本文描述了歐洲戰(zhàn)斗機的研制過程中所經(jīng)歷的艱辛而曲折的歷程,。在研制“臺風”戰(zhàn)斗機的歷程中，4 個國家必須互相妥協(xié)以達成共同要求,，并且 4 家公司也必須尋求一種技術和商業(yè)方案,，以可承受的價格來制造這種極具挑戰(zhàn)性的戰(zhàn)斗機。他們要在極其困難的條件下研制一種飛機,。

　　歐洲戰(zhàn)斗機研制合同簽訂后不久,，不料政治風云突變，蘇聯(lián)解體,，德國統(tǒng)一,，導致各國軍隊預算嚴重削減。另外,，幾乎全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了經(jīng)濟危機,，對有些國家影響到至今，結(jié)果各國國內(nèi)航空市場萎縮,。所有公司都面臨嚴重的經(jīng)濟壓力,，一些工廠減員停工，許多工廠合并,，今天的公司與 8 年前簽訂研制合同的公司已大不相同,。1992 年，歐洲戰(zhàn)斗機公司遇到更大的困難,，當時德國政府極力要求退出該項目,。

　　盡管該項目經(jīng)歷了許多困難，也經(jīng)過多次的檢驗,，但今天我們能夠保證提供一種有前途的高性能飛機,。

　　更令人欣喜的是，它不僅僅是一種技術產(chǎn)品,，也是歐洲技術與歐洲合作的的里程碑,。

溯源

　　70 年代未，幾個西歐國家建立合作,，想研制一種通用戰(zhàn)斗機以對付俄國第 3 代和第 4 代戰(zhàn)斗機,。到 1983 年 12 月，5 個國家（意大利,、法國,、德國、西班牙,、英國）協(xié)調(diào)了他們各自的要求,，推出“歐洲集團目標綱要（OEST）”,。歐洲戰(zhàn)斗機公司做了適當?shù)念A先可行性研究，于 1984 年 10 月推出了“歐洲集團目標（EST）”協(xié)議,。

　　1985 年 8 月,，法國退出該方案研制他們的 ACX 戰(zhàn)斗機，最后成為“陣風”戰(zhàn)斗機,。其余 4 國以詳細的“歐洲集團要求“（ESR-European Staff Requirement）為依據(jù),，繼續(xù)進行方案研究，最后 4 國集團領導于 1987 年 9 月簽署了“歐洲集團要求”作為“歐洲集團研制要求（ESR-DEuropean staff requirement for development）”,。1988 年 1 月取得研制許可并于同年 11 月簽定了有關研制合同,。

　　歐洲戰(zhàn)斗機將具備超視距（BVR）空戰(zhàn)性能和近距格斗性能。另外武器系統(tǒng)還可以適應大范圍的空對地任務,。這種作戰(zhàn)的靈活性無疑使歐洲戰(zhàn)斗機成為代替參與國家一些現(xiàn)役機種（如 F-4“鬼怪”,、“幻影”,、F-104“星”,、“美洲虎”）的合適機種。

　　系統(tǒng)自動化能分擔飛行員的工作量,，因而歐洲戰(zhàn)斗機武器系統(tǒng)僅需一名飛行員操縱,。少數(shù)雙座型將用作教練機，但它們同樣具備完全的單飛行員操作的能力,。

　　歐洲戰(zhàn)斗機的主要目標之一是以最小的壽命周期獲得高的可用率,。“主要研制合同”（MDC）中同樣也強調(diào)作戰(zhàn)要求和可靠性,、維修性及測試性的支持情況,。

初始方案研究

　　為了確定研制飛機的具體規(guī)范，在提出具體要求的同時,，各國國內(nèi)和各國之間進行了防空研究和空中戰(zhàn)斗模擬,，從中得到相關的知識并確立基本原理和指導思想，研制一種高效經(jīng)濟的防空和空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機,。這種研究包括：

