法國人不妥協的精品,圖說“陣風”戰鬥機

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  20世紀70年代,法國空軍和海軍開始尋求一種通用型戰鬥機,為降低成本,法國試圖加入歐洲戰鬥機計劃與其他歐洲國家共同研發,但因為對戰鬥機的要求差別過大,於是法國最後決定獨立研製。  

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  20世紀70年代中期,法國空軍在即將部署新式“幻影”2000多用途戰鬥機時就已經開始考慮下一代戰鬥機了。在未來二十年的時間裡,法國空軍的許多一線戰機要面臨過時的窘境,如達索“幻影”III和F1戰鬥機、達索“幻影”IV轟炸機、“美洲虎”攻擊機。法國空軍最後提出要求,新一代“戰術作戰飛機”(ACT)需要取代上述所有飛機。1975年,法國航空部開始研究一種用於補充幻影2000的新型戰鬥機方案,為空軍和海軍的各種任務進行了針對性優化。  

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  同樣,法國海軍航空兵也需要替換達索“軍旗”和“超軍旗”攻擊機,尤其是美國製造的F-8戰鬥機。於是也提出了“海軍作戰飛機”(ACM)需求。由於法國空軍和海軍航空兵的需求之間存在許多共同點,所以兩個軍種同意共同研製一種多用途戰鬥機來滿足各自的需求。  

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  兩份需求被併入“實驗作戰飛機”(ACX)驗證機需求,向研製新一代戰鬥機邁出了第一步。ACX的空重被規定為9噸的,可以至少掛載6枚空空導彈進行空戰,在掛載3500千克彈藥執行對地攻擊時的作戰半徑為650千米。與“陣風”的最終規格相比,這些要求相對溫和。  

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  1983年初,達索被授予ACX驗證機的全面發展合同,命名該機為“陣風”,同時斯奈克瑪開始為ACX研製新型加力渦扇發動機,編號為M88。一開始軍方訂購了兩架“陣風”驗證機,但很快就砍掉了一架。  

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  在做出研製ACX驗證機的決定前後,法國也在和其他潛在歐洲合作伙伴討論聯合研製事宜,但法國人堅持研製一種適合自己要求的戰鬥機,並讓法國公司主導研製工作。法國人不善於妥協,他們的立場註定了無法與他國合作。英國、德國、意大利和西班牙在1985年提出合作研製自己的第四代戰鬥機——歐洲戰鬥機。法國只能孤家寡人獨自研製“陣風”,甚至在主要子系統上也沒有使用外國技術。  

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  1984年3月達索開始製造“陣風”A技術驗證機,新機於1985年12月14日下線。這是一架外形流暢的單座鴨式三角飛機機,安裝兩臺F-18“大黃蜂”使用的通用電氣F404-GE-400發動機,因為此時斯奈克瑪M88還沒有準備好。1986年7月4日驗證機進行了首次飛行,首飛中速度就突破了1.3馬赫,幾天後達到了1.8馬赫。1986年9月,“陣風”首次正式公開亮相。驗證機的性能令人印象深刻,足以鼓勵法國國防部在1988年4月下達“陣風”的生產訂單。  

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  “陣風”A繼續試飛以支持研發計劃,儘管不能上艦,但該機的試飛項目中還是包括了在“克萊蒙梭”和“福煦”號航母上進行模擬著艦,看看在上艦方面是否存在任何設計瓶頸。  

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  事實證明,“陣風”A的著艦進場速度比“超級軍旗”和F-8“十字軍”還低。  

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  1990年5月,“陣風”A的左側GE F404發動機被替換為斯奈克瑪M88。(感謝Fighterman提供照片)  

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  1994年“陣風”A最終退役,“陣風”生產型原型機接手繼續試飛。“陣風”A先是被陳列在伊斯特爾的法國試飛員學校,後來被移至聖雲的達索工廠。但很快地方政府就抱怨陳列大門口的漂亮飛機造成太多起廠外道路上的交通意外,要求達索搬掉飛機,於是在2009年達索把“陣風”A捐給了法國航空航天博物館。  

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  “陣風”生產型訂單被分為三種型號:

