法国人不妥协的精品,图说“阵风”战斗机

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  20世纪70年代,法国空军和海军开始寻求一种通用型战斗机,为降低成本,法国试图加入欧洲战斗机计划与其他欧洲国家共同研发,但因为对战斗机的要求差别过大,于是法国最后决定独立研制。  

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  20世纪70年代中期,法国空军在即将部署新式“幻影”2000多用途战斗机时就已经开始考虑下一代战斗机了。在未来二十年的时间里,法国空军的许多一线战机要面临过时的窘境,如达索“幻影”III和F1战斗机、达索“幻影”IV轰炸机、“美洲虎”攻击机。法国空军最后提出要求,新一代“战术作战飞机”(ACT)需要取代上述所有飞机。1975年,法国航空部开始研究一种用于补充幻影2000的新型战斗机方案,为空军和海军的各种任务进行了针对性优化。  

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  同样,法国海军航空兵也需要替换达索“军旗”和“超军旗”攻击机,尤其是美国制造的F-8战斗机。于是也提出了“海军作战飞机”(ACM)需求。由于法国空军和海军航空兵的需求之间存在许多共同点,所以两个军种同意共同研制一种多用途战斗机来满足各自的需求。  

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  两份需求被并入“实验作战飞机”(ACX)验证机需求,向研制新一代战斗机迈出了第一步。ACX的空重被规定为9吨的,可以至少挂载6枚空空导弹进行空战,在挂载3500千克弹药执行对地攻击时的作战半径为650千米。与“阵风”的最终规格相比,这些要求相对温和。  

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  1983年初,达索被授予ACX验证机的全面发展合同,命名该机为“阵风”,同时斯奈克玛开始为ACX研制新型加力涡扇发动机,编号为M88。一开始军方订购了两架“阵风”验证机,但很快就砍掉了一架。  

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  在做出研制ACX验证机的决定前后,法国也在和其他潜在欧洲合作伙伴讨论联合研制事宜,但法国人坚持研制一种适合自己要求的战斗机,并让法国公司主导研制工作。法国人不善于妥协,他们的立场注定了无法与他国合作。英国、德国、意大利和西班牙在1985年提出合作研制自己的第四代战斗机——欧洲战斗机。法国只能孤家寡人独自研制“阵风”,甚至在主要子系统上也没有使用外国技术。  

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  1984年3月达索开始制造“阵风”A技术验证机,新机于1985年12月14日下线。这是一架外形流畅的单座鸭式三角飞机机,安装两台F-18“大黄蜂”使用的通用电气F404-GE-400发动机,因为此时斯奈克玛M88还没有准备好。1986年7月4日验证机进行了首次飞行,首飞中速度就突破了1.3马赫,几天后达到了1.8马赫。1986年9月,“阵风”首次正式公开亮相。验证机的性能令人印象深刻,足以鼓励法国国防部在1988年4月下达“阵风”的生产订单。  

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  “阵风”A继续试飞以支持研发计划,尽管不能上舰,但该机的试飞项目中还是包括了在“克莱蒙梭”和“福煦”号航母上进行模拟着舰,看看在上舰方面是否存在任何设计瓶颈。  

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  事实证明,“阵风”A的着舰进场速度比“超级军旗”和F-8“十字军”还低。  

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  1990年5月,“阵风”A的左侧GE F404发动机被替换为斯奈克玛M88。(感谢Fighterman提供照片)  

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  1994年“阵风”A最终退役,“阵风”生产型原型机接手继续试飞。“阵风”A先是被陈列在伊斯特尔的法国试飞员学校,后来被移至圣云的达索工厂。但很快地方政府就抱怨陈列大门口的漂亮飞机造成太多起厂外道路上的交通意外,要求达索搬掉飞机,于是在2009年达索把“阵风”A捐给了法国航空航天博物馆。  

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  “阵风”生产型订单被分为三种型号:

