狮式战斗机的绪论
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发布时间：2022-04-24 23:57
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时间：2023-10-15 17:37
五、六十年代，以色列空军依赖法国提供的战斗机。然而，六日战争（1967年6月5~10日）后，法国拒绝交付以色列已付款的50架幻影5，因此，以色列决心发展自己的战斗机。以色列航空工业公司在幻影5型的基础上发展了幼狮多用途战斗机，并生产了212架。此后，以色列发展了Lavi（狮）准备替换以色列幼狮战斗机 。 以色列从1948年接收第一种战斗机以来，陆续装备英国、法国和美国研制的作战飞机。上世纪五六十年代，以色列空军依赖法国提供的战斗机，如以色列的第一种2倍音速战斗机“幻影”IIIC。然而，1967年6月5～10日的“六日战争”后，法国拒绝交付以色列已付款购买的50架“幻影”5战斗机，从而迫使以色列决心发展自己的战斗机。1971年，以色列研制的多用途战斗机“幼狮”（Kfir）样机完成试飞计划。该机为仿制“幻影”5，并在其基础上大幅改进，装美国的J79发动机，前置鸭翼，性能比“幻影”5有很大提高。该机大量装备以色列空军。“幼狮”的样机刚完成试飞计划，以色列飞机工业公司就开始考虑发展其后继机型，以适应新技术的发展。“狮”是为满足以色列空军的要求而专门设计的，用以取代以色列空军的A-4攻击机、“幼狮”和F-4战斗机。该机具有机动性好，能高速突防，一次通过轰炸准确度高等特点。此外，由于采用作战损伤容限设计，飞机有较高的战场生存能力 。
最初的基本方案确定新飞机是一种以空战为主的小尺寸、低成本轻型战斗机。由于以色列是小国，又刚仿制出“幼狮”，基本设计思想依然围绕着改进“幼狮”而展开，确定了立足于用涡升力获取最大升力，提出了类似于“幼狮”的固定前翼近距耦合鸭式布局。但进一步的工作因第二次中东战争而中断。1974年，中断的布局设想具体化，基本设计原则是采用已经验证的“幼狮”的气动力布局并确定选用美国当时正为F-15和F-16研制的F100发动机。但是最终方案交空军审定时，空军认为其性能低于F-16而予以否决，并表示将直接采购F-16。
为提高性能，设计人员考虑将原有的单发方案改为双发，并初步选择英国罗罗公司的RB-199或美国通用电气公司的GE-404。另外就是完全改变飞机外形和气动布局，彻底摆脱“幼狮”。为寻求新气动布局，进行了不同机翼与进气道布局的选型。因选用的发动机都为涡扇型，对进气道诱发的气流畸变十分敏感，因而大迎角气流畸变特性是进气道形式选择的重点。设计人员按皮托型、二元型和有可动锥的轴对称型进气道形式分别设计了不同的全机布局进行风洞试验，以评估各方案的流场畸变特性。进气道尽可能放在低位置，以减少大迎角时机翼诱发的上洗流的影响。试验中还进行了各种机翼、前翼和垂尾匹配的鉴定。经过全面评估，设计人员确信这种双发布局的性能可以超过F-16。但飞机的尺寸必须加大。可是到了1979年秋，因为预算上的原因，这种意见又被否决。
LO-33方案确定基本构型 设计人员*再次转向小尺寸的单发布局。根据前3个阶段的经验，最终确定的飞机基本构型为三角形机翼带近距藕合全动前翼，腹部进气。选用美国通用公司F404一级的发动机作为动力，再结合先进的飞行控制、航空电子和结构技术来弥补小尺寸的缺点。LO-33方案得到了赏识，国防部于1979年末向*提出以这个小尺寸方案为基础，自行研制战斗机以替代采购F-16。两个月后，*批准了这个方案，并责成国防部、空军和以色列飞机工业公司组成联合工作组进行具体设计，空军很快地提出了使用要求和设计指标，并将新机定名为“狮”（Lavi）。至此，该计划才正式纳入轨道。以色列于1979年正式宣布“狮”战斗机方案；1981年4月选定普拉特·惠特尼公司的PW1120发动机为“狮”的动力装置，1982年2月与普拉特·惠特尼公司签定合作生产合同；1983年6月，以色列与格鲁门航宇公司签定为“狮”研制复合材料机翼和垂直安定面的合同；1986年7月21日，第一架“狮”原型机装配完毕，1986年12月31日首次试飞。