  法國空軍的單座“陣風”C,“C”是法語單詞“戰鬥機”的首字母。

  法國空軍的雙座“陣風”B,“B”是法語單詞“雙座”的首字母。

  法國海軍航空兵的單座“陣風”M,“M”是法語單詞“海軍”的首字母。

  隨著冷戰的結束,法國調整了國防政策,“陣風”項目被一拖再拖,好在仍繼續前進。1991年5月,全身漆黑的“陣風”C01原型機進行了首次飛行。法國人原計劃要製造兩架“陣風”C原型機,但第二架“陣風”C02被判為多餘而遭取消。  

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  “陣風”M原型機仍維持兩架,編號分別是“M01”和“M02”,其中M01在1991年12月首飛,M02在1993年11月首飛。  

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  “陣風”B01雙座原型機在1993年4月首飛。  

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  由於歐洲沒有陸地彈射和攔阻設施,所以“陣風”M01在1992年夏來到美國新澤西州萊克赫斯特海軍航空工程站,進行彈射起飛和攔阻降落試驗。1993年4月M01在“福煦”號上進行了第一次真正的著艦。  

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  “陣風”C是“陣風”家族的基準型號,下面以C型為例細品一下“陣風”。  

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  生產型“陣風”基本沿襲了“陣風”A的總體佈局,只是略小一點。此外生產型還在隱身方面進行了努力以降低雷達截面積(RCS),如修改機身外形,在機身表面應用雷達吸收材料(RAM),座艙玻璃鍍金膜。事實上,達索在90年代初還發布了“陣風”D半隱身改進型,“D”是法語單詞“隱身”的首字母,以強調該機的半隱身特性。  

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  “陣風”C的複合材料使用比例也遠高於“陣風”A,不僅降低了RCS還減輕了重量。“陣風”是一種相對較小的雙發戰鬥機,空重只比單發的F-16重約1360千克,最大起飛重量卻重了4535千克。  

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  “陣風”由兩臺斯奈克瑪M88-2渦扇發動機提供動力,單臺幹推力50千牛(5100千克),加力推力75千牛(7645千克),配有全權限數字發動機控制(FADEC),進氣口是固定式。發動機由微型渦輪公司的輔助動力裝置(APU)啟動,該裝置同時還提供地面電源。M88-2在設計時注重大推力、高可靠性、搞可維護性,由於採用了模塊化結構,所以更換組件相對簡單。斯奈克瑪正在研製加大推力M88-3,加力推力提高到90千牛(9175 千克)。“陣風”安裝M88-3的話將需要更大的進氣口,不過舊飛機改裝大進氣口幾乎沒有難度。  

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  “陣風”具有三角形中單翼,座艙兩側的鴨翼安裝位置稍高。機翼前後緣有全翼展的升降副翼和前緣縫翼。“陣風”A原型機後機身兩側的減速板在生產型上被取消。  

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  “陣風”在空氣動力學上是靜不穩定的,這能增加敏捷性。該機配備了數字化線傳飛行控制系統(FBW)系統。“陣風”具有優良的短場起降能力。

  “陣風”的機鼻右側上方安裝了固定式可拆卸空中加油探管。該機採用前三點式起落架,雙輪前起落架向後收入前機身,單輪主起落架向前收入機腹。陣風在設計注重可靠性和易於外場維護。  

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  “陣風”在右側進氣道上方安裝一門30毫米GIAT 791B機炮,射速2500發/分,備彈125發。  

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  “陣風”擁有14個外掛點(M型是13個),包括兩個可掛近距“狗鬥”空空導彈的翼尖導軌(當然也能掛航展拉煙器),每側機翼下方的三個掛架,前機身兩側瞄準吊艙掛架,後機身兩側空空導彈掛架,機腹中線前後掛架,總外掛彈藥能力為9500千克。可用的空空導彈包括成熟的MBDA“魔術”紅外製導空空導彈;新型MBDA“米卡”空空導彈;以及最新的MBDA“流星”衝壓動力遠距空空導彈。  

