火神轟炸機：英倫設計的美學典範
小火箭出品
本文作者：邢強博士
原文題目：火神轟炸機：英倫設計的美學典範
本文是小火箭英倫風設計系列文章的第4篇。在第1篇《鷹的利爪：紅箭表演隊教練機的戰鬥血統》中，小火箭講述了鷹式教練機。第2篇《黑箭：英國唯一能發射衛星的火箭》中，小火箭分析了英國的第一枚運載火箭（實際上也是最後一款英倫風設計的運載火箭）。在第3篇《勇士：英國最早能空投核彈的噴氣式戰略轟炸機》中，小火箭與你分享了勇士轟炸機的設計細節和她投下英國第一枚空投原子彈的歷史。
本文，小火箭繼續和你一起回顧英國的3V轟炸機：勇士（Valiant）、火神（Vulcan）和勝利者（Victor）中的火神轟炸機。
先孵小雞 後養雄鷹
公元1951年5月18日，也就是愛德華茲博士提出設計概念後的第27個月，編號為WB210的660型原型機就首飛成功了！一個多月後，該型轟炸機獲得了她的名字「勇士」。
而此時，一家以研發出了經典的曼徹斯特轟炸機和蘭開斯特轟炸機而舉世聞名的英倫風飛機設計公司——阿弗羅當然沒有閑著。
阿弗羅的計劃比較大，他們認為，作為未來的一款用於投放核彈的轟炸機，一定要在航程和載彈量上擁有無與倫比的性能，而這樣的要求需要轟炸機擁有具有劃時代意義的氣動布局和總體結構方面的創新。
阿弗羅準備給未來的轟炸機的總體布局方案為：無尾式三角翼。不過，因為他們從來沒有研發過這種氣動布局的飛機，所以他們需要製造三角翼的驗證機來進行飛行試驗。
也就是在真正的雄鷹上天之前，他們先孵出一些小雞來研究基本的飛行原理。
為了實現阿弗羅公司的夢想，羅爾斯·羅伊斯公司給出了強有力的技術支持。他們拿出了傳說中的德溫特渦噴發動機來作為707系列驗證機的動力。德溫特發動機是個小傢伙兒，總重只有442.3公斤，直徑1.092米，長2.133米，不過其849℃的渦輪前溫度和8.9千牛的最大推力著實能夠讓707系列驗證機飛上藍天了。
實際上，早在上世紀40年代，阿弗羅就開始在這方面進行技術積累了。這就是阿弗羅公司為了驗證三角翼飛機的氣動特性（尤其是在低空低速飛行的時穩定性和操縱性）而專門研製的707A驗證機。
1949年9月4日，707A首飛成功。可惜的是，不到1個月後，這架707A在空中失控，墜毀。
小火箭在這裡要特別說明的是，跟傳統的縮比模型不同，阿弗羅作為一家英國飛機設計公司，在這裡要體現他們的文藝和Bigger的一點就是：縮比驗證機是由真人來駕駛的，並且具備一定的作戰潛力，並非是那種通過遙控器來控制的木頭與帆布組成的玩具般的驗證機所同日而語的。
這是後來保存到了博物館中的倖存下來的一架707A驗證機。該機長12.9米，翼展10.41米，高3.53米，其三角翼的翼面積為39平方米。就是這個型號的驗證機，讓成立於1910年1月1日的老阿弗羅公司開始摸清了三角翼的特性。注意，上圖的這架707A驗證機採用了51°的後掠角，非常大膽。
從後來火神原型機的機身全長為29.59米的尺寸來看，707驗證機系列基本上是一個縮小比例在2到3之間的先驅產品。
阿弗羅707B驗證機。注意，其進氣道設計在了機身背部，以便讓出翼根與機身的結合部位，獲取更多有關翼身融合的氣動數據。後來，阿弗羅公司還出品了並列雙座型的707C驗證機。
書寫傳奇
同時也在向世人宣告：阿弗羅已經逐漸摸清了三角翼之奧義。
