火心2000

作為美國強大力量的象征，航母一貫是展現(xiàn)“山姆大叔”肌肉的急先鋒。航母在扮演這一角色時，其最大助力就是艦上部署的各種用途的艦載機，特別是性能優(yōu)異的艦載戰(zhàn)斗機。在冷戰(zhàn)白熱化時代，美國海軍的F-14“雄貓”艦載戰(zhàn)斗機可謂是展現(xiàn)美國國力的頭牌明星，尤其是隨著阿湯哥《壯志凌云》的宣傳，更讓許多軍事愛好者為“雄貓”癡迷。

正是F-14戰(zhàn)斗機的風(fēng)頭一時無兩，美國航母上的另一艦載機F/a-18“大黃蜂”戰(zhàn)斗機一直以來都讓人忽視。F/A-18戰(zhàn)斗機自服役以來，一直被F-14戰(zhàn)斗機的光芒所遮蔽。同時又飽受航程不足等缺陷的限制，被戲稱為“塑料蟲”，在F-14戰(zhàn)斗機面前是個十足的“跟班小弟”。但不可否認(rèn)的是，“大黃蜂”戰(zhàn)斗機是以成熟的設(shè)計、優(yōu)良而可靠的特性，在服役初期故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同時代的第三代戰(zhàn)斗機。而其多用途性明顯大大增強了航母艦載航空兵的作戰(zhàn)靈活性。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，獨孤求敗多年的“雄貓”雖然戰(zhàn)力強悍，但失去對手的F-14戰(zhàn)斗機一時無用武之地，高昂的運行成本則成為壓倒F-14的最后一根稻草。而F/A-18戰(zhàn)斗機憑借優(yōu)異的性能，靈活多變的作戰(zhàn)能力，高效的運行成本，逐漸壯大家族，最終“大黃蜂”和“超級大黃蜂”一統(tǒng)美國航母甲板，證明了自身的價值。即使第四代戰(zhàn)斗機（目前美國稱第五代）F-35“閃電Ⅱ”已逐漸開始列裝，在未來相當(dāng)長時間內(nèi)，“大黃蜂”家族仍能憑借強悍的性能在美國航母甲板上占據(jù)一席之地。

其實，“大黃蜂”戰(zhàn)斗機之所以站穩(wěn)美國海軍航母甲板，與其優(yōu)異的性能、較低的使用成本、多變的作戰(zhàn)能力有著密不可分的關(guān)系，而這些亮眼的性能背后，是看似默默無聞，但卻是“大黃蜂”最根本的一項絕技——性能優(yōu)異的F404發(fā)動機。F/A-18戰(zhàn)斗機正是憑借這顆脈搏強勁的“大黃蜂之心”，才能在艦載機領(lǐng)域捍衛(wèi)自己的一片天空。

在理清楚“大黃蜂之心”前，先簡單介紹一下“大黃蜂”的問世背景以及美國的航空發(fā)動機核心機發(fā)展計劃。這就是后來在航空工業(yè)史上有名的“NG大戰(zhàn)”和美國燃?xì)鉁u輪發(fā)動機核心機計劃。

NG大戰(zhàn)

說到F/A-18戰(zhàn)斗機就不得不提到F-16戰(zhàn)斗機。F-16、F/A-18這兩款分屬美國空軍和海軍旗下的招牌戰(zhàn)斗機，兩者本不應(yīng)該有所交集，但這兩款戰(zhàn)斗機的研發(fā)理念（多用途性低成本）、承擔(dān)角色（分別擔(dān)任F-15戰(zhàn)斗機和F-14戰(zhàn)斗機的補充力量）及使用范圍（兩者均大量裝備美軍，且均大量對外出口）等方面都有著諸多相似之處。兩者從誕生、發(fā)展到壯大都相互競爭，可謂是“一生之?dāng)场?。順延到它們的研發(fā)公司美國諾斯羅普公司（Northrop）和通用動力公司（General Dynanric），也是相互競爭，相互合作，共同演出美國軍工界一幕“NG大戰(zhàn)”的連臺好戲。

笑傲上半場的“G”

F/A-18戰(zhàn)斗機的起源可以追溯到一個美國空軍的戰(zhàn)斗機設(shè)計計劃。對于一架海軍飛機，這確實是件有意思的事。

在20世紀(jì)60年代，美國空軍根據(jù)越南戰(zhàn)爭的實際使用經(jīng)驗，以及死對頭蘇聯(lián)空中力量的發(fā)展，謀求一款新型戰(zhàn)斗機。這就是后來麥道公司的F-15“鷹”戰(zhàn)斗機的問世背景。F-15戰(zhàn)斗機在很大程度上證明了重型戰(zhàn)斗機的實用性，它在美國、以色列、沙特等國服役之時取得了諸多空戰(zhàn)勝利，給人留下了深刻印象?？梢哉fF-15戰(zhàn)斗機就是那個年代的戰(zhàn)斗機“機皇”。且這種優(yōu)勢一直延續(xù)了好多年，直到后來蘇聯(lián)的蘇27系列戰(zhàn)斗機的出現(xiàn)才打破“傲氣雄鷹”橫行天下多年的風(fēng)頭。

雖然，F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機的性能強悍，但高性能是建立在高價格上。即使美軍這種“不差錢的主”也承受不了。于是，美軍內(nèi)部提出了F-XX的補充方案。幾經(jīng)發(fā)展，在1972年美國國會為“輕型戰(zhàn)斗機計劃”（LWF）單獨列出了1200萬美元的研發(fā)預(yù)算，并在1972年1月6日正式向美國軍工界發(fā)布了LWF的投標(biāo)申請書，要求飛機具有高推重比、總重量不超過9噸和高機動性。投標(biāo)申請書中明確提出了主要目標(biāo)新飛機應(yīng)充分利用新技術(shù)優(yōu)勢，降低在全尺寸研發(fā)和生產(chǎn)階段的風(fēng)險和不確定，并提供技術(shù)選擇的多樣性，以滿足未來軍用平臺的需要。

至1972年2月18日的最后截止期限，波音公司、通用動力公司、洛克希德公司、諾斯羅普公司和沃特公司共5家制造商提交了技術(shù)投標(biāo)書。經(jīng)過美國空軍參謀部的評審，通用動力公司的401—16B方案和諾斯羅普公司的P-600方案進入了最后的角逐。1972年4月13日，通用動力公司和諾斯羅普公司與美國空軍簽訂了合同，分別發(fā)展兩架YF-16（72-1567/1568）和兩架YF-17（72-1569/1570）。其中，通用動力公司得到了3790萬美元的經(jīng)費，諾斯羅普公司得到了3990萬美元的經(jīng)費。這兩個“成本加固定費用”合同涵蓋了兩架原型機的設(shè)計和制造，以及300小時的飛行試驗。與此同時，普惠公司（PW）得到了將F-15戰(zhàn)斗機的動力系統(tǒng)F100-PW-100發(fā)動機進行改型使其適合單發(fā)飛機使用的合同；通用電氣公司（GE）得到了發(fā)展YJ101發(fā)動機的合同。這便是后來F404-GE-400發(fā)動機的“準(zhǔn)生證”。

