书城工业罗尔斯·罗伊斯的传奇(发动机家族)
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第53章 军用飞机市场(1)

欧洲战斗机和EJ200

在20世纪80年代初,欧洲主要国家的空军开始酝酿一种能够替代美国制造的战斗机和英国皇家空军“狂风”ADV战斗机(由RB199提供动力,是罗尔斯·罗伊斯公司和慕尼黑发动机涡轮联合公司及菲亚特航空公司联合研制生产的)以及“美洲虎”攻击机(由阿杜尔提供动力,是罗尔斯·罗伊斯公司和透博梅卡公司联合生产的)的机型。最初的合作伙伴是英国、法国、德国和意大利,但是在1985年,法国经过可行性研究发现,他们需要的是一种更小、更轻的海军用机型,来替代其LTVF8P“十字军战士”(Crusader)战斗机和达索布雷盖“超军旗”(Dassault Breguet Super Etendard)攻击机,于是法国退出了这个联盟。法国也想取得设计的领导地位,取得45%~50%的工作份额,进而对将在法国建立基地的这个新的联合工业公司进行控制,从而最终实现对所有出口销售的控制。英国、德国和意大利对此完全不能接受,在1985年8月召开的都灵会议上,经过协商,他们宣布成立一个设计、研制、制造欧洲战斗机的三方项目。然后他们邀请法国和西班牙重新加入该联盟。西班牙同意了,但法国决定独自研制其达索布雷盖“阵风”战斗机。

约翰(杰克)·戈登(John(Jack)Gordon),从1961年就在国防部从事35年军用飞机采购项目,之后1996—年担任北约欧洲战斗机和“狂风”战斗机管理处的总经理,在提到这些谈判时,他说了这样一段话:

在20世纪80年代初有两种验证机,一个是由英国、德国和意大利联合公司制造,另一个由法国制造。在都灵会议之前,法国已经决定进行自己的“阵风”计划,只是还没有告诉德国政府。当德国人发现之后非常不安,于是在都灵会议上,当法国人在午夜宣布退出时,德国人做出了一项非同寻常的决定——签约,并在黎明来临之前把意大利也拉进了该联盟……实际上,对其中的所有人来说,这都是一个不同寻常的夜晚。本来预计这个会议会很早结束,而且我们的意大利东道主在当地一家餐馆订了晚饭。

当晚上的时间一点一点地过去,餐馆不断打来电话,但到了晚上11点,代表们仍不愿意去吃饭,于是就随便订了些吃的喝的,当英国、德国和意大利的代表们达成协议的时候,只能就着热的灰比诺干白吃些冷的比萨饼和薯条了。

当这些代表在都灵谈判的时候,英国负责该事务的大臣迈克尔·赫塞尔廷(现在是勋爵)待在他白厅的办公室里,而德国负责该事务的部长曼弗雷德·沃纳(Manfred Werner)也待在波恩自己的办公室里。整个夜晚,都灵、伦敦、波恩这三地的电话通了一夜。

欧洲战斗机项目是幸运的,赶上了赫塞尔廷在约翰·诺特(John Nott)之后接任国防部长。诺特对这个项目不热心,就像在他最近出版的自传《似水年华》(Here Today,Gone Tomorrow)中写到:

让皇家空军感到不舒服的是,我反对建造英国战斗机。首先,我不认为如果我们想在北约内部提高专业化水平,我们就得把自己卷入和德国人狗咬狗式的战斗机竞赛中——而这正是德国人希望看到的。我们想造的飞机,应该是能够在空中长时间飞行,能够进行空中加油的飞机,可以机载最尖端的远程空空导弹,并且装备有更先进的雷达。这样就可以粉碎来自俄罗斯北部的“逆火”(Backfire)轰炸机的威胁。我想,我们从美国人手里购买F16(他以前一定指的是F15,这个战斗机型号比F16还要先进得多)的最佳理由就是,一个可靠而又经得起考验的技术精密的机型。

