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来自座舱的视角:“阵风”试飞体验记

以下文章来源于燃烧的岛群 ,作者群主飞龙

本文是"燃烧的岛群"第1409篇原创文章,作者:阿登的苦林

正文共约8500字,配图15幅,阅读需要17分钟,2025年5月13日首发。

快捷阅读作者文章的入口就是点击标题下方的作者"阿登的苦林专辑"!

按:2025年5月7日,印巴两国爆发武装冲突,在空战中,巴基斯坦空军使用我国研制的歼-10CE战斗机发射霹雳-15E空空导弹,击落包括"阵风"在内的数架印度战机,引起多方关注。本文编译自外文杂志,记录了原文作者试飞升级至F3标准"阵风"战斗机的经历,不排除里面可能存在对"阵风"性能夸大的描述(毕竟实战结果说明了一切),仅供读者参考。配图有改动。

图1.本文原作者亨利-皮埃尔·格罗洛(Henri-Pierre Grolleau)在B301号"阵风"战机后座拍摄的照片

随着升级至F3标准的"阵风"战斗机进入法国空军服役,我有幸获得了一个试飞该款战机的机会。我试飞的那架F3标准的"阵风"战机编号为B301,是供达索公司研究使用的两架"阵风B"型战机之一。"阵风B"型战机是"阵风"系列战斗机的首个批量生产型号,其搭载全套完整机载设备的首飞于1998年11月完成。这架B301号机最初以F1标准配置开展试飞活动,后于2001年升级至F2标准,2006年升级至F3标准。

就我们此次演示飞行而言,B301号机搭载的RBE2电扫雷达具备空对空和空对面模式,此外还配备了"前扇区光学系统"(FSO)和Link-16数据链系统。机翼下挂了两个2000升可抛式副油箱,一侧翼尖还挂了枚红外制导型"米卡IR"训练弹。两个巨大的副油箱都是半满状态,这样飞机的起飞重量为17.23吨(内外燃油总重5.98吨)。

"阵风"先进的数字化线传飞行控制系统可以让飞行员放心大胆地操作,根据战机配置,只有两种限制:重载构型(最大过载+5.5g、滚转速率150度/秒、攻角23度)和空战构型(最大过载+9.0g、滚转速率270度/秒、攻角29度)。除此之外,还有一些"软性"限制,不过这些限制在某些情况下会被飞控系统忽略。如果需要的话,例如为了避免飞机撞地,飞行员在空战构型下可以向侧杆施加更大的压力,拉出11g的过载。不过,由于在此次试飞中挂载了两个巨大的副油箱,因此我们在整个试飞过程中都将飞控设定在"重载构型"模式。

图2.这张"阵风"的迎面视图上可见机鼻后上方突起的FSO系统传感器,照片中这架飞机采用了不太常见的挂载方式:在机腹中线挂架上挂了一个2000升的可抛式副油箱

起飞前的准备

我的前座飞行员是菲利普·雷布尔(Philippe Rebourg),他是达索公司的副首席试飞员,在法国空军服役时飞的是"幻影ⅢE"。1989年,他被选中接受试飞员训练;1990年,他从美国空军试飞员学校毕业,后进入法国飞行试验中心工作。在飞行试验中心,他先后参与过"幻影-2000D"、"幻影-2000C"和"阵风"试飞项目。1995年,他被达索飞机公司招募,截至2008年他已经积累了超过7500飞行小时的经验(在"阵风"上的飞行时间超过1000小时)。

此前几天,菲利普·雷布尔就使用专门的任务规划辅助工具,为今天这次飞行做了精心准备。试飞科目的设定非常复杂,包括模拟对地攻击、高速低空地形跟踪飞行、与随机出现的目标进行模拟空战、Link-16数据链使用操作和模拟对海攻击。

朝那架停在地面上的"阵风"走过去时,其优美的线条会给来者留下深刻印象,尤其是在没什么外挂的情况下,比如今天这样。正如达索飞机公司创始人马塞尔·达索(Marcel Dassault)说的那样:"好看的飞机一定是好飞机!""阵风"也不例外。当我坐进座舱里后,第一印象是很宽敞,而且"马丁·贝克"Mk16F弹射座椅坐上去真是感觉很舒服。

