火神轰炸机(Avro Vulcan Bomber),是英系3V轰炸机中的一员。也是设计中最漂亮一款型号,干净利落的外形,流线型的设计,巨大的三角翼布局是其识别特征。在世界重型轰炸机中,也能占据一席之地。
AVRO698第一架原型机
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研发起源
二战的最后阶段清楚地表明,强大的轰炸航空力量是必要的,这些现代化的飞机能够携带核武器飞行远距离。这成为英国制定战术技术要求的基础,这些轰炸机可以在世界任何地方部署,能够在2735公里(1700英里)距离上携带4536公斤(10000磅)的炸弹负荷进行攻击,具有6437公里(4000英里)的飞行距离,全负荷时能够在12190米(40000英尺)的高空以高速度巡航,并能够从13715米(45000英尺)的高空进行轰炸。
第一架原型机
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1947年1月,英国航空部迈出了开发火神(Vulcan)的第一步,指示供应部发布B.35/46规格,要求制造一架重量不超过100,000磅的飞机,能够携带10,000磅的炸弹,在50,000英尺的高度以500节的速度巡航3,350海里。考虑到当时皇家空军的主要轰炸机是活塞发动机的Avro Lancaster及其后继机型Lincoln,这确实是一个相当高的要求。提交新型轰炸机方案的七家公司中,有三家公司获得了开发原型机的许可:维克斯(Vickers)、汉德利佩奇(Handley Page)和阿芙罗(Avro)。
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这些要求最终被制定在B.35/46规格中,导致了英国轰炸机司令部的“V-轰炸机”的开发:由维克斯(Vickers)公司生产的勇士(Valiant),由Avro公司生产的火神(Vulcan),以及由汉德利佩奇(Handley Page)公司生产的胜利者(Victor)。每个制造商采用了不同的方法来解决复杂的技术问题。
AVRO689 第二架原型机,范保罗1953年9月
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维克斯的660型被视为一种保险方案,因为其设计远没有汉德利佩奇(Handley Page)或阿芙罗(Avro)的方案那么激进。考虑到当时英国大型喷气式飞机的设计和建造状况,这并不是一个坏主意。1951年,维克斯轰炸机首次飞行,该机被命名为Valiant,并于1954年投入作战服务,证明了大型喷气式飞机对皇家空军轰炸机人员的价值。
VULCAN B1第二架
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阿芙罗(Avro) 698 火神是这三者中第二个投入使用的飞机,采用三角翼设计。这提供了高强度的结构,在根部增厚的翼部(约2.13米 /7英尺/ 厚度)中拥有大量的容积,并且被认为具有一系列空气动力学优势。为了收集必要的数据,公司建造了一系列三分之一比例的实验飞机,命名为Avro 707。
火神B1,101中队
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第一个两架原型火神(VX770),配备四个劳斯莱斯(Rolls-Royce)公司生产的Avon RA.3涡轮喷气发动机,推力为2948公斤(6500磅),于1952年8月3日首次飞行。随后,安装了阿姆斯特朗·西德利(Armstrong Siddeley)公司生产的推力为3629公斤(8000磅)的Sapphire涡轮喷气发动机,后来又安装了劳斯莱斯Conway R.Co.7涡轮喷气发动机。
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轰炸机没有防御武器,但内部弹舱可容纳多达21枚每枚重454公斤(1000磅)的炸弹。动力装置发生了变化:初始的B.Mk 1配备布里斯托尔·西德利公司(Bristol Siddeley)生产的推力为4990公斤(11000磅)的奥林巴斯(Olympus)Mk 101涡轮喷气发动机,随后型号1装备了推力为5443公斤(12000磅)或6123公斤(13500磅)的奥林巴斯102或104发动机。1961年,所有型号1的尾锥进行了改装,以安装电子对抗设备,之后被命名为火神B.Mk 1A。
第一架原型机
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第二架原型机于1953年9月3日升空,而第一架量产型火神B.Mk 1于1955年2月4日首飞。在投入使用前,飞机的机翼进行了修改,通过减少根部到中段的后掠角,前缘变成S形。火神于1955年10月5日首次以这种形式飞行。圆截面的机身很好地融入了三角翼。收起的三轮起落架具有一个双轮的前支柱,而每个主支柱有八个轮子的支架。尾部平面由垂直尾翼和方向舵组成,升降舵集成在机翼的后缘。五人机组在加压舱内。
1962年9月2日,第一架原型机在范保罗