通用動力公司的YF-16驗證機采用一套模擬電傳飛行控制系統(tǒng)，放寬了縱向靜穩(wěn)定度，以側(cè)置駕駛手柄取代了傳統(tǒng)的中置駕駛桿。這些新技術(shù)均是由F-16戰(zhàn)斗機首次使用。YF-16在創(chuàng)新的同時，也采用了諸多保守的做法，基本上自始至終都采用驗證過的系統(tǒng)和部件，而且零部件裝配的設(shè)計都是為了易于在可能的情況下，使用低成本材料進行制造。在動力系統(tǒng)方面，直接選用了PW的F100-PW-100發(fā)動機，從而達(dá)到空軍戰(zhàn)斗機統(tǒng)一動力系統(tǒng)的目的，簡化了后勤維護壓力。這也是因為估計該型發(fā)動機的耗油率比兩臺YJ101發(fā)動機低很多。而且研究也表明，使用雙發(fā)布置并沒有太明顯的優(yōu)勢。后來，通用動力公司發(fā)現(xiàn)采用兩臺發(fā)動機可以提供更多的冗余。這也是后來F/A-18戰(zhàn)斗機能在海軍那里扳回一局的重要原因之一。

諾斯羅普公司研發(fā)的YF-17驗證機可以說是諾斯羅普公司戰(zhàn)斗機系列的巔峰。有著濃厚繼承性的YF-17驗證機，是由1965年李·畢根領(lǐng)導(dǎo)的N-300工程演化而來。實質(zhì)上，N-300工程是在F-5E戰(zhàn)斗機的基礎(chǔ)上，進行了加長機身和翼根前緣延伸小邊條的改進。諾斯羅普公司為N-300工程選擇的動力系統(tǒng)時立刻想到了老伙伴——GE，希望GE能為N-300工程提供兩臺合適的發(fā)動機，即J85渦噴發(fā)動機。而對老合作伙伴伸來的橄欖枝，GE立刻便答應(yīng)下來。根據(jù)N-300工程的設(shè)計要求，GE立刻否定了J85渦噴發(fā)動機，將自己的單臺推力達(dá)到40千牛的渦扇發(fā)動機GE-J1A1介紹給諾斯羅普公司。

面對老伙伴的實質(zhì)性建議，諾斯羅普公司立刻放棄了J85發(fā)動機，轉(zhuǎn)而選擇GE-J1A1發(fā)動機，并配合GE同時修改動力系統(tǒng)。兩年后的1967年，N-300工程的設(shè)計已經(jīng)演化為P-350項目。同時，動力系統(tǒng)也升級為GE15J1A2型發(fā)動機（單臺推力提升到45千牛）。后來，又被單機推力達(dá)到58千牛的GE15J1A5型發(fā)動機取代。這種發(fā)動機是采用了由裝備B-1A轟炸機的F101發(fā)動機的等比例縮小的核心機，并具有產(chǎn)生25：1的壓縮比的10級壓氣機；不過，GE15核心機0.25的涵道比非常適中，氣流除了冷卻發(fā)動機的后機匣外沒有太多別的用處。因此，GE15核心機常被戲稱為“漏氣”的渦噴發(fā)動機，而非真正的渦扇發(fā)動機。不過，這一布局也為YF-17驗證機帶來一個好處——由于旁通空氣的存在，使得發(fā)動機艙只需很少的冷卻空氣，而且可以使用更輕質(zhì)的低成本材料制造。

發(fā)動機的空氣由卵型進氣道口經(jīng)長長的進氣道引入。這種卵型進氣道最初也安裝了類似于F-104的可動半圓錐形中心體。到了1971年，得出了“馬赫數(shù)2.0的速度特性并不是十分必要”的結(jié)論，中心錐也因此取消。差不多與此同時，進氣道的長度縮短了，進氣口位置也在翼根前緣延伸邊條下面進一步后移。1971年對進氣口還做了進一步的修型，最終的形狀像一個傾斜的字母“D”，其前緣稍微有些圓滑。進氣口的頂端距離翼根前緣延伸邊條的底部0.1米，而且用一塊大的矩形隔板將進氣道與機身分開，以防止邊界空氣進入發(fā)動機。

1971年1月28日，諾斯羅普公司正式向外界展示P-530“眼鏡蛇”驗證機。不過，外界對此設(shè)計沒有什么印象，沒有延續(xù)其前輩F-5的足跡，一張訂單也沒有撈到。后來，飛機的實體模型在巴黎航展展出，仍是沒有買主。事實上，很少有哪國空軍愿意訂購連自己開發(fā)國家都不能服役的“純外貿(mào)”戰(zhàn)斗機，而“眼鏡蛇”的“兄長”F-5戰(zhàn)斗機可謂是一個罕見的例外。這主要是由于美國政府的軍火采購費用中，有不少都做了對外援助。

在國外沒有引起反響，諾斯羅普公司便轉(zhuǎn)向美國空軍，推銷P-530驗證機的各種改型。但美國空軍此刻眼中只有F-15戰(zhàn)斗機，根本不愿資助P-530項目。但是美國空軍卻富有遠(yuǎn)見的支持P-530驗證機的動力系統(tǒng)——YJ101驗證機（由GE15J1A5演化而來），向GE撥款1000萬美元，讓它繼續(xù)開發(fā)GE15發(fā)動機。正是美國空軍這種富有遠(yuǎn)見的1000萬美元的撥款，有力的推動了YJ101驗證機的深入發(fā)展，為后來YF-17驗證機逆轉(zhuǎn)YF-16驗證機打下堅實的基礎(chǔ)，也為此后F404-GE-400的誕生打下來技術(shù)基礎(chǔ)。

1971年，當(dāng)美國宣布LWF計劃時，諾斯羅普公司將P-530的設(shè)計修改為P-600，從而進一步發(fā)展為YF-17A驗證機。作為多用途設(shè)計的P-530具有良好的對地攻擊能力，而P-600驗證機追求的是純粹的空優(yōu)作戰(zhàn)性能。正是這種轉(zhuǎn)變，為此后F/A-18戰(zhàn)斗機的“多面手”形象的塑造埋下伏筆。

YF-17A驗證機采用了兩臺GE的YJ101-GE-100型渦扇發(fā)動機。該發(fā)動機的單機推力為62千牛，由P-530上使用的GE15型發(fā)動機改進而來。這兩臺發(fā)動機的安裝位置很近，以便減小單發(fā)失效時引起的非對稱效應(yīng)。1974年4月4日，首架YF-17驗證機出廠，1974年6月9日首飛。

