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​道格拉斯舰载机盘点(八):传奇“天鹰”,A4D/A-4攻击机

2024-11-19 04:52 来源:冷丁网 点击:

道格拉斯舰载机盘点(八):传奇“天鹰”,A4D/A-4攻击机

引言

在1950年代初期,由于XA2D项目的失败,美国海军决定继续招标一款新型舰载攻击机,用于取代老旧的搭载活塞式发动机的AD攻击机。道格拉斯飞机公司为美国海军研制了XA4D-1原型机,量产型被命名为A4D“天鹰”攻击机,到了1962年被重新命名为A-4攻击机。A-4攻击机是一款非常经典的舰载攻击机,不仅被美国海军大量使用,还出口到了海外多个国家。A-4攻击机从1956年开始服役,到1990年代才从美军中退役,而它的海外版本直到现在仍有一些处于服役状态。由此可见,A-4攻击机的生命力是多么的持久,绝对可以称得上是一个“传奇”。

一架A3D-2给一架“弯刀”F.1加油,旁边是一架 A4D-2N攻击机

A-4攻击机的设计回归了舰载攻击机的初衷,拥有轻巧的机身和灵活的机动性。和它的替代对象AD攻击机相比,A-4攻击机使用喷气式发动机取代了落后的活塞式发动机。和A3D/A-3攻击机相比,A-4攻击机则属于完全不同的机型,因为A-3攻击机最初是为美国海军的“超级航母”研制的,要求具备搭载核弹的能力,所以成为了美国海军史上最大、最重的舰载攻击机。而A-4攻击机则是一款传统的攻击机,无论是尺寸、重量,还是结构等,都非常的简洁轻便,甚至无需折叠机翼就能在航母上使用。在几十年的服役生涯中,A-4攻击机诞生了很多衍生型号,发展出了一个庞大的A-4攻击机家族。今天,我们就来了解一下传奇“天鹰”——A-4攻击机。

一、研制背景:AD攻击机的继任者,从A2D的失败中诞生的A4D攻击机

在1950年前后,喷气式发动机逐渐取代了活塞式发动机,成为了新型军用飞机的首选发动机。仍然使用活塞式发动机的AD攻击机不免显得有些落后于时代,因此在1940年代后期,美国海军委托道格拉斯飞机公司研制了XA2D攻击机,搭载的是艾里逊公司刚推出的XT40-A-2涡桨发动机。但是这款涡桨发动机技术不够成熟,XA2D-1原型机在试飞中的表现非常糟糕,并在1950年12月19日的试飞中坠毁。第二架XA2D原型机到了1952年4月2日才完成正式首飞,但发动机问题依然没有解决。

A2D攻击机

由于涡桨发动机存在很大问题,XA2D项目进展缓慢,迟迟没能投入量产(到1954年时,生产了10架量产型)。因此美国海军对XA2D攻击机失去了耐心,取消了绝大多数订单,转而将注意力放到了其他舰载机上。XA2D项目的失败,让美国海军意识到,喷气式发动机才是未来趋势,螺旋桨发动机已经是明日黄花,没有继续开发的潜力了。于是美国海军开始大规模招标喷气式舰载攻击机,道格拉斯飞机公司响应了美国海军的号召,不仅为“超级航母”研制了A3D/A-3攻击机,还自行设计了一种轻型舰载机。

第一架XA4D-1原型机

作为道格拉斯的首席设计师,埃德·海因曼在1951年前后主导设计了一种小型喷气式舰载机,在1952年初将方案提交给了美国海军。此时美国海军正在为XA2D项目发愁,因此委托道格拉斯公司在该方案的基础上研制一种舰载攻击机,以取代AD攻击机和XA2D项目。美国海军对新型舰载攻击机的要求是:必须能够携带2000磅(约907公斤)的有效载荷(默认为核弹),作战半径300海里(约557公里),最大速度500节(约928公里/小时),最大起飞重量不超过30000磅(约13608公斤)。