……不过,最近我得为因为我决定关闭查莎姆造船厂而危及在托马斯河口地区(Thames Estuary)若干名保守党下院议员议会席位的事情负责;我还意识到一件让我不安的事情,就是如果我们在航空航天工业中不进行新的研制活动,该工业很快就会枯萎。许多选区的选民(主要是英国北部选区)又一次参与决议。我向皇家空军投降了,不仅是因为工业方面的原因,还有政治原因:不是因为我承认了研制新型战斗机的理论根据,而是因为其对英国工业和政治的影响。因此,我同意建造验证机,至于其主要程序,就留给我的继任者去决定吧。迈克尔·赫塞尔廷做了这件事,由此,我们有了现在的欧洲战斗机。

迈克尔·赫塞尔廷在其自传《丛林历险记》(Lifeinthe Jungle)中非常清楚地说明了他支持欧洲战斗机的理由:

我们永远也不可能逃离欧洲的困境。美国的太空和国防预算必然会比整个欧洲的预算都高,更不用说和欧洲内部各个国家相比了。而且几乎不可避免的,在出现采购需求时,一定会有现成的美国模式。这个模式可以运作,并且考虑到美国的经济实力以及我们重新研发需要支付已经由美国纳税人支付的成本,很可能比我们可能提出的任何方案成本都较低。但是,从美国买现成的东西,从逻辑方面考虑,将导致英国的防卫领域丧失研究与设计能力。而我们的军品基地将变成纯粹的分包商。

最终老板的态度也是非常重要的。作为首相,尽管玛格丽特·撒切尔夫人本意更愿意支持美国而不是欧洲(赫塞尔廷会从韦斯特兰事件中意识到这一点),但她也赞成欧洲战斗机项目。不过,她想知道,谁会是那位“欧洲战斗机先生”,也就是在该项目出现问题的时候直接向她负责的人。这个任务被派到了杰克·戈登头上,理论上,他仍旧应该在国防部为飞机的生产和交付负责!戈登遇到了两个旗鼓相当的伙伴,一个是罗尔斯·罗伊斯公司的科林·格林,领导过EJ200项目;一个是英国宇航公司的盖瑞·威尔考克斯(Garrie Wilcox),在战斗机方面,特别对于“闪电”和“狂风”战斗机有资深的经验。

1986年6月,该联盟成立了欧洲战斗机股份有限公司,该公司由英国宇航公司、德国MBB/道尼尔公司(1992年更名为戴姆勒奔驰宇航公司——德国宇航公司(DASA))、意大利阿利塔利亚公司(Aeritalia,后来与萨利尼亚公司(Salenia)合并后更名为阿莱尼亚公司)、西班牙太空建设公司(Construjcciones Aeronauticas SA(CASA))所有。

1986年9月,由英国罗尔斯·罗伊斯公司、德国慕尼黑发动机涡轮联合公司、意大利菲亚特航空公司、西班牙森尔公司组成的欧洲喷气涡轮有限公司(Eurojet)联营集团成立,负责欧洲战斗机项目的新型发动机的研制,罗尔斯·罗伊斯公司的XG40试验发动机用做理论基础。XG40项目的目的是研制一种能够根据需要按比例增大或缩小的核心机。研制成功后,该验证机的推重比为10∶1,风扇增压比为3.9∶1,总增压比为26∶1,加力推力超过20000磅力。该指标接近在1985年都灵会议上欧洲合作伙伴之间达成一致的EJ200的设计目标。

XG40不仅是一个技术验证机,而且也被用做成本机。罗尔斯·罗伊斯公司将该发动机用于开发EJ200所需要的有可能降低成本的零件类型(70年以前亨利·罗伊斯就阐述过这个理论——在你开始切削金属之前,精打细算制定出一个计划,最终就可以达到节约成本的目的)。罗尔斯·罗伊斯公司研制出一种“电子发动机”模拟机,用于排除发动机控制器软件程序中的错误。在XG40中此项工作变得复杂了。此模拟机可使该发动机在各种状态下“真实”运行,从而在运行实际发动机前对发动机各部分对燃油消耗量和响应度的影响进行研究探索。欧洲战斗机项目强调的一项重要要求就是在高速和高空飞行时保持低的燃油消耗量。

设计的欧洲战斗机主要是用于空空战斗,但也要具备地面攻击能力。该项目由北约欧洲战斗机管理处管理,该机构向四国合作的欧洲战斗机联营集团签发合同。其用户是这4个国家的空军,他们在1985年12月通过欧洲研制人员要求(ESRD)对欧洲战斗机项目标准达成一致。