YJ101-GE-100型發(fā)動機通過兩個推力支架和為每臺發(fā)動機準(zhǔn)備的后固定支座進行安裝。拆卸發(fā)動機時只需將它們從發(fā)動機艙中垂直地放下即可，不需要斷開與尾翼控制裝置有關(guān)的任何連接。附件傳動系統(tǒng)由兩個裝在機體上的變速箱組成。他們由發(fā)動機驅(qū)動，與一個公用起動機的變速箱相連。在拆卸發(fā)動機過程中變速箱留在機體內(nèi)，傳動軸則機械地斷開，以免干擾飛機的其他系統(tǒng)。

YF-16和YF-1 7之間的評估試飛從兩家簽約公司完成初步的飛行驗證后不久就開始了。F-16“戰(zhàn)隼”、F/A-18“大黃蜂”這對“一生之?dāng)场闭嚼_了此后數(shù)十年的恩怨大幕。鏈接

YJ101發(fā)動機

20世紀(jì)60年代，為了滿足P-530“眼鏡蛇”的發(fā)展需要，GE開始研究先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機發(fā)動機的方案。當(dāng)然，在正式開始動工之前，GE根據(jù)P-530的需要，為YJ101發(fā)動機確定了以下幾點原則：

·在性能、推重比、采辦與使用費用和研制風(fēng)險方面達(dá)到綜合平衡；

·在主要作戰(zhàn)區(qū)具有最大的安裝性能；

·能夠在無失速工作，特別是在極端的機動瞬態(tài)更是如此；

·在整個飛行包線內(nèi)具有加力燃燒室點火能力；

·在戰(zhàn)斗機上和日常維護時，發(fā)動機結(jié)構(gòu)按易于安裝進行定制；

·采辦和全壽命周期費用低。

通過這幾點原則，我們可知，GE在研發(fā)YJ101發(fā)動機之時，將結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護費用低廉方便作為重點優(yōu)先考慮的重點，且一直貫徹到整個發(fā)動機的研發(fā)過程。而對發(fā)動機的推重比和耗油率這一十分重要的軍用硬指標(biāo)卻給予了足夠的彈性空間。也正是PW的F100-PW-100發(fā)動機最為“頭疼”的地方。

設(shè)計原則確立后，GE便立刻對YJl01發(fā)動機展開設(shè)計，即便作為業(yè)界頂尖存在，GE也并不敢冒失的在YJl01發(fā)動機上采用過多的新技術(shù)，而是比較保守的采用了當(dāng)時其取得成熟技術(shù)（主要通過美國先進渦輪發(fā)動機燃?xì)獍l(fā)生器技術(shù)的研究成果以及該公司的GEl/10、F101[GE9]、TF34等發(fā)動機所取得的成熟技術(shù)），先后研究了多種方案，最后選定了介于渦噴和渦扇之間的YJl01連續(xù)引氣軍用渦扇發(fā)動機方案。

YJl01發(fā)動機包括3級風(fēng)扇、7級高級壓氣機、環(huán)形燃燒室、單級高壓渦輪、單級低壓渦輪、可調(diào)收斂一擴散噴管、常規(guī)的機械一液壓控制系統(tǒng)及自包容的發(fā)動機潤滑和電子系統(tǒng)等重要系統(tǒng)。其主要特點包括以下幾個方面：

·利用從10級壓氣機的中部連續(xù)向后引出的不同流量空氣，高效地冷卻高壓渦輪和加力燃燒室，進而提高渦輪進口溫度和加力燃燒室溫度；

·增壓比較早期渦輪噴氣發(fā)動機的提高1倍，單位推力比當(dāng)時渦噴發(fā)動機的增大10%～15%；

·安裝阻力較普通渦扇發(fā)動機更??；

·戰(zhàn)斗機采用固定式進氣道，在很寬的飛行范圍內(nèi)，發(fā)動機進口氣流畸變比普通渦扇發(fā)動機更小；

·冷卻氣流都在發(fā)動機內(nèi)部，故噴管設(shè)計較為容易；

·加力燃燒室耗油率較加力式渦扇發(fā)動機的低20%，但是巡航耗油率比渦扇發(fā)動機的高10%。

20世紀(jì)70年代，YJ101發(fā)動機的研發(fā)工作正式開始，于1972年技術(shù)定型，其壓氣機、燃燒室試驗和全尺寸研制工作于1971年開始。1972年4月被選為YF-17的動力系統(tǒng)。GE得到軍方2000萬美元的研制經(jīng)費，并簽署了研發(fā)合同，包括完成發(fā)動機研制工作、對發(fā)動機的飛行鑒定、并生產(chǎn)6臺供飛行試驗用的發(fā)動機。第一臺YJl01發(fā)動機試驗于1972年7月，第一臺飛行試驗型發(fā)動機于1973年12月交付。在此期間，4臺工廠試驗型發(fā)動機和一臺核心機累計完成了950小時的試驗，其中包括100小時的高空臺試驗（在阿諾德工程研制中心完成）。

在這份合同簽署后的5年里，GE對YJ101發(fā)動機完成了地面試驗和飛行試驗，較好的驗證了YJ101的設(shè)計。同時，GE也利用新取得技術(shù)對YJ101進行改進。這些改進主要是提高發(fā)動機高壓壓氣機、高壓渦輪和低壓渦輪的性能，以及改進加工工藝和材料，如，YJ101的新C形集油槽的零件數(shù)量較原結(jié)構(gòu)減少21個，達(dá)到重量更輕，費用更低，維護更簡單的效果；高壓轉(zhuǎn)子采用惰性焊接結(jié)構(gòu)，取代螺栓連接結(jié)構(gòu)，大大減輕重量，且對工藝提出更高的要求。正是這些技術(shù)的改進，為以后F404發(fā)動機的誕生奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

YJ101發(fā)動機與F404發(fā)動機的主要改進

·以YJ101發(fā)動機壓氣機為基礎(chǔ)，并將風(fēng)扇直徑（風(fēng)扇葉尖處）增大23毫米，相應(yīng)地低壓渦輪直徑增大10毫米。由于風(fēng)扇進口直徑增大，進氣流量由59.0千克/秒增大到63.5千克/秒，涵道比也由0.20增大到0.34，發(fā)動機推力由66.9千牛增大到70.6千牛；

·將渦輪進口溫度提高10℃以上；

·為了平衡發(fā)動機前部增大的壓力，將加力燃燒室的直徑增大56毫米，噴口可隨飛行馬赫數(shù)的變化自動調(diào)節(jié)，噴口面積比由YF-17戰(zhàn)斗機的1.44增大到1.62，

·為了適應(yīng)海洋環(huán)境的使用要求，一些發(fā)動機部件采用了相應(yīng)的防腐措施；

·為了滿足艦載環(huán)境復(fù)飛的快加速性要求，發(fā)動機由慢車到中間推力的加速時間為4秒，較常規(guī)陸基戰(zhàn)斗機發(fā)動機縮短1秒；