　?。M攻與防御對抗空中系統(tǒng)
　　．地對空與空對空系統(tǒng)
　?。|(zhì)量與數(shù)量
　?。腥孙w機與遙控飛行器

　　戰(zhàn)斗模擬包括：

　　．中距（超視距）
　?。叹啵ㄒ暰鄡?nèi)）
　?。淦餍堋⒑娇针娮映志眯?/p>

　　得出的結(jié)果是：

　?。找u不可取代防空,。成功的防空系統(tǒng)必須由多種戰(zhàn)斗機,、地對空導彈和槍炮組成。
　?。揽障到y(tǒng)中,，有人戰(zhàn)斗機是唯一真正的靈活武器。
　?。當?shù)量不能取代質(zhì)量并且不能產(chǎn)生顯著的機隊效能,。
　　．良好的超音速飛行性能非常重要（具備 4g 的持續(xù)轉(zhuǎn)彎角速度）,，武器/航空電子可以提高飛機的性能標準,。
　　．良好的雷達性能與低可見性同等重要,。
　?。谖磥響?zhàn)場上大量使用遙控飛行器的話、地面站和作戰(zhàn)要求所固有的復雜性使遙控飛行器的費用至少與具有一定靈活性的有人飛機的費用一樣,。
　?。叹嗫罩袘?zhàn)斗的主要特點是高度的失穩(wěn)機動、快速改變載荷因子,、瞄準時間短,、低速時有較小的包線空間。

　　鑒于此背景,，確定了關鍵德 300~400kg/m2 低翼載和 0.9~1.2 的高推重比,。這種構形的目的在于獲得高度的靈活性和機動性，在采用矢量發(fā)動機時甚至可以超過失速攻角,。

　　有趣的是在純?nèi)且砘驇н厳l的梯形翼的大量初始方案研究后,，所有歐洲國家都建議采用三角翼鴨式布局，該方案最初應用在瑞典 Saab 公司的“雷”式戰(zhàn)斗機上,。雖然在翼面,、進氣道位置、前翼連接和尾翼設計上存在細節(jié)上的差異,，但所有公司都認為三角翼鴨式布局可能是滿足挑戰(zhàn)要求的最佳選擇,。

鴨式布局

　　三角翼具備許多氣動、結(jié)構和布局上的優(yōu)勢,。由于翼根弦長很大,，提供了很大的絕對機翼厚度和長細比，從而減小了超音速時的阻力,。同時機翼結(jié)構更輕且具有更高的體積效益,，可以最大程度地裝載燃油，又提高了超音速任務性能和戰(zhàn)斗持久性。另一方面,，大機翼還減小了外桂物不良的氣動作用并方便了它們的排列,。

　　鴨式布局可以獲得更好的飛機機動性。英國或俄國對水平尾翼前置布局所做的飛行表演證明：這種飛機也具有良好的機動性,，是最佳的整體綜合設計方案,。前翼渦流與機翼氣流的相互作用增加的總升力，比它們各自升力產(chǎn)生的升力之和還大,。這種作用有利于提高瞬時轉(zhuǎn)彎角速度,。另外同種渦流的相互作用有利于展向氣動載荷分布，使外側(cè)機翼載荷減小,，從而減小了機翼的彎曲力矩和結(jié)構質(zhì)量,。我們的早期研究表明：除三角翼的優(yōu)勢外，三角翼鴨式布局的飛機比帶水平尾翼的三角翼布局的飛機更短,、更緊湊,、更輕。這些僅是它的一部分優(yōu)勢,。但是這種布局也有不利的一面,。前翼干擾了機翼氣流，增大了機翼本身的氣動非流線性特性,，前翼還可能產(chǎn)生了其它的不利因素,。這要求進行更多的氣動研究和測試以便了解復雜的氣流機理，盡可能多地保留其優(yōu)點,，減少其缺點。