欧洲研制人员要求中规定,一架9.75吨、机翼面积为50米2、由两台90千牛(大约20000磅力的海平面推力)发动机提供动力的飞机,应该是极其灵活敏捷的,其机动能力和飞行高度应该比以前的战斗机有可能达到的极限更高。这两台发动机是由先进的全权数字式电子控制系统进行控制的,并且,该飞机应能够从亚声速快速加速到高超声速,具有高瞬时速度、持续转弯角速度。在低速条件下还对大升力和大迎角的极限范围做出要求。

由于要求飞机有高度的灵活敏捷度,需要在零和负过载的条件下运行,并且必须在整个飞行包线范围内驱动飞机的生命支持系统和武器系统,所以意味着要对滑油系统和发动机核心机进行相应设计。其他公司和罗尔斯·罗伊斯公司一样,在此之前也一直在进行着发动机的研制,如今所有这4家公司的经验和专有技术由大家共享了。研制出来的发动机与XG40相似,但是有一些显著的差别。与3.9∶1相比,EJ200有较高的风扇增压比4.21∶1。相反,其总增压比较低,为25∶1。引入较高的风扇增压比是为了确保在最长的战斗时间里、最大加力模式下有较低的燃油消耗量。在确定发动机核心机规格时考虑到了其固有适应性,不仅是为确保欧洲战斗机在将来作用转变提供条件,而且要确保可以开发其他用途和市场机会。由于对德国拦截机飞行任务做了又高又快的要求,因此采用了扩张式喷管来提高超声速性能。

得益于罗尔斯·罗伊斯公司民用发动机经验的宽弦叶片提高了效率。这些叶片对外来物损伤(FOD)的耐受性也得到提高。在该机型中还将引入三维跨声速压气机和涡轮叶片设计,降低零部件重量,提高效率,同时还将采用粉末冶金材料制造的盘来提高强度、降低重量,用单晶涡轮叶片保证在涡轮进口高温条件下的长寿命。由于要降低寿命周期成本,因此涡轮叶片寿命被视为极其重要的指标。前面提到的全权数字式电子控制系统将会使所选用的各个控制功能更加精确,最大限度地提高发动机的性能,而又最大限度地减轻重量,降低发动机维修后的设置时间。

最初的研制工作份额分配是罗尔斯·罗伊斯公司承担33%,慕尼黑发动机涡轮联合公司承担33%,菲亚特航空公司承担21%,森尔公司承担13%。验证机的设计和制造预定在1988年底完成,试运行在1990年中进行。实际尺寸的研发型发动机的设计和制造预定在1990年春季完成,在1994年初完成试运行。飞行试验发动机项目预定在1991年启动,一直进行到1996年结束,运行评估和服役计划从1995年初开始,于1996年中完成。至关重要的是罗尔斯·罗伊斯公司同意帮助西班牙建成一家发动机研发和制造公司并进行运营,该公司后来被称为涡轮发动机工业公司,在本书第3章我们提到,罗尔斯·罗伊斯公司在该公司占有大份额的股权。

1998年底,罗尔斯·罗伊斯公司的军用发动机主管约翰·雷格(John Wragg)说:

欧洲喷气涡轮有限公司的合作伙伴对该项目充满信心,所以他们不仅愿意参与EJ200项目,而且相信自己能够在项目的有关领域承担合同义务(合作伙伴们接受了最高价格的合同)。这样一来,欧洲喷气涡轮有限公司的合作伙伴们就可以向世界证明EJ200的目标是现实的,更是可以达到的。

我们制造了3个设计验证发动机(Design Verification Engine,DVE)样机。第一台样机于1988年11月28日在慕尼黑发动机涡轮联合公司进行试运行,实现了联营集团对批量生产发动机制定目标的90%。不久之后在菲亚特公司对第二台样机进行了试运行,第三台样机于1989年3月在英国的布里斯托尔进行了试运行。

20世纪80年代末,正当该项目较平稳地向前推进的时候,发生了两件事,这两件事不仅干扰了英国和德国两国政府的关系,而且干扰了这4家合作伙伴对该项目进行投资的态度,使他们对将来该飞机需求量的信心发生了变化。