·為了滿足艦上安全降落的要求，增加一個臨時功率控制系統(tǒng)。

與此同時，歐洲四國（比利時、丹麥、挪威、荷蘭）考慮替換他們的F104戰(zhàn)斗機，四國聯(lián)合起來發(fā)布了“世紀(jì)合同”，準(zhǔn)備對4種戰(zhàn)斗機進行評估的基礎(chǔ)上選擇一個后繼機。這4種戰(zhàn)斗機分別是法國達(dá)索公司的“幻影”F1、通用動力公司的YF-16、諾斯羅普的YF-17和瑞典的薩伯公司的JA-37。LWF計劃的勝利者在這4種戰(zhàn)斗機中可能占據(jù)優(yōu)勢，且四國也希望在美國空軍在做決定之前確定美國打算購買哪款戰(zhàn)斗機。

競爭剛開始時，人們普遍認(rèn)為諾斯羅普公司將是最后的勝利者。他們擁有多年的輕型戰(zhàn)斗機的方面的經(jīng)驗，以及在最初的P-530工程中投入了大量的時間和金錢都被認(rèn)為是他們勝出的優(yōu)勢。不過，1975年1月13日當(dāng)時的美國空軍部長約翰·麥克盧卡斯宣布YF-16獲勝之時，外界一片嘩然。YF-16驗證機的速度稍高于YF-17驗證機，使用的F100-PW-100發(fā)動機與F-15戰(zhàn)斗機有通用性。這就大大減小了后勤上的難題。這也是美國空軍最終選擇YF-16驗證機的重要砝碼。YJ101型驗證機則是一款新型的動力裝置，試驗相對較少，還需要在專用工具、備件和文件管理方面進行大量的投資。

歐洲四國隨后也訂購了F-16戰(zhàn)斗機，而F-16戰(zhàn)斗機也很快成為同代噴氣戰(zhàn)斗機中產(chǎn)量最大的戰(zhàn)斗機。

至此，NG大戰(zhàn)的上半場以通用動力公司獲勝落下大幕。YF-1 7戰(zhàn)斗機只能接受眼前的殘酷現(xiàn)象。但隨后在美國海軍那里又找到了自尊，完成了對YF-16戰(zhàn)斗機的翻盤之戰(zhàn)。

掌控下半場的N

如果不是美國海軍需要一種新型的戰(zhàn)斗機，失去LWF計劃的競爭，恐怕就是諾斯羅普公司戰(zhàn)斗機設(shè)計領(lǐng)域的終結(jié)了。然而和美國空軍一樣，那時的美國海軍也面臨著同樣的問題?！鞍翚庑埴棥盕-15戰(zhàn)斗機確立了美國空軍未來相當(dāng)長時間的優(yōu)勢，但高昂的價格壓得美國空軍喘不過氣來。而海軍的“雄貓”F-14戰(zhàn)斗機成為那時唯一能撐起美國海軍航母戰(zhàn)斗群的“殺手锏”。但F-14那厚厚的“報賬單”也讓海軍部長頭疼不已。

在這種背景下，美國海軍表達(dá)了對低成本戰(zhàn)機的興趣，希望能為F-14“雄貓”尋找一款相對低端的“搭檔”——“試驗性戰(zhàn)斗攻擊機計劃”（VFAX）。同樣，海軍陸戰(zhàn)隊也希望能找到一款價格低廉的多用途戰(zhàn)斗機，而不是類似F-14那樣豪華的戰(zhàn)斗機。

為了節(jié)約成本，美國海軍準(zhǔn)備對YF-16和YF-17進行評估，希望能在這兩款戰(zhàn)斗機的基礎(chǔ)上發(fā)展出自己想要的低成本多用途戰(zhàn)斗機。面對美國海軍的巨大訂單，諾斯羅普公司和通用動力公司均向海軍保證，他們各自的飛機都可以發(fā)展成為艦載戰(zhàn)斗機。于是，剛熄滅不久的“NG大戰(zhàn)”再燃戰(zhàn)火。

不過，在這兩家公司準(zhǔn)備向海軍VFAX沖刺時，都意識到自己從來沒有涉及過艦載機的研發(fā)。美國政府也對這一增加的風(fēng)險非常擔(dān)憂。為了減少風(fēng)險，兩家公司都在積極尋找合適的合作伙伴。

1974年9月7日，通用動力公司宣布，他們將與沃特（LTV）公司合作，準(zhǔn)備在YF-16驗證機的基礎(chǔ)上提出一種海軍空中格斗戰(zhàn)斗機。這種海軍型飛機將裝備超視距雷達(dá)并具備拓展的多任務(wù)能力。LTV公司在海軍飛機很有經(jīng)驗，最近的例子就是F-8“十字戰(zhàn)士”艦載戰(zhàn)斗機和A-7“海盜Ⅱ”艦載攻擊機。

諾斯羅普公司也感覺到，他們的YF-17驗證機作為海軍空中格斗戰(zhàn)斗機有著無限潛力的候選機型。因為，這款驗證機有更大的潛力發(fā)展成為裝備雷達(dá)的多用途戰(zhàn)斗機。為了彌補自己在海軍艦載機方面經(jīng)驗的不足，諾斯羅普公司找到了當(dāng)時的麥道公司進行海軍型YF-17戰(zhàn)斗機的改進。

作為海軍航母上使用的艦載機，必須具備諸多海軍用特色。與空軍使用環(huán)境不同，艦載機的主要使用環(huán)境主要是茫茫大海，一旦出現(xiàn)意外事故，根本沒有備用機場降落。因此，對戰(zhàn)機的可靠性有著絕對的硬要求。這讓采用雙發(fā)的YF17驗證機在競爭中無形中占據(jù)了優(yōu)勢。同時，YF-16使用的F100-PW-100發(fā)動機雖然性能強悍，但早期因可靠性問題，曾一度讓F-15成為“機庫皇后”。在這種大背景下，海軍完全傾向于YF-17驗證機。

不過，首輪VFAX計劃投票，YF-16驗證機勝出。這讓海軍很不能接受，他們向國防部反映，YF-16根本不能滿足他們的需要；并通知五角大樓不打算采購YF-16驗證機。在隨后的4個月里，海軍與國會、國防部進行了磋商，試圖由競爭失利的YF-17驗證機開發(fā)出一種海軍化的改型戰(zhàn)斗機。

1975年5月2日，美國海軍正式宣布他們將在YF-17驗證機基礎(chǔ)上研發(fā)一款新戰(zhàn)機。至此，后來名揚天下的F/A-18“大黃蜂”艦載機正式進入了研發(fā)快車道。1977年3月1日，美國海軍部長格拉漢姆·柯萊特將軍宣布，F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機被命名為“大黃蜂”。

F/A-18戰(zhàn)斗機計劃在一系列書面合同簽訂中繼續(xù)朝前推進。1975年11月，GE得到F404發(fā)動機的研發(fā)合同。1976年1月22日，麥道公司得到9架單座和兩架雙座的全尺寸發(fā)展型（FSD）合同。