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第二架原型机于1957年8月31日以改变后的配置飞行,目的是研究扩展飞机的能力。它配备了更大推力的发动机,机翼面积显著增加,并采用了升降副翼而不是型号1的副翼和升降舵。其他变化包括辅助动力装置、空中加油能力,以及发射“蓝钢”(Blue Steel)或美国“Skybolt”空对地导弹的设备。该型号以火神B.Mk 2的名义于1960年开始服役。随着潜艇上部署的“北极星”(Polaris)导弹被作为国家的主要威慑武器,火神被改造成远程低空打击轰炸机,用于支持对敌方空域的入侵,携带常规高爆炸弹。在1962-64年期间,火神B.Mk 2飞机安装了推力为9072公斤(20000磅)的奥林巴斯301发动机。
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1973年,几架飞机被临时用于战略军事侦察,并命名为火神SR.Mk 2。1980年代,这些飞机在英国皇家空军的第1打击(轰炸)小组中服役,并在马岛战争结束后不久退役。需要指出的是,2架B.Mk 1飞机被用于开发新型动力装置。XA902飞行了1000小时,使用了劳斯莱斯Conway R.Co.11发动机,后来用于劳斯莱斯Spey涡轮风扇发动机的研究。XA903则安装了第五个发动机,该发动机安装在机身下方的吊舱中,配备分离式进气口。这台发动机是奥林巴斯的超音速版本,专为TSR2和协和飞机设计。
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结构
尽管阿弗罗·火神轰炸机的外形前卫,它的机体结构却是传统的,由标准轻合金制造。机体由几个主要部分组成:中心部分(炸弹舱和发动机舱)、进气口和中心机身、前机身(加压舱)、机鼻、外翼、前缘、后缘、后机身和带有方向舵的单一尾鳍。
第二架原型机
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机组
火神轰炸机的加压舱可容纳五名机组成员,分为上下两层:上层为正副驾驶员(配有马丁-贝克弹射座椅),下层为雷达领航员、领航员和航空电子官(AEO),他们面向后方。B.2型号增加了额外机组成员的座位,许多B.2机型还配备了Vinten F95 Mk.10相机的位置。
1958年10月飞行中的火神
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燃料系统
燃料存储在14个软囊油箱中:中心机身四个,外翼各五个,炸弹舱内可以选装额外油箱。重心通过电动计时器自动管理,这些计时器依次控制增压泵。
范堡罗
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隐身特性
尽管未设计成隐形机,火神轰炸机的外形使其成为简单的雷达回波目标,仅有一两个部件对雷达信号有显著贡献。
1964年5月11日火神B.2
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颜色方案
最初的火神轰炸机涂装为光亮的白色或自然金属色,前线机型则为防闪白色并带有皇家空军圆标。20世纪60年代中期,火神轰炸机采用了迷彩图案,后期机型为哑光涂装和“低可视度”圆标。自1979年起,一些机型采用了全包围迷彩,以减少在地面高角度下的可见度。
Olympus593的测试
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航电系统
火神B.1的无线电设备包括VHF和HF发射接收机,B.1A和B.2型则配备了更新的通信系统。导航和轰炸系统包括H2S Mk9雷达、马可尼无线电罗盘和各种多普勒雷达。B.2型号配备了增强的系统,如ARI 5959地形跟踪雷达和连续显示地面位置指示器。
617中队
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电子对抗和控制
早期B.1A和B.2型的电子对抗系统包括各种干扰器和警告接收器,随着时间推移,这些设备得到改进,如Red Steer Mk.2和红外诱饵。火神的控制系统包括动力操纵装置和电液执行器,确保操作可靠性。
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电气和液压系统
B.1/B.1A型使用112V直流电系统,而B.2型升级为更高效的三相200V交流电系统。液压系统用于起落架、转向、刹车、炸弹舱门和空气进气口的操作,紧急情况下有备用系统。
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发动机测试平台
- 原型机 VX770:1957年,第一架原型机 VX770 的蓝宝石发动机被替换为四台推力为 15,000 lbf (67 kN) 的罗尔斯·罗伊斯康威 RCo.7 涡扇发动机,成为康威发动机的测试平台。它一直使用康威发动机飞行,直到1958年9月的致命坠机事故。
- 火神 B.1 XA889:用于奥林巴斯 102 和 104 发动机的飞行清场测试。
携带GAM-87 (Skybolt)天空闪电
