1992 年 10 月 23 日,法国勒布尔热航空博物馆迎来了一位新居民。新居民拥有着名的空气动力学形状,立即让人联想到不断繁荣的幻影家族的形象。博物馆昏暗的灯光为这架优雅的飞机的研制画上了一个简单的句号,它像山上的雨滴,草原上的微风,消失在法国航空史的长卷中。它的消失代表了高卢人独立开发重型空中优势战斗机——达索幻影 4000 战斗机的梦想的终结。
布尔歇航空博物馆的 Mirage 4000 原型机
说起 Phantom 4000,就不得不提到航空传奇人物 Marcel Dassault。马塞尔·达索(Marcel Dassault),原名马塞尔·布洛赫(Marcel Bloch),1912年进入高等航空制造工程学院,同学中有前苏联著名航空设计师,米格设计局创始人之一。列维奇。 1914 年,Marcel Brocchi 加入法尔曼公司负责飞行测试。随后,他创立了以自己的名字命名的航空公司,并在两次世界大战之间成功研制了多种军用飞机。
在二战期间,马塞尔·布洛赫因拒绝与德国人合作而差点死在集中营。 1947 年,马塞尔·布洛赫更名为马塞尔·达索,创立了达索宝玑,从此成为法国航空业的旗手。
马塞尔·达索
马塞尔·达索一直将双引擎重型战斗机视为挑战与机遇的混合体。首先,20吨级的重型战机市场确实存在,其他国家在这方面也取得了成就,比如F-14、F-15和龙卷风。一些国家,尤其是中东国家,对这类战斗机非常感兴趣。尤其是在以色列于1974年引进美制F-15战机取代过时的幻影III战机后,沙特也希望有新的战机可以替代其老化的“闪电”战机,对抗以色列的F-15战机。 -15 架战斗机。
如果达索能够以双发重型战斗机进入国际市场,将打破美国和俄罗斯(当时的苏联)在这个市场上的垄断,意义重大。同时,如果出口成功,海外用户也可以获得不依赖美国或苏联的可能,这已经超出了国防产品出口的范围,可能会影响一国的外交政策。
其次,由于Mirage 4000实际上和Mirage 2000使用的是同一个平台,所以很多系统都是通用的,可以大大降低成本和开发风险;最后,达索对收购法国空军抱有希望,毕竟幻影4000和幻影2000有很多共同点,尤其是相同的发动机,M53。作为对法国的核威胁,也存在用幻影 4000 取代幻影 IV 的可能性。因为双发幻影4000的载弹量超过8吨,作战半径大。
模块化设计的M53发动机
马塞尔·达索亲自向法国总统提交了这两项提案。他的提议很简单:法国政府资助了 Mirage 2000 的开发;达索宝玑负责Mirage 4000的整个开发工作。达索宝玑将利用自有资产开发原型法国空军战斗机数量,承担技术验证任务。 1975 年 9 月,马塞尔·达索宣布达索将开发自己的三角翼双引擎战斗机,作为幻影 2000 的放大版。
最初被称为“超级幻影三角洲”,后来被称为超级幻影4000),它主要设计用于中程拦截和超低空突防。 01/F-ZWRM 原型于 1977 年 12 月完成。马塞尔·宝玑在其 1978 年版的自旋中写道:“幻影 4000 实际上与幻影 2000 相同,并且本质上是相同的项目。但因为它使用双-释放局,这意味着它具有更大的有效载荷和更长的射程。
它将成为美国 F-15 和 F-18 的有力竞争者,它们也是双引擎空对空战斗机。
Phantom 4000 原型 F-ZWRM
法国空军计划购买 5 架试生产的飞机,组成一个实验中队,以防止由于没有国家订单而可能造成的出口影响。
Phantom 4000 性能
Phantom 4000 和 Phantom 2000 使用相同的发动机和武器系统,但与后者相比,它的全长增加了 20%,翼展增加了 33%,翼面积增加了 80%,最大起飞重量从 1 7.5 吨增加到 32 吨,是标准的重型空中优势战斗机。