YF-17驗證機使用的YJ101渦扇發(fā)動機被改型的F404-GE-400發(fā)動機取代，后者在加力狀態(tài)下可提供70.2千牛的推力。F404的涵道比為0.34，這使它更像一臺真正的渦扇發(fā)動機，而不是“漏氣的渦噴發(fā)動機”。這種發(fā)動機與J79型渦噴發(fā)動機相比，推力基本相當(dāng)，但重量只有后者的一半。而長度縮短了25%，零部件減少了7700個。與其他新近的發(fā)動機相比，F(xiàn)404發(fā)動機遇到的研制問題相對較少，而且在大迎角下也能很好地抑制壓氣機失速。F404發(fā)動機的響應(yīng)性能非常顯著，能夠在短短的4秒之內(nèi)從慢車狀態(tài)加速到全加力狀態(tài)。這一特點，正好適合在有限的航母甲板上進行彈射起飛使用。

GE核心機發(fā)展計劃

核心機（Core Engine）有時候也被成為燃?xì)獍l(fā)生器（Gas Generator）。嚴(yán)格講兩者是有區(qū)別的，燃?xì)獍l(fā)生器有單、雙軸之分，通常將高壓部分（高壓壓氣機+燃燒室+高壓渦輪）稱為核心機。核心機可以作為燃?xì)獍l(fā)生器，但雙軸發(fā)動機的燃?xì)獍l(fā)生器除了核心機外，還要包括低壓壓氣機和驅(qū)動壓氣機的那部分低壓渦輪。如果研制成功一臺高性能核心機，通過搭配相應(yīng)的低壓部分，可發(fā)展出一系列不同類型的動力裝置。此外按照相似理論將核心機尺寸放大或縮小，來擴大衍生發(fā)動機的推力或功率范圍，這就是所謂的“核心機衍生發(fā)展”模式。

1959年美國空軍根據(jù)這些思想，正式開始實施“輕重量燃?xì)獍l(fā)生器”計劃（Lightweight Gas Generator），后來改稱為“先進渦輪燃?xì)獍l(fā)生器計劃”（ATEGG）——這是一個由美國軍方牽頭，工業(yè)界（主要有PW公司、GE公司、艾利遜公司、加雷特公司、特里達(dá)因公司等）共同參與的先進航空技術(shù)預(yù)研計劃。燃?xì)獍l(fā)生器屬于渦輪發(fā)動機的核心部分，其性能高低決定了發(fā)動機的總體水平，技術(shù)難度也是最大。開始ATEGG的主要目的是通過先期研究關(guān)鍵計劃，并經(jīng)裝機環(huán)境下（核心機）的試驗驗證，進而降低型號研制的技術(shù)風(fēng)險，縮短周期，減少成本。GE在這方面的工作更具有代表性，自1963年以來，該公司已經(jīng)研制了五代AI-EGG，公司編號為GE1、GE14、GE23、GE29、GE37（空軍統(tǒng)一編號為XTE45），現(xiàn)在又研發(fā)了第六、七代。

1963年，GE在ATEGG的支持下，研制出了首臺“先進核心機”——GE1。GE正是在這個GE1核心機上開花結(jié)果，衍生了出了GE現(xiàn)今名揚天下的發(fā)動機家族。

GE1核心機由14級軸流式高壓壓氣機、環(huán)形燃燒室與兩級冷卻式高壓渦輪組成。主要參數(shù)：推力約為22千牛、空氣流量：32千克/秒、增壓比11。壓氣機前5級靜子可調(diào)，直徑0.61米，長度1.78米。后來設(shè)計人員在GEl核心機基礎(chǔ)上又衍生除了3個比較重要的驗證機——GE1/6、GE9和GE1/10。

·GE1/6：高涵道比渦扇縮型試驗機；

·GE1/10：雙軸加力渦扇驗證機，加力推力80千牛，推重比7。1969年，設(shè)計師通過改進GE1/10又派生出了F100-GE-100/400高推重比渦扇競標(biāo)方案，最高推力130千牛。盡管由于在一次關(guān)鍵試驗中發(fā)動機發(fā)生風(fēng)扇葉片斷裂，使得該方案輸給了PW的F100-PW-100/400方案，但其整體設(shè)計已經(jīng)達(dá)到了第三代發(fā)動機的先進水平。相比GE1，F(xiàn)100-GE-100的高壓壓氣機級數(shù)減少了一半（8級，增壓比為8），主燃燒室長度縮短40%，渦輪前溫度達(dá)到1650K。

·GE9：F101驗證機。1969年擊敗PW的JTF20驗證機獲得戰(zhàn)略轟炸機（AMSA，即B-1）配套動力的研制合同。GE9核心機綜合了F100-GE-100、GE1/10等眾多型號的科研成果，引領(lǐng)著那個時代燃?xì)鉁u輪動力的技術(shù)方向。此后還誕生CFM56、F101DFE/F110以及YJ101（F404的前身）。

F404系列發(fā)動機

言歸正傳，在介紹了F404發(fā)動機問世背景后，我們正式來認(rèn)識一下“大黃蜂之心”——F404發(fā)動機。F404發(fā)動機為雙轉(zhuǎn)子、帶加力、低涵道比渦扇發(fā)動機。采用了模塊化設(shè)計，使用了一個3級風(fēng)扇和一個7級高壓壓氣機，分別由一個單級渦輪驅(qū)動。燃燒室是通流環(huán)形燃燒室，加力燃燒室從最小到最大推力完全可調(diào)。截止到2010年，F(xiàn)404發(fā)動機在10個國家使用，配裝數(shù)量超過3700臺。

鏈接

F404發(fā)動機的設(shè)計指導(dǎo)思想

作為美國的航母艦載戰(zhàn)斗群中重要的一個環(huán)節(jié)，F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機具備十分明顯的艦載機特色（高可靠性、好的維護性、以及急加速性）；同時又著重考慮其在美國航母戰(zhàn)斗群里所承擔(dān)的任務(wù)（強調(diào)機動性的制空作戰(zhàn)，以及對地/對海攻擊的雙重任務(wù)）。F404的設(shè)計和研制極具挑戰(zhàn)性。在F404發(fā)動機研發(fā)之際，PW的F100-PW-100因過渡強調(diào)性能而忽視可靠性和維修性，在使用中屢出事故，嚴(yán)重影響了作戰(zhàn)和使用。因此，在F404的研制之初，美國海軍、麥道公司、諾斯羅普公司和GE等組成推進系統(tǒng)一體化小組（PSIB），確定了設(shè)計思想：采用經(jīng)過驗證的最新技術(shù)，不追求過高的性能指標(biāo)，注意保持發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，費用合理和減少風(fēng)險。在這大的指導(dǎo)思想下，PSIB對F404的具體設(shè)計原則做出了以下排序：將不受限制的使用能力、較好的艦載適應(yīng)性放在第1和第2位，將較好的可靠性和維修性放在第3位，之后依次為最低費用、最輕重量和最高性能。