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  “米卡”導彈的研製與“陣風”同時進行,“米卡”是英文“截擊、戰鬥和自衛導彈”的縮寫,是一種具有高機動性的中距空空導彈,有兩種版本:採用紅外引導頭的“米卡”IR,以及採用主動雷達導引頭的“米卡”EM。“米卡”IR可以在“陣風”雷達不開機的情況下攻擊距離較遠的空中目標,避免雷達信號驚擾目標。“米卡”EM能夠是一種發射後不管的導彈。在防空任務中,“陣風”可掛載多達10枚“米卡”。  

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  “陣風”在對地任務中可以掛載鐵炸彈和非制導火箭巢,當然也少不了精確制導彈藥。“陣風”可投射美製“鋪路”系列激光制導炸彈,通過泰雷茲公司的“達摩克利斯”瞄準吊艙提供激光照射。也可以發射MBDA公司的“阿帕奇”和Scalp巡航導彈,這兩種導彈的外形相同,都是四四方方的彈身,摺疊“彈簧小折刀”機翼,腹部進氣口,只是“阿帕奇”內部攜帶布撒集束彈藥,而Scalp內部安裝單一穿透戰鬥部。實際上,法國的“阿帕奇”導彈沒“陣風”啥事,由“幻影”2000來發射,不過該導彈已被列入“陣風”出口型選配彈藥。  

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  法國還為“陣風”準備了全系制導炸彈系統——模塊化空對面彈藥(AASM)。AASM是一種加裝在鐵炸彈上的模塊化組件,為鐵炸彈增加GPS/慣性制導組件或紅外成像導引頭。每種模塊化組件都包括一套用於控制方向的頭部彈翼組件,以及一套包括火箭助推器和摺疊彈翼的尾部組件。  

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  “陣風”的另一種空地武器是MBDA公司的中距空面導彈(ASMP-A),這是一種衝壓動力、2.5馬赫、火力圈外核打擊導彈。ASMP-A是“幻影”2000之前使用的ASMP火力圈外導彈的先進改型,射程加倍。MBDA也在考慮研製ASMPA的反艦改型——ANF,“陣風”現在使用“飛魚”導彈執行反艦任務。  

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  “陣風”可以掛載泰雷茲“新一代偵察”(RECO NG)數字偵察吊艙,具有晝夜光電傳感器,本地處理能力,固態記錄儀和高速數據鏈。  

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  “陣風”的機腹中線後掛架和每側機翼的兩個內側掛架是“溼”的,可以掛副油箱。所有5個溼掛架都能掛載1150升副油箱或1250升超音速副油箱。  

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  “陣風”機腹中線後掛架和最內側的兩個機翼掛架也可以掛載3個大型球形鼻2000升副油箱,這種油箱與“幻影”2000使用的型號很像,只是沒有尾翼。  

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  飛行員坐在馬丁•貝克Mk16F“零 - 零”(零速度,零高度)彈射座椅上,座椅傾斜29度以提高飛行員過載耐受力。“陣風”的座艙蓋是向右翻開的。由於安裝了機載氧氣生成系統(OBOGS),所以該機無需氧氣罐。  

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  “陣風”採用了側杆操縱方式,操縱桿在座椅右側,油門杆在座椅左側,當然都是“手不離杆”(HOTAS)設計。“陣風”座艙具有直接語音輸入(DVI)功能,讓飛行員能通過語音命令進行操作。DVI系統的詞彙量為90至300個單詞,首次識別的準確率達95%。不過初始生產的“陣風”沒有配備DVI。  

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  “陣風”採用了玻璃座艙和綜合作戰航電套件。革命性的玻璃座艙把飛行員從密密麻麻的指針儀表中解放出來,包括一個廣角衍射平顯(HUD),可用複雜的符號顯示大部分關聯信息;兩個輔助彩色平板觸摸多功能顯示器(MFD)。飛行員戴上特製絲綢襯裡皮革手套,指尖沒有接縫以方便觸摸屏幕,手套上還有一塊用於清潔屏幕的麂皮墊。此外,飛行員還配有薩基姆公司的“矛隼”頭盔瞄準具,當然初始生產型“陣風”也沒有配備該頭盔。  

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  航電套件包括:

