S-3“北欧海盗”舰载反潜机的基本布局
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发布时间：2022-04-23 13:36
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时间：2023-09-28 08:29
S-3A 是一种非常紧凑的飞机，被设计成一种高效运载平台。该机采用上单翼常规气动布局和翼下发动机吊舱，怎么看都像普通的民用航空器，显得平淡无奇。S-3安装的是 GE TF34-400 型涡扇发动机，全长2.54 米（100 英寸），最大直径1.33 米（52.4 英寸）采用固定喷嘴，推力为41.3 千牛（4,210 千克/9,275磅），是 A-10 使用的TF34 的衍生型。TF34 具有充沛的动力和良好的燃料经济性，对于S-3 和 A-10 来说都是非常适宜。持续输出功率为7,513 磅，中间推力能将 8,159 磅维持30 分钟，极限状态下还可提供 5 分钟的9,275 磅推力。其加速性较好，能在 3.5 秒内由进场状态加速到95%推力以保证复飞，这一点对于舰载机来说是一项攸关事故率的关键技术指标。A-10是一种用于近距支援的强击机，在野战条件下非常强调各系统的可靠性、可维修性和抗损性，这也是舰载机航空发动机的基本要求，因此TF34 的采用显得十分顺理成章。不过陆上飞机和舰载机的工作环境毕竟有显著区别，高湿度、高盐分、高腐蚀性的严苛工作条件要求针对舰上使用进行专门的优化，否则非但将无法正常工作，甚至会造成重大的安全隐患。这样的例子并不鲜见，是每一种飞机上舰所必需周密考虑的问题。航母搭载的舰载机联队编制是高度紧凑的，对出勤率有相当严苛的要求。对于反潜机这样的装备，一旦因发动机可靠性之类的维护问题*趴窝，造成的就决不仅仅是打击力的贬损，而是反潜防御圈的重大缺口与漏洞。S-3A早期生产型采用的 TF34-2 型引擎在满足推力要求的同时（推力基本相当，为41.2 千牛/4,200 千克），就存在可靠性不足的问题。
S-3A 不是第一种采用翼下发动机吊舱布局的喷气式舰载机，20世纪 50 年代初的道格拉斯A3D“空中战士”（Skywarrior）就采用了这种结构，而且两者的外观颇为相似，只是重达70,000 磅的 A3D 尺寸要大得多。翼下发动机吊舱在40 年代到 50 年代的军用机上一度非常流行，其便于维护的特点对于舰载机而言具有得天独厚的优势，还能为发动机提供较为良好的工作条件。不过，翼下发动机吊舱在简化机身结构的同时却会增加机翼的复杂性和结构重量，并且占用相当的翼下有效空间，对于外挂武器多有不便。当然，由于大幅度腾空了机内有效空间，外挂物完全可以集中挂载在内部武器舱内，两相权衡还能抵消翼下发动机吊舱产生的额外阻力。翼下发动机吊舱的另一个问题是对地勤人员安全作业有一定负面影响，进气道长度短而截面积大，悬挂高度又和地勤人员甲板站姿作业位置相当，但至少比起飞速转动的螺旋桨来说已经大为改善了。
为了适应喷气式舰载机的起飞，航母甲板上安装有偏流板，防止发动机喷出的高温尾流造*员伤亡和器材损坏。翼下发动机吊舱的间距必须要考虑到偏流板的幅度，否则即使竖起偏流板也不足以提供可靠的保护。同时由于翼下发动机吊舱相距较远，单发飞行时会产生很明显的偏航倾向，需要在垂直安定面和方向舵上采取措施，以便在需要时抵消偏航倾向。翼下发动机吊舱需要吊挂在机翼内侧固定段，发动机吊舱相距过远不但会产生更大的偏航力矩，还会使机翼外侧折叠段长度不足，大幅度增加停机占地面积。当然好处是固定段到翼根能安置尺寸更大的整体油箱，扩大续航距离。更靠近机身的发动机吊舱布置必须考虑附面层吸入的问题，还可能干扰起落架的正常收放，增加舱内噪音水平，降低长时间留空任务的舒适性，所有这些都需要在飞机总体设计过程中加以通盘考虑。
