瑞典J-37戰鬥機

Viggen一詞在瑞典語中是“雷”的意思，指的是北歐神話中主司戰爭的“雷”神托爾（Thor）用手中戰錘（瑞典語Mjolner，即所謂的“雷”神之錘）所製造的霹靂閃電，傳說這個神錘發出的閃電可以殺戮各種各樣的妖魔，瑞典皇家空軍用“雷”來命名此款戰機無非是想暗示薩伯37為全能戰機。

基本介紹

• 中文名稱：瑞典J-37戰鬥機
• 研製時間：1962年
• 服役時間：1968年
• 定型時間：1967年2月8日
• 國家：瑞典

歷史沿革

1952年，瑞典皇家空軍就在考慮讓薩伯公司開始預研新型戰鬥機取代剛剛服役的薩伯35龍式，皇家空軍的對新機的性能要求主要是：起降滑跑距離不超過500米(這成了瑞典皇家空軍對戰鬥機的一貫要求)；最大速度能達到2馬赫；可以執行高、低空攔截任務；能低空突防攻擊敵方地面目標……薩伯公司欣然接受了該新機的預研項目，並將新機的公司代號定為"項目1300"。在接到項目後薩伯公司的設計師們先後提出百餘種方案，其中包括：使用了火箭發動機的"項目1325"；使用類似"龍"式的雙三角翼結構的"項目1372"(該方案十分命短，連風洞模型都未製造)；可垂直起降的戰鬥攻擊機-"項目1400"；最大速度2.8馬赫的"項目1421"；最大速度2.3馬赫，外形模仿幻影III的"項目1443"……直到"項目1500"才大致接近現在的“雷”。在經過100餘種設計方案對比後，終於在1962年確定該機的整體布局採用代號"項目1534"的方案，整個論證過程長達10年。其研製過程自開始至終挫折不斷，但各種方案的設計工作依然堅持進行，沒有象有些國家那樣的為了降低風險而將已經花費大量心血的戰機研製項目盲目下馬。

瑞典皇家空軍要求研製新型戰鬥機的議案在1961年得到瑞典國會的同意，但新型戰機的研製費用和單機成本要嚴格限制。與此同時，為了保證新機的動力強勁，瑞典沃爾沃航空發動機公司得到了美國普.惠公司JT8D型渦扇發動機的生產許可證，這也是瑞典第一次引進美國人的發動機。為了適應瑞典的使用環境而將其燃燒室進行適當改進後，沃爾沃公司開始生產瑞典版的JT8D，即單台正常推力6.7噸的RM8A型渦扇發動機。這是瑞典人的一貫傳統-購買發動機的技術，然後在國內改進和生產，決不單純地採購。

1962年2月薩伯公司將最終確定的三角翼鴨式布局設計方案連同詳細的技術說明送交瑞典航空部。兩個月後設計方案得到批准，同時薩伯公司成立研製小組正式開始薩伯37“雷”的研製工作。1967年2月8日，薩伯37首飛成功。題圖為JA37型原型機。薩伯公司為了瑞典J-37戰鬥機“雷”的研製共製造了七架原型機用於試飛等各種試驗，這七架原型機的具體試驗項目為：
1號機用來飛飛行包線；
2號機用來測試操縱系統；
3號機安裝了全套的電子設備，用於電子設備測試；
4號機用於動力系統試驗和精測平飛速度；
5號機用於武器裝備試驗；
6號機是最完整的原型機，用於各系統的綜合測試；
7號機後來成為“雷”家族中雙座教練型Sk37的原型機。

1968年，瑞典皇家空軍經驗收認定薩伯37滿足設計要求，可以投產。同年訂購首批生產型瑞典J-37戰鬥機
“雷”，當時認為總訂貨量將達800架以上，而後來的實際訂購數量只有329架，當然這其中有冷戰結束的因素。1970年試飛工作全部完成，開始生產原型機。

技術特點

布局設計

作為固定翼戰機， 瑞典J-37戰鬥機除了它出眾的短距起降性能外，最大的特色要屬它一機多型的設計概念。這種概念意味著以一種機體作為基本作戰平台，只需更換平台上的部分設備即可執行其他任務，有點模組化的意思。這個一機多型的思想在今天並不出奇，因為現代的戰鬥機設計已經向一機多用前進，但在三十年前，這種思想就顯得前衛了。

六十年代時，美蘇等航空大國還在研製專用的制空戰機和專用的對地攻擊機時，作為小國的瑞典卻無法承受如此的武器發展戰略。誠然，在單一作戰性能指標上，專用戰機的作戰性能一般要優於多用途戰機，但這要付出昂貴的經濟代價。在這個前提下，薩伯公司開始考慮改變戰機的設計思想，不過這種思想的轉變也是“雷”在設計過程中幾次反覆的原因之一，因為在1952年提出的幾種設計方案還沒那么前衛地考慮到一機多型的概念，而龍式也是在設計工作基本完成後才開始考慮將其改裝成多用途戰機的。象“雷”這樣在設計中就體現一機多型的多用途戰鬥機實在不多，但這種設計思想不僅有助於提高戰機的通用性，減輕後勤負擔，最重要的是具有很好的經濟性，現在的美國JSF項目就是這種思想的體現。