值得注意的是，上圖的4架707驗證機就是阿弗羅存活下的所有三角翼驗證機了。（總共預算就是生產5架，1949年9月30日的時候，摔了一架707A。）
阿弗羅公司給他們的轟炸機起了一個響亮的名字：火神。
在希臘/羅馬神話譜系中，火神Vulcan（在希臘神話中叫赫淮斯托斯，在羅馬神話中叫烏爾肯）是宙斯的兒子。如今英語、法語、義大利語、德語等語言中，「火山」一詞就源自火神的名字。
傳說中，火山是他為眾神打造神兵和神器的工匠爐。他是諸神的工匠，具有高超的技巧，製造了許多著名的設備和兵器，比如阿波羅駕駛的太陽車、小愛神丘比特的那套讓無數年輕男女中招的箭，還有宙斯的神盾等等都是他研製的。
不過，可能很多人已經不記得他是奧林匹斯山的十二主神之一了，因為火神給人們留下的印象主要有兩個，都與戰爭無關：一個是他是維納斯的老公；另一個是他用斧子劈開了宙斯的頭，醫治了宙斯的頭痛並且使得雅典娜誕生。為避免引起不必要的麻煩，小火箭給上圖打了個小遮蓋。
另外，星際迷航中的瓦肯人，以智慧和勇氣而著稱。這個瓦肯的翻譯，是音譯的Vulcan，實際上也是火神的意思。
1957年3月2日，3架火神轟炸機排成緊密縱隊，飛翔在英國上空。注意，她們比當初的原型機的身材好多了，而且此時她們身上都沒有塗迷彩，全部採用了通體潔白的塗裝方式。這並不僅僅是美學上的考慮，而是一種在當時只有進行核打擊任務的飛行器才能擁有的一份榮耀：為了減少在投下核彈後，核彈爆炸產生的熱輻射對機體構成破壞，執行核打擊任務的飛行器會塗成通體潔白，以便用最不吸熱的白色來反射一部分輻射。
從原型機到B.1型再到B.2型，火神的機翼越來越大，也越來越美。（火神B.1型轟炸機的機翼面積為330.2平方米，到了火神B.2型，其機翼面積進一步增大為368.3平方米。）
上世紀50年代，在伍德福德工廠內進行總裝的火神B.1轟炸機。
這是世界上第一架火神B.2，攝於1958年的范堡羅航展。
火神B.2的發動機動力更強，機翼面積更大，帶有更先進的電子系統和電子對抗（ECM）設備。
火神轟炸機採用帶有濃郁英倫風的翼根進氣道。由於她能夠進行高亞聲速巡航，因此，其翼根處對附面層的處理非常到位。
另外，小火箭在這裡提醒，上圖的火神機鼻處向前伸出的，並不是她的空速管，而是她的空中受油管。
那麼，火神的空速管在哪裡？
如圖所示，火神轟炸機的空速管在其機頭側面稍微靠下一點的位置，很小的一隻，在小火箭用火圍起來的圓形區域的圓心部位。
另外注意，這裡不是英國，而是加拿大的鵝灣軍事基地。
火神轟炸機的機腹彈艙細節
火神的機腹有一個巨大的彈艙，可以容納一枚核炸彈，或者21枚1000磅標準航空炸彈。
火神的21枚常規炸彈是用這樣的方式裝載的：7枚炸彈一組（上4下3），每架火神轟炸機可以掛載3組。
當然，如果需要執行遠距離作業的話，彈艙內可以掛載附加油箱。
這些火神轟炸機被運回伍德福德工廠，準備改造成空中加油機。畢竟，核大戰沒有打起來，而生活，還是要繼續的。
火神空中加油機的空中加油管卷揚機。
正在進行空中加油作業的火神。
1982年4月中旬，英國皇家空軍開始進駐大西洋中部的阿森松島上的威迪亞威克空軍基地，包括負責護航的麥道幽靈FGR.2戰鬥轟炸機與44中隊的火神式轟炸機、還有一個勝利式空中加油機機群。與此同時，皇家海軍特遣艦隊抵達亞松森島水域為戰事做準備。上圖為參加英阿馬島戰爭的一架火神轟炸機正飛行在大西洋上空。