航母飞行甲板、机库和升降机面积相当有限，为了节省占地面积，S-3A的外翼段采用了液压折叠设计，并且两侧折叠线是非对称的，使之在收起后能相互交错，尽可能扩大可折叠的外翼段翼展。机翼不折叠时，S-3A翼展达到 20.93 米（68英尺 8 英寸），折叠后仅有8.99 米（29 英尺6 英寸），减少了一半多。“维京”机内所有的燃料都储存于机翼内侧固定段，从而腾出机身有效容积用于布置大量航空电子设备和内部武器舱。机身背部两个*油箱左右容积各176.5 加仑，加上两侧翼根油箱的各 790 加仑，总计达到1,933 加仑。垂直尾翼也装有铰链，可以向左侧倾倒，使S-3A 在拥有足够的横向飞行稳定性的同时，满足航母机库对净空高度的严格要求。不折叠时全机高6.93 米（22 英尺9 英寸），折叠后只有 4.65 米（15英尺 3 英寸），大约降低了1/3。实际上，即便垂尾不折叠 S-3 也能满足福莱斯特级7.8 米的机库净高，但当时仍在役的 3 艘中途岛级航母（中途岛号、突击者号、珊瑚海号）的机库高度只有5.33 米，上述设计主要是为满足该级的装舰要求。
机翼前缘后略 15 度，翼面积有55.6 平方米（598 平方尺），比A-6“入侵者”攻击机还大10%以上，并在发动机外段安装有前缘襟翼。机翼后缘副翼内侧安装有宽尺寸单缝襟翼，上表面则设置一组扰流板，下表面也安装有气动刹车板。S-3A采用前三点式起落架，单轮主起落架和双轮前起落架都向后收回机身内。LTV在设计起落架时，前起落架和主起落架分别充分参考了该公司的两款成功作品——A-7“海盗II”和 F-8“十字军战士”，S-3研制计划启动时 A-7 正好刚开始服役，而F-8 已服役多年，都被证明结构可靠。作为一种舰载机，S-3A在机身后部安装有着陆钩，用于在着舰时钩住拦阻索。在陆地机场上，S-3允许的最大着陆重量为 45,914 磅（过载2.79G），航母甲板上则减少到 37,695 磅，但过载要骤升至3.4G，S-3 最大设计过载是3.5G（作战状态下允许 3.35G）。S-3最大留空重量为 52,539 磅，此时过载只能用到2.5G。
全机配有 4 名机组人员，分前后两排并排就座于增压舱内，在40,000 英尺飞行高度上舱内可维持 8,000 英尺海拔的大气压。前排左右坐席分别为驾驶员和副驾驶位置，后排则为传感器操作员（SENSO）和战术协调员（TACCO）。这种布局和EA-6B“徘徊者”电子战飞机颇为相似，但是舒适性却要比后者好许多，究其原因无非是以A-6“入侵者”攻击机为基础的EA-6B“徘徊者”空间实在有限。
虽然驾驶室结构和仪表布置更像运输机，不过正副驾驶员采用的都是驾驶杆而非驾驶盘。飞行员面前的大块风挡和反潜直升机类似，前向视野非常良好。作为一种20 世纪 60 年代开始设计的军用飞机，S-3驾驶舱的仪表显得非常传统，但为正副驾驶员仪表板上各安装了一部单色的阴极射线管（CRT）监视器，皆采用垂直方向更长的纵置规格，副驾驶位置上的尺寸更大一些，能显示的战术参数也更多一些。为延长续航时间，S-3A安装有空中受油设备，就位于风挡上放。使用时可以伸长。驾驶员能够通过天窗，方便地观察加油状态。
后排的传感器操作员和战术协调员拥有隔间，操作空间极为宽裕丝毫未显局促，这为长时间巡逻任务创造了非常适宜的工作环境。后排操作员仅拥有两扇尺寸非常小的舷窗。开设舷窗主要目的不是为进行目视搜索，因为S-3A 巡航速度和飞行高度都要比直升机高很多，目视搜索成功概率相对较低。但提供舷窗后可避免在封闭空间内持续工作，在长时间巡逻任务中降低疲劳感和心理压力，从而有效提高工作效率。
4 名乘员都拥有麦道公司E-1 型零－零弹射座椅，弹射时机组前排要穿透座椅上方的两扇透明顶窗，机组后排座椅上方也有可抛弃的逃生舱盖，从外部观察位置恰好就在翼根整流罩部位。机组人员通过座舱后方的一扇小门进入机舱，该等机门位于机身右侧，向下开启时可以充当登机梯开口不是很大，需要猫腰进入。在紧急状态下，机组也可不使用弹射座椅，抛弃登机门后自行跳伞逃生。美国许多舰载机上都有类似这样实用性很高的人性设计。