在瑞典J-37戰鬥機的研製中，瑞典從國外購置和專利仿製了一些分系統，其中主要的有：美國普拉特·惠特尼公司的JT8D渦扇發動機，由瑞典進行了改進設計，加裝加力燃燒室，給予瑞典編號RM8；美國加雷特公司航空研究分公司的數字式大氣數據計算機；美國辛格公司基爾福特分公司的慣性導航系統(JA-37用)；美國航空儀表實驗室的戰術儀表著陸系統；美國霍尼韋爾公司的雷達高度表和自動飛行控制系統；英國史密斯儀表公司的各種座艙顯示裝置和飛行儀表；美國休利特·帕卡德公司的自動試驗和檢測設備。

結構介紹

鑒於空軍對短距起降性能的要求苛刻，薩伯公司採取了多種措施予以滿足。首先是選擇推力超群的發動機。1961年，薩伯選擇RM8A渦扇發動機作為“雷”的動力，而不是當時流行的渦噴發動機。RM8A的原型JT8D本是一款供大型客機使用的渦扇發動機，諸如原麥道公司的MD80和波音公司的波音727、737等。普惠公司應瑞典的要求改進出了軍用型，為了達到超音速飛行的要求為JT8D加裝了加力燃燒室。形容“雷”所採用的發動機推力超群絕不過分，那時很少為戰鬥機安裝單台最大加力推力達12噸的發動機，與其同時代的只有極少數幾種戰鬥機採用了這個級別的發動機，比如原蘇聯的米格-23鞭撻者飛機使用的發動機的加力推力剛剛能達到10噸，但米格-23的正常起飛重量幾乎是“雷”的兩倍！F-15、F-16初期所使用普.惠F100-PW-100加力渦扇發動機是1970年後才研製成功的，況且這兩種飛機服役比“雷”晚了將近十年。

RM8型加力式渦扇發動機還有一個獨特的推力換向器，其設計十分巧妙。在“雷”的發動機尾噴管內末段有三塊伸縮擋板，在飛行過程中擋板收回，使發動機順利排出燃氣，正常工作；當“雷”著陸時，在前起落架觸地時起落架支柱由於受壓會收縮，而與其聯動的三塊擋板便會自動伸出，改變燃氣的排出方向，使燃氣沿著擋板從發動機尾噴管管壁圓周分布的三條縫中向前噴出，實現推力換向。而“雷”的起落架可承受最大為5米/秒的垂直下降速度，還採用類似汽車上使用的ABS防滑剎車系統，用來快速平穩地縮短“雷”的著陸滑跑距離。

同樣出於短距起降性能的考慮，薩伯公司在“雷”的設計中融入了鴨式氣動布局，薩伯37“雷”也是薩伯公司設計的第一款鴨式布局戰機。鑒於薩伯35龍的成功研製，無尾三角翼對於薩伯公司來說已不再陌生，而且由於對無尾三角翼技術的熟練掌握，開始在三角翼布局的基礎上向設計鴨式布局的戰機挺進。由於在保證短距起降性能的前提下還要兼顧“雷”的高速性能，選擇了帶有副翼的近距耦合固定式鴨翼和小展弦比三角主翼的氣動布局。對於“雷”來說，鴨翼自身的產生的升力並不大，基本是個渦流發生器，鴨翼翼面上產生的脫體渦在主翼上不僅可以產生附加升力，還可以抑制大迎角機動時的氣流分離，大大提高“雷”的格鬥機動性能。鴨翼的後緣襟翼則可以提高飛機的低速性能-特別是短距起降性能。薩伯37雖然在鴨翼上安裝了後緣襟翼，但它的主翼卻沒有安裝任何襟翼，主翼後安裝的只是兩段式升降副翼。飛機主翼前緣有三種後掠角，內側為45°，中間稍小於60°，外側稍大於60°。前翼為簡單三角翼，前緣後掠角58°。主翼下反。前翼原有上反角，後因帶飛彈時穩定性不好，生產時改為無上反角。主翼前緣有鋸齒，後緣有兩段式液壓作動升降副翼，可差動偏轉或同向偏轉。前翼有後緣襟翼。

