雙座疣豬——N/AW A-10

根據大多數A-10攻擊機飛行員的說法,在執行戰鬥任務時,倘若有泥土之類的汙物打到座艙蓋風擋上並飛散開來,就說明你飛得太低了。下面所要講述的,是一個關於近距空中支援和一家飛機制造商徒勞的努力的故事——在一款攻擊機的批量生產快要結束的時候,這家飛機制造商試圖為該機型注入新的生命。儘管這一獨特的嘗試最終以失敗而告終,但一場在風沙中進行的低空戰爭向美國空軍表明,費爾柴爾德•共和公司研製的A-10“雷電Ⅱ”攻擊機還將繼續服役下去。

背景概述

  自從1975年進入美國空軍的裝備序列以來,單座型A-10攻擊機便一直是棵“常青樹”。不過,許多航空愛好者也許並不知道,事實上還製造過一架雙座A-10原型機,該機是專為在夜間和不良氣象條件(nighttime and adverse weather,縮寫為N/AW)下飛行而設計的。此外,圍繞著是否要生產一種雙座型A-10飛機用作教練機,也發生過一系列思考。

雙座疣豬——N/AW A-10


單座型A-10攻擊機

  單座型A-10“疣豬”攻擊機是作為一款晝間作戰飛機而設計的,該機在很大程度上需要依賴飛行員目視發現地面上的目標。儘管如此,在這款機型還在研發之中的20世紀70年代初期,其主要用來反擊華約集團在歐洲大陸上的威脅。據悉,部署在歐洲鐵幕一側的部隊將他們約40%的訓練時間都投入到了夜航飛行之中。A-10只有在使用照明彈的情況下才能在夜間作戰,但這一點實際上會被夜間人眼目視能力的急劇下降而抵消。因此,面對這種需求,有人便開始評估是否需要研製一型能全天候、全時段飛行的A-10飛機。

  從項目伊始,費爾柴爾德•共和公司就希望能應美國空軍的要求研發一款A-10攻擊機的“升級版”。這一希望基於空軍方面於1972年提出的關於A-10武器系統的說明書,裡面寫道:“該機型在設計上應當考慮到未來發展雙座教練型(具備作戰能力)、在夜間/不良氣象條件(N/AW)下發動攻擊的情況。”這一努力原本應當在1978年結出碩果:當時,國防部最終決定投入資金研發一款在夜間/不良氣象條件下作戰的A-10攻擊機,新型號被稱為“A-10N/AW”。

雙座疣豬——N/AW A-10


儘管對前機身進行了結構上的調整,但雙座型A-10攻擊機的武器使用能力未發生變化,如機翼下的武器掛點未改變;最重要的是,機鼻內的30毫米口徑航炮也未受影響

  N/AW型A-10攻擊機的研發工作是由國防部和費爾柴爾德•共和公司聯合資助的,其中國防部出資500萬美元,費爾柴爾德•共和公司出資200萬美元。作為該研發工作的一部分,費爾柴爾德•共和公司從美國空軍那裡借來了第一架用於作戰試驗與評估(OT&E)的“雷電Ⅱ”(序列號為73-1664),旨在將其改裝為一架拉長版的N/AW雙座型號。由於費爾柴爾德•共和公司能夠在原始設計的基礎上進行擴大,因此在這架借來的飛機上開展重新設計的工作量不會多到哪裡去。