1982年5月18日，一架火神轟炸機正在奔赴大西洋中部的阿松森島。是不是氣氛有些緊張？因為英阿馬島戰爭爆發了。
火神最多可以飛行4171公里，不過從威迪亞威克起飛後到馬島單程就需要6260公里，再加上滿載時機身重達77.111噸，變成需要進行至少4次空中加油。而皇家空軍大部分的空中加油機都是改裝勝利式轟炸機，執行支援時同樣需要別的勝利式加油機進行多次空中加油。如此，兩架火神轟炸機進行一次任務就需要11架空中加油機支援。
單趟的突襲來回要花16小時，飛行12520公里。這次任務成就了火神轟炸機，使她成為了當時單次飛行距離最遠的轟炸機。
火神轟炸機在1982年創造的這項世界紀錄保持到了上世紀90年代。直到1991年的海灣戰爭時，該記錄才被美國空軍的一架B-52同溫層堡壘轟炸機打破。
這架編號為XA903火神肚子下面掛載的是新型炸彈么？其實並不是。
再仔細看一下，是不是突然覺得很眼熟？是的！這是一台準備用在協和客機上的奧林巴斯發動機。
原來，協和客機的誕生背後有火神轟炸機的貢獻！火神轟炸機真是無愧於她的名字了。
火神與海雌狐共同進行飛行表演。她們代表了英倫設計的獨特審美。
一架低空飛行的火神，她優異的飛行性能得益於阿弗羅公司早期的707驗證機計劃。
火神中隊，注意其機翼上表面靠前部位，每側都有一個長方形的白框，那是她的減速板。上圖為收起狀態。
火神打開減速板時，是這個樣子的。
這架迫降成功的火神，既向我們展示了她減速板的位置，也向我們張開了她的減速傘。
火神早期版本的減速板設計比較有趣。上圖為一架火神B.1轟炸機在1955年9月份的一張照片。小火箭認為，這並不是出現了什麼問題（右側機翼上的減速板並沒有掉下來），而是因為早期的火神採用了6塊減速板，其中4塊在機翼上方，每側2塊，另有2塊減速板在機腹部位。只不過，後來的火神轟炸機把這2塊機腹減速板取消了。
開傘著陸的火神
火神轟炸機的仰視照片。（簡直分不清正反面了） 注意，上圖火神機頭部位鼓起來的是轟炸機觀瞄設備艙。
這裡可以更加清楚地看到火神的長長的機頭空中受油管和機頭下方的轟炸觀瞄設備艙以及靠後一點的機組人員進出艙門。那小黃梯子依然比較萌。
那麼機頭正中心的那個黑色的圓柱形物體是什麼呢？
那是她的地形跟蹤雷達天線。一部分火神轟炸機選配了APN-171地形跟蹤雷達，這可以增強火神轟炸機對前方地形數據的獲取能力，配合先進的自動駕駛儀和比較優化的演算法，進一步提升火神的突防能力。
火神進行滾轉爬升的連續攝影，展示了她良好的操縱性能。
1970年，一架掠海飛行的火神轟炸機著實讓澳大利亞海軍的小伙兒們開了眼界。
火神轟炸機與F-15戰鬥機編隊飛行
火神轟炸機與B-52轟炸機結伴飛行。小火箭認為，她們恰好是空氣動力學在飛行器總體設計中應用的兩個極端：一個三角翼，不要尾巴；一個正常布局，但是很大的展弦比。
一架火神轟炸機正在尼亞加拉大瀑布上空飛行。注意！其機腹下方半埋掛載的，就是傳說中的藍鋼核導彈。
藍鋼導彈是火神轟炸機天生的搭檔。該導彈長10.7米，最大直徑1.22米，射程為926公里，能夠以3倍聲速飛行在2.15萬米的高空。該彈配備一枚氫彈彈頭，其彈頭之名稱分外文藝，叫做Red Snow ，爆炸當量為110萬噸TNT，相當於73枚廣島原子彈。小火箭認為該彈的中文名可以叫做「血色雪花」。英國共生產並裝備了52枚藍鋼導彈。
地上的積水，映出了掛在這架火神轟炸機機腹的藍鋼空射核導彈的影子，盡顯火神的殺手本色。