图3.原文作者搭乘过的B301号"阵风",可见机身优美的线条曲线和垂尾上的"301"字样

"阵风"的人机界面专为降低飞行员的工作负担并提升态势感知能力而优化,前后座舱的显示器几乎完全相同,且都配有可戴在头盔上的夜视系统。"阵风"的前后座舱都包含一块大尺寸抬头显示器(HUD)和三块多功能显示屏,后者中,两侧各有一块触屏操作的下视显示器;中间是一块较大的高分辨率正视显示器,和飞行员头部近似处于同一高度,其准直度可达无限远,使飞行员无需重新对焦就能立即从抬头飞行转为低头查看信息和执行操作。

"阵风"的前后座舱显示器能以"同步"模式操作,向飞行员和后座人员呈现相同的信息;也可以解除同步显示,这样两名机组成员就可以同时执行不同的任务。对后座来说,一大好处是前座HUD上的影像可投射在后座的彩色液晶重复显示器上,该重复显示器安装在中间的正视显示器上方,可为后座乘员提供机头前方的良好视野。事实上,其成像质量是如此之高,以至于我有一种透过菲利普·雷布尔的座椅和脑袋直接看前座HUD的奇怪感觉。

"阵风"战机在设计上就刻意追求让操作简便易行,其发动机的启动就是这种简便操作的典型范例:你只要将两个小小的辅助油门从"关闭"挡(cut-off)推到"空"挡(idle),然后再拨动一个控制旋钮"先左后右"或"先右后左"即可,具体取决于你想先启动哪台发动机(这方面没什么"优先顺序")。完成上述操作后,辅助动力单元就会立刻启动,接着两台斯奈克玛M88-2涡扇发动机就会先后启动并开始燃烧,这一切在2分钟之内即可完成。

图4.上图为"阵风"的斯奈克玛M88-2涡扇发动机,下图为此次印巴空战中被击落的印度空军"阵风"战机的M88-2发动机残骸

今天将要进行的这次飞行是一次真正的试飞,达索公司的两名试飞工程师埃文·内德勒克(Ewen Nédélec)和菲利普·特里尔(Philippe Trilles)会从一台专用设备上监视此次飞行任务。两名试飞工程师和试飞员交流了数据,以确保测试的设备及所有系统工作正常。接着,试飞员菲利普·雷布尔在左手边的触摸屏上选择了"惯性导航系统"模式,并让我开启"同步",这一切仅用4分钟即告完成(也可在90秒内完成,不过这样导航精度会略有下降)。检查完所有机载试飞设备和遥测设备且地勤人员确认跑道已清空后,菲利普·雷布尔将油门推到"滑行"挡,飞机缓缓离开伊斯特尔(Istres)空军基地的停机坪,滑向第15号起飞等候点。

一飞冲天

飞机滑行过程中,我们开始通过Link-16数据链接收数据。HUD上出现了一个指示目标的方框,框里有一个远处的小黑点,那实际上是法国空军的一架C-135FR空中加油机,它正要完成降落在伊斯特尔空军基地的最后航程,此时距机场还有5.5海里。在伊斯特尔基地,设有一座试验性的指挥控制中心,中心里的一名工程师负责为我们挑选感兴趣的目标,所有的目标数据均通过Link-16数据链自动传送,这很好地模拟了真正的指挥控制中心在放飞截击机之前的工作流程。在实际中,战斗机飞行员在起飞之前就会得到他所需的全部信息。

当菲利普·雷布尔告诉我需要做什么之后,我马上用我大腿右侧的主座椅安全手柄让我的弹射座椅处于待命状态。在良好的可视气象条件下,我们准备在伊斯特尔基地起飞了:当时气温为23摄氏度,机场海拔高度为75英尺。"阵风"战斗机的动力非常澎湃,以至于根本无法把非加力推力开到最大,因为在这种情况下,即使把刹车片关死也无法避免飞机向前滑行,而这无疑会极大地损伤轮胎。

