瑞典鴨翼初代機——薩博-37「雷」小傳
原標題：瑞典鴨翼初代機——薩博-37「雷」小傳
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薩博-37「雷」式戰鬥機的故事可以追溯到20世紀50年代初，當時瑞典空軍委員對未來戰鬥機進行了研究，發現一機多型概念最符合瑞典空軍的需求，也就是以一種機型發展出攻擊機、偵察機和戰鬥機，只需裝備不同的設備和武器就行了。
這種概念具有一石二鳥的優點，首先能加速下一代戰鬥機的研製進程，大幅降低研製工作量，其次也能顯著降低新機的製造和操作成本，基於同一機型意味著在維護上只需要一套備件，在培訓上也只需要一套課程。
空軍委員會對北約現有多種型號的已經服役或即將服役的戰鬥機和攻擊機進行了評估，結果發現沒有一種能夠滿足自己的要求，很明顯瑞典需要自行研製一種全新的戰鬥機。委員會在1952-1957年間研究了一些先進戰鬥機概念，其中包括單發和雙發設計、三角翼和後掠翼布局，甚至還有一種帶垂直升力發動機的短距/垂直起降概念。
薩博1508A2和1562垂直起降方案，以及最終發展成薩博-37的1534方案
薩博1534方案被最終發展成為薩博-37，近耦鴨式布局已經初見雛形
薩博-37方案研究中的輕型鴨式戰鬥機方案，尺寸比薩博-35小許多
瑞典空軍裝備所有戰機都必須能部署在分散基地，這些基地的跑道一般都很短，地勤人員和輔助設備也不完善，所以新戰鬥機必須具有強悍的短距起降能力和出色的可維護性能。同時為了保證作戰性能，委員會要求該機能在高空和低空進行超音速飛行。1961年2月，空軍委員會向工業界發布了詳細招標說明，薩博公司立即跟進提交了1500方案。
當時，大多數國家都在空軍基地建造數百個硬化機堡（HAS）來防止飛機被敵人摧毀於地面，而瑞典的做法則是把飛機分散出去
由於此時瑞典和美國之間關係已經解凍，薩博在研究中應用了美國的先進空氣動力學研究數據。兩國在1960年秘密達成一項軍事安全條約來共同對抗蘇聯，美國同意向瑞典提供軍事支援，其中包括共享軍事技術研究成果和信息。這項協議大幅加速了薩博新戰鬥機的基礎研究進程。
在美國技術援助下，薩博逐漸完成了薩博-37的詳細設計
1961年12月，瑞典政府批准新戰鬥機項目進入正式發展階段，代號「第37號飛機系統」。該系統將包括三種機型，首先問世的是AJ 37攻擊機也就是基準機型，然後是S 37偵察機，最後是JA 37戰鬥機。
艱難的研製
顯而易見的是，「雷」式戰鬥機從一開始就是個複雜的項目，為了確保項目成功，瑞典政府、空軍和製造商之間在1962年4月開始以全新方式展開協作。薩博被任命為主承包商，負責把所有子系統整合在一起，此外還有一些各負其責的分包商。空軍委員會要確保項目達到要求並嚴格控制成本。
薩博-37的風洞模型，可以看到脊背還沒有面積律鼓包，機身也比較細長，還計劃裝TF30發動機
薩博成立了一個由哈拉爾德·施羅德領導的CB37工業代表團，讓所有分包商之間保持信息暢通。CB37通過項目評估和審查技術（PERT）系統來管理超過20000項的獨立功能和子系統研製項目，這套系統產生了極好的結果。瑞典政府於1965年7月1日在空軍委員會內設立了項目管理局，由薩博前技術總監拉斯·布里森領導，以便向研製團隊提供援助，並對項目進行技術和資金監督。
瑞典政府之所以對「雷」式戰鬥機項目如此重視是因為該機非常重要，將成為空軍在未來很多年中的支柱裝備，只能成功不能失敗。通過這套全新協作體系，參與研製的各方都能高效交流信息，在確保實現研製目標的同時控制研製成本，同時培養和發展政府、空軍和工業界之間的互信和合作關係。這套協作體系不僅加速了薩博-37研製進度，還提高了效率，最終為瑞典催生出一種世界一流戰鬥機。
瑞典政府、空軍和工業界通力合作，才製造出世界一流的薩博-37戰鬥機
鴨式設計
