編譯/李有觀
當(dāng)美國空軍的F-15型戰(zhàn)斗機(jī)和美國海軍的F-14型戰(zhàn)斗機(jī)在20世紀(jì)70年代早期被研制出來時(shí),它們的性能──尤其是它們的速度和雷達(dá)探測(cè)距離──可以說是前所未有的,但是它們的價(jià)格也高得驚人。美國國會(huì)對(duì)利用這兩種昂貴的機(jī)器作為空軍和海軍兩大軍種的主力戰(zhàn)斗機(jī)的想法深感不滿,并指示美國空軍研制成本更低的飛機(jī)以補(bǔ)充F-15型戰(zhàn)斗機(jī),后來又指示美國海軍也這樣做,以補(bǔ)充F-14型戰(zhàn)斗機(jī)。
以這個(gè)挑戰(zhàn)為目標(biāo),最終發(fā)展出歷史上最成功的兩種戰(zhàn)斗機(jī)型號(hào),每一種戰(zhàn)斗機(jī)至今都已經(jīng)服役了將近40年,它們就是F-16型戰(zhàn)斗機(jī)和F/A-18型戰(zhàn)斗攻擊機(jī)。這兩種戰(zhàn)斗機(jī)累計(jì)生產(chǎn)總數(shù)已經(jīng)超過了6000架。
1972年1月,位于俄亥俄州賴特·帕特森空軍基地的美國空軍原型機(jī)項(xiàng)目辦公室啟動(dòng)了輕型戰(zhàn)斗機(jī)(簡稱LWF)項(xiàng)目計(jì)劃。項(xiàng)目的提案要求研發(fā)一種高度機(jī)動(dòng)的戰(zhàn)斗機(jī),重點(diǎn)是減輕重量和降低成本。實(shí)際上這是一項(xiàng)技術(shù)探索:LWF項(xiàng)目并沒有承諾進(jìn)行生產(chǎn),但為了在成本控制方面增加一些真實(shí)性,美國空軍根據(jù)1972年的美元幣值,設(shè)定了一個(gè)每架戰(zhàn)斗機(jī)的出廠價(jià)格不高于300萬美元的目標(biāo)。
美國五家主要的承包商參加了LWF項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)。它們分別是:波音公司、通用動(dòng)力公司、林-特姆科-沃特公司(LTV)、洛克希德公司和諾斯羅普公司。
1972年4月,美國空軍最終選定了其中兩家公司,即通用動(dòng)力公司和諾斯羅普公司。這兩家公司將根據(jù)各自的設(shè)計(jì)分別制造兩種原型機(jī),編號(hào)分別為YF-16和YF-17。
通用動(dòng)力公司和諾斯羅普公司都充分利用了創(chuàng)新的自由,分別推出了不同的和非傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通用動(dòng)力公司設(shè)計(jì)了一種配備單發(fā)動(dòng)機(jī)和氣泡狀座艙蓋的機(jī)身,這為飛行員提供了非常寬廣的視野;諾斯羅普公司的設(shè)計(jì)是一種雙發(fā)動(dòng)機(jī)、雙垂尾的概念飛機(jī),其機(jī)翼采用較大的邊條翼形式,這種戰(zhàn)斗機(jī)的綽號(hào)叫“眼鏡蛇”。
為了扭轉(zhuǎn)復(fù)雜的多任務(wù)戰(zhàn)斗機(jī)成本持續(xù)上漲的局面,美國國防部長詹姆斯·施萊辛格于1974年4月下令各軍種研發(fā)一種低成本的空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)(簡稱ACF),并表示ACF將有可能從LWF計(jì)劃中得到成功發(fā)展的某一種原型機(jī)演變而來。LWF/ACF項(xiàng)目的結(jié)果也將符合美國國防部為空軍和海軍開展的高低戰(zhàn)斗機(jī)組合的新戰(zhàn)略。
盡管F-16型戰(zhàn)斗機(jī)的性能在許多方面都有所發(fā)展,但其原型機(jī)——YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)仍然是標(biāo)志性的。它采用了許多先進(jìn)技術(shù),這些技術(shù)以前從未在作戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)中使用過。為了確保項(xiàng)目成功,YF-16的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了哈里·希拉克(通用動(dòng)力公司的副總工程師, 擔(dān)任F-16型戰(zhàn)斗機(jī)的總設(shè)計(jì)師)的天才建議。希拉克是著名的“戰(zhàn)斗機(jī)黑手黨”航空專家組的成員,后來被稱為“F-16之父”。
YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)是一種全新的戰(zhàn)斗機(jī),它的機(jī)翼結(jié)構(gòu)非常先進(jìn),在飛行時(shí)可提供額外的升力。翼展為32英尺10英寸(約10米),機(jī)身長為49英尺6英寸(約15.1米),它安裝了美國普拉特·惠特尼公司(簡稱普·惠公司)生產(chǎn)的F100型渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)(F-15型戰(zhàn)斗機(jī)就是使用這種發(fā)動(dòng)機(jī))。該戰(zhàn)斗機(jī)采用了電傳飛行操縱系統(tǒng)(又稱線傳飛行操縱系統(tǒng)),顯著提高了飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性以及改善了飛機(jī)的飛行質(zhì)量;簡化了電子設(shè)備,并取消了較重的液壓部件;配備了側(cè)裝式操縱桿和一個(gè)能夠顯示飛行信息的平視顯示器,這樣飛行員就不用低頭看駕駛艙內(nèi)的儀表,也不必把眼睛從目標(biāo)上移開。飛行員的座椅傾斜30度,以幫助飛行員降低高重力;巨大的氣泡狀座艙蓋為飛行員提供了近360度的全方向視野。這些技術(shù)使YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)擁有了前所未有的敏捷性和態(tài)勢(shì)感知能力。該戰(zhàn)斗機(jī)符合LWF項(xiàng)目提出的要求,全重14023磅(約6360公斤),裝備兩枚AIM-9型“響尾蛇”空對(duì)空導(dǎo)彈。
1973年12月13日,第一架YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)在位于德克薩斯州沃思堡的通用動(dòng)力公司的工廠正式出廠。其獨(dú)特的、具有未來感的外形通過涂裝鮮艷的紅、白、藍(lán)三色非常引人注目。媒體對(duì)此進(jìn)行了廣泛的報(bào)道,引發(fā)了人們對(duì)新一代輕型戰(zhàn)斗機(jī)的濃