Phantom 4000 和 Phantom 2000 的尺寸比较
但 Phantom 4000 并不是 Phantom 2000 的简单放大,两者之间存在显着差异。除了双引擎和单引擎的区别,Phantom 4000还在进气口两侧增加了一对固定前翼,而不是Phantom 2000的小板条翼,可以有效改善大迎角下的气流条件,并使飞机获得更大的机动性。
幻影 4000 与幻影 2000 原型编队飞行
Phantom 4000在设计制造中采用了有限元计算方法、计算机辅助设计与制造、碳纤维复合材料、电传飞控系统、静态稳定性松弛等新技术。静态不稳定性的放松,加上出色的电传操纵系统,使其比它的小兄弟 Phantom 2000 更具机动性。 Phantom 4000 在开发阶段广泛使用计算机辅助设计(程序刚刚开始用于当时的航空),旨在便于在一线机场进行维修和维护。
达索的 CATIA 是领先的计算机辅助设计软件
幻影4000的机身采用半硬壳式结构。门式刹车片位于机身两侧的进气口处,机翼前缘上方。起落架由Messier-Hispano-Bugatti提供,前轮为双轮,主轮为单轮。两侧进风口装有半锥形进风口调节锥。飞机的机身、方向舵、升降副翼、机翼、垂尾、固定前翼均广泛采用硼碳纤维复合材料。此外,幻影4000是世界上第一款全复合材料、内置油箱式垂直尾翼的战斗机。
凭借由碳纤维复合材料制成的垂直尾翼和内置油箱,再加上机身和机翼中的油箱,Mirage 4000 可以携带的燃油是 Mirage 2000 的三倍。再加上它的能力空中加油,作战半径远大于其他幻影系列飞机。由此产生的任务灵活性也是重型空中优势战斗机和轻型多用途战斗机之间的重要区别。
达索原本以为这一特性会给法国国防部留下深刻印象,使法国空军能够建立类似于美国空军的高低组合作战模式(也就是说,模仿美国空军)美国空军使用 F-15 战斗机执行夺取制空权的任务,增加更多的 F-16 战斗机协助作战和执行其他任务(如对地攻击),并使用幻影 4000 和幻影 2000 . 但很明显,法国空军并不认同马塞尔·达索的想法。
Phantom 4000 的着陆滑跑减速模式。机身空气制动器和机翼后缘升降副翼向上提升
幻影4000上安装的两台M53系列发动机可以提供大于1的推重比(不带外挂)——这在当时的同级别战机中是更高的,如果可以的话正式服役,性能堪比F-15、苏27战机。
Mirage 4000 的驾驶舱采用气泡形设计,具有无与伦比的可视性。驾驶舱安装了 Martin Baker MK10 弹射座椅,幻影 2000 上也安装了相同的座椅。
幻影 4000 的挡风玻璃/机盖设计与 F-15 相似,具有良好的全方位能见度
试飞
Mirage 4000 的原型在圣克劳德的原型车间组装。其各个系统组件由达索宝玑的不同部门提供。机身在 Saint-Cloud 工厂制造,机翼在 Bouren 工厂制造;垂直尾翼是在靠近西班牙边境的比斯开湾的比亚里茨工厂制造的; Argenteuil 和 Seclin 制造机械系统。一些二级承包商也参与了 Phantom 4000 项目:Messier-Hispano-Bugatti 开发了起落架; Auxilec 提供了发电机。
幻影 4000 正在制作中
1978 年 9 月,Mirage 4000 在圣克劳德首次发布。 1979 年 3 月 9 日,幻影 4000 原型机在法国埃斯蒂斯完成了首飞,而幻影 2000 在一年前(1978 年 3 月 10 日)进行了首飞。