不受約束的使用能力

作為戰(zhàn)斗機的動力系統(tǒng)，在變化不定的戰(zhàn)場上，存在著諸多不確定因素，因此美國海軍將F/A-18/F404這一對組合，不管在平時訓(xùn)練期間，還是存在無數(shù)不確定因素的戰(zhàn)場上，具有不受約束的使用能力，具體包括：在作戰(zhàn)機動工作期間，進氣道與發(fā)動機很好的匹配，提供較大的進氣畸變裕度；在空對空作戰(zhàn)與空對地武器發(fā)射期間，發(fā)動機具有較好的燃?xì)馔萄试６?，保證無喘振工作；在整個飛行包線內(nèi)，油門桿操縱不受約束；在較低的空速下，發(fā)動機具有可依賴的空中啟動能力；良好的包容性；良好的加力點火能力和穩(wěn)定燃燒品質(zhì)。這些能力通過進氣道/發(fā)動機匹配、武器發(fā)射相容性、發(fā)動機操縱特性、空中啟動特性等方面來滿足。

艦載環(huán)境適應(yīng)性

為了滿足艦載環(huán)境要求，F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機推進系統(tǒng)需要具有以下特性：彈射蒸汽吞入容限；自包容的發(fā)動機起動系統(tǒng)；為在航母甲板上工作期間降低飛行員的負(fù)荷所需要的較低的地面慢車推力；優(yōu)化油門的敏感性，以滿足艦上降落要求；采用油門自動控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)非手動油門艦上降落。這些能力通過蒸汽吞入、地面起動、地面慢車推力、油門敏感性、自動油門控制等來滿足。

極好的可靠性、耐久性和維修性

海軍通過確定發(fā)動機功率用法，執(zhí)行新的150小時面向任務(wù)的耐久性試驗，750小時的模擬任務(wù)耐久性試驗，1000小時的加速使用試驗，可靠性跟蹤，維修性驗證，可靠性和維修性獎勵，飛行發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，以取得高的可靠性和好的維修性。

a、可靠性

美國海軍把高可靠性作為對F404發(fā)動機優(yōu)先考慮的問題之一。為了達(dá)到這一目標(biāo)，美國海軍確定一些難度大的可靠性指標(biāo)：模擬任務(wù)耐久性試驗為平均故障間隔時間為72小時；在F/A-18戰(zhàn)斗機上完成加速使用試驗平均故障間隔時間為100小時；在F/A-18戰(zhàn)斗機上完成初期飛行試驗平均故障時間為264小時。

b、耐久性

美國海軍特別強調(diào)F404發(fā)動機的耐久性。GE采取了以下諸多措施，來滿足計劃的目標(biāo)：

·采用具有較強抗外物損傷能力的低展弦比低壓壓氣機轉(zhuǎn)子和靜子葉片，提高抗沖擊能力；

·采用帶凸肩的第1級的低壓壓氣機轉(zhuǎn)子葉片，提高抗振動能力；

·采用帶凸肩的壓氣機靜子葉片，提高載荷分擔(dān)能力；

·在外涵道安裝高壓壓氣機可調(diào)靜子葉片作動環(huán)和連桿組件，減少處理和安裝損傷；

·采用低展弦比高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片，提高抗沖擊能力；

·在所有的壓氣機和渦輪轉(zhuǎn)子級上采用抗磨腐蝕涂層，提供瞬態(tài)碰撞摩擦能力和允許壓氣機機匣和轉(zhuǎn)子修理；

·采用18個支板前框架，提高載荷分擔(dān)能力；

·采用相對較大和較重的部件，在維護時可減少損傷；

·高壓壓氣機第1和第2級、第4～7級焊接在一起，以更好的固定平衡件和減少緊固件；

·采用抗腐蝕合金Inonce1718、Ti和A286替代Cr403或B5F5

·冷卻外表面，以減少冷卻空氣需要量和為發(fā)動機附件提供低溫環(huán)境。

型號規(guī)范中有關(guān)結(jié)構(gòu)試驗和分析

項目：低循環(huán)疲勞；

要求：進行相當(dāng)于1個發(fā)動機壽命周期的試驗，冷端和熱端部件分別進行3500和1750個起動一停車循環(huán)（實際試驗廣泛的多）；

試驗結(jié)果：對發(fā)動機熱端部件（高、低壓渦輪，燃燒室及加力燃燒室機匣）進行1750個循環(huán)（起動-中等推力-停車）的海平面靜態(tài)低循環(huán)疲勞試驗；對某些冷端部件進行了3500個循環(huán)的低循環(huán)疲勞試驗；對發(fā)動機進行了相當(dāng)于一個發(fā)動機壽命周期的試驗。

項目：發(fā)動機壓力容器與機匣試驗；

要求：燃燒室機匣以兩倍的最大工作壓力進行試驗，不發(fā)生破裂；

試驗結(jié)果：規(guī)定發(fā)動機機匣與承受燃?xì)鈮毫ω?fù)荷的部件至少應(yīng)承受2倍最大工作壓力而不破裂。在燃燒室機匣的試驗中，當(dāng)壓力增加到最大工作壓力的2.22倍時，才在一個應(yīng)力集中點處產(chǎn)生局部屈服。

項目：強度與壽命；

要求：應(yīng)力分析和振動，應(yīng)力試驗（包括發(fā)動機系統(tǒng)振動試驗，轉(zhuǎn)子葉片和導(dǎo)流葉片氣動力試驗以及附件齒輪箱試驗）；

試驗結(jié)果：在飛行前規(guī)定試驗和定型試驗期間，對發(fā)動機進行詳細(xì)的強度和壽命分析。對認(rèn)為不能滿足要求的部件（如第1、第3級風(fēng)扇盤）進行了重新設(shè)計。對有的零部件需要更換材料（如高、低壓渦輪盤）。有的零部件可能出現(xiàn)裂紋（如高壓渦輪導(dǎo)向器）但可繼續(xù)使用。有些零部件多次修理仍然不行就要進行重新設(shè)計，如4號軸承。

項目：蠕變；

要求：蠕變分析和定型持久試驗；

試驗結(jié)果：在零部件的任務(wù)壽命周期（大多數(shù)為4000小時）內(nèi)，發(fā)動機零部件蠕變量不超過蠕變極限0.20/0，為了不使蠕變成為發(fā)動機的主要問題，一般進行150小時定型持久試驗。F404發(fā)動機所有零部件都成功的完成了150小時定型持久試驗，沒有出現(xiàn)大的蠕變。