  法国空军的单座“阵风”C,“C”是法语单词“战斗机”的首字母。

  法国空军的双座“阵风”B,“B”是法语单词“双座”的首字母。

  法国海军航空兵的单座“阵风”M,“M”是法语单词“海军”的首字母。

  随着冷战的结束,法国调整了国防政策,“阵风”项目被一拖再拖,好在仍继续前进。1991年5月,全身漆黑的“阵风”C01原型机进行了首次飞行。法国人原计划要制造两架“阵风”C原型机,但第二架“阵风”C02被判为多余而遭取消。  

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  “阵风”M原型机仍维持两架,编号分别是“M01”和“M02”,其中M01在1991年12月首飞,M02在1993年11月首飞。  

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  “阵风”B01双座原型机在1993年4月首飞。  

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  由于欧洲没有陆地弹射和拦阻设施,所以“阵风”M01在1992年夏来到美国新泽西州莱克赫斯特海军航空工程站,进行弹射起飞和拦阻降落试验。1993年4月M01在“福煦”号上进行了第一次真正的着舰。  

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  “阵风”C是“阵风”家族的基准型号,下面以C型为例细品一下“阵风”。  

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  生产型“阵风”基本沿袭了“阵风”A的总体布局,只是略小一点。此外生产型还在隐身方面进行了努力以降低雷达截面积(RCS),如修改机身外形,在机身表面应用雷达吸收材料(RAM),座舱玻璃镀金膜。事实上,达索在90年代初还发布了“阵风”D半隐身改进型,“D”是法语单词“隐身”的首字母,以强调该机的半隐身特性。  

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  “阵风”C的复合材料使用比例也远高于“阵风”A,不仅降低了RCS还减轻了重量。“阵风”是一种相对较小的双发战斗机,空重只比单发的F-16重约1360千克,最大起飞重量却重了4535千克。  

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  “阵风”由两台斯奈克玛M88-2涡扇发动机提供动力,单台干推力50千牛(5100千克),加力推力75千牛(7645千克),配有全权限数字发动机控制(FADEC),进气口是固定式。发动机由微型涡轮公司的辅助动力装置(APU)启动,该装置同时还提供地面电源。M88-2在设计时注重大推力、高可靠性、搞可维护性,由于采用了模块化结构,所以更换组件相对简单。斯奈克玛正在研制加大推力M88-3,加力推力提高到90千牛(9175 千克)。“阵风”安装M88-3的话将需要更大的进气口,不过旧飞机改装大进气口几乎没有难度。  

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  “阵风”具有三角形中单翼,座舱两侧的鸭翼安装位置稍高。机翼前后缘有全翼展的升降副翼和前缘缝翼。“阵风”A原型机后机身两侧的减速板在生产型上被取消。  

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  “阵风”在空气动力学上是静不稳定的,这能增加敏捷性。该机配备了数字化线传飞行控制系统(FBW)系统。“阵风”具有优良的短场起降能力。

  “阵风”的机鼻右侧上方安装了固定式可拆卸空中加油探管。该机采用前三点式起落架,双轮前起落架向后收入前机身,单轮主起落架向前收入机腹。阵风在设计注重可靠性和易于外场维护。  

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  “阵风”在右侧进气道上方安装一门30毫米GIAT 791B机炮,射速2500发/分,备弹125发。  

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  “阵风”拥有14个外挂点(M型是13个),包括两个可挂近距“狗斗”空空导弹的翼尖导轨(当然也能挂航展拉烟器),每侧机翼下方的三个挂架,前机身两侧瞄准吊舱挂架,后机身两侧空空导弹挂架,机腹中线前后挂架,总外挂弹药能力为9500千克。可用的空空导弹包括成熟的MBDA“魔术”红外制导空空导弹;新型MBDA“米卡”空空导弹;以及最新的MBDA“流星”冲压动力远距空空导弹。  