1979年是达索公司研制第一架战斗机30周年(1949年2月,达索公司设计的第一架喷气式战斗机“风暴”上天),让·马利·萨格特以1马赫的速度驾驶幻影4000原型机在它的第一次试飞中。幻影4000首飞成功,是达索发展史上的里程碑式成就。 ' 出生于。它是达索公司研制的第一款三代重型空中优势战斗机。
Phantom 4000 原型尚未上漆
Mirage 2000 和 Mirage 4000 原型的照片
幻影 4000 首飞
1979年5月31日,祝贺幻影4000试飞员,飞机涂成白色
在试飞过程中,幻影 4000 表现出完全可以与 F-15 匹敌的性能。当时的达索总裁塞尔吉·达索向外界宣布:“幻影4000将以其卓越的性能成为重型空中优势战斗机领域的精英,它是世界上最好的飞机!”。
然而,在 80 年代初期,幻影 4000 被法国航空采用的可能性已经消失。甚至幻影4000的可能订单——取代幻影IV成为法国核威慑的代表——也被幻影2000N抢走了。法国空军放弃幻影4000并没有官方理由。据防务专家称,幻影4000的性能优势毋庸置疑,但其采购价格过高,法国空军也认为幻影2000战斗机对于空中优势非常重要。战斗就够了。
与此同时,法国政府将注意力转向欧洲战斗机,以及随后独立开发的阵风。
幻影 4000 与“阵风”原型机编队
当年 6 月,幻影 4000 首次参加巴黎航展,到 1980 年底,幻影 4000 原型机已飞行约 100 小时。 1981年,发动机从M53P2改为M53-5。 1982年,它作为拦截机和攻击机参加了英国范堡罗航展。
1979 年巴黎航展上的 Phantom 4000
幻影4000展示了战斗拦截器的类型,机头被涂成黑色表示它配备了雷达,机翼下方安装了8枚魔法空对空导弹。值得注意的是,超音速副油箱的附加挂架上安装了4个
在 Mirage 4000 模型展示后,沙特阿拉伯首先表现出兴趣。达索似乎与阿拉伯工业化组织 AOI 就生产许可进行了广泛的谈判。 1980 年,沙特国防部长苏丹·阿卜杜拉·阿齐兹亲王表示,沙特曾考虑购买幻影 4000。但幻影 4000 的高昂采购价格以及美国政府对沙特施压要求将这家法国航空制造商边缘化的做法阻碍了谈判的进行。取得了可观的成果。
沙特阿拉伯最终选择了美国的 F-15 战斗机。 1984 年,又购买了另一架龙卷风战斗轰炸机。
沙特 F-15C 战斗机
法国国防委员会还准备购买 50 架幻影 4000 来取代威慑部队的幻影 IV 轰炸机。但是这些订单都没有结果,主要是因为它的采购单价高(也因为幻影2000的性价比更高)。
错失良机
无论如何,达索并没有完全失去希望。进入 1980 年代中后期,Phantom 2000 的出口速度放缓,达索准备开发更先进和改进的版本(Phantom 2000-5)。为了进一步巩固市场,达索在1986年 Phantom 4000项目由Super Phantom 4000更名为Phantom 4000,并将涂装改为沙漠迷彩,充分展示了其进军中东市场的决心。一阵风。一起参加了范堡罗航展。
1987 年 2 月 16 日,幻影 4000 进行了第 267 次飞行,并开始作为阵风战斗机的试验台(研究 delta-canard 配置在湍流条件下的飞行)。 1987年,它再次出现在巴黎航展上。
为了销往中东国家,幻影4000特别涂上了沙漠迷彩
同年 4 月 25 日,塞尔吉·达索在蔚蓝机场的尼斯海岸向沙特空军参谋长法赫德亲王介绍了幻影 4000 和阵风战斗机。这是一场特别组织的表演。航展期间,机场所有航班均停飞。 Louis Ian作为试飞员向来宾展示幻影4000的性能。塞尔吉·达索公开宣称:“制造如此先进和强大的飞机的不只是美国!”