雙座疣豬——N/AW A-10


試飛中的A-10N/AW評估樣機

結構調整

  對雙座型A-10的“再設計”始於1978年4月,地點位於共和飛機公司下屬的法明代爾(Farmingdale)工廠。該工作只花費了13個多月的時間就完成了。與常規型A-10攻擊機相比,N/AW型的A-10增重2000磅(約908千克),主要是因為後者增加了武器系統軍官(WSO)的座艙。額外增加的這個座艙含有與前座艙完全重複的全套設備(僅平視顯示器除外),飛行控制設備也完全複製了一遍,額外加上了第二根操縱桿、方向舵腳蹬和油門總成。為了容納第二個座艙,一些原有的結構被迫移動到了座艙後部;對位於彈鼓上方已有的隔板進行了些許加強,以作為後座艙的底板。“躺”在鈦合金澡盆式的座艙裝甲盒中時,由於採用了多層三明治式的複合結構,因此能為後座機組成員提供較好的保護。對飛機的尾翼部分也進行了修改,垂直翼面加長了20英寸(約50.8釐米),以便在空氣動力學上適應前機身的改變。儘管如此,費爾柴爾德•共和公司的工程師們在試飛中發現,垂直翼面增長的這20英寸有點“過剩”,因此最終尾翼的垂直翼面僅加長了6英寸(約15.24釐米)。

雙座疣豬——N/AW A-10


對雙座型“疣豬”尾翼垂直翼面的修改如上圖所示:之前單座型(左)的翼尖被移除,改成了面積加大的新翼尖(右)。用於評估的那架飛機最初將垂直翼面延長了20英寸,即在原先飛機方向舵的頂端增加了一段翼梁。不過,費爾柴爾德•共和公司的工程師們認為這遠遠超過了需要,於是最終只將垂直翼面延長了6英寸

  與之前的單座型設計相比,雙座型的座艙蓋發生了顯著的改變。原先單座型A-10的座艙蓋採用的是單片掀蓋式設計,從前端向上開啟;雙座型的兩個獨立座艙蓋是向一側打開的。儘管前座飛行員仍然可以使用從飛機一側拉出的整體式登機梯登機,但武器系統軍官卻只能使用地面上的移動式登機梯爬進後座艙。

  這架評估樣機上還被塞進了一大堆嶄新的航空電子設備,如由德州儀器公司研製的前視紅外雷達(FLIR),該設備擴大了“疣豬”的搜索跟蹤功能。前視紅外雷達能在平視顯示器上呈現出地形的實際圖像,並可用於30毫米口徑航炮的目標識別。慣性導航系統也進行了升級,在WX-50多模式雷達上又增加了第二套地形迴避控制裝置。由此,WX-50雷達將具備目標識別、地圖繪製、地形跟蹤和定位來自地對空導彈陣地或雷達導引高炮的無線電信號等工作模式。

  這架評估樣機上還安裝了利頓(Litton)公司研製的新型慣性導航系統,新系統包含兩套由霍尼韋爾(Honeywell)公司研製的雷達高度計,安裝在水平尾翼上,不論飛機的姿態如何,該裝置均能連續不斷地給出飛機相對於地面的高度。對這架評估樣機來說,一些上述附加設備的傳感器被安置在吊艙中,這些吊艙有的懸掛在機腹中線下,有的懸掛在現有的機翼掛架上。前視紅外雷達和激光測距儀被放置在一個額外的吊艙中,該吊艙安裝在機身中央的武器掛架上;而地形跟蹤雷達也被放置在一個額外的吊艙中,該吊艙位於4號機翼掛架下,緊挨著左側的主起落架。

雙座疣豬——N/AW A-10


A-10N/AW評估樣機,機翼和機身下掛載的即為前視紅外雷達和地形跟蹤雷達的吊艙

預期中機組成員的工作分配

  人們不難想象到,對兩名機組成員來說,他們將有截然不同的職責和任務,無論是駕機飛行還是攻擊地面目標。這種職責上的“互相遷就”並不像類似的、用在其他雙座型戰鬥機(如F-14)上的飛行員/武器系統軍官顯示界面。典型情況下,在低空飛行時,由飛行員駕駛飛機並負責規避地面上的障礙物,這一點可以通過使用座艙內的顯示設備和與地面保持“目視接觸”來做到。相反,坐在後座的武器系統軍官則使用慣性導航系統和雷達的對地測繪功能來對飛機進行導航,他還需要時刻盯著雷達鎖定和告警系統的顯示器。