MBB 公司進行鴨式布局風洞測試

　　飛機被設計成亞音速飛行中,，相對于橫軸是氣動不穩(wěn)定的,，需要通過使用數(shù)字式四余度飛行控制系統(tǒng)進行人工增穩(wěn)。非穩(wěn)定設計的基本原理是氣動中心在重心前方,，這樣為了達到配平,，需要襟翼下偏。與升力作用于重心之后的穩(wěn)態(tài)飛機比較,，這種方法顯著減小了升力引起的配平阻力,。隨著升力增加，襟翼必須向更下方偏轉(zhuǎn)以便平衡抬頭力矩,。前緣襟翼可進一步加大機翼彎度,，也由飛行控制系統(tǒng)控制并隨攻角的加大而下偏。因而,，持續(xù)和瞬時轉(zhuǎn)彎角速度比穩(wěn)態(tài)設計的更好,。

　　雖然超音速飛行時，飛機是氣動穩(wěn)定的，但壓力中心仍比亞音速穩(wěn)態(tài)設計的更靠前,。從而,，減小配平阻力和更好的轉(zhuǎn)彎性能的優(yōu)勢在超音速飛行中仍然保持。但是,，人工的穩(wěn)定作用要求在飛行控制系統(tǒng)的設計,、控制律的設計和最后的試飛方面作很大的努力。

　　對前翼位置和前翼機翼耦合最大的影響是進氣道布局的選擇,。1983 年到 1985 年間,，在與達索航空公司的聯(lián)合研究中作了許多嘗試，“陣風”上采用的肋部進氣道無法安排如歐洲戰(zhàn)斗機上采用的長距離耦合前翼,，因為此時的前翼會改變進氣道的氣流,。而如果將陣風的短距離耦合前翼與歐洲戰(zhàn)斗機的機腹進氣道相結(jié)合，則會對跨音速時和超音速時的阻力產(chǎn)生不利的橫截面分布,。

達索 ACX 方案中采用了短距離耦合鴨翼布局

　　為歐洲戰(zhàn)斗機選擇的機腹進氣道位置是關鍵的布局特點,。從氣動的觀點來看，這種進氣道在中高攻角時甚至是帶側(cè)滑時具有優(yōu)勢,。在超出最大升力攻角的情況下,，發(fā)動機的氣流質(zhì)量仍很好。因此我們不需要再安裝導流片或采用其它的氣流修正措施,。進氣道前方的機身略微下傾,，可以起到預壓縮作用，與進氣道結(jié)合提供了良好的壓力恢復值,，有利于高音速時獲得良好的發(fā)動機性能,。

進氣道前方的機身略微下傾，可以起到預壓縮作用

　　對這種進氣道布局最初的主要顧慮是一臺發(fā)動機發(fā)生故障后可能對另一臺發(fā)動機產(chǎn)生影響,。在對 EAP 和 EFA 進行最終試驗后,，消除了顧慮，而且證明：發(fā)動機與進氣道匹配良好,。

EFA

國際合作團隊

　　第一個 3 國聯(lián)合工程隊是由“陣風”的 3 個合作公司 AIT（現(xiàn)為阿萊尼亞公司）,、英國宇航公司 BAe 和 MBB 公司（現(xiàn)為 DASA 公司）于 1979 年 9 月組成的。而各家公司最初仍在作戰(zhàn)性能上強調(diào)的重點不同,，例如,，德國強調(diào)一種簡單的空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機，英國要求重在對地攻擊性能,，研究得出ECF（European Combat Fighter）,，以 MBB 公司推薦的 TKF 為基礎，采用三角翼鴨式布局和機腹進氣道,。聯(lián)合研究后,，各國又分開進行工作,，英國宇航公司研究了 P110，而 MBB 公司繼續(xù)研究 TKF,。

ECF 三面圖

BAe 的 P.110 全尺寸模型

MBB 提出的 TKF90 輕型戰(zhàn)斗機想象圖

　　1980 年到 1981 年盡力把法國拉進該項目開始研究 ECA（European Combat Aircraft）,，最后沒有得出結(jié)果構形圖，卻保留了三角翼鴨式布局,，法國也喜歡這種布局,。