YA4D-1预生产飞机

埃德·海因曼不仅满足了美国海军的要求,而且大大超出了预期,在航程、有效载荷、起飞重量和成本等每一个方面都做到了。根据新的设计方案,这种新型攻击机的空重将不超过8136磅(约3690公斤),最大起飞重量不超过15000磅(约6804公斤),有效武器载荷是美国海军需求的两倍,作战半径增加100英里(约160公里)。美国海军对该设计非常满意,于1952年6月12日便与道格拉斯飞机公司签署了研发合同。第一架原型机于1954年6月22日进行了首飞,量产型号被命名为A4D攻击机,1962年被重新命名为A-4攻击机。

二、技术特点:无需折叠机翼的舰载攻击机,首创“伙伴加油”概念

A4D-1攻击机

相比于同时期的其他舰载机,A-4攻击机的明显特点就是机身十分轻巧,设计非常简洁。在设计XA4D原型机时,埃德·海因曼就尽可能地减轻它的重量,对机身每一个结构、每一个部件都进行了检查和优化,最大程度上减少了不必要的冗余首先,A-4攻击机采用了传统三角翼设计,翼展跨度很短,同时增强了翼根厚度和强度,这样无需折叠机翼就可以部署到航母上。仅取消折叠翼,就减少了大约200磅的重量。其次,A-4攻击机把通讯、导航、敌我识别和供电系统等整合到一个结构单元中,减少了约40磅重量。另外,A-4攻击机还重新设计了飞行员弹射座椅,减少了三分之一的部件,重量减少了58磅。最后值得一提的是,A-4攻击机的空调系统供应商提供的产品超过了设计目标20磅,于是被要求重新设计,最后空调系统比既定目标减少了5磅。

A-4攻击机的前起落架

A4D-1攻击机的座舱及仪表盘

除此之外,A-4攻击机将主起落架直接固定在主翼梁上,起落架支柱安置在机翼下方的整流罩内,尽量减少不必要的结构件。机翼外壳采用铝材料制成,既提高了结构强度也减轻了重量。由此可见,为了减少机身重量,A-4攻击机几乎做到了极致,考虑到了每一个细节。当第一架XA4D原型机出厂时,它的重量比设计目标减少了270磅。在驾驶舱内部,A-4攻击机也尽量做到了简洁,与F3D战斗机相比,A-4攻击机减少了大约三分之二的仪表设备。很显然,A-4攻击机完美地实现了美军的要求。

J65-W-16A发动机

J52-P-408涡喷发动机

挂载三个副油箱的A-4

在动力系统方面,首架XA4D原型机搭载的是一台莱特J65-W-2发动机,早期生产型搭载J65-W-4发动机、J65-W-16A发动机,推力7700磅。从A-4E开始,换装了普惠J52-P-6A发动机,推力增加到8500磅。后来的A-4M又换装了J52-P-408涡轮喷气发动机,推力可达11200磅。A-4攻击机的内部燃料箱位于驾驶舱后面的机身中,容量为910升,机翼油箱的容量为2120升。A-4攻击机也可以挂载三个副油箱,两个位于机翼下方,一个位于机腹,每个1400升,总容量可达4200升。

A-4攻击机进行“伙伴加油”

一架A4D-2给一架F8U-1P加油

A-4攻击机还有一个非常突出的特点是首创了“伙伴加油”概念。现在来看,“伙伴加油”已经是很多战机的可选项,但首先将其用于实际操作的正是A-4攻击机。需要说明一下,道格拉斯A-3攻击机也具备空中加油能力,但很多都是将攻击机改成了加油机,而A-4攻击机则首创了“伙伴”空对空加油的概念。在实际使用时,执行“伙伴加油”的A-4攻击机将安装一套空中加油设备,包括一个大型的外部燃料箱,尾部安装一个软管和一个可扩展的锥套等。负责空中加油的A-4攻击机通常不装备武器,而被加油的A-4攻击机则尽可能地多携带武器。在进行加油时,A-4攻击机使用机头右舷的固定加油探针从加油机的油箱中获取燃料。

A-4攻击机演示“伙伴加油”能力

“伙伴加油”概念的提出和实施,使A-4攻击机不再需要专门的空中加油机,提高了作战半径和操作的灵活性。特别是在一些偏远地区,以及没有部署空中加油机的地方,“伙伴加油”可以使航母舰载机飞行更远的距离,从而提高了航母的战斗范围。不过,如果一些攻击机要执行空中加油任务的话,将使航母搭载的具有战斗能力的舰载攻击机的数量减少。后来美军的许多飞机都继承了这一概念,包括现役的F/A-18舰载战斗机,也具有“伙伴加油”能力。