薩博在1961年對新戰鬥機的布局設計進行了選擇研究，最後為了滿足瑞典空軍在短距起降性能和超音速性能的苛刻要求而選擇了鴨式三角翼布局。薩博-37的三角形鴨翼位於三角主翼的前上方，具有自己的襟翼。鴨翼的襟翼在降落時下偏，通過增升來降低降落速度，襟翼在巡航收回以降低巡航阻力。與全動鴨翼相比，這種設計能通過最少的運動部件來達到最大效能。
薩博-37的鴨翼並不是全動式，主要原因可能是鴨翼根部弦長過大，無法布置
與當時其他國家正在研製的升力發動機或可變翼解決方案相比，薩博-37更輕更便宜。該機的鴨翼同時也是渦流發生器，其脫體渦不僅能提高主翼升力，還能增強飛機的橫滾穩定性，特別在跨音速範圍內，這使薩博-37具有了額外的氣動優勢。
薩博-37使世界各國氣動專機充分注意到了鴨翼三角翼布局的優點
除鴨翼增升外，薩博-37要滿足瑞典空軍的短距降落要求還需採用無拉飄降落方式，也就是像艦載機著艦那樣進行重著陸。為了承受這種下沉率，薩博-37除機身大量用鈦合金製造外還配備了一套粗壯的起落架。該機的主起落架採用不同尋常的前後串列雙輪布局，與傳統的並列雙輪設計相比能收入較薄的主翼。薩博-37甚至還安裝了反推裝置來縮短滑跑距離，這使該機特別適用於冰雪覆蓋的跑道。
薩博-37的串列雙輪主起落架
薩博-37是世界上第一種同時裝備加力燃燒室和反推裝置的戰鬥機，該機的降落滑跑距離不超過500米，起飛距離甚至更短。
薩博-37的降落滑跑反推狀態
拼湊的渦扇發動機
薩博-37安裝了全世界第二種加力渦扇發動機。該機在一開始計劃安裝普惠TF30加力渦扇發動機，也就是日後通用動力F-111和格魯曼F-14「雄貓」戰鬥機的動力裝置，但TF30到1962年仍沒準備好。為了不耽誤研製進度，瑞典人情急之下決定給用於客機的普惠JT8D渦扇發動機加裝加力燃燒室來拼湊出一種戰鬥機渦扇發動機。瑞典飛機發動機公司（SFA）對JT8D進行廣泛改進後加裝了加力和反推系統，最終研製成功RM 8渦扇發動機。
F-111所使用的TF30-P-100發動機，由於TF30存在的問題，使F-111和F-14早期型號吃盡苦頭
用客機發動機逆推戰鬥機渦扇發動機是瑞典人的首創，圖為JT8D-17A
由於RM 8渦扇發動機直徑的加粗，薩博-37也隨之進行了修改
沃爾沃公司自1941年以來一直是SFA的大股東，所以該公司在1970年更名為沃爾沃飛機發動機公司。渦扇發動機對於薩博-37來說非常重要，只有低油耗的渦扇發動機才能使該機在執行攻擊和偵察任務時達到所需的航程。雖然渦扇發動機的超音速推進效率遠低於渦噴發動機，但出於飛機綜合性能考慮，這是必須付出的代價。此外，加力燃燒室也賦予該機極短的起飛滑跑距離。
首先問世AJ 37和S 37將安裝RM 8A發動機，隨後出現的JA 37將換裝推力更大的RM 8B。後者可通過薩博-37內置的輔助動力裝置（一台小燃氣渦輪發動機）供電在電動機的驅動下啟動，也可以由電瓶車供電啟動，在分散基地上還可使用內部電池驅動啟動。
由於JT8D體積龐大，RM 8成為世界上第二大的戰鬥機發動機，僅次於蘇聯圖曼斯基R-15，也就是米格-25的動力裝置。巨大的發動機也就意味著粗壯的機身，為了讓薩博-37適應現有機庫，該機的垂尾被設計成可摺疊。
通過這種簡單粗暴的方式，薩博-37獲得了一種堪用的渦扇發動機，並幸運避過了TF30陷阱
航電進步
薩博在很早就決定薩博-37將是一種單座飛機，通過先進航空電子設備來降低飛行員工作量。該機航電的核心是世界首台集成電路機載計算機——薩博CK37，負責處理導航、武器瞄準、燃料監控信息，並通過平顯向飛行員顯示各種機載系統信息。
薩博-37的航電
薩博CK37計算機
CK37計算機的一個集成電路模塊
這台計算機還管理著STRIL 60作戰管理系統，把飛機接入瑞典防空網路。薩博-37還配備了先進的自動夜間控制系統，這進一步降低了飛行員工作量，讓他能專心於任務。