1987 年 4 月 25 日,达索向沙特空军参谋长法赫德亲王赠送幻影 4000 和阵风战斗机
1995 年,它被运到巴黎,成为布尔歇博物馆的永久展览。在这架光辉的演示机被送到博物馆之前,塞尔吉·达索悲伤地说:“机会被错过了,因为这架飞机是我们唯一可以与F-15战斗机抗衡的飞机。”阵风和幻影 2000-5 从此成为法国空军的象征。
被博物馆收藏后,幻影4000被重新粉刷成白色
幻影 4000 留下的只是博物馆展出的原型机和重型空中优势战斗机的破灭梦想,但作为法国多年航空技术的巅峰之作,它将保留一些伟大的原型机,例如 XB- 70“战神”和CF-105“箭”已载入史册。
附录:SNECMA M53:超音速飞机发动机
为了研制适合1980年代高速高性能多用途攻击机的发动机,SNECMA于1967年开始设计M53发动机。1970年2月,M53进行了测试第一次,也就是1973年7月,它安装在特别改装的“快帆”空中试验台上进行首次试飞。 1974年12月,首次安装在Phantom F1空气试验台上。 @1.2,后续试飞马赫数超过2。 1978年3月幻影2000首飞,1978年底幻影4000首飞。1976年8月,M53完成军用定型试验,1979年底开始生产。
M53 的设计目标是:高比推力、轻量化和结构完整性,适用于高速(M2.5) 飞行;低空超音速巡航的低油耗;高可靠性;简单结构;维护成本低。截至2001年12月31日,全球共有617台M53发动机在役,累计飞行超过93万小时。
幻影 4000 的两个 M53 引擎
M53采用了Atta引擎、TF-106和TF-306引擎的开发技术和经验。与Atta 9K50发动机相比,在相同直径的情况下,M53的推力增加约1960 kN,巡航油耗率降低10-15%,长度缩短约1米。它具有一个环形的尖锥进气口; 3级轴流风扇(跨音速风扇悬臂在前滚子轴承上。转子叶片由钛制成); 5级轴流压气机(整流叶片不可调,无中间放气。
前3级转子为电子束焊接钛合金整体结构,后2级为钢制,螺栓连接);环形无烟燃烧室(6 级气膜冷却,14 个预蒸发燃料喷嘴); 2级轴流式涡轮(M53P2为3级,转子叶片和导向叶片为对流冷却);平行进气内外气流混合加力燃烧室。 M53-5 使用机电控制系统,但配备全系统电子计算机。此外,还有备份系统。当主系统发生故障时,仍能保证主系统和加力系统的工作。
M53P2为全权限数字电控系统,同时配备应急燃油系统。
M53最大的特点是三支点的单旋翼结构。与双转子结构相比,这种结构虽然性能较差法国空军战斗机数量,但零件少,结构简单,维修方便。 M53大量使用钛合金,大大减轻了发动机的重量。该发动机共有12个单元。 M53的开发成本约为1亿美元。
M53P2 引擎
M53-2:早期原型。
M53-5:在M53-2的基础上开发的机型,除了加力推力略有增加外,尺寸、重量和设计参数与M53-2基本相同。为了提高发动机喘振裕度,对压气机叶片、控制系统和涡轮导向装置进行了改进。
M53P2:M53 的进一步改进。主要改进包括使用先进的低压压缩机、改进的涡轮转子叶片设计、重新设计的热端部件、先进的空气膜和对流冷却。 M53P2 于 1981 年 6 月进行了首次台架测试,并于 1985 年 1 月开始生产。
M53PX3:这种发动机推力大,成本低,技术先进。技术改进包括新的数字 ESC、优化的涡轮设计和可重复的加力燃烧器系统。 M53PX3 引擎将使 Mirage 2000 保持在性能的最前沿。
全副武装的 Phantom 4000
Phantom 2000 的 RDM(顶部)和 RDI 雷达变体均可配备 Phantom 4000
Phantom 4000 的其他航空电子设备包括数字自动驾驶仪、多模式显示器、Sajem Uliss-52 惯性导航系统、Cruzet 80 空气数据计算机、Thomson-CSF VE-130 HUD 和一套数字自动武器发射系统。