A-4F挂载AGM-45反辐射导弹

A-4M发射AGM-62空地导弹

A-4M投掷Mk 82炸弹

TA-4F测试AGM-84反舰导弹

最后介绍一下A-4攻击机的武器系统。A-4攻击机的固定武器是两门20毫米柯尔特Mk 12机炮,分别安装在两侧机翼的翼根处,每门备弹200发。在外带武器方面,A-4攻击机最初的设计要求是可以挂载一枚核弹,也可以挂载常规炸弹、火箭弹和导弹。早期型号的A-4攻击机只有三个外部挂架,机腹一个,每侧机翼各一个。从A-4E开始,外部挂架增加到了五个,每侧机翼各增加一个。A-4攻击机也可以携带空射型导弹,包括AIM-9空空导弹、AGM-12空地导弹、AGM-45反辐射导弹等。在实际使用中,A-4攻击机主要执行近距离空中支援和对地攻击任务,因为机身小巧和灵活,它也具备一定的空对空作战能力。

三、系列型号:从美军自用型号到出口改进型号,庞大的A-4攻击机家族

和之前的AD及A3D攻击机一样,A-4攻击机也拥有很多改进型号,但是和AD及A3D攻击机不一样的是,A-4攻击机还出口到了国外,所以拥有一些海外版本。A-4攻击机的首架原型机XA4D-1于1954年6月22日进行了首次飞行,最后一架A-4攻击机(一架A-4M)于1979年2月下线。在这25年里,各种型号的A-4攻击机总共生产了2960架,其中包括555架双座教练机。值得一提的是,在A-4攻击机生产期间,道格拉斯飞机公司与麦克唐纳飞行器公司于1967年合并,成立了麦克唐纳·道格拉斯公司,简称为麦道,所以后期的A-4攻击机名义上是由麦道公司生产的。

A-4A结构示意图

A-4A攻击机

A-4A。1962年之前称为A4D-1,是A-4攻击机的首个量产型号,共生产了166架。A-4A最初搭载一台莱特J65-W-4涡喷发动机,推力7700磅,后期换装改进型发动机。第一架A-4A在1954年8月14日完成首飞,该型号于1956年10月26日开始服役。

A-4B结构图

一架A-4B攻击机降落在甲板上

A-4B。1962年之前称为A4D-2,是A-4攻击机的首个改进型号,加强了机身结构,升级了导航和飞行控制系统,加装了自动航位推算导航计算机,增加了空中加油能力,共生产了542架。A-4B还改进了武器投放系统,可以携带AGM-12空地导弹。A-4B最初搭载一台莱特J65-W-16A涡喷发动机。A-4B攻击机于1956年3月26日进行首次飞行,从1957年9月开始交付。

A-4C结构示意图

两架A-4C攻击机

A-4C。1962年之前称为A4D-2N,是A-4的全天候版本,可以在夜间和恶劣天气下使用。A-4C攻击机拥有一个加长的机鼻,配备了AN/APG-53A雷达、自动驾驶仪、攻角指示器和低空轰炸系统及全姿态显示陀螺系统,共制造了638架。A-4C搭载一台J65-W-20发动机,推力8200磅,于1958年8月21日首飞,1959年开始交付,1960年初具备初始作战能力,1962年12月停产。

A-4E结构图

A-4E攻击机

A-4E。1962年之前称为A4D-5,是A-4攻击机的重大改进型号。A-4E的主要改进包括:换装了新的普惠J52-P-6A发动机,推力增加到8400磅;加强了机身结构,增加了两个机翼挂架;配备了TACAN(塔康)导航系统、多普勒导航雷达和雷达高度计等,安装了AJB-3A低空轰炸系统和火控计算机。A-4E共生产了499架,于1961年7月12日首飞,1962年11月开始交付美国海军。

A-4F结构示意图,注意看机背的“驼峰”