雙座疣豬——N/AW A-10


在愛德華茲空軍基地內費爾柴爾德•共和公司的機庫中,這架雙座型A-10正等著接受最後的調試,可見其發動機進氣口擋板上繪有“貓頭鷹眼”樣的圖案。後來,“疣豬”還在機鼻上繪有打傘的貓頭鷹圖案,這可能是A-10攻擊機最早期的“機鼻藝術”之一。直到海灣戰爭期間,在機鼻上繪製各種圖案才成為A-10攻擊機部隊的標準做法

  在攻擊地面目標時,飛行員和武器系統軍官也有一系列操作程序需要遵循。此時,慣性導航系統將最新的情報呈現給武器系統軍官,在對地面目標開火之前,武器系統軍官會將關鍵的信息傳遞給飛行員。武器系統軍官還需要啟動前視紅外雷達的激光器,以幫助飛行員將目標挑選出來並進行跟蹤。

  在用航炮射擊目標時,飛行員對航炮執行開火操作,同時武器系統軍官需要選定另一個用於攻擊的目標,並將其位置輸入到慣性導航系統之中。武器系統軍官負責標出一條撤離航線,在第一個目標被擊中後,飛行員將沿著這條航線撤離;然後飛行員將從慣性導航系統獲得下一次攻擊的指令。如果初次攻擊是先發射“小牛”導彈,然後再使用航炮或其他武器攻擊,也是遵循類似的流程。發射干擾箔條/熱焰彈和操縱其他電子對抗設備的工作也是由武器系統軍官負責的。

雙座疣豬——N/AW A-10


這張不常見的照片清楚地展現出了N/AW評估樣機的輪廓,可以看出在改裝了拉長的駕駛艙和增高的垂直安定面後的新機體結構的外觀

試飛項目

  首架樣機在法明代爾工廠內組裝完畢後,便用貨機運至愛德華茲空軍基地用於飛行測試。A-10N/AW評估樣機於1979年5月4日進行了首飛,首飛專門開展了由費爾柴爾德•共和公司的試飛員進行的對前後兩個駕駛艙的控制操縱裝置的適航性檢查。同樣,對諸如飛行高度(過低)告警傳感器一類的新設備也進行了徹底的檢測,而且是在不同地形地貌以及地面上有不同結構的建築物的條件下開展的。首飛完成後,對飛機低空飛行性能、目標捕獲能力和航炮攻擊能力的戰術評估也相繼展開。這架評估樣機最初五個月的試飛是在愛德華茲空軍基地進行的,其總共進行了65次飛行,飛行時間共計120小時。之後,該機於1979年10月被正式移交給美國空軍。

  在愛德華茲空軍基地試飛期間,一大問題就是完全缺少任何真實的惡劣天氣。夜間飛行是很容易模擬的,但對愛德華茲空軍基地所在的地理區域而言,諸如雨、霧等惡劣氣象條件並不是太常見。儘管如此,飛往附近的穆古角海軍航空站(位於太平洋岸邊)就能完美地解決這個問題。

  對航炮射擊的測試始於1979年5月23日,是在該機當天開展首次模擬晝間目視攻擊時進行的。測試時,平視顯示器被遮蓋了起來,座艙也覆蓋了遮蔽物,以降低視覺能見度。在這種情況下,試飛員使用前視紅外雷達進行了航炮攻擊測試。這種“兩步式”的過程還將重複四次,最終結果是達到不良目視能見度下對目標的攻擊精度與正常目視能見度下的精度類似。在飛行員適應了這種形式的飛行後,夜間飛行於5月29日開始。

  在樣機由費爾柴爾德公司進行評估期間,一些達官貴人和官僚政客在拜訪愛德華茲空軍基地期間對A-10N/AW表現出了極大的關注。1979年夏,參議員巴里•戈德華特(Barry Goldwater,他是位美國空軍後備役部隊的將軍和飛行員)還坐在後座裡上天飛了一圈。評估樣機的最大起飛重量增加了2000磅(約908千克,包含燃油)意味著新的“疣豬”在起飛滑行時需要在跑道上多跑約300英尺(約91.44米)。著陸時,滑跑距離也需要增加約80英尺(約24.4米),同時飛機的最大飛行速度也下降了3節(約5.56千米/小時)。