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  “米卡”导弹的研制与“阵风”同时进行,“米卡”是英文“截击、战斗和自卫导弹”的缩写,是一种具有高机动性的中距空空导弹,有两种版本:采用红外引导头的“米卡”IR,以及采用主动雷达导引头的“米卡”EM。“米卡”IR可以在“阵风”雷达不开机的情况下攻击距离较远的空中目标,避免雷达信号惊扰目标。“米卡”EM能够是一种发射后不管的导弹。在防空任务中,“阵风”可挂载多达10枚“米卡”。  

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  “阵风”在对地任务中可以挂载铁炸弹和非制导火箭巢,当然也少不了精确制导弹药。“阵风”可投射美制“铺路”系列激光制导炸弹,通过泰雷兹公司的“达摩克利斯”瞄准吊舱提供激光照射。也可以发射MBDA公司的“阿帕奇”和Scalp巡航导弹,这两种导弹的外形相同,都是四四方方的弹身,折叠“弹簧小折刀”机翼,腹部进气口,只是“阿帕奇”内部携带布撒集束弹药,而Scalp内部安装单一穿透战斗部。实际上,法国的“阿帕奇”导弹没“阵风”啥事,由“幻影”2000来发射,不过该导弹已被列入“阵风”出口型选配弹药。  

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  法国还为“阵风”准备了全系制导炸弹系统——模块化空对面弹药(AASM)。AASM是一种加装在铁炸弹上的模块化组件,为铁炸弹增加GPS/惯性制导组件或红外成像导引头。每种模块化组件都包括一套用于控制方向的头部弹翼组件,以及一套包括火箭助推器和折叠弹翼的尾部组件。  

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  “阵风”的另一种空地武器是MBDA公司的中距空面导弹(ASMP-A),这是一种冲压动力、2.5马赫、火力圈外核打击导弹。ASMP-A是“幻影”2000之前使用的ASMP火力圈外导弹的先进改型,射程加倍。MBDA也在考虑研制ASMPA的反舰改型——ANF,“阵风”现在使用“飞鱼”导弹执行反舰任务。  

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  “阵风”可以挂载泰雷兹“新一代侦察”(RECO NG)数字侦察吊舱,具有昼夜光电传感器,本地处理能力,固态记录仪和高速数据链。  

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  “阵风”的机腹中线后挂架和每侧机翼的两个内侧挂架是“湿”的,可以挂副油箱。所有5个湿挂架都能挂载1150升副油箱或1250升超音速副油箱。  

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  “阵风”机腹中线后挂架和最内侧的两个机翼挂架也可以挂载3个大型球形鼻2000升副油箱,这种油箱与“幻影”2000使用的型号很像,只是没有尾翼。  

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  飞行员坐在马丁•贝克Mk16F“零 - 零”(零速度,零高度)弹射座椅上,座椅倾斜29度以提高飞行员过载耐受力。“阵风”的座舱盖是向右翻开的。由于安装了机载氧气生成系统(OBOGS),所以该机无需氧气罐。  

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  “阵风”采用了侧杆操纵方式,操纵杆在座椅右侧,油门杆在座椅左侧,当然都是“手不离杆”(HOTAS)设计。“阵风”座舱具有直接语音输入(DVI)功能,让飞行员能通过语音命令进行操作。DVI系统的词汇量为90至300个单词,首次识别的准确率达95%。不过初始生产的“阵风”没有配备DVI。  

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  “阵风”采用了玻璃座舱和综合作战航电套件。革命性的玻璃座舱把飞行员从密密麻麻的指针仪表中解放出来,包括一个广角衍射平显(HUD),可用复杂的符号显示大部分关联信息;两个辅助彩色平板触摸多功能显示器(MFD)。飞行员戴上特制丝绸衬里皮革手套,指尖没有接缝以方便触摸屏幕,手套上还有一块用于清洁屏幕的麂皮垫。此外,飞行员还配有萨基姆公司的“矛隼”头盔瞄准具,当然初始生产型“阵风”也没有配备该头盔。  

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  航电套件包括:

