在今年早些時候舉行的蘭德展上,登內爾的展臺展示了一個出乎意料的驚喜:這是1980年代南非高度機密的中國產噴氣式戰鬥機專案的雙引擎模型首次公開亮相。
這個叫做卡弗計劃的專案,是一次雄心勃勃的嘗試,旨在設計和製造第四代戰鬥機,以取代南非空軍(SAAF)服役中老化的Phantom戰鬥機和掠奪者攻擊機,預計其效能將超過領國(特別是安哥拉)正在服役或預計服役的下一代蘇聯製造的飛機,此時南非與安哥拉邊境戰爭仍在激烈進行。
到1991年,因為冷戰、安哥拉邊界戰爭和種族隔離政策迫在眉睫的結束,以及國際武器禁運的結束,卡弗被取消了。但是,它仍然是南非有史以來最引人入勝的技術計劃之一。儘管關於卡弗的絕大多數資訊仍然是保密的,但本文試圖從已經出現的少數公共資源中儘可能全面地描述這一計劃及其背景。
卡弗的遺產在南非航空工業隨處可見,但它付出了巨大的財務費用。到1991年,該國在這方面已經花費了20億美元,相當於今天的資金超過了540億南非蘭特,沒有任何一架飛機可供展示。
專案的誕生
卡弗專案始於20世紀80年代初,當時南非空軍啟動了一系列專案研究,以確定新戰鬥機或升級戰鬥機的選擇。他們需要在安哥拉重新佔上風,因為在安哥拉,南非空軍的PhantomIII和PhantomF1S無法與在安哥拉和古巴空軍服役的米格-23戰機匹敵,並確保南非在該地區未來20年的空中優勢。
從這個過程中產生了三個併發的計劃,它們在不同的時段進行。第一個專案是婆羅門計劃(Brahman),開始於1983年,是對PhantomIII的升級,將與以色列一起完成。最後導致出現了獵豹Ds和獵豹Es。
第二個卡弗計劃,是1985年的計劃,設計和製造先進的新一代戰鬥機系統,該系統將能夠從2000年起取代所有服役於南非空軍的飛機,並達到甚至超過預計將在南部非洲服役的蘇聯製造的下一代飛機的效能。
第三個是Tunny計劃,該專案起源於1985年的一項臨時戰鬥機專案研究,旨在彌合PhantomF1CZ和獵豹Es退役與卡弗飛機的到來之間的差距。1988年,它成為一個正式專案,用於採購將成為獵豹C的戰機。
卡弗專案建立的新一代戰鬥機系統的要求大膽而苛刻。南非空軍想要一架在航空電子裝置和效能方面與F-16或Phantom2000大致相同的飛機。但這必須在制裁最嚴重的時候實現,這意味著很少有部件或系統可以從國外購買。唯一現成的發動機選擇是斯奈克瑪Atar 09K50渦輪噴氣發動機,該發動機用於PhantomF1,比更現代的渦輪風扇發動機更重,功率也更低。
據溫斯頓·布倫特(Winston Brent)在其著作《獵豹:國家的守護者》(Cheetah:guarders of the Nation)中引用匿名的卡弗專案官員的話,據估計,僅在開發階段的高峰期,就需要超過4000名工程師,而開發階段將持續6年左右。由於制裁的影響和在當地開發大部分技術的需要,預計成本和開發時間將是巨大的。
為了找出如何實現這一點,卡弗專案團隊著手起草專案的使用者需求規範(URS)。典型的URS是為南非空軍的任何主要採購準備的綜合性文件。它建立在員工目標和員工需求的基礎上,對所獲得的系統的每一個要求都進行了細緻的闡述。這不僅包括飛機的基本效能,還包括飛機必須履行的角色、機載系統的能力和人機介面、維修需求和全面綜合後勤保障計劃。例如,用於收購獅鷲(Gripens)的烏霍齊(Ukhozi)專案的URS就長達數十頁,內容詳盡。
然而,卡弗URS比大多數URS要困難得多,起草工作花了15個月,因為根據專案官員的說法,必須花費大量時間來測試和重新測試需求的有效性,並分析當地行業是否能夠滿足這些需要。出現的事情不亞於南非航空航天史上最大的技術開發計劃。
雙引擎卡弗專案概念模型,見2016蘭德展會
從無到有
由於南非沒有設計戰鬥機的經驗,阿特拉斯飛機公司(被任命為總承包商)(Atlas)開始從世界各地招聘飛機設計師。其中之一是大衛法比什(David Fabish),他曾在達索的Phantom2000工作,被任命為卡弗專案的首席設計師。
在最初的設計階段,對飛機進行了許多探索,但到1986年,阿特拉斯公司已經決定採用長度為16米,翼展約9米,單垂尾和中置三角翼的輕型單引擎設計,在發動機進氣口上方有類似F/A-18戰機一樣的邊條翼設計。該設計廣泛使用複合材料,既減輕重量又減少雷達訊號。它可以攜帶南非空軍庫存或研發中的所有武器,包括H-2制導炸彈、V3C和U-Darter短程導彈,以及後來作為R-Darter服役的計劃中的超視距導彈。它的有效載荷能力可以與Phantom2000媲美。