雙座疣豬——N/AW A-10

雙座疣豬——N/AW A-10


在愛德華茲空軍基地降落後,這架A-10N/AW評估樣機在滑行的同時正張開其開裂式副翼,作為減速板使用。據估計,由於進行了額外的結構修改並增加了重量,因此這架評估樣機在降落滑跑時需要多在跑道上滑行80英尺(約24.4米)

  由美國空軍試飛員對A-10N/AW評估樣機進行的飛行測試於1979年10月23日開始,正式的飛行項目被稱為“空軍初步飛行評估”(AFPE),該項目於1979年12月4日結束,共進行了超過28次飛行,總飛行時間49小時。也就是說,除去其早期作為單座型作戰試驗與評估(OT&E)飛機的經歷外,這架飛機在其作為雙座機的生涯中總共只飛了約170個小時。在這當中,約三分之一的任務是在美國空軍評估期間於夜間進行的。這架飛機在1979年便基本上退役了,並一直留在基地。

  初步的評估結果是令人鼓舞的,因為這架評估樣機的各系統表現得非常可靠。機翼和尾翼部分的基本結構不需要修改以適應增加的重量和長度,唯一的例外是增加了垂尾的高度。飛行員們對新設備(如前視紅外雷達)的操作性能的評價很好。

雙座疣豬——N/AW A-10


被停機坪一側的泛光燈照亮後,在地勤人員的幫助下,這架評估樣機正準備執行一次夜航任務,照片攝於愛德華茲空軍基地

  據估計,在將一架A-10攻擊機改裝成雙座型N/AW飛機的花費方面,基本機體結構方面的工作開銷為50萬美元,此外還要花100萬美元用於購買實現N/AW功能的設備。儘管如此,隨著項目的推進,美國空軍看上去對擁有一款單座型A-10N/AW飛機表現出了越來越大的興趣。的確,有一項提議就是加掛“藍丁”(LANTIRN,即“低空導航和目標指示紅外系統”的英文縮寫)吊艙,對美國空軍來說,這是個看上去更有吸引力的提議。不過,在接下來的五年裡,“藍丁”吊艙還將經歷多次設計迭代,其命名也進行了多次修改,直到1984年“疣豬”停產時,這種先進的系統也未能安裝到A-10攻擊機上。

A-10B教練型的研製設想

  在A-10攻擊機停產之前,關於研製一款雙座教練型“疣豬”的可能性曾展開過激烈的討論。美國空軍要求對雙座教練型A-10攻擊機展開折衷研究(trade study,在航空航天工程中意為對不同屬性並相互矛盾的各種因素進行分析和權衡,以求能合理地兼顧各種因素)。與那架N/AW評估樣機不同,這種雙座教練型“疣豬”的後座僅僅是出於訓練目的而增設的,並不會安裝用於夜間飛行的先進電子設備。這種計劃中的雙座教練型被命名為A-10B,在此需要指出的是,很多書和文章中常常把A-10B和那架N/AW評估樣機混為一談,實際上這二者並不是一回事。美國空軍決定,在最初下達的713架單座型A-10攻擊機的訂單之外,再額外增加20架A-10B教練型的訂單,同時保留將現有A-10A型改裝為教練型的選擇權。