  一套泰雷茲(前湯姆遜CSF)公司研製的“電子掃描雷達2”(RBE2)多模式雷達系統,該雷達採用了相控陣電子掃描天線,探測距離100千米,被標榜為歐洲的第一種下視下射機載多模相控陣雷達。RBE2可以跟蹤多達40個的目標,並可同時引導“米卡”EM導彈攻擊其中的8個目標,在狗鬥模式下還能自動進行敵我識別(IFF)詢問。雷達的空面模式同時支持對地和對海攻擊,此外還具有導航和自動地形跟蹤模式,在自動地形跟蹤模式中還能同時跟蹤目標,合成孔徑雷達(SAR)模式使“陣風”具有了目標定位和偵察所需的雷達成像能力。雷達可以在強幹擾環境中操作。  

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  一套泰雷茲/薩基姆公司研製的前扇區光電(OSF)光學傳感器套件。該系統安裝在機頭擋風玻璃前,左側是廣角紅外搜索和跟蹤(IRST)單元,右側是戰鬥識別單元(CIU),內有電視/激光測距儀。  

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  CIU可以跟蹤一個目標並把圖像顯示在HUD上,並且具有自動選擇目標的模式。

  一套環形激光陀螺慣性導航系統,內置GPS接收器。

  一套語音和數據通信套件,包括保密Have Quick無線電系統和Link16戰術數據鏈。  

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  泰雷茲/馬特拉BAE動力公司的“陣風自衛對抗設備”(SPECTRA)系統。SPECTRA系統包含有雷達、激光和導彈告警傳感器,以及主動干擾和四個干擾彈發射器。系統能自動識別和分類威脅,並採取必要的防禦措施。SPECTRA的組件都內置於機身,所以“陣風”無需掛載干擾吊艙,解放了武器掛架。系統的接收天線被安裝在進氣口兩側和垂尾頂部,干擾機天線安裝在鴨翼前方,座艙下方了機身兩側各有一個激光告警傳感器,第三個激光告警傳感器在垂尾頂部。向上發射的干擾彈發射器佈置在後機身兩側的翼根部位。SPECTRA系統可以記錄在任務中獲得威脅數據義工電子情報分析。最後,數據鏈能聯網多架“陣風”的SPECTRA系統,定位敵方發射器。有傳言說泰雷茲公司一直在致力於SPECTRA系統的“有效消除”技術,干擾發射機根據敵方雷達的波束髮射出反相波束,從而與飛機的回波相抵消,讓“陣風”從敵人雷達上消失。法國人對該技術一直三緘其口,也有可能只是一個設想。  

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  一套基於商業組件的模塊化數據處理單元(MDPU)任務計算機。MDPU採用模塊化設計提供冗餘和高數據吞吐量,也易於升級。計算機負責協調和控制飛機的所有航空電子設備,還運行著一個綜合飛機健康監測與維護數據系統,並對傳感器系統進行傳感器融合,為飛行員提供一個周圍世界的無縫視圖。  

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  “陣風”B是“陣風”C的雙座型,具備完全作戰能力,前後座艙的佈局在最大程度上保持一致,以提供最大的作戰靈活性。雙座型的空重增加了約350千克,內油有所減少。  

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  最初,法國空軍只是把“陣風”B作為換裝教練機而小批購買。當時法國人認為,航電的進步將能幫助“陣風”C飛行員執行所有作戰任務。但是1991年的海灣戰爭證明了打擊和偵察任務最好需要兩人機組,所以法國空軍增加了“陣風”B的購買數量。  

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  “陣風”M與“陣風”C非常相似,目視可見的不同點就是換裝了艦載型起落架,並增加了攔阻鉤。“陣風”M的起落架非常粗壯,前起落架集成了彈射掛鉤。較長的前起落架增加了“陣風”M的地面迎角以增加起飛性能。此外由於前起落架較長,M型取消了機腹中線前掛架。  

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  “陣風”C/B也安裝了跑道攔阻鉤,只是和M型相比要輕型很多。“陣風”M必須採用足夠強壯的攔阻鉤,才能承受住飛機全油門勾住甲板攔阻索時的強大沖擊力。  