瑞典J-37戰鬥機的設計最大過載為12個g，通常最大使用過載不超過8個g，因為飛行員承受不了過大的過載。機體在結構中大量採用膠接蜂窩壁板。機翼為下單翼多梁式結構。與機身縱軸垂直的主梁（在翼根弦40%處）和後梁組成承扭盒，並用作整體油箱。斜前翼梁與主梁之間為主起落架輪艙。除前緣外，上、下翼面，起落架艙門和升降副翼均採用膠接蜂窩壁板。前翼也採用了多梁結構，前梁是斜的，主梁和後梁垂直於機身軸線。後緣襟翼為膠接蜂窩結構。機身為全金屬半硬殼式結構，採用輕金屬鍛造和耐熱塑膠膠接工藝，只在局部部位(如發動機防火壁等)採用鈦合金。有4塊金屬膠接蜂窩結構的減速板，腹下兩塊，兩側各一塊。中機身某些部位也採用蜂窩壁板。機頭罩上有開合手柄，順導軌前推可打開以便維護雷達設備。只有垂尾。其安定面為多梁式結構。方向舵為蜂窩壁板結構。垂尾可以向左摺疊以降低機高。

綜合了這一系列的專門設計，“雷”在普通公路上僅滑行400米即可起飛；使用推力換向器，其在公路上著陸的滑跑距離可限制在450米以內，完全滿足了瑞典皇家空軍的短距起降要求。當然，“雷”的400米短距起飛性能對於今天的新型戰機來說並不出奇，但其在簡易機場上的短距著陸性能就很少有常規固定翼飛機能夠匹敵，普通的戰機的著陸滑行距離一般要在一千米以上。如果一架飛機只能再簡易機場上起飛卻不能降落，該是多么悲哀的事情啊！

系統配備

兩套獨立的液壓系統，工作壓力207×105帕(211千克/厘米2)，各自有發動機驅動的液壓泵，具有自舉油箱和應急時使用的電動備用泵。三相交流電源系統採用威斯汀豪斯公司的75千伏安液冷無電刷發電機，供給210/115伏400赫交流電，同時通過整流器和鎳鎘電池提供28伏直流電。還設有一台6千伏安渦輪發電機作應急備用電源，當電力供應發生故障時，該渦輪發電機能自動伸入氣流中開始工作。地面電源插頭設在機身左側。採用格拉威納公司的防火系統。採用數字式自動飛行操縱系統。

電子和飛行設備分別裝於50個“黑盒子”內，重約600千克。各種機載設備包括：自動速度控制系統，史密斯電子公司的平視顯示器，博福斯航空電子公司的飛行姿態參考系統、電台和戰鬥機數據鏈設備，辛格公司基爾福特分公司的SKC-2037數字式中央計算機，加雷特公司的LD-5數字式大氣數據計算機，辛格公司基爾福特分公司的KT-70L慣性測量設備，霍尼韋爾/薩伯－斯堪尼亞公司的SA07數字式自動飛行控制系統，霍尼韋爾公司的雷達高度表，德卡公司的都卜勒導航設備，SATT雷達警告系統，埃利克森公司的雷達顯示系統和電子對抗設備，戰術儀表著陸系統，微波掃瞄波束著陸引導系統。大部分航空電子設備與中央數字計算機聯接，可在地面上及飛行中對這些系統自動進行檢測和監視。機身下中心線上的衝壓式進氣道供電子設備艙冷卻之用。

總體評價

作為鴨式布局、短距起降戰鬥機，薩伯37“雷”實現了一機多型的設計思想，是符合瑞典國情的一型成功之作。作為一款六十年代研製的戰機，它有領先時代的一面，當然也有一些不可避免的缺陷。“雷”在設計中的一大遺憾就是沒有引進空中加油技術，以當時瑞典與歐美航空大國的國際關係來說獲得空中加油技術並不困難，即使無法從國外獲得該技術而獨立研發也並非難事。當然，對於瑞典的國土面積和當時的國防政策來說，“雷”即使不採用空中加油技術也完全可以滿足作戰需要。另一個遺憾是仍然採用機械式操縱系統，如果晚幾年服役的話或許還趕得上套用電傳操縱技術，而這將大大提高“雷”的操縱性能。對於一架本身靜不穩定的鴨式戰機來說採用機械式操縱系統，其高機動性不易得到全面的發揮。對於航空迷來說，採用這些技術會使“雷”更加趨於完美，成為一型理想的完美戰機。

技術數據

入役時間：1971
空機重量(千克)：9500
最大起飛重量(千克)：18000
最大載彈量(千克)：3600
最大平飛速度(千米/小時)：2125
爬升率(米/秒)：203
實用升限(米)：18300
轉場航程(千米)：2000
機內武器：30毫米厄利孔KCA航炮1

外形尺寸

翼展　10.60米
機長(包括空速管)　16.40米
機高　5.90米
機翼面積　46.00米2
機翼展弦比　2.45
前翼翼展　5.45米
前翼面積(外露面積)　6.20米2
主輪距　4.76米
前主輪距　5.69米
重量及載荷(估計)
正常起飛重量(無外掛)　15000千克
(帶正常武器載荷)　17000千克
空重　10000千克

性能數據

最大平飛速度(高度11000米)　>M2
(高度100米)　M1.2
實用升限　18500米
作戰半徑(高－低－高，帶外掛)　>1000千米
(低－低－低，帶外掛)　>500千米
爬升時間(從鬆開剎車至高度10000米，開加力)