雙座疣豬——N/AW A-10


在測試期間,這架雙座型A-10 N/AW評估樣機(僅有前座飛行員)正在愛德華茲空軍基地周圍的沙漠地區上空飛行,時間是1979年

  不過,1983年,美國國會對這一提案進行了審議,A-10B在參議院受到了極大的反對,空軍方面下達的20架的訂單也被砍掉了。空軍軍官們和一些國會議員(比如曾坐在N/AW評估樣機後座上天飛了一圈的參議員巴里•戈德華特)都覺得,駕駛“疣豬”飛行已經足夠簡單了,目前的訓練模式,即受訓學員在“疣豬”上放單飛,教官在另一架飛機上指導的做法已經是綽綽有餘的了。這些人最終徹底打消了費爾柴爾德•共和公司各種將A-10攻擊機項目進一步擴大發展的念頭。而且,對費爾柴爾德•共和公司來說,這一切是在一個很糟糕的時間節點上發生的:當時,費爾柴爾德•共和公司正嘗試著在商業航空領域闖出一片天地,他們打算作為合作者參與到瑞典薩博公司的SF-340型通勤飛機的研製工作中去。除此之外,費爾柴爾德•共和公司還在同期開展的新式T-46A教練機項目上面臨著一系列問題。隨著A-10攻擊機生產工作的徹底結束以及T-46A項目的取消,費爾柴爾德•共和公司最終在1987年10月被迫關門。

雙座疣豬——N/AW A-10


薩博-費爾柴爾德SF-340

“沙漠風暴行動”改變了一切

  現在,對美國空軍來說,A-10攻擊機成了一個沒有“孃家公司”的“孤兒”,只能以“繼子”的身份繼續存在。事實上,在費爾柴爾德•共和公司倒閉之後,不少人曾討論過將A-10攻擊機移交給陸軍,但這些討論沒有得出任何結果。1989年,美國空軍已經準備把“疣豬”機隊扔進垃圾堆了,因為他們指望著讓F-16戰鬥機接管對地支援任務,理由是此時F-16戰鬥機已經能夠執行夜間任務了。這樣一來,由於空軍方面內心已經作出了這樣的決定,因此對現有的A-10飛機未開展任何讓其具備夜航能力的升級計劃。然而,1991年海灣戰爭的爆發以及隨後發起的“沙漠風暴行動”讓A-10攻擊機獲得了新生,並給“疣豬”帶來了一系列後續升級。

  “沙漠風暴行動”期間,除了許多其他的任務外,A-10攻擊機還執行了夜航任務。這類任務落到了來自南卡羅來納州默特爾比奇(Myrtle Beach)空軍基地的第355戰術戰鬥機中隊的飛行員們的肩上。第355戰術戰鬥機中隊的飛行員們當時已經接裝了一些被稱為是“夜間疣豬”的A-10攻擊機,他們能夠在夜間條件下,無須藉助照明設備的幫助就發現目標——他們採用了這樣一種巧妙的方法:讓兩架A-10攻擊機同時升空,其中一架在飛行的同時,利用其掛載的“小牛”導彈的紅外導引頭感知潛在目標(如埋在沙子裡的坦克)的熱圖像;而另一架A-10則全副武裝,負責摧毀發現的目標。這種聰明的“土辦法”表明了A-10攻擊機在夜間的作戰效能,並在戰爭期間產生了巨大的影響。

雙座疣豬——N/AW A-10


A-10N/AW評估樣機首飛前的照片

  A-10攻擊機在“沙漠風暴行動”中大獲全勝之後,美國空軍和國會都對近距空中支援任務有了進一步的認識。再也沒有什麼關於“對地攻擊型F-16”的討論了(這種“對地攻擊型F-16”一開始甚至被賦予了A-16的代號),因為“沙漠風暴行動”暴露出了F-16戰機在執行近距空中支援任務時的眾多缺陷。有關方面決定,在短期內繼續讓雖然飛行速度較慢,但已充分體現了自身價值的A-10攻擊機服役。