图5.垂直爬升的"阵风"战机

在确认自动故障检测系统完成检测后,菲利普·雷布尔松开刹车,看都不看发动机参数就猛地把油门推向前。M88-2涡扇发动机装有全权限数字式发动机控制(FADEC)系统,该系统可让机上的两台发动机在短短三秒钟之内从空挡加速到全加力状态。飞机的加速非常轻快:在HUD上,给出了飞机垂直方向加速度的数字读数(以G×的方式显示)。这一功能的显著优点是,飞行员不必再进行传统的时间/距离检查,以确保发动机状态和加速度符合要求。

尽管所有的加速指标都是保密的,但我敢说,"阵风"在挂载两吨以上载荷的情况下,其加速起来和无挂载的"幻影2000"一样快。飞机的抬前轮速度是145节,爬升到距离跑道约700英尺高度时,菲利普·雷布尔在加速的同时收起了起落架,向南飞去。爬升到1000英尺高度时,他把飞机的控制权交给我,让我把航向调整至250度,朝法拉曼(Faraman)灯塔飞去,并爬升到10000英尺高度。我利用这短暂的交接时间"感受"了一下这架飞机,我觉得这架飞机的控制系统和显示屏设计让人感觉很舒适。侧杆和巨大的油门布置的位置非常合理,巨大的座舱盖提供的视野也非常良好。正如我预想的那样,我面前的HUD重复显示器的作用不可估量,它让我可以直接"看"到飞机前方的景象。

图6.双座型"阵风B"战机座舱照片,可隐约看到后座的HUD重复显示器

对海攻击

此次试飞的主要目标之一是演示AASM(一种带有末制导的火箭助推炸弹)的使用,这是一种低成本、全天候、"发射后不管"的空对地/对海制导武器,在设计上针对高精度攻击远程软/硬目标进行了优化。AASM增程制导炸弹可安装"惯性制导+GPS导航"联合制导的组件,能以10米级的精度全天候发起攻击;也可以安装"红外成像自导引头+惯性制导+GPS导航"的联合制导组件,此时可以在昼/夜条件下以米级精度发起攻击。红外成像自导引头使用自主目标识别算法来定位目标,不需要人工干预。

为攻击远距离目标,AASM增程制导炸弹安装有螺栓连接的尾翼组件及增程组件,后者包括一台固体火箭发动机和折叠弹翼。高空投放时,AASM的射程超过50公里;低空投放时,其射程亦可达15公里。更重要的是,AASM具备大离轴角攻击能力:载机不必从目标上空飞过,就能以致命的精度发起攻击,并在不与目标直接接触的情况下保证自身安全。根据目标的性质,飞行员可以选择垂直或水平攻击目标,以获得最大毁伤效果。每架"阵风"战机最多可挂载六枚AASM炸弹。

图7.这架法国空军的"阵风"战机清楚地展示了翼下挂载情况:六枚AASM制导炸弹、两个2000升的副油箱,外加左侧翼尖的一枚"米卡IR"空空导弹

爬升到10000英尺高度后,试飞员菲利普·雷布尔让我拨动侧杆上的开关,切换到自动驾驶模式。先进的自动驾驶模式完全整合进了线传飞控系统,此时飞机仍精确地保持在选定的高度飞行。与之类似,我利用油门上的一个控制按钮迅速切换到了自动油门模式,此后飞机速度自动保持在420节。接着,菲利普·雷布尔在左手边的触摸屏上选择空对面攻击模式,创建了一次需用到六枚AASM的模拟攻击——AASM是发起防区外攻击的首选武器。

也多亏有了这套先进且对使用者友好的任务准备系统,机载武器的发射模块才得以在起飞前就装定。菲利普·雷布尔决定,选择垂直攻顶模式,这也是AASM在其射程内最具毁伤威力的攻击模式。他切换到空对面攻击模式,让飞机做好进入攻击的准备,同时机上的大功率电视摄像头(整合在FSO系统中)立刻获取了我们的投弹点:位于栈桥终点的一座小小的灯塔。虽然战机安装有精度极高的GPS系统,但在GPS遭严重干扰的情况下,FSO系统可以让飞行员精确地定位炸弹的六个DMPI(期望的平均撞击点),这也是为什么FSO系统在防区外距离上检查投弹点是否准确标定时非常有用的原因。