蓝天使飞行表演队的A-4F攻击机

一架A-4F和一架TA-4F

A-4F。是A-4E的改进版本,换装了J52-P-8A发动机,推力9300磅,后来又换装了J52-P-408发动机,推力增加到11200磅。A-4F的明显变化是在机背上有一个凸起的“驼峰”整流罩,里面安装了改进的航电设备,而且A-4F还重新设计了机翼,安装了顶部扰流板,使降落距离减少到1000英尺。A-4F还安装了鼻轮转向结构、低压轮胎、新型弹射座椅等。A-4F共生产了147架,原型机在1966年8月31日进行了第一次飞行,于1967年6月20日开始交付给美国海军。在1973年至1986年期间,A-4F被美国蓝天使飞行表演队使用。

A-4M结构图

A-4M被称为“天鹰”II

A-4M。也称为“天鹰”II,是为美国海军陆战队研制的专用版本,类似于A-4F。A-4M换装了J52-P-408发动机,推力11200磅,还安装了用于风力驱动的备用发电机和独立的发动机起动器。A-4M改进了航空电子设备,扩大了驾驶舱,配备了敌我识别系统,后来还安装了AN/ASB-19轰炸系统、电视和激光点跟踪系统等。A-4M共生产了158架,第一架原型机于1970年4月10日首飞,从1970年11月3日开始交付。

A-4L攻击机

A-4L。为美国海军预备役和海军陆战队预备役生产的A-4C改进型,配备了A-4F的航空电子设备,保留了J65-W-20发动机。A-4L于1969 年 8 月 21 日首飞,同年12月交付给美国海军后备航母舰载机联队。

OA-4M空中管制机

TA-4F教练机

TA-4J教练机

教练机。A-4攻击机的教练机型号也很多,主要有TA-4F、TA-4G、TA-4H、TA-4J、TA-4K等。TA-4F是在A-4F基础上研制的教练机,增加了一个座位,共制造了241架。TA-4F的机身延长了0.71米,机身油箱容量减少至379升,第一架原型机于1965年6月30日首飞。其中23架TA-4F进行了改装,用于美国海军陆战队执行前沿空中管制任务,被重新命名为OA-4M。TA-4G是在A-4G基础上建造的教练机,只生产了2架,另有两架从TA-4F改进而来。TA-4H是A-4H的教练机版本,换装了更先进的航电设备,共生产了25架。TA-4J基于A-4F的教练机版本,新生产了277架,有一些从TA-4F改造而来。除此之外,在A-4攻击机基础上研制的教练机还有TA-4E、EA-4F等型号。

A-4G攻击机

出口型号。A-4G,为澳大利亚海军建造的A-4攻击机,没有安装机背“驼峰”,可以在翼下挂架携带4枚AIM-9B空对空导弹。A-4G生产了8架,后来又将8架A-4F改装成了A-4G标准。

A-4H攻击机

A-4H,在A-4F基础上为以色列空军建造的A-4攻击机,使用30毫米DEFA机炮取代了之前的20毫米机炮,备弹150发。后来又换装成马哈特武器投射系统,用于拦截热寻的导弹。在1967~1968年间,共交付了48架A-4H,在1972年又交付了60架。

A-4K攻击机

TA-4K教练机

A-4K,为新西兰空军提供的A-4攻击机,总共生产了10架,后来还有一架A-4C和10架A-4G改装成了A-4K标准。第一架A-4K于1970年1月16日交付给新西兰空军。在1990年,这些A-4K还进行了升级,换装了新型雷达和航电设备,可以携带AGM-65和“宝石路”II激光制导炸弹等武器。

A-4N攻击机

A-4N,为以色列空军生产的A-4M的改进型号,主要变化是换装了航电系统,安装了新型导航/武器投放系统,包括数字计算机、惯性平台和AN/APQ-145雷达等。在武器系统方面的改进类似于A-4H,包括换装30毫米机炮和马哈特武器投射系统等。A-4N共生产了117架,于1972年6月8日首飞。

A-4AR攻击机

出售给阿根廷空军的A-4B称为A-4P,1971年阿根廷引进的升级后的A-4B称为A-4Q,出口到阿根廷的二手A-4M称为A-4AR,训练机称为OA-4AR。

A-4KU攻击机

AF-1攻击机

科威特空军购买的30架改进后的A-4M攻击机被命名为A-4KU,教练型称为TA-4KU巴西在1990年代末购买了20架二手A-4KU,称为AF-1,3架教练机指定为AF-1A