項目：包容性；

要求：進行分析和地坑旋轉(zhuǎn)試驗；

試驗結(jié)果：對風(fēng)扇單元體、高、低壓渦輪和前壓氣機轉(zhuǎn)子組件進行了包容性試驗。這些機匣都成功的包容了損壞的葉片。

項目：轉(zhuǎn)子完整性；

要求：完成MIL-E-5007D要求的超轉(zhuǎn)和超溫試驗；

試驗結(jié)果：在低壓渦輪進口溫度超過最大允許穩(wěn)態(tài)溫度42℃條件下運轉(zhuǎn)5分鐘。結(jié)果表明發(fā)動機沒有損壞。壓氣機和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件的超轉(zhuǎn)試驗，在模擬的115%最大穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速和最高燃?xì)鉁囟认逻\轉(zhuǎn)5分鐘。

項目：盤破裂；

要求：以最大允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的115%進行旋轉(zhuǎn)試驗；

試驗結(jié)果：規(guī)定盤的破裂轉(zhuǎn)速不得低于122%最大允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。事實上，只要通過超轉(zhuǎn)試驗就能滿足這項要求。

項目：振動；

要求：在高空條件下進行振動（包括加速應(yīng)力譜）測定；

試驗結(jié)果：在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)情況下進行發(fā)動機振動測試，沒有出現(xiàn)明顯的破壞性振動。

項目：外部施加的力；

要求：對機匣和安裝座進行分析，并進行發(fā)動機靜負(fù)荷試驗進行分析；

試驗結(jié)果：發(fā)動機靜結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受慣性力、陀螺力矩和推力的最大組合以及來自安裝節(jié)的合成反作用力。這些零部件在承受1.5倍機動過載時不產(chǎn)生明顯的裂紋、翹曲或永久變形。

經(jīng)過上述諸多一系列富有成效的試驗，F(xiàn)404發(fā)動機達(dá)到甚至超過了計劃的可靠性目標(biāo)：模擬任務(wù)耐久性試驗的平均故障時間為263小時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計劃的72小時；在F/A-18戰(zhàn)斗機上完成了加速使用試驗的100小時中沒有出現(xiàn)故障；在F/A-18戰(zhàn)斗機上完成初期飛行試驗平均故障間隔時間為281小時，也長于計劃的264小時。

設(shè)計費用

在戰(zhàn)斗機發(fā)動機的全壽命周期成本中，安裝和備用發(fā)動機的成本占37%，初始和保障備件的成本占8%，發(fā)動機制造成本占45%。因而發(fā)動機設(shè)計成本對全壽命周期成本具有很大的影響。

通過合同商與政府就根據(jù)軍用規(guī)范提出的戰(zhàn)斗機性能、任務(wù)和可靠性等方面的要求協(xié)商、制造費用與質(zhì)量的折中、影響使用和保障費用因素的優(yōu)化，通過F404發(fā)動機項目經(jīng)理組織設(shè)計工程管理人員、財務(wù)管理人員、制造管理人員和綜合后勤保障管理人員對費用進行控制，也通過采用改進的制造技術(shù)和簡化設(shè)計，F(xiàn)404發(fā)動機的全壽命周期費用（以1000臺發(fā)動機為基準(zhǔn)）與J79發(fā)動機相比降低了11%。

在飛行任務(wù)相同，戰(zhàn)斗機性能相同條件下，按照美元不變價格計算，F(xiàn)404發(fā)動機的全壽命周期費用估計為J79發(fā)動機的68%左右。在可比條件下，零件、維護、備件等減少57%，工裝設(shè)備和備份發(fā)動機減少28%，安裝的發(fā)動機減少26%。

正是因為F404發(fā)動機基于GE15核心機研發(fā)而來，GE在研發(fā)F404發(fā)動機之時并未對GE15核心機最具技術(shù)含量的高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪進行任何改動，只是對別的零部件進行針對性的改進發(fā)展。

首先改進的便是將GE15核心機的壓氣機的直徑放大，使之成為風(fēng)扇。同時將低壓渦輪和加力燃燒室稍作放大，涵道比隨之由YJ101的0.20提升到0.34；與其同時，渦輪進口溫度提高約100C，發(fā)動機的推力比YJ101驗證機增加約17%。風(fēng)扇由一個單機低壓渦輪驅(qū)動，風(fēng)扇排出的大約1/3空氣經(jīng)過旁路進入加力燃燒室，供燃燒和冷卻使用。7級高壓壓氣機由一個高壓渦輪驅(qū)動。第1和第2級壓氣機的定子是可調(diào)的，而第5級壓氣機的空氣用于發(fā)動機的防冰系統(tǒng)。一組可調(diào)進氣導(dǎo)向葉片安裝在風(fēng)扇和壓氣機的前面，引導(dǎo)進入的空氣處于最佳角度，以利于發(fā)動機工作。霧化后的油和壓氣機排出的空氣，在燃燒室里合并被點燃，然后穿過壓氣機和風(fēng)扇渦輪，由發(fā)動機噴口排出。

加力燃燒過程加入了更多的霧化燃油，與燃燒室排出的氣體和旁通的風(fēng)扇排出的空氣混合，從而產(chǎn)生附加推力。在整個飛行包線中，電控裝置、可變排氣噴口、主燃油控制以及加力燃燒燃油控制，保障了發(fā)動機的協(xié)調(diào)工作。由壓氣機轉(zhuǎn)子驅(qū)動的發(fā)動機附屬變速箱，為潤滑和回油油泵、可變排氣噴口的動力裝置、交流發(fā)電機、主油泵以及加力燃燒室油泵提供動力，發(fā)動機由安裝在飛機上的輔助動力裝置來啟動。

由于F404發(fā)動機與飛機采用分離附件機匣設(shè)計，裝在飛機上的輔助傳動系統(tǒng)單獨傳動燃油泵、液壓泵和發(fā)電機系統(tǒng)有它自己的空氣渦輪啟動器。因此飛機與發(fā)動機只有11個接頭，除去冷卻時間，更換一臺發(fā)動機僅需21分鐘?？梢哉f，維護量十分的小，完全符合海軍追求的低維護要求。

在研發(fā)F404發(fā)動機之時，美國海軍根據(jù)以往的使用經(jīng)驗，將發(fā)動機的可靠性、可維護性要求提到近乎“苛刻”的地步，且決不讓步。其實美國海軍這種做法無可厚非。作為艦載戰(zhàn)斗機的動力系統(tǒng)，若可靠性出現(xiàn)問題，在茫茫大海上根本沒有降落之地；無法及時出動戰(zhàn)斗機，貽誤戰(zhàn)機，說不定就會輸?shù)粽麄€戰(zhàn)爭。同時，當(dāng)時美國空軍采購的F100-PW-100發(fā)動機因為可靠性問題可是吃足了PW的“大爺”苦頭。

在這種要求下，GE改變了以前只強調(diào)性能，而忽視可靠性和維護性的做法，把發(fā)動機的適用性、可靠性和維護性放在首位，采取經(jīng)過驗證的最新技術(shù)，不追求過高的性能指標(biāo)，注意保持發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單、費用合理和減少風(fēng)險，這種做法對F404發(fā)動機的順利研制成功和贏得市場起到了重要作用。