我们继续飞了约30海里,然后转弯朝DMPI——毗邻一座炼油厂的六个巨大储油罐飞去,这里属于法国最大的海港福斯港。菲利普·雷布尔切换到攻击模式,FSO系统的电视传感器立刻锁定目标。由于在此次演示飞行中,B301号机未安装绰号"频谱"(Spectra)的电子战自卫系统,所以菲利普·雷布尔选择用右手边的下视显示器显示FSO系统获取的图像。尽管此时我们离目标空域还相当远,地面上的目标也部分笼罩在薄雾和工业烟尘中,但那六个巨大的储油罐均被清楚地识别了出来。菲利普·雷布尔迅速驾机朝其中一个储油罐飞去,我们可以轻松地看清从炼油厂通往储油罐的全部连接管道。目标数量和距离迅速由对人眼安全的激光测距仪测定并展示在FSO系统显示界面底部,并确认我们锁定的就是选定的目标之一。

图8.在另外一次任务中,某架"阵风"机载RBE2雷达生成的福斯港设施高分辨率图像,可以清楚地看到本文中描述的模拟攻击的六个巨大的储油罐

在以420节的高速飞行时,人们会感觉事情发生得很快。我们很快就进入开火距离,菲利普·雷布尔让我按下开火按钮。在此需要指出的是,达索公司的B301和B302这两架研究用机是唯一可从后座开火的"阵风",因为法国空军没有为自己装备的双座型"阵风B"战斗机选择这一配置。此次模拟攻击在水平飞行的状态下进行,六枚模拟的AASM制导炸弹以很快的顺序被"释放"。一个接着一个,六枚炸弹的符号在HUD上消失了,同时在中央的正视显示器的六个DMPI上,每个上面都出现了一个叉号。

我们在模拟攻击海上目标期间,机载雷达(以及Link-16数据链)一直在不断监视空域,以便让飞行员能够不断探测到任何试图拦截我们的战斗机并与之交战。

自动地形跟踪飞行

完成攻击后,我们左转调整至330航向,朝第13号航路点飞去,并将飞行高度下降至500英尺。就自动地形跟踪飞行而言,F3标准的"阵风"战斗机可凭借高精度3D数字化地图数据库(内含地形高度数据)和/或RBE2无源相控阵雷达精心规划一条安全的航路。这两大系统都有其优点和不足:数字化地图数据库针对自主的、完全被动式的地形跟踪飞行而优化设计,但其精度严重依赖预先存储的数据;RBE2雷达在探测诸如风车或通信铁塔一类的人工障碍物方面较为理想,但其发出的电波无疑会暴露飞机的存在。

图9.正在海面上进行超低空飞行训练的法国海军"阵风M"战斗机

"阵风"战斗机在执行自动地形跟踪飞行任务时,有四种模式可供选择,具体取决于实际情况:仅依赖数字化地图的地形跟踪飞行、仅依赖雷达的地形跟踪飞行、数字化地图地形跟踪结合备份雷达监视、雷达地形跟踪结合数字化地图备份监视。飞行员可在三种飞行模式中进行选择,分别是"软""中""硬",具体取决于威胁程度的高低。进行地形跟踪飞行时,"阵风"战机能以马赫数0.9在距地面200英尺高度飞行,在海面上飞行高度可进一步下降至100英尺。

期望的飞行高度在起飞前已被选定,在法国的这一地区是500英尺,飞机能自动固定在预定飞行高度:试飞员菲利普·雷布尔在飞行期间甚至举起双手,以证明飞机在500英尺高度平飞时没有进行任何人工干预,这一点着实令人印象深刻!

在此期间,菲利普·雷布尔注意到RBE2雷达跟踪到六个飞行器,其中三个在普罗旺斯萨隆空军基地的起落航线上,它们可能是"巨嘴鸟"式教练机,正在进入大角度转弯。RBE2雷达较远的探测距离和多目标探测能力使飞行员能够在"边扫描边跟踪"模式下同时跟踪多达40个目标,不论其是何种类型的目标,也不论它们的飞行高度如何。

"阵风"战斗机的精确导航系统和自动油门大大方便了飞行员对时间的掌控。由于我们在抵达第13号航路点时略有延迟,故飞机自动从400节加速至410节。不要怀疑,这架飞机就是为了降低乘员的负担而设计的。

图10."阵风M02"号机的油门杆(左)和驾驶杆(右)