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- 火神 B.1 XA891:1958年春季安装了四台奥林巴斯 200 发动机进行密集飞行试验。该飞机在1958年7月的一次例行试飞中坠毁。
- 火神 B.1 XA894:安装了五台奥林巴斯发动机,标准的四台 Mk.101,加上一台用于 BAC TSR-2 的加力奥林巴斯 320,安装在吊舱中。1962年12月3日,这架飞机在菲尔顿的一场地面火灾中被毁。
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- 火神 B.1 XA896:1964年6月退役并转移用于改装为霍克·西德利 P.1154 的布里斯托尔·席德利 BS100 矢量推力涡扇发动机测试平台。P.1154 项目在1965年2月取消,XA896 在改装前被拆毁。
- 火神 B.1 XA902:1958年因着陆事故退役后重建,取代 VX770 成为康威发动机测试平台,安装了四台 RCo.11s 康威发动机。内侧的两台康威发动机被罗尔斯·罗伊斯 Spey 发动机替换,1961年10月12日首次以这种配置飞行。
第50中队
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- 火神 B.1 XA903:在蓝钢导弹试验中多余,被改装为类似 XA894 的布局,进行奥林巴斯 593 协和安装的飞行测试。第一次飞行是在1966年10月1日,测试一直持续到1971年6月。1973年4月,XA903 开始使用一台吊舱安装的罗尔斯·罗伊斯 RB.199 涡扇发动机飞行,目标是泛维亚龙卷风。XA903 是最后一架飞行的 B.1 型,于1979年2月退役。
- 火神 B.2 XH557:被 BSEL 用于开发奥林巴斯 301 发动机,并于1961年5月首次配备该发动机飞行。1964年返回伍德福德进行翻新后交付给皇家空军。
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型号
- B.1:初始生产型号。前几架为直线前缘,后改为相位2(折线)机翼。早期型号为银色涂装,后改为防闪白色。1959-1963年间,许多被改装为 B.1A 标准。1966年230训练中队的最后几架未改装 B.1 型退役。B.1 型最后一次飞行是发动机测试平台 XA903,在1979年3月。
- B.1A:配备新型较大尾锥电子对抗系统的 B.1 型。与 B.2 型不同,B.1A 型没有进行低空飞行的机翼强化,1966-1967年退役。
50中队
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- B.2:B.1 型的改进型号。更大、更薄的机翼(相位2C机翼),配备奥林巴斯 201-202 或 301 发动机。升级电气系统(AAPP 和紧急风力涡轮)。电子对抗系统与 B.1A 类似。1960年代中期,大多数飞机在机鼻安装了地形跟踪雷达。1970年代中期,尾鳍增加了新型雷达警告接收器天线,使其顶部呈方形。
第617中队,1963年
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- B.2 (MRR):九架 B.2 型改装为海上雷达侦察机,删除地形跟踪雷达。五架进一步改装为空气采样角色。具有光泽的涂装和浅灰色底部。
- K.2:六架 B.2 型改装为空中加油机,尾锥半嵌入 Mark 17 软管鼓单元,删除地形跟踪雷达。配备三个弹舱油箱,是唯一可以在紧急情况下抛弃燃料的火神型号。
- B.3:拟议型号,计划作为长航时导弹载机,可携带六枚天矛导弹,飞行时间最长可达12小时。未建造。
617中队
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现存飞机
Vulcan B.Mk.2A,第50中队,马岛期间。
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火神B1,第101中队,1962年
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XH558 在 2008 年 7 月 5 日首次进行恢复后的公众展示
火神B1A,1964年9月
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B1,1962年
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XL426 在 2021 年伦敦绍森德机场滑行
1988 年在加拿大鹅湾空军基地展示的阿弗罗火神 XL361
火神B2B S,第83中队,1963年
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第617中队,1963年
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目前有几架火神轰炸机保存在英国和北美(美国和加拿大)的博物馆中。一架火神 XH558(注册号 G-VLCN),即“大不列颠精神”,曾作为 RAF 火神展示飞行的一部分用于展示,直到1993年停飞。
1963年