  倘若“疣豬”準備繼續留在現役中,那它們就需要接受一系列大規模升級,以便讓這款單座型飛機能夠執行原本應由那架N/AW評估樣機執行的諸多任務。1990年,A-10機隊進行了改裝,以整合進“低空安全性與目標瞄準提升”(LASTE)系統。該系統提供了一系列由計算機輔助的能力,如“地面防撞系統”(GCAS)可以在飛機即將撞地時發出警告;“增強高度控制”(EAC)功能可以讓飛機在航炮開火時保持穩定;“低空自動飛行系統”(LAAS)增強了飛機在低空的飛行性能;此外,還包含有一套可增強目標瞄準能力的計算機化武器投放系統。

  這一升級的結果在之後於1991年10月舉辦的“硝煙”(Gunsmoke,譯者注:這是美國空軍戰術飛行聯隊舉行的射擊比賽,始於1949年,每兩年舉行一次,地點在內華達州的內利斯空軍基地,比賽項目有對地射擊、投彈、地勤裝彈速度等,歷時14天,以中隊為單位統計比賽結果,優勝者將獲得在機身上塗飾牛仔圖案的殊榮)比賽中得到了充分的展現:A-10攻擊機在投彈項目中斬獲了單機表現的最高榮譽。要知道,1989年之前,在歷次“硝煙”射擊比賽中,A-10攻擊機幾乎從未排進前十名。1999年,“疣豬”又一次接受了升級,這次加裝了嵌入式全球定位/慣性導航系統(EGI)。為了適應這一改進,“疣豬”還更換了安裝有獨立軟件的控制顯示單元(CDU)。之後,A-10機隊還升級了夜視成像系統(NVIS),飛行員可以使用夜視鏡和升級後的成像設備進行觀測。可以說,現在的單座型A-10攻擊機已經徹底變身成為一架高效的“夜間和不良氣象條件下作戰”的飛機了!

總結

  美國空軍對N/AW評估樣機展開試飛的主要目的是想看看,在只有一位飛行員的情況下能否操縱新增加的設備。軍方的觀點是,這最終會導致將升級改進的設備集成到一個先進的單座型設計方案上,這種單座型設計方案可用來對現有的A-10機隊進行改裝。儘管如此,費爾柴爾德•共和公司還是認為,新增的N/AW功能是兩個人的工作,但這一觀點與戰鬥機飛行員的態度是相矛盾的,後者偏愛沒有“後座駕駛員”的單座型飛機。

雙座疣豬——N/AW A-10


雙座型A-10評估樣機正在接受夜間測試

  那架雙座型A-10評估樣機完成了自己的使命,它向人們提供了有關增加飛行員工作負荷的信息。由此軍方確定,隨著對A-10機載設備的不斷升級,進行夜航飛行的額外任務負荷可以由一名飛行員成功地應對。與飛行速度更快的雙座型飛機(如F-14)相比,A-10的飛行速度較慢,這樣一來,飛行員在處理地面上的威脅和目標時會有更多的反應時間。新增的一些必要機載設備現在可以讓單座型A-10輕鬆地應對諸如夜間戰場任務和惡劣氣象條件下的作戰行動等挑戰。

  還有一點就是,那架雙座型的A-10基本上就是一架沒有官方賦予的生產型代號的原型機,不過在其生涯的最後階段,該機被稱為YA-10B。1983年,美國空軍完成了對這架評估樣機的測試,並將其發動機、彈射座椅和航電設備拆除,剩下的機體被安置在愛德華茲空軍基地的倉庫內,之後在基地博物館進行永久展覽。最終,該機還將迎來一位“夥伴”,即費爾柴爾德•共和公司研製的T-46A教練機原型機中的一架,這架T-46A原型機在研發項目於1987年下馬之後也一直停放在愛德華茲空軍基地。

雙座疣豬——N/AW A-10


今天,那架雙座型A-10攻擊機評估樣機存放在愛德華茲空軍基地南區博物館的停機坪上。從上面這張照片中可以清楚地看到,這架飛機被拆除了發動機、彈射座椅和空中加油口蓋等零部件

作者 肯•紐貝克

出處 空中力量 2006年1月刊

翻譯 李昭輝

轉自 空軍之翼


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