即便此时我们正在很低的高度飞行,依旧能不断获得机场指挥控制中心通过Link-16数据链发送的目标信息。就在阿维尼翁以西,一架飞机的航迹(由Link-16数据链传送来)突然出现在我们右侧的下视显示器上,"阵风"的武器系统也自动提示与之交战。利用油门上的一个控制按钮,菲利普·雷布尔只需接受与之交战的提示,然后那枚红外制导的"米卡IR"导弹(训练弹)就会做好发射准备,整个过程就是这么友好、迅速和简单。FSO系统获取的图像表明,那是架索卡达(Socata)公司研制的TB10轻型飞机,可能服役于法国空军普罗旺斯萨隆空军基地,用于领航员的基础训练。

飞行员菲利普·雷布尔驾驶"阵风"向左拉出一个4g的转弯,准备演示一次离轴攻击。导弹锁定了我们的猎物,随着耳机里传出频率600赫兹的"米卡"导弹锁定目标的告警声,菲利普·雷布尔在很短的距离上模拟发射了那枚训练弹,没给那个移动缓慢的空中目标留下任何逃跑机会。"阵风"的雷达可以无任何困难地截获诸如无人自主飞行器(UAV)一类的真正的慢速目标。此次开火虽然是在离轴情况下进行的,但采用推力矢量控制的"米卡IR"导弹可以毫不费力地命中那架TB10,正如2007年6月在卡佐(Cazaux)外海所演示的那样:当时,"阵风"发射的一枚"米卡"导弹转了个180度的大弯,摧毁了位于前者后方六点钟方向的目标。对目标的指示是通过Link-16数据链完成的。

法国东南部塞文山区多山的地形为测试"阵风"的地形跟踪飞行能力提供了绝佳环境,在试飞中,"阵风"始终严格循着选定的高度自动飞行。飞机的飞行品质极佳:该地区乱流严重,但战机在空中依然稳如磐石,即使在飞越山脊时也是如此。多亏HUD在显示上采用了创新的符号学,才得以让飞机在偏离规划航路时,我们总是能知道会发生什么。例如,战机为规避突如其来的威胁而剧烈机动时,周围地形的高度会详细而清晰地显示在HUD上。

图11.在AASM攻击/自动地形跟踪模式下,"阵风"战机HUD上的显示符号,图像底部的阶梯形状符号给出了飞行员在需要向左或向右转弯时应该注意的事项。上图中,该机正在一片山谷中飞行,两边都是山脊

"幻影"来袭

完成了数分钟的超低空飞行后,我们爬升至25000英尺并向南转弯,准备演示一次空对空攻击。在没有具体威胁的情况下,必须模拟拦截随机出现的目标。不一会儿,地面指挥控制中心就通过数据链发来了与目标发生接触的情报。菲利普·雷布尔用雷达锁定目标,接着,随动于雷达的FSO系统电视传感器立刻呈现出一架战斗机的图像,那是法国空军一架正在进行特技飞行表演的"幻影2000",可能来自法国空军第5战斗机大队第2中队(代号"法兰西岛"中队),该中队是"幻影2000"战机的换装训练部队,部署在法国南部的奥兰治地区。

尽管凭肉眼根本看不到我们的猎物,但"阵风"的电视传感器却能很轻松地捕捉到目标,FSO系统清楚地显示出这架"幻影"的机动飞行动作。不过,关于RBE2雷达、FSO系统或者导弹射程等的准确信息在此不能公开,因为所有这些数据都是保密的。饶是如此,我还是被"阵风"机载武器系统的性能给惊艳到了:雷达和FSO系统在探测目标的距离、方位和高度方面呈现出亮眼的态势感知能力,FSO系统对目标的跟踪距离远远超过20海里。

图12.达索公司用于研发测试的302号"阵风"和一架"幻影2000-5"一起编队飞行,后者隶属于法国空军第330战斗机大队第5中队,不过飞行员却来自法国飞行试验中心(CEV)