然而,建造飛機所需的技術很少是本地的,因此Atlas和南非軍開始在三個主要領域投入大量資金進行重點研究和開發:高強度複合材料、整合數字航空電子和通訊系統以及噴氣發動機的開發。
後者的大部分研究都是針對Mattek和Aerotek的工作,通過用單晶葉片改裝渦輪和用焊替換鉚接壓縮機,來提高ATAR 09K50發動機的效能和可靠性。
這樣在所有飛行條件下,效能提高了10%,可靠性更高、節氣門操縱更加輕鬆自如。然而,即使這樣的改進,對於Carver來說,09K50仍然太重功率太低,無法滿足其效能要求,這一問題從未完全解決。阿特拉斯試圖祕密地獲得斯奈克瑪M53(Phantom2000所用)和斯奈克瑪M88s(如陣風Rafale和計劃中的諾維昂Novi Avion所用),但都沒有成功。
到1987年,該專案正全速推進,當以色列飛機工業公司Lavi被取消時,Atlas在從事該專案的工程師中展開了一場招聘熱潮,提供了極好的激勵措施,如每月7000美元的工資,以任何貨幣存入到世界上的任何銀行賬戶,免費住宿和定期免費或大幅折扣航班返回以色列。不出所料,幾百名工程師和設計師接受了邀請,加入了Atlas和卡弗專案。
該專案很快就發展到了科學和工業研究委員會(CSIR)風洞中規模模型的測試,其中一些風洞是專門為該專案而建造的。
到1988年,一些全尺寸構件的建造工作已經開始,先是一個1:1比例的模型,後來是一個原型。一張照片顯示,Carver設計團隊站在一個夾具前面,,該夾具帶有飛機中部的機加工機架部分,主起落架已經安裝在那裡。
雙引擎卡弗專案概念模型,見2016蘭德展會
換成雙胞胎 然而,在同一年,當南非空軍決定放棄單引擎飛機改用雙引擎飛機時,這個專案陷入了混亂。具體原因尚不清楚,但該專案的工作人員提出了兩個主要的解釋:第一,即使Mattek和Aerotek在ATAR09K50上實現了10%的效能提升,引擎仍然太重,功率太低,卡弗無法滿足其效能要求,因此決定切換到雙引擎配置。第二個原因是,新上任的空軍司令揚·範羅格倫伯格中將曾駕駛過海盜,並希望擁有一架具有類似航程和裝載能力的飛機。
管改變配置的實際原因是什麼,它至少使專案推遲了兩年,因為使用兩個引擎需要一架更大更重的飛機——更接近Phantom4000的大小——以及更復雜的系統。這迫使設計團隊回到繪圖板上。
所附圖片中顯示的模型是為展示雙引擎配置而構建的模型。達索在設計上的影響是顯而易見的。
這一延誤以及其他原因,使南非空軍意識到卡弗將無法在原定的時間表內做好準備,因此在1988年批准了臨時戰鬥機專案Tunny,以獲得一架能夠滿足該國防空需求的飛機。根據該專案開發的38架獵豹C於1993年至1994年交付。
取消
最終,隨著外部環境的變化和專案最初的需求逐漸消失,專案的延遲成為了死亡的喪鐘。安哥拉邊界戰爭曾是南非軍事能力發展的動力,1988年12月以和平協議結束。蘇聯於1990年解體,到1991年,南非顯然正在走向談判過渡和結束種族隔離的道路上,之後將解除武器禁運。在這些事態發展的背景下,繼續花這麼多錢發展一種中國產戰鬥機已經沒有意義,1991年2月,總統德克勒克(FW de Klerk)宣佈取消卡弗專案。
卡弗的遺產在南非航空工業隨處可見,但它付出了巨大的財務代價。到1991年,該國在這方面已經花費了20億美元,相當於今天的資金超過了540億南非蘭特,沒有一架飛機可供展示。除此之外,採購獵豹C作為臨時戰鬥機還花費了18億美元或430億南非蘭特。為了說明這一點,1998年備受爭議的戰略國防採購一攬子計劃(俗稱“軍火交易”)的全部成本為48億美元,包括26架鷹獅戰鬥機、24架鷹教練機、30架A109直升機、4艘“英勇”級護衛艦和3艘“勇士”級潛艇。
然而,即使知道卡弗飛機的生產執行將花費另外20億美元左右,也不可能動搖這樣一個願望:如果時間安排對它有利一點,原型可能已經首飛。毫無疑問,這將把當地的國防工業推向另一個高度,並可能在1994年之後創造更多的銷售和發展機會。
本文原載於FlightCom雜誌2016年5月版,作者Darren Olivier