薩博-37體形龐大的另一個原因是雷達，其機鼻內安裝了龐大但強大的愛立信PS-37/A單脈衝X波段雷達。這是一台多功能雷達，能以空空、空地和地圖測繪模式工作，雷達組件還包括德卡72導航雷達和霍尼韋爾雷達高度計。為了便於部署在分散基地，薩博-37還安裝了微波戰術儀錶降落系統以適應瑞典空軍的BASE 90基地，這套系統能以30米的精度引導飛機進近。
愛立信PS-37/A單脈衝X波段雷達
該機的自衛輔助系統包括位於機翼和尾部的雷達警告接收機，以及可選裝的雷達干擾吊艙和箔條/熱焰彈吊艙。除這些吊艙之外，薩博-37可在機身和機翼下的9個掛架掛載7噸武器，機腹中線掛架通常掛一個副油箱，因為這是該機唯一的「濕」掛架。飛行員坐在薩博設計的Raketstol 37彈射座椅上（Raketstol是瑞典語「火箭座椅」之意），座椅針對低空高速彈射進行了優化。後來這種座椅被改進成零零彈射座椅，能在地面零速度的情況下安全彈出飛行員。1965年4月，薩博-37的全尺寸工程模型通過審核，該機被命名「雷」（Viggen）。
Raketstol 37彈射座椅
試飛
和所有新飛機一樣，「雷」的原型機也要先經歷一連串的地面試驗，薩博為此建造了一個模擬測試中心。地面測試結果顯示該機需要修改鴨翼，取消上反角以改善氣動性能。薩博首席試飛員埃里克·達爾斯特倫在1967年2月8日駕駛薩博-37原型機成功首飛。緊隨這架37-1原型機之後，第二架原型機37-2在9月首飛，37-3在來年3月首飛。整個試飛和研發項目一切順利。
1966年薩博-37原型機37-1在林雪平工廠的下線儀式
編隊飛行的37-2和37-3原型機
隨著試飛的進行，原型機也出現一些變化，垂尾前的機背按面積律隆起以降低跨音速阻力並改善掛載外部載荷時的氣動性能，反推裝置開啟後的地面穩定性問題也得到了解決。到1968年4月，瑞典政府下達了首批175架AJ 37攻擊機和SK 37雙座教練機的訂單，後來又增加了五架AJ 37和兩種偵察型原型機——SH 37和SF 37的製造合同。第一代「雷」式戰鬥機在1971-1979年間交付，於1972年首先裝備索特奈斯的F7聯隊。
37-1原型機後來機背上增加的面積律鼓包
與37-1剛下線時對比一下
試飛在「雷」投產後仍在繼續。試飛員潑·佩萊貝里斯於1964年加入薩博，最初是一名普通試飛員，後來擔任首席測試飛員，然後是試飛部門主管，在2000年退休之前又去市場部工作了6年。他回憶起薩博-37的試飛有時會充滿危險。
他說：「我負責『雷』的低空飛行試驗，這意味著要以1200公里/小時的速度飛行在海面上方僅100米高度。兩架飛機在試飛前會清理試飛海域，確保在起飛前的30分鐘里沒有船隻駛入該海域。但有一次他們漏掉了一艘定期渡輪。我飛得又低又快，低頭專註於觀察儀錶，一抬頭猛然看見這艘白色的大傢伙撲面而來，我就這樣呼嘯著掠過了它的後甲板！」在另一次驚嚇中，潑發現正變得越來越重要的計算機工程師有時會搗一下亂。
試飛中的37-1原型機
低空試飛的薩博-37 37-2原型機
他說：「我完成美國的工作後歸來，開始我這陣子的第一次試飛。一切都很順利，我在進近中很小心地增加了5節（9.26公里/小時）速度，因為我想儘快見到妻兒。也就是說接地時我仍處于飛行速度（在反推的幫助下這對薩博-37來說不是個事）。突然間操縱翼面完全偏轉，飛機自動升空，結果我需要做第二次降落。我駕機降落後等待人們來調查原因，此時一位計算機工程師跑過來告訴飛控軟體（AJ 37採用的是機械飛控+電子模擬增穩模式，JA 37改進為數字增穩）已被修改。」
「原來是在接地滑跑中，起落架微動開關在檢測到機輪承重後，飛控會自動進行全套操縱翼面偏轉測試（一種內置測試），使飛機能快速為下一個任務做好準備。在一開始，計算機與傳統工程師之間存在不少類似問題，這是一種文化衝突。」