ECA 模型

　　雖然取得了相對高度的技術一致，法國方面卻克服不了政治上的障礙,，主要因為法國要求建立一種由法國管理的方案,，而其它國家都不接受。

　　這次合作失敗后,，原 3 家“狂風”合作公司重新于 1982 年合作,，提出了 ACA（Agile Combat Aircraft）方案。該方案的特點是：曲折前緣三角翼,，帶一個長距離耦合前翼,、機腹進氣道和兩個垂尾。

BAe 的 ACA 全尺寸模型

　　此時英國航宇公司 BAe 及時放棄了一些應用于 P110 研究中的戰(zhàn)斗轟炸機特性,，如短距離耦合前翼,，側(cè)邊進氣道和較高的翼載。

　　這里值得提及的是,，方案中 MBB 公司堅持一種矢量噴管選型,。但是由于政府不支持，MBB 公司只得退出 ACA 方案而 BAe 和 AIT 繼續(xù)干他們的 EAP（Experimental Aircraft Programme）,。為了節(jié)省時間和費用,，EAP借用了“狂風”的單垂尾，而不是原先計劃的雙垂尾,。EAP 于 1986 年首飛,，對歐洲戰(zhàn)斗機方案起到了極大作用。

采用“狂風”垂尾的 EAP 驗證機

　　回溯 1983 年,，法、德,、意,、英及西班牙 5 國空軍聚會協(xié)調(diào)其要求。同年 11 月,，他們通過了“歐洲集團目標綱要（OEST）”,，是 1984 年形成的“歐洲集團目標”的基礎。同年,，5 國開始進行首次工業(yè)研究包括新發(fā)動機的概念性研究,。1985 年 8 月完成了該研究，當時 4 國支持一種方案，即 EFA,，歐洲戰(zhàn)斗機,。而法國喜歡以 ACX 為基準的布局。

1983 年,，OEST 效果圖

　　ACX 是法國國內(nèi)項目,，后成為“陣風”。這樣,，5 國合作項目再度夭折,，由于出現(xiàn)了與 ECA 研究中相同的問題，即法國沒能領導項目組織,。另一個原因是他們覺得,，如果自已干會取得更好的出口機會和利益。

　　1985 年 8 月,，達成著名的“都靈協(xié)議”,，德、意和英國的航空軍械處處長同意進行一種 9.75 噸,、翼面積 50m2,，每臺發(fā)動機推力為 90kN 的制空戰(zhàn)斗機的概念性研究。法國退出后,，西班牙仍未確定是否加入,。焦急地等了幾周后，我們欣喜地從報上得知：西班牙政府總理菲利普·岡薩雷斯訪問中國并在會見中透露他們決定加入 EFA 項目,。

1985 年,，EFA 效果圖

臺風戰(zhàn)斗機最終外形三面圖

外形的細化和確定

　　都靈協(xié)議后幾年做了許多研究和權衡工作并于 1988 年初確定了 EF2000 的外形。嚴格的質(zhì)量限制與所有其它性能要求一起使 4 家公司不得不與客戶緊密聯(lián)系,，評估基本的和詳細的設計特點,。這里僅給出一些情況，以下列出的每種情況的前者是最后的選擇,。

　　翼面,、前緣為直線或曲線；

　　密封裝置縫翼或前緣襟翼,；
　　機翼安裝起落架或機身安裝起落架,；
　　單垂尾或雙垂尾（1985 年前已作了基礎研究）；
　　固定垂尾或全動垂尾,；
　　兩側(cè)進氣道或機頭進氣道,；
　　曲線形或梯形進氣道；
　　發(fā)動機噴管,，收斂發(fā)散形或收斂形噴管,；
　　減速板位置：機身上部（駕駛艙后）,，翼下、后機身,、翼尖吊艙裝置,；
　　雷達罩形狀：圓形或橢圓形。
　