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第35中队,1964年
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停飞后,它由“火神飞向天空信托基金”进行恢复,并于2008年至2015年以民用飞机身份展示,之后由于工程原因再次退役。退役后,XH558 将作为可滑行的飞机保留在唐卡斯特谢菲尔德机场,与位于绍森德机场的 XL426(注册号 G-VJET)和位于威尔斯伯恩蒙福德机场的 XM655(注册号 G-VULC)一样,执行滑行任务。
第27中队,1964年
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第12中队,1963年
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B.2 型 XJ823 可以在卡莱尔湖区机场的索尔威航空博物馆看到。XM607 目前正在 RAF 沃丁顿进行修复,自退役以来一直作为守门员。XM594 则展示在英格兰诺丁汉郡纽瓦克的纽瓦克航空博物馆。
火神B1A,1967年9月
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火神B2BS,第44中队,1969年1月
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规格 (B.1 型)
一般特征
- 机组人员:5 人(飞行员、副驾驶、空中电子操作员、雷达导航员、绘图导航员)
第27中队,1970年
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第617中队,1970年6月
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- 长度:97 英尺 1 英寸(29.59 米)
- 翼展:99 英尺 5 英寸(30.30 米)
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- 高度:26 英尺 6 英寸(8.08 米)
- 翼面积:3,554 平方英尺(330.2 平方米)
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- 翼型:根部:NACA 0010 改进型;翼尖:NACA 0008 改进型
- 空重:83,573 磅(37,908 公斤)装备及机组
- 最大起飞重量:170,000 磅(77,111 公斤)
第35中队,1975年
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第617中队,1970年中期。
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- 燃料容量:9,280 英制加仑(11,140 美制加仑;42,200 升);74,240 磅(33,675 公斤)
- 动力装置:4 台布里斯托尔奥林巴斯 Mk.101 / Mk.102 / Mk.104 双轴涡轮喷气发动机,每台推力 11,000 磅力(49 千牛)
第9中队,1976年
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1980年10月
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性能
- 最高速度:561 节(646 英里/小时,1,039 公里/小时)在高空
- 最高速度:马赫数 0.96
第101中队,1982年5月
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- 巡航速度:493 节(567 英里/小时,913 公里/小时)/ 马赫数 0.86 在 45,000 英尺(14,000 米)
- 航程:2,265 海里(2,607 英里,4,195 公里)
- 实用升限:56,000 英尺(17,000 米)
- 推重比:0.31
第27中队,1982年
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1982年6月
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第50中队,1983年
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武器装备
- 21 × 1,000 磅(454 公斤)常规炸弹
- 1 × 蓝色多瑙河核重力炸弹
- 1 × 紫罗兰俱乐部 400 千吨核重力炸弹
- 1 × 美国马克 5 核重力炸弹(根据 E 项目提供)
- 1 × 黄色太阳 Mk.1 400 千吨核重力炸弹
- 1 × 黄色太阳 Mk.2 1.1 兆吨热核重力炸弹
- 1 × 红胡子核重力炸弹
- 1 × WE.177B 降落伞延迟核重力炸弹
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