1974年「雷」暴露了另一個更為嚴重的問題，三架飛機因不明原因墜毀，最後調查顯示首批28架薩博-37出現了可能導致結構失效的主翼翼梁裂紋。好在這個問題隻影響了第一批產品，因為生產線很快就升級到更強更重的新翼梁以增加機身壽命。問題被確定後，第一批「雷」很快也升級了新翼梁。
1975年瑞典空軍第7聯隊的AJ 37
鎖定SR-71
「雷」的第一種生產型是AJ 37攻擊型，能夠掛載三枚RB 04E反艦導彈或兩枚RB 05A空地導彈，後者後來被RB 75電視制導導彈取代，也就是AGM-65「小牛」的瑞典特許生產型。該機還可掛載六聯裝各種戰鬥部的5.4英寸（13.5厘米）火箭巢以及各種航空炸彈。為了自衛或進行有限的空空作戰，AJ 37還可掛載30毫米「阿登」機炮吊艙以及RB 24空空導彈，也就是按許可證製造的「響尾蛇」。
掛載Rb 05空面導彈的AJ 37
SK 37雙座教練機在1970年7月2日首飛，該機沒有雷達，AJ 37上用於安裝計算機和前機身油箱的空間被第二個座艙取代。瑞典空軍首批訂購了18架SK 37，於1972年開始交付。由於缺少AJ 37的航電，該機只能掛載機炮吊艙和火箭巢進行訓練，不能發射導彈。
SK 37純粹是一種換裝教練機，沒有雷達，武器掛載能力也非常有限
「雷」的第一種偵察型是SH 37，薩博在1974年製造並交付了26架。SH 37的配置類似AJ 37，能掛載與前者相同的彈藥。SH 37安裝了經過改進的PS-371/A雷達，為海上搜索進行了優化。該機除內置一台長焦相機外還能掛載各種偵察吊艙。緊隨其後的是SF 37偵察型，於1973年5月21日首飛，該機沒有機鼻雷達，而是在機鼻內塞入了6台相機和一台紅外行掃描儀。薩博在1975年開始交付26架SH 37。
機腹掛載兩個偵察吊艙一個副油箱，翼下掛載兩枚Rb 15F反艦導彈的SH 37
SF 37機鼻內安裝的是偵察照相機
「雷」的最後一個生產型是JA 37戰鬥機，該機被稱為第二代「雷」式戰鬥機。在第一代攻擊型、教練型和偵察型後，JA 37的研製團隊能夠利用航電技術進步，以電子和數字的方式對該機進行完全重新設計。AJ 37換裝的愛立信PS-46/A新型雷達是10年研發的最新成果，也是歐洲第一種機載脈衝多普勒雷達。該雷達的探測距離為48公里，具有下視、邊跟蹤邊掃描和全數字化任務數據處理能力。
愛立信PS-46/A雷達
JA 37能發射新型RB 71「天空閃光」導彈，可掛載兩枚這種超視距空空導彈。該機的人機界面也經過全面重新設計，其愛立信EP-12座艙顯示系統具有三台多功能下視顯示器和一個新平顯，為飛行員提供大量經過處理的信息。JA 37的機載計算機被升級為Singer-Kearfott SKC2037，也就是薩博按許可證製造的CD 107。配套的還有一台Garrett AiResearch LD-5大氣數據計算機，兩台計算機的處理能力都大幅增強。
掛載Rb 71和Rb 74空空導彈的JA 37
JA 37的座艙界面經過了徹底的重新設計，其核心是具有兩台多功能下視顯示器和一台新型平視顯示器（HUD）的愛立信EP-12座艙顯示系統
該機的飛行控制系統也被升級為薩博-霍尼韋爾SA 07，老式的雷達導航系統被KTL-70L慣性導航系統取代。最後，RM 8A發動機被RM 8B取代，不僅推力更大，還更省油。JA 37原型機於1974年9月27日在佩萊貝里斯的駕駛下首飛，在當時是非常先進的戰鬥機。在經歷長期的研製和試飛項目後，JA 37在1980年開始服役。
JA 37是迄今為止仍是唯一用雷達鎖定過SR-71「黑鳥」的戰鬥機，瑞典空軍的JA 37在SR-71執行波羅的海偵察任務時經常這樣做。儘管SR-71裝備了雷達干擾機和其他電子戰設備，但「雷」仍能夠通過瑞典防空網路不斷更新SR-71的位置，其火控計算機能通過數據鏈接收來自防空網路的目標數據。