  一套泰雷兹(前汤姆逊CSF)公司研制的“电子扫描雷达2”(RBE2)多模式雷达系统,该雷达采用了相控阵电子扫描天线,探测距离100千米,被标榜为欧洲的第一种下视下射机载多模相控阵雷达。RBE2可以跟踪多达40个的目标,并可同时引导“米卡”EM导弹攻击其中的8个目标,在狗斗模式下还能自动进行敌我识别(IFF)询问。雷达的空面模式同时支持对地和对海攻击,此外还具有导航和自动地形跟踪模式,在自动地形跟踪模式中还能同时跟踪目标,合成孔径雷达(SAR)模式使“阵风”具有了目标定位和侦察所需的雷达成像能力。雷达可以在强干扰环境中操作。  

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  一套泰雷兹/萨基姆公司研制的前扇区光电(OSF)光学传感器套件。该系统安装在机头挡风玻璃前,左侧是广角红外搜索和跟踪(IRST)单元,右侧是战斗识别单元(CIU),内有电视/激光测距仪。  

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  CIU可以跟踪一个目标并把图像显示在HUD上,并且具有自动选择目标的模式。

  一套环形激光陀螺惯性导航系统,内置GPS接收器。

  一套语音和数据通信套件,包括保密Have Quick无线电系统和Link16战术数据链。  

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  泰雷兹/马特拉BAE动力公司的“阵风自卫对抗设备”(SPECTRA)系统。SPECTRA系统包含有雷达、激光和导弹告警传感器,以及主动干扰和四个干扰弹发射器。系统能自动识别和分类威胁,并采取必要的防御措施。SPECTRA的组件都内置于机身,所以“阵风”无需挂载干扰吊舱,解放了武器挂架。系统的接收天线被安装在进气口两侧和垂尾顶部,干扰机天线安装在鸭翼前方,座舱下方了机身两侧各有一个激光告警传感器,第三个激光告警传感器在垂尾顶部。向上发射的干扰弹发射器布置在后机身两侧的翼根部位。SPECTRA系统可以记录在任务中获得威胁数据义工电子情报分析。最后,数据链能联网多架“阵风”的SPECTRA系统,定位敌方发射器。有传言说泰雷兹公司一直在致力于SPECTRA系统的“有效消除”技术,干扰发射机根据敌方雷达的波束发射出反相波束,从而与飞机的回波相抵消,让“阵风”从敌人雷达上消失。法国人对该技术一直三缄其口,也有可能只是一个设想。  

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  一套基于商业组件的模块化数据处理单元(MDPU)任务计算机。MDPU采用模块化设计提供冗余和高数据吞吐量,也易于升级。计算机负责协调和控制飞机的所有航空电子设备,还运行着一个综合飞机健康监测与维护数据系统,并对传感器系统进行传感器融合,为飞行员提供一个周围世界的无缝视图。  

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  “阵风”B是“阵风”C的双座型,具备完全作战能力,前后座舱的布局在最大程度上保持一致,以提供最大的作战灵活性。双座型的空重增加了约350千克,内油有所减少。  

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  最初,法国空军只是把“阵风”B作为换装教练机而小批购买。当时法国人认为,航电的进步将能帮助“阵风”C飞行员执行所有作战任务。但是1991年的海湾战争证明了打击和侦察任务最好需要两人机组,所以法国空军增加了“阵风”B的购买数量。  

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  “阵风”M与“阵风”C非常相似,目视可见的不同点就是换装了舰载型起落架,并增加了拦阻钩。“阵风”M的起落架非常粗壮,前起落架集成了弹射挂钩。较长的前起落架增加了“阵风”M的地面迎角以增加起飞性能。此外由于前起落架较长,M型取消了机腹中线前挂架。  

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  “阵风”C/B也安装了跑道拦阻钩,只是和M型相比要轻型很多。“阵风”M必须采用足够强壮的拦阻钩,才能承受住飞机全油门勾住甲板拦阻索时的强大冲击力。  