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  “陣風”M加強了機身結構以承受著艦時的衝擊。該機還增加了內置電動登機梯、機載微波降落系統(使M型的著艦比之前的法國艦載機更容易)、一套可以從航母獲得位置參考信息的“Telemir”慣性導航系統。“陣風”M的空重比C型增加了500千克,為了保持與家族其他型號間的通用性,M型沒有摺疊機翼。  

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  儘管“陣風”項目的研製很順利,但在政治方面就磕磕絆絆了。冷戰的結束干擾了西方的所有新戰鬥機研製項目,無一例外地都被拖延了研製週期,削減了採購數量。1999年7月,第一架生產型“陣風”——一架海航的“陣風”M首飛,同一“陣風”M02原型機降落在了“戴高樂”號航母上。法國海航對“陣風”的需求比法國空軍更迫切,因為當時海航的艦載戰鬥機還是老掉牙的F-8,而法國空軍已經有了“幻影”2000。  

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  2001年12月,“陣風”M開始交付,2002年夏天,海航的第一個“陣風”M中隊在“戴高樂”號上形成作戰能力。與歐洲戰鬥機一樣,“陣風”也採用了分階段升級的方式:

  首批交付的“陣風”是F1標準,其具備空空作戰能力,只安裝了基本的航電套件。武器是內置機炮和“魔術”、“米卡”EM空空導彈。最初匆匆服役的幾架“陣風”M被定義為LF1標準,任務計算機是老型號而不是MDPU,也沒有安裝機炮。這些LF1飛機現在已經升級到F1標準。

  F2標準增加了打擊能力,可以投射激光制導炸彈和“阿帕奇”/Scalp巡航導彈,RBE2雷達也增加了空面和地形跟蹤飛行模式,機鼻安裝了OSF傳感器,增加了Link 16數據鏈。此外F2用“米卡”IR導彈取代了“魔術”,“陣風”還能掛載夥伴加油吊艙。

  2009年達索開始交付F3標準的“陣風”,使該機真正具備了多用途作戰能力。F3的RBE2雷達具備了計劃中的全部模式,增加了發射AASM導彈的能力,可以用ASMP-A執行核打擊任務。當然也能掛載“飛魚”和ANF導彈執行反艦任務,用RECO NG吊艙執行偵察任務。F3標準還增加了DVI其他座艙增強功能,以及“矛隼”頭盔瞄準具,並支持“羅孚”地空數據鏈系統,支持“夥伴”加油吊艙。所有F1和F2在大修時都會被升級到F3標準。  

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  隨後達索又制定了F3+標準,以改善“陣風”的多用途性能並加強該機的出口競爭力。F3+的一個重大改進是RBE2雷達有源電子掃描陣列(AESA)改進型。AESA可以被認為是一個射頻陣列,陣列由發送/接收(T/R)模塊組成,每個有模塊都有自己的發射器和接收器電路。T/R模塊在處理器的控制下一起操作,也可以通過程序操縱部分模塊來執行特定功能,如部分模塊作為雷達使用,而另一些模塊作為干擾機使用。

  2004年,泰雷茲公司被授予AESA系統的合同,同年秋天雷達樣機開始裝機試飛,2012年末第一臺生產型RBE2-AA AESA雷達交付。F3+同樣裝備了先進的具有跟蹤能力的IRST——OST-1F,以及增強型導彈告警接收機DDM-NG,還可以選裝定向紅外對抗(DIRCM)系統,比紅外干擾彈更有效。2013年末第一架F3+交付法國空軍評估。  

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  泰雷茲公司正在為“陣風”研製“下一代激光瞄準吊艙”(PDL NG),用於取代“達摩克利斯”吊艙。同時,法國空軍戰鬥機在阿富汗的作戰表明需要小型制導彈藥,如20千克滑翔制導炸彈或激光制導火箭彈。現有彈藥不僅昂貴,而且在轟炸塔利班時威力過大,特別是在城市地區,較重的彈藥可能會導致嚴重的“附帶傷害”。