JA 37攔截SR-71的航線
走出石器時代
伯耶·方登是JA 37的研製工程師之一，他在1966年從瑞典空軍測試中心進入薩博工作。1970年時他正在奧拉夫·艾斯平（薩博 340客機和「雷」的項目總監）手下參加「雷」的飛行和武器系統研製項目。方登說：「當我們開始使用全數字系統後，我們就從石器時代邁入電腦時代，從此能通過編程來提高系統功能，而不再需要修改硬體。」
「獲得了安裝著飛機相同計算機硬體的模擬器後，我們就能搶在試飛員之前體驗JA 37。這也意味著我們能在和平時期對JA 37的一些戰時功能進行訓練和發展。模擬器成為我們最重要的工具。」
「全數字系統的最大變化是，雖測試和開發時間與以前大致相同，但實施升級的時間接近於零。你只需推出新版本軟體就行了，既高效又經濟。」
伯耶列出了JA 37服役後的所有主要改進清單，非常有說服力：
1979年，自動鎖定功能，雷達搜索程序升級。
1981年，雷達瞄準前置角的機炮瞄準。
1981年，地面控制攔截新模式。
1983年，全向機炮瞄準。
1983年，平顯上的紅外導彈導引頭方向顯示。
1985年，戰鬥機數據鏈，能在戰鬥機之間交換數字化目標信息。
1986年，地面防撞系統。
1987年，集成AIM-9L。
1987年，改進地對空信息傳輸。
1990年，雷達多目標跟蹤能力。
1990年，新的箔條和紅外干擾彈發射器，不影響武器裝載。
1992年，自動高精度機炮瞄準。
通過這套數字化系統，伯耶的團隊大幅提高了「雷」的作戰性能，改進後的機炮瞄準系統就是一個例子。JA 37的內置30毫米厄利空機炮對戰鬥機來說已經是很強大的機炮，炮口初速1000米/秒。打開飛控自動駕駛模式，雷達和計算機可自行將機鼻對準迎頭目標，正如伯耶所說：「飛行員所要做的就是扣動扳機！」而這種自動機炮瞄準賦予跑彈近3公里的有效射程。
也許伯耶的最大的成果是「戰鬥機數據鏈」數據交換系統，使「雷」能夠在編隊內共享目標信息。他說：「薩博對計算機和數據鏈系統戰術優勢的理解領先於空軍和政府數年，並開展了相應的研製工作。」
通過數據鏈，編隊內的JA 37都能共享目標信息
「一些空軍官員留戀『龍』式戰鬥機的地面指揮系統，想在『雷』上繼續使用該系統或其升級版本，所以JA 37的戰鬥機數據鏈功能被隱藏起來作為地面指揮系統的後備系統。為了研製這套數據鏈，我甚至挪用了攻擊型升級項目的備用資金。」伯耶在1981年成為一個30人工程師團隊的負責人，升任「雷」式戰鬥機升級項目經理。
最後發展
除了發展JA 37外，薩博還繼續改進AJ 37，其中之一就是讓該機能掛載新的RB 15反艦導彈，取代了RB 04。伯耶說：「一開始新導彈的計算機是被安裝在掛架中的，我覺得這很扯淡，於是要求改進。最後我們為該機升級了機載計算機並應用了MIL 15538標準數據匯流排，把第一代『雷』變成一種全新的攻擊機。」
掛載有源干擾吊艙的SK 37E電子戰假想敵機
升級後的飛機被叫做AJS 37。薩博在1993年到1998年期間對SH和SF偵察機進行了類似升級，編號也相應改為AJSF和AJSH。JA 37經過逐步升級後也陸續獲得了C、D和Di的編號後綴。最後升級的「雷」是SK 37，1998年有10架雙座教練型被改裝為電子戰教練機，該機被用於取代J 32E「矛」，編號為SK 37E。
JA 37 Mod D的改進座艙
持續升級使「雷」長期活躍在一線。2005年，最後的一線中隊的「雷」終於被JAS 39「鷹獅」取代。用於輔助「鷹獅」訓練的幾架「雷」一直服役到2007年，在2007年6月進行了最後一次飛行。薩博-37「雷」不僅是一種標誌性的瑞典戰鬥機，也在世界航空史上佔有重要地位。
在薩博三大噴氣式戰鬥機中，薩博-37是承上啟下的一代
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