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  “阵风”M加强了机身结构以承受着舰时的冲击。该机还增加了内置电动登机梯、机载微波降落系统(使M型的着舰比之前的法国舰载机更容易)、一套可以从航母获得位置参考信息的“Telemir”惯性导航系统。“阵风”M的空重比C型增加了500千克,为了保持与家族其他型号间的通用性,M型没有折叠机翼。  

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  尽管“阵风”项目的研制很顺利,但在政治方面就磕磕绊绊了。冷战的结束干扰了西方的所有新战斗机研制项目,无一例外地都被拖延了研制周期,削减了采购数量。1999年7月,第一架生产型“阵风”——一架海航的“阵风”M首飞,同一“阵风”M02原型机降落在了“戴高乐”号航母上。法国海航对“阵风”的需求比法国空军更迫切,因为当时海航的舰载战斗机还是老掉牙的F-8,而法国空军已经有了“幻影”2000。  

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  2001年12月,“阵风”M开始交付,2002年夏天,海航的第一个“阵风”M中队在“戴高乐”号上形成作战能力。与欧洲战斗机一样,“阵风”也采用了分阶段升级的方式:

  首批交付的“阵风”是F1标准,其具备空空作战能力,只安装了基本的航电套件。武器是内置机炮和“魔术”、“米卡”EM空空导弹。最初匆匆服役的几架“阵风”M被定义为LF1标准,任务计算机是老型号而不是MDPU,也没有安装机炮。这些LF1飞机现在已经升级到F1标准。

  F2标准增加了打击能力,可以投射激光制导炸弹和“阿帕奇”/Scalp巡航导弹,RBE2雷达也增加了空面和地形跟踪飞行模式,机鼻安装了OSF传感器,增加了Link 16数据链。此外F2用“米卡”IR导弹取代了“魔术”,“阵风”还能挂载伙伴加油吊舱。

  2009年达索开始交付F3标准的“阵风”,使该机真正具备了多用途作战能力。F3的RBE2雷达具备了计划中的全部模式,增加了发射AASM导弹的能力,可以用ASMP-A执行核打击任务。当然也能挂载“飞鱼”和ANF导弹执行反舰任务,用RECO NG吊舱执行侦察任务。F3标准还增加了DVI其他座舱增强功能,以及“矛隼”头盔瞄准具,并支持“罗孚”地空数据链系统,支持“伙伴”加油吊舱。所有F1和F2在大修时都会被升级到F3标准。  

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  随后达索又制定了F3+标准,以改善“阵风”的多用途性能并加强该机的出口竞争力。F3+的一个重大改进是RBE2雷达有源电子扫描阵列(AESA)改进型。AESA可以被认为是一个射频阵列,阵列由发送/接收(T/R)模块组成,每个有模块都有自己的发射器和接收器电路。T/R模块在处理器的控制下一起操作,也可以通过程序操纵部分模块来执行特定功能,如部分模块作为雷达使用,而另一些模块作为干扰机使用。

  2004年,泰雷兹公司被授予AESA系统的合同,同年秋天雷达样机开始装机试飞,2012年末第一台生产型RBE2-AA AESA雷达交付。F3+同样装备了先进的具有跟踪能力的IRST——OST-1F,以及增强型导弹告警接收机DDM-NG,还可以选装定向红外对抗(DIRCM)系统,比红外干扰弹更有效。2013年末第一架F3+交付法国空军评估。  

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  泰雷兹公司正在为“阵风”研制“下一代激光瞄准吊舱”(PDL NG),用于取代“达摩克利斯”吊舱。同时,法国空军战斗机在阿富汗的作战表明需要小型制导弹药,如20千克滑翔制导炸弹或激光制导火箭弹。现有弹药不仅昂贵,而且在轰炸塔利班时威力过大,特别是在城市地区,较重的弹药可能会导致严重的“附带伤害”。