  達索正在制定“陣風”F4標準,但還最終確定內容,並且也在考慮2025年之後的“陣風”中期升級計劃。

  法國海軍的60架“陣風”在2012年交付完畢。儘管海航曾計劃60架中的35架是“陣風”BM雙座型,但在2004年底為了節約開支,“陣風”BM被取消。諷刺的是,節省下的這部分錢又因為“陣風”研發週期的拖延而不得不用於升級明顯過時的機載設備上,以及用於未來陣風生產批次的研製。  

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  2000年12月,法國空軍接收了第一架“陣風”,一架“陣風”B。2006年夏“陣風”F2開始在法國空軍中隊服役,其中一些飛機參加了法國國內的快速反應警戒任務,以防範恐怖襲擊。2007年春6架“陣風”開始在阿富汗作戰,支援北約部隊清剿塔利班武裝分子。這6架飛機是F2標準,匆匆升級了激光制導炸彈掛載能力並改進了自衛能力。一開始這些飛機並不能掛載“達摩克利斯”吊艙,不得不依靠地面部隊或“幻影”2000D為其照射目標。  

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  2008年“陣風”在阿富汗開始投擲AASM炸彈,2010年“陣風”F3開始部署到阿富汗,該機可掛載“達摩克利斯”和RECO NG吊艙,能夠投射全部種類的彈藥。2011年,“陣風”參加了北約對利比亞的空隙,此時“陣風”已經配套掛載了“達摩克利斯”吊艙和AASM炸彈。

  法國空軍計劃獲得212架“陣風”,最初的計劃是60%雙座。但隨著“陣風”BM在2004年底的取消,法國空軍做出調整,決定只把雙座型用於改裝訓練和核打擊任務,雙座數量比例減少至約40%。達索公司的官員認為,F3標準的完善軟件可以幫助單座型的飛行員減輕負擔,執行復雜任務。

  達索官員正在考慮下一代改進型“陣風”,換裝具有推力矢量並加大推力的M88發動機,增強隱身性能,擴大AESA陣列以提供更大的球形覆蓋。還有一個亮點就是下一代計算系統和數據鏈,能讓雙座“陣風”B控制無人機進行偵察和打擊任務。偵察型無人機識別目標並用激光照射後,由“陣風”或武裝型無人機發起攻擊。“陣風”和無人機之間可以通過衛星鏈路通訊,“陣風”也可以從該數據鏈從其他監視平臺獲得信息。  

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  達索也在和法國航天局(CNES)合作研究“陣風”掛載的機載微型發射裝置(AML)。這是一個非常有趣的新計劃,讓“陣風”掛載航天發射助推器把小型衛星送入低地球工作軌道(LEO)。在最初的概念設想中,“陣風”在機腹中線掛載一個小型火箭,可以把一個50千克重的衛星送入低地球軌道。在最近的設想中,達索為小型火箭增加了兩個固體火箭助推器,通過支架連接並掛在主翼掛架上,這樣能把150千克的衛星送入低地球軌道。  

法國人不妥協的精品,圖說“陣風”戰鬥機

  該項目的主要潛在客戶是法國軍隊,他們一直想擁有快速反應的太空發射能力。AML稍加改裝也能作為反衛星(ASAT)導彈使用,但這種武器的使用是有爭議的,美聯早在上世紀60年代就成功試驗了反衛星武器,但從來沒有實際使用過,一旦一方開始打擊對方的衛星,那麼就一定會遭受對應的報復。反衛星戰爭不僅會消滅雙方的衛星,而且產生的碎片對充滿近地空間,對他國衛星造成威脅。現在AML,還只是個概念。

  達索已經與泰雷茲公司和斯奈克瑪公司組成了“陣風國際”企業集團,致力於開拓“陣風”Mk2的出口市場。達索的份額佔60%,泰雷茲和斯奈克瑪分別佔20%的份額。“陣風”Mk2將換裝大推力斯奈克瑪M88-3發動機,推力增加20%以上,;改進對地攻擊軟件,安裝AESA RBE2雷達,具備保形油箱。  

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  自從2001年開始服役以來,“陣風”已經成為法國空軍和法國海軍航空兵最先進的主力戰鬥機,能掛載各種武器執行制空、攔截、偵察和核打擊任務,已經在阿富汗、利比亞、馬裡和伊拉克上空經受了實戰的考驗。



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