2012年，一架火神B.2在向公眾進行飛行表演，注意其位於內側的4塊大面積襟翼和位於外側的副翼。
攝於1984年6月9日的一架火神B.2轟炸機。注意其襟翼和副翼的設計。另外，從這標誌性的米黃色地板磚和英倫風紅磚建築以及英式園藝來看，幾乎可以斷定這是英國皇家空軍的米爾登霍爾空軍基地。（這個空軍基地經常舉行KC-135空中加油機的大象漫步活動，小火箭對其印象比較深刻。）
超低空飛行的火神
1985年5月25日，一架皇家空軍的火神B.2轟炸機正在做起飛前的最後檢查。從這個角度，才能真正理解什麼是厚翼根設計。（跟機身一樣厚的翼根）
注意火神一個比較巧妙的設計細節：前起落架前面向下向前開啟的那塊板子，本身是機組人員艙門蓋板，同時也充當了一部分登機梯的作用。（剩下的高度由一條短短的黃色小梯子接力完成。）
正在起飛的一架火神B.2，4台推力強勁的奧林巴斯200系列的發動機為其提供動力。擔心油耗太大？放心吧，火神的內部油箱的容積足足有9260加侖。
蘭開斯特與火神，阿弗羅公司值得驕傲的兩款轟炸機。
火神轟炸機的駕駛艙
一輛阿斯頓·馬丁跑車上方，一架火神轟炸機呼嘯而過。她們是目前全世界工程師對英倫風設計的正面評價的代表。
在上世紀70年代的英國皇家空軍斯坎普頓軍用機場，一架火神轟炸機非常傲嬌地從一隊勇士轟炸機上方飛過。作為3V轟炸機中的新生代，火神比3V轟炸機的開篇之作勇士的設計更加前衛。她用這樣的方式來告訴世界：勇士已經老去，火神的時代到來了。
不過，火神也有老去的一天。2015年9月19日，9架紅箭飛行表演隊的鷹組成V字形，為火神轟炸機伴飛護航，同時也向V系列轟炸機致敬。能夠有這樣好的狀態繼續飛上藍天的火神不多了，因此這樣的場景今後將會變得越來越罕見。
一架退役後封存在英國桑德蘭東北航空博物館的火神B.2轟炸機。
感謝大家對小火箭的支持！
版權聲明：
本文已由邢強博士獨家授權小火箭刊發，禁止非授權轉載，歡迎朋友圈轉發。
微信ID：ixiaohuojian
歡迎 加入 小火箭 ，進入航空航天大家庭！
※勇士：英國最早能空投核彈的噴氣式戰略轟炸機
※入主白宮：美國總統對航天軍工產業的重大影響
※黑箭：英國唯一能發射衛星的火箭
※鷹的利爪：紅箭表演隊教練機的戰鬥血統
※航空發動機！奮勇前進吧！
TAG:小火箭 |
※英國——「火神」轟炸機
※赤裸裸的機械美學 二戰各型經典轟炸機座艙合集
※英美轟炸機編隊首次發現的UFO，為德國神秘黑科技「別隆采圓盤」
※針對美蘇頂尖轟炸機設計 揭中國殲-9戰機下馬內幕
※毀滅納粹的戰神：美軍B-17「空中堡壘」轟炸機
※俄羅斯新型隱形轟炸機設計曝光，竟和中國一款神相似！
※二戰經典轟炸機：美B-25轟炸機
※俄羅斯轟炸機空中加油過程
※美核潛艇、戰略轟炸機等戰略武器亮相韓美軍演
※美國高科技武器 B2隱形轟炸機
※大英帝國四發重轟的先驅：首次空襲德軍的「斯特林」轟炸機
※俄稱中國戰略轟炸機技術複雜，俄研製新型戰略轟炸機
※美日歐專家稱：瑞典研製隱身戰鬥機將成為中國殲-31轟炸機的勁敵！
※英國：肖特斯特林轟炸機
※轟炸機與戰鬥機合體擦出新火花：美砸2億再造空中「武庫機」
※女武神的黃昏——北美XB-70轟炸機
※為何外媒一直熱炒我國戰神轟炸機：轟-6K新型轟炸機
※英國——巴特爾轟炸機
※同堂競技：聯合慶祝儀式上的美俄兩國主力轟炸機