菲利普·雷布尔决定在静默模式下用机上的"米卡IR"导弹模拟攻击那架"幻影2000",他立刻将雷达切换到待命状态,FSO系统仍在持续提供目标信息。就F3标准的"阵风"战机而言,此时已经可以在拦射模式下发射"米卡"导弹了,即先发射、后锁定。"米卡"是一款高机动性导弹且极难规避:推力矢量控制技术与高效的气动控制翼面和长边条翼相结合,使这款导弹具备极其出色的机动性(最大过载超过50g)。为完成这次远程拦射任务,导弹需要先爬升到非常高的高度,以便使其势能最大化,然后以超声速向目标俯冲。那架对此毫不知情的"敌机"轻轻松松就被"击落"了。好了,现在是时候调头朝地中海飞去,去演示一次对海上目标的攻击了……

"飞鱼"攻击

所有升级至F3标准的"阵风"战机,无论空军型还是海军型,均能发射AM39"飞鱼"Block2 Mod2反舰导弹。首次"飞鱼"导弹的弹、机分离试验是2006年达索公司在一架"阵风"上进行的,次年又进行了具备完全作战能力的AM39导弹发射试验。根据计划,"飞鱼"导弹将于2010年在F3标准的"阵风"战机上实现实际服役使用。

图13.机腹中线挂架上挂载一枚AM39"飞鱼"反舰导弹的"阵风"战斗机

在15000英尺高度上,我们的"阵风"朝东飞过地中海海面,菲利普·雷布尔将RBE2雷达切换至对海搜索模式。为演示计划中的反舰攻击,他再次调整了模拟武器载荷,用一枚机腹中线挂架上的虚拟"飞鱼"导弹(这也是执行海上打击任务时的典型挂载模式)取代了翼下的六枚AASM制导炸弹。

此时,在福斯港及港区炼油厂(超级油轮的主要停靠处)外,好多艘船正在海面上等待,它们在雷达屏幕上显示得很清楚。在不泄露任何保密信息的情况下,我只能说RBE2雷达对这些船只的探测距离远远超过100海里。雷达在"边扫描边跟踪"模式下可同时跟踪数目庞大的目标,并可同时发射多枚导弹攻击多艘船只。尽管如此,菲利普·雷布尔还是决定先不用雷达,而是通过外部信息源指示目标——所有的目标坐标数据都通过Link-16数据链由基地的指挥控制中心传来,接着目标的坐标数据又被立刻传输给空对面作战模块,"飞鱼"导弹的射击参数也被选定,如巡航/攻击高度、开导引头的距离、导引头搜索角度、末端机动、冲击或接近目标的方式,等等。

图14."阵风"机载FSO系统获取的目标区域整体图像,可以看到炼油厂的储油罐,背景中还有三艘在海面上等待的船只。这幅图像是在非常远的距离上获取的

根据程序设定,"飞鱼"导弹的发射高度是18000英尺,但我们此时的飞行高度是15000英尺,因此需要继续爬升。HUD上出现了一个巨大的垂直箭头,提醒我们该做什么,万一飞行员忘了呢!RBE2雷达也解除静默并开始更新目标位置数据,因为海面上的有些目标是在不断移动的。RBE2雷达会提供特写显示(相当于空对空作战中的拦射效果评估),并允许飞行员放大图像以指定正确的目标舰船。一眨眼的工夫,试飞员菲利普·雷布尔就锁定了我们的猎物并按下发射按钮,模拟发射了AM39"飞鱼"Block2 Mod2导弹。

由于预设的最低告警油量是1.5吨,故此时机上包括HUD在内的所有显示器都亮起了"最低油量"(Bingo)的字样,同时耳机里也传来了油量告警的女声。时间过得真快,该朝伊斯特尔空军基地返航了。落地后,我们进行了广泛的任务汇报。

自我们这次飞行后,B301号"阵风"又将其RBE2雷达升级至有源相控阵模式,这大大提升了该款雷达的探测和跟踪距离,这架改装后的飞机还参加过瑞士空军招标新一代战斗机的评估活动。2008年7月,F3标准的"阵风"战斗机正式通过法国国防部的评估认证,此后开始正式交付法国空军服役。

图15.2008年7月1日,F3标准的"阵风"战斗机正式通过法国国防部的评估认证并被允许服役。此后,所有新下线的"阵风"均按照F3配置生产,早期的F2标准"阵风"也相继升级至F3标准。图中所示为达索公司的B301号机

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