1979年以色列飞机工业公司提出“狮”战斗机方案时确定，“狮”是小型、低成本、综合性飞机，在以色列空军的高低搭配中充当低档飞机，其研制费为5.7亿美元，且大部分资金需要靠美*援。随着研制工作的展开，以色列军方对“狮”提出了更高的要求，研制标准不断提高，实际上“狮”已发展成为一种对美国战斗机外销市场构成威胁的先进战斗机，加之以色列对新技术的研究成本估计不足，故而导至研制费用不断上涨，按1987年估计已达20多亿美元，与此同时，“狮”的单价也从1979年的600～700万美元上升到1987年2000万美元左右。研制费用和飞机单价的上涨使以色列内部和美以之间在该计划上的分歧不断加剧。在美国的压力下，以色列内阁终于在1987年8月30日决定停止“狮”的研制。但以色列工业公司仍坚持生产第3架原型机用作发展先进战斗机机载设备的技术验证机。
以色列空军提出新飞机作战性能不能低于F-16，要有单座和双座两种型别，后者为教练型。外挂和空地作战半径应不低于F-4。除配备空空、空地雷达，还应装载综合电子设备和具备低可探测性、高机动性、高速突防性等高战场生存能力。不难看出，以色列空军有意将“狮”塑造成先进的多用途战斗机，以代替以色列空军的麦道A-“天鹰”，麦道F-4“鬼怪”II和“幼狮”等机型。但以上要求从技术角度看是极为苛刻的。用一种尺寸不大于F-16的轻型战斗机，担负起类似F-4这类典型双发远程攻击机的空地任务，谈何容易。为此，设计人员排出的设计优先程序为：空地任务，先进布局，单双座的最大通用性。并以LO-33为基础，确定了以下设计思想。
其一，三角机翼加近距祸合前翼——这样，可充分利用“幼狮”的经验，只是将“幼狮”的固定前翼改成了全动式。其二，腹部进气——这是借鉴了F-16的设计和使用经验，在大迎角时流场畸变小，最适合于涡扇发动机。进气道为简单皮托型。其三，采用翼身融合体——除了能减小阻力外，还有明显的结构上的好处，结构重量轻，还可增加有效机内容积。其四，放宽静稳定度——飞机每放宽静稳定度1%，最大持续转弯率的性能就可改善1.5%，而最大瞬时转弯率和起飞升力系数可改善3%～4%。
为克服鸭式布局重心前移问题，采用了放宽静稳定度的主动控制技术。“狮”采用随控布局设计，有九个的控制面：两个前翼、两个前翼襟翼、两个内侧升降副翼、两个外侧升降副翼及一个方向舵，所有控制面均由四余度电传操纵系统控制。计划在今后的发展中，由这些控制面协调动作完成直接力与机身指向控制，使“狮”在没有俯仰的情况下进行爬升或下滑。
“狮”通过将发动机深埋，广泛采用翼身融合设计和复合材料(占飞机结构22%)以降低雷达信号特征。为能进行长时间飞行试验，在原型上安装了空中加油探头式受油器，可与以色列空军的KC-130“大力士”和波音707空中加油机配合进行空中加油，“狮”的生产型只装伸缩管受油器。
“狮”要同时满足最大的瞬时和持续机动性，最好的跨超音速加速性，以及最大军用功率下的低空突防性。这对一架小尺寸飞机确是一种严峻挑战，即要取得零升阻力、超音速波阻和跨音速机动升阻比之间最佳折衷。为此设计人员采取了一系列先进气动设计。
其一，高性能机翼。展弦比2.3，前缘后掠角54°，机翼的三元外形由50个不同剖面构成。其二，用飞行控制计算机（FCC）控制的随动布局，各操纵面可以按不同的飞行条件和外挂构形编制偏转程序，使飞机获得最佳载荷分布，能在极宽的迎角范围内都有较好的阻力极线。操纵面系统包括全动前翼，高权限机翼前缘襟翼和后缘内外升降襟副翼。其三，采用了超音速面积律设计机身。