A-4PTM攻击机

马来西亚空军翻新的40架A-4C和A-4L称为A-4PTM,教练型称为TA-4PTM

2架A-4SU攻击机和1架TA-4SU教练机

新加坡空军再造的50架A-4B被命名为为A-4S,7架教练机称为TA-4S。新加坡引进的50架A-4C称为A-4S-1,8架教练机指定为TA-4S-1。1980年代,新加坡空军对A-4攻击机进行了大幅升级,配备了通用电气F404非加力涡扇发动机和现代化航空电子设备,将其命名为A-4SU“超级天鹰”,教练机被命名为TA-4SU

阿根廷A-4AR攻击机

从上面的介绍可以看出,A-4攻击机的型号非常丰富,形成了一个庞大的A-4攻击机家族。在几十年的服役生涯中,A-4攻击机参加了多次战争,其出口型号也参加了一些局部战斗,总体表现不是特别突出。美国海军的A-4攻击机是最早退役的,早在1967年就撤出了一线部队,最后一批在1976年退出。美国海军陆战队的A-4M,一直使用到1980年中期。A-4攻击机的衍生型号服役时间要长一些,最后退役的“天鹰”是一架TA-4J型飞机,在2003年5月3日才正式退役。A-4攻击机的出口型号服役时间更久,截止到现在,仍有一些国家的“天鹰”攻击机处于服役状态。

结语

道格拉斯研制的A-4攻击机和A-3攻击机形成了鲜明的对比,前者拥有娇小玲珑的机体,无需折叠机翼就能部署在航母上,后者则是美国海军史上最大、最重的舰载攻击机。不过它们都是由埃德·海因曼主导设计的,都充分体现了它们各自的特点,而且凭借各自的优势均服役了很长时间。A-3攻击机拥有较大的体型和有效载荷,可以携带更多的装备和燃料,能够化身为侦察机、电子战机和空中加油机等,因而能够持续发挥作用。而A-4攻击机则小巧灵活,既可以部署在一些较老、较小的航母甲板上(巴西在1997年购买了23架二手A-4,部署在了“米纳斯吉拉斯”号航母上),也可以部署在新型航母上,还因成本较低批量出口到了海外,一直服役到21世纪仍处于活跃状态。

2架A-4攻击机和1架KA-3B加油机

2架A-3和1架A-4进行飞行表演

然而在知名度上,A-4攻击机明显更胜一筹,它通常被称为传奇“天鹰”。 A-4攻击机之所以会获得如此高的评价,并不是说它的实战表现有多么优秀(当然也不是很差,生存能力较强),而是因为它的设计十分经典。在如此小的机体上能够集成这么多的装备,小小的身躯蕴含着巨大的能量,能够做到这一点着实不易。以A-4F攻击机为例,它的翼展只有8.38米,最大起飞重量超过11吨,拥有5个挂载点,有效载荷接近5吨(主要是副油箱,弹药通常不到2吨),可以挂载的武器类型也非常丰富(能够挂载核弹)。可以看出,满挂时的A-4攻击机的机身是多么紧凑,而且这并不影响它灵活的飞行。只不过载荷较大时A-4攻击机的作战半径较小,但它首创了“伙伴加油”概念,不需要专门的加油机就能实现自给自足,从而较好地解决了航程短的问题。

一架A-4E给一架F-4J进行空中加油

A-4攻击机成为了一款传奇战机

在飞行员看来,A-4攻击机备受欢迎主要是因为它的灵活机动性,而且由于自动化航电设备较少,所以特别考验飞行员的技术。这一点可能就像赛车手喜欢手动挡的车一样,因为对他们来说,自动挡没有任何驾驶乐趣,手动挡才能发挥出他们的技术优势。在飞行员眼中,A-4攻击机可能就像手动挡的车一样,简陋的驾驶舱内几乎没有现代化的航电系统,很多操作都需要飞行员手动完成,尽管过程繁琐,但也是乐趣所在。然而随着时代的发展和航空技术的不断进步,越来越多的先进战斗机投入使用,A-4攻击机也完成了它的使命,逐渐退出了舞台,成为了世界航空史上的一个传奇