　　研究中包括以下方面的細節(jié)優(yōu)化：

　　機翼襟翼形狀,，尺寸和襟翼內(nèi)外側(cè)展向分開的位置優(yōu)化以獲得良好的氣動控制并使有關機翼氣動彈性變形的襟翼鉸鏈力矩最小,。
　　翼身連接、機翼彎度,、發(fā)動機/后機身傾斜,，以獲得最佳零俯仰力矩。
　　發(fā)動機循環(huán)比較評定,。

　　有時,，這些研究非常乏味，因為存在大量相互作用的界面和整體的復雜性,，這是整體優(yōu)化“綜合”設計的典型特點,。如果一種特性改變，許多其它區(qū)域會受影響,，需要豐富的經(jīng)驗區(qū)分重要的和不重要的因素,，在時間和費用的約束下有效地獲得最佳方法。

　　在項目以后的進展過程中,，有幾次對基本方案提出了疑問,，我們還是確信外形選擇和設計是良好的，有競爭力的,，而且 4 家公司所做的工作是值得的?，F(xiàn)在的飛行測試結(jié)果表明：它已經(jīng)滿足甚至超過了我們開始對飛機操縱性和性能的預測。

臺風 DA1 原型機

結(jié)構與材料

　　EFA 的結(jié)構設計要以盡可能小的質(zhì)量滿足設計要求,。設計提供了足夠大的靜強度和疲勞壽命,，滿足飛機飛行 6000h 的壽命中由諸如機動，地面操縱和環(huán)境效應等產(chǎn)生的靜載荷和動載荷,。設計中進行了飛機結(jié)構剛度和質(zhì)量的優(yōu)化,，確保了氣彈穩(wěn)定性（包括顫振和與 FCS 的結(jié)構耦合）。另外,，設計提供了防止環(huán)境影響（如鳥撞,、腐蝕、雷擊）的保護措施并使戰(zhàn)斗毀壞后的結(jié)構快速修復,。

　　低質(zhì)量設計法也可利用 FCS（飛行控制系統(tǒng)）和其它飛機系統(tǒng)進行“無憂慮”操縱飛機，保證控制任何可能的過度操縱,。這樣,，對于由飛機系統(tǒng)控制的過載運動來說,，可能使最大安全系數(shù)從 1.5 降到 1.4。飛機的疲勞設計可采用結(jié)構模型性能方面的重大改進,，結(jié)果 3 倍于飛機壽命的安全系數(shù)代替了“狂風”的 4 倍于飛機壽命的安全系數(shù),。這種方法已在多數(shù)飛機疲勞測試中（MAFT）得以證實，這已表明：研究中在同一點上獲得了比“狂風”飛機更為成熟的技術,。

　　設計中最大強度/質(zhì)量比高的現(xiàn)代材料使全機質(zhì)量最小,、機身機翼和垂尾外部蒙皮大多采用碳纖維復合材料（CFC）固態(tài)壓板或蜂窩夾心板。根據(jù) EAP 項目中獲得的經(jīng)驗,，機翼蒙皮的粘接可減小重量,，減小費用、縮短生產(chǎn)時間,，前翼和外側(cè)襟翼是由超塑成形（SPF）鈦材料制成的,，獲得了質(zhì)量輕、結(jié)構完整的結(jié)構,。另外,，應用這種材料具有良好的抗沖擊性和抵抗由導彈噴流引起的高溫性能。

　　起初,，設計中計劃使用大量的鋁理合金,，這種合金可以進行超塑成形（SPF），剛度/質(zhì)量比大,。但是,，后來證明這些材料板不能耐受沖擊力，所以現(xiàn)在大多從設計中取消,。

　　結(jié)果,，研制項目〔即接近完成結(jié)構試驗項目）已表明歐洲戰(zhàn)斗機項目已獲得最小質(zhì)量，滿足了結(jié)構要求并為飛機的生產(chǎn)奠定了堅實的基礎,。