為了滿足維修性要求，F(xiàn)404發(fā)動機在設(shè)計簡單性、更換快捷性、發(fā)動機診斷系統(tǒng)、單元體設(shè)計等方面進行了優(yōu)化設(shè)計。

簡單性

F404發(fā)動機采用了最先進的發(fā)動機技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單化和零部件少量化，以達(dá)到最高可靠性、最低成本和高性能。例如，采用3級風(fēng)扇，而不是采用效率更高和耗油率更低的4級風(fēng)扇；通過采用小涵道比與先進零部件相結(jié)合，實現(xiàn)由兩個單機渦輪分別驅(qū)動風(fēng)扇和壓氣機，只用3個承力框架和5個軸承支承發(fā)動機的兩個轉(zhuǎn)子，進而使發(fā)動機總長度縮短。

發(fā)動機更換快捷性

發(fā)動機采用由軌道引導(dǎo)的安裝方法在安裝車上實現(xiàn)發(fā)動機升降，實現(xiàn)發(fā)動機安裝車從側(cè)面到達(dá)戰(zhàn)機，從機體底部安裝，實現(xiàn)了發(fā)動機在戰(zhàn)機的陰影區(qū)安裝的目的。大大減小了在航母上的工作空間。

發(fā)動機的拆卸不需要快速拆裝組件，發(fā)動機從運輸車上直接在戰(zhàn)機的任何一側(cè)即可安裝。戰(zhàn)機與發(fā)動機的一系列安裝接口都是按照規(guī)定要求設(shè)計好的，不需要地勤人員處理，實現(xiàn)了在16.7分鐘內(nèi)完成發(fā)動機的拆卸。

發(fā)動機診斷系統(tǒng)

除了采用孔探儀檢查孔、碎屑判定器、滑油采樣裝置、X射線照相設(shè)備和應(yīng)急涵道指示器等不需機上計算機進行數(shù)據(jù)記錄和存儲的被動狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)之外，F(xiàn)/A-18/F404還采用了完全一體化的飛行發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠監(jiān)控發(fā)動機工作，提供發(fā)動機參數(shù)超限、傳感器故障和滑油不足等報警信息，以決定是否進行維護。該系統(tǒng)同時還能監(jiān)控和記錄發(fā)動機工作時間、油門循環(huán)、熱端部件壽命等諸多信息，根據(jù)發(fā)動機實際使用數(shù)據(jù)，而不是根據(jù)飛行時間來完成定期維護，避免還有一定有限壽命的零部件的拆卸，節(jié)省了費用和改善了備件計劃。

極好的發(fā)動機機上可進入性

F/A-18戰(zhàn)斗機上設(shè)置了很大的發(fā)動機裝卸口，可不受限制的進入安裝的發(fā)動機的下部；發(fā)動機上還有部分設(shè)備直接暴露在外，方便進行系統(tǒng)維護。

發(fā)動機上配有13個孔探儀檢查孔，其中11個是在發(fā)動機安裝在戰(zhàn)機上可用的，這大大減少了不必要檢查帶來的發(fā)動機拆卸。

單元體設(shè)計

F404發(fā)動機共有風(fēng)扇、壓氣機、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪和加力燃燒室6個單元體。單元體設(shè)計可以減少發(fā)動機脫線時間，也能減少備件數(shù)量和修理設(shè)備。

不需要發(fā)動機平衡

發(fā)動機換裝后，只需進行少量的低泄露檢查，不需要進行大功率的運行，大大節(jié)省了用戶的維護費用，延長了發(fā)動機可用壽命。

此外，還將附件和齒輪箱安裝在發(fā)動機下部，以方便檢查；采用安裝可靠電氣插件，以減少維修；采用不帶保險絲的緊固件，以方便場外維護等。

F404發(fā)動機為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)，采用了單元體設(shè)計原則，全機分為6個單元體。若出現(xiàn)質(zhì)量問題，只需將所需更換的單元體拆下，換上新的單元體。新的單元體在出廠之前都經(jīng)過專門的調(diào)教，根本不用擔(dān)心匹配問題，只需簡單的調(diào)試即可。戰(zhàn)機的左右發(fā)動機可以互換，采用了狀態(tài)監(jiān)控措施，所需維護性大有改善。

應(yīng)該說，F(xiàn)404發(fā)動機是第一臺從設(shè)計開始便將可靠性、可維護性擺放在首位的發(fā)動機。F404發(fā)動機的總體維護統(tǒng)計是十分驕人的，發(fā)動機已經(jīng)要求每1000飛行小時少于兩次進廠修理，飛行過程中停車記錄更是驚人，平均每兩次之間為6500小時。這意味著一位普通飛行員可能一次空中停車這種噩夢都沒有經(jīng)歷過便安全度過其整個飛行生涯了。

GE在設(shè)計F404發(fā)動機之時，采用了當(dāng)時工業(yè)界剛流行的“智能化”思想來設(shè)計發(fā)動機。發(fā)動機的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度、溫度水平以及加力和非加力工作時的燃油流量。通過一個發(fā)動機飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)（IECMS），發(fā)動機自身可以對重大故障和零部件的使用壽命進行監(jiān)控?？梢哉f，F(xiàn)404發(fā)動機的“如此聰明”為其后的維護工作量的降低打下了堅實的基礎(chǔ)。

按照1975年美元幣值計算，F(xiàn)404發(fā)動機的全面研制費用為3，36億美元（不包括YJ101驗證機的費用）。

美國海軍在F404發(fā)動機定型之時，便授權(quán)GE對其進行改進升級，提出了性能增強型的（EPE）計劃。GE也利用諸多新技術(shù)對其進行改進升級，其推力指標(biāo)就有了明顯的提高，F(xiàn)/A-18A/B和早期的F/A-18C/D裝備的F404-GE-400發(fā)動機的最大推力為47千牛，加力推力為70千牛，后來的C/D型（始于1991年1月的第36批次）采用了F404-GE-402型，非加力最大推力達(dá)到了54千牛，加力推力提升到了78千牛。

GE在F404發(fā)動機的改型的設(shè)計準(zhǔn)則是：滿足減少爬升時間的要求，保持2000小時的美國海軍任務(wù)熱端部件的壽命要求，維持與F404-GE-400型有較大的通用性。根據(jù)后來公開資料可知，F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機換裝了F404-GE-402發(fā)動機后，在，飛機爬升至15100米高度、飛行馬赫數(shù)達(dá)到1.0的時間縮短了31%；在飛行馬赫數(shù)為1.6、高度為10668米時，最大加速性改進27%；在飛行馬赫數(shù)為0.9、高度為3048米時，其典型作戰(zhàn)機動情況下的單位剩余功率增加18%。 （未完待續(xù)）

編輯：石堅