包中以卧姿进行目视投弹，不过这种投弹方式在实际中很少使用。“煤坑”中还有两张临时座椅，可增加两位替换机组或教官。“煤坑”中没有弹射座椅，乘员们只能从下方舱门跳伞逃生，他们的座椅可以旋转以方便逃生。

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移除座舱盖后的“火神”驾驶舱，可以看到马丁-贝克弹射座椅

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驾驶舱后方的“煤坑”以及下方的投弹手舱

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“煤坑”中的可旋转座椅

　　“火神”的登机舱门在前起落架前方，舱门内侧集成有台阶和可收放梯子，在紧急跳伞时梯子可以很容易被拆掉。“火神”没有为“煤坑”乘员提供弹射座椅是个缺陷，曾发生过在坠机中正副飞行员安全弹射而其他乘员不幸遇难的悲剧。在阿芙罗的最初设计中，“火神”具有整体逃生舱，包含所有乘员的机头可以整体脱离伞降，不过设计一种能有效的大型降落伞系统也非常困难，所以逃生舱在早期阶段就被放弃。马丁-贝克为“煤坑”设计了巧妙的弹射系统，在“煤坑”顶部增加弹射窗口，让乘员坐在可移动弹射座椅上轮流弹射。但是军方认为该系统过于昂贵，而且“火神”有很好的安全记录，无需全部装备弹射座椅。

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“火神”的登机舱门

　　在试飞员福尔克的一再坚持下，阿芙罗为正副飞行员都配备了战斗机式操纵杆，而不是通常的驾驶盘。“火神”B.1没有自动驾驶仪，机头下方安装了EMI H2S导航/轰炸雷达，这种雷达是二战著名的H2S雷达的直接后裔。“火神”B.1的其他航电还包括：围绕着一台机电模拟计算机设计的导航/攻击系统、“绿锻”多普勒导航雷达、无线电罗盘和无线电高度表、Gee III远程无线电导航系统接收机、T.4/“蓝魔”光学瞄准具、无线电、敌我识别器、仪表着陆系统、以及一个用于拍摄每次任务成果的轰炸照相机。该机唯一的自卫对抗系统是ARI 18074“绿棕榈”语音频道干扰机，因为当时苏联防空体系在很大程度上还是地面引导拦截模式，截击机飞行员在地面控制站的语音引导下作战，因此干扰语音频道就能让苏联截击机就无法找到轰炸机。不过在苏联改进了防空系统后，B.1的简单干扰机就显得不足了。

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在试飞员福尔克的一再坚持下，阿芙罗为正副飞行员都配备了战斗机式操纵杆，而不是通常的驾驶盘

　　“火神”B.1的载弹量是9450千克，弹舱宽3.2米，长8.84米，尺寸足够容纳一枚弹翼折叠的4000吨当量“蓝色多瑙河”裂变核弹。一开始军方计划为“火神”装备“蓝野猪”电视制导炸弹和其派生的“绿奶酪”反舰炸弹，在弹舱内载两枚，不过最后都被取消。

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弹舱宽3.2米，长8.84米，尺寸足够容纳一枚弹翼折叠的4000吨当量“蓝色多瑙河”裂变核弹

　　随着科技的发展，核弹也向小型化发展。美国向英国提供了可用于“火神”的Mk5核弹，但是由于安全限制无法挂载该弹进行训练飞行，所以Mk5就成为了摆设。“蓝色多瑙河”核弹很快就被更轻的50万吨级“黄日”Mk.1氢弹取代，接下来又出现了百万吨级的“黄日”Mk.2。“火神”还增加了15000吨和25000吨当量的“红胡子”战术核弹，不过就算是“战术”核弹，威力也相当于摧毁广岛和长崎的美国第一代原子弹。“火神”在挂载这些小型核弹时还能在弹舱内安装油箱来增加航程。

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战略轰炸机

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