  达索正在制定“阵风”F4标准,但还最终确定内容,并且也在考虑2025年之后的“阵风”中期升级计划。

  法国海军的60架“阵风”在2012年交付完毕。尽管海航曾计划60架中的35架是“阵风”BM双座型,但在2004年底为了节约开支,“阵风”BM被取消。讽刺的是,节省下的这部分钱又因为“阵风”研发周期的拖延而不得不用于升级明显过时的机载设备上,以及用于未来阵风生产批次的研制。  

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  2000年12月,法国空军接收了第一架“阵风”,一架“阵风”B。2006年夏“阵风”F2开始在法国空军中队服役,其中一些飞机参加了法国国内的快速反应警戒任务,以防范恐怖袭击。2007年春6架“阵风”开始在阿富汗作战,支援北约部队清剿塔利班武装分子。这6架飞机是F2标准,匆匆升级了激光制导炸弹挂载能力并改进了自卫能力。一开始这些飞机并不能挂载“达摩克利斯”吊舱,不得不依靠地面部队或“幻影”2000D为其照射目标。  

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  2008年“阵风”在阿富汗开始投掷AASM炸弹,2010年“阵风”F3开始部署到阿富汗,该机可挂载“达摩克利斯”和RECO NG吊舱,能够投射全部种类的弹药。2011年,“阵风”参加了北约对利比亚的空隙,此时“阵风”已经配套挂载了“达摩克利斯”吊舱和AASM炸弹。

  法国空军计划获得212架“阵风”,最初的计划是60%双座。但随着“阵风”BM在2004年底的取消,法国空军做出调整,决定只把双座型用于改装训练和核打击任务,双座数量比例减少至约40%。达索公司的官员认为,F3标准的完善软件可以帮助单座型的飞行员减轻负担,执行复杂任务。

  达索官员正在考虑下一代改进型“阵风”,换装具有推力矢量并加大推力的M88发动机,增强隐身性能,扩大AESA阵列以提供更大的球形覆盖。还有一个亮点就是下一代计算系统和数据链,能让双座“阵风”B控制无人机进行侦察和打击任务。侦察型无人机识别目标并用激光照射后,由“阵风”或武装型无人机发起攻击。“阵风”和无人机之间可以通过卫星链路通讯,“阵风”也可以从该数据链从其他监视平台获得信息。  

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  达索也在和法国航天局(CNES)合作研究“阵风”挂载的机载微型发射装置(AML)。这是一个非常有趣的新计划,让“阵风”挂载航天发射助推器把小型卫星送入低地球工作轨道(LEO)。在最初的概念设想中,“阵风”在机腹中线挂载一个小型火箭,可以把一个50千克重的卫星送入低地球轨道。在最近的设想中,达索为小型火箭增加了两个固体火箭助推器,通过支架连接并挂在主翼挂架上,这样能把150千克的卫星送入低地球轨道。  

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  该项目的主要潜在客户是法国军队,他们一直想拥有快速反应的太空发射能力。AML稍加改装也能作为反卫星(ASAT)导弹使用,但这种武器的使用是有争议的,美联早在上世纪60年代就成功试验了反卫星武器,但从来没有实际使用过,一旦一方开始打击对方的卫星,那么就一定会遭受对应的报复。反卫星战争不仅会消灭双方的卫星,而且产生的碎片对充满近地空间,对他国卫星造成威胁。现在AML,还只是个概念。

  达索已经与泰雷兹公司和斯奈克玛公司组成了“阵风国际”企业集团,致力于开拓“阵风”Mk2的出口市场。达索的份额占60%,泰雷兹和斯奈克玛分别占20%的份额。“阵风”Mk2将换装大推力斯奈克玛M88-3发动机,推力增加20%以上,;改进对地攻击软件,安装AESA RBE2雷达,具备保形油箱。  

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  自从2001年开始服役以来,“阵风”已经成为法国空军和法国海军航空兵最先进的主力战斗机,能挂载各种武器执行制空、拦截、侦察和核打击任务,已经在阿富汗、利比亚、马里和伊拉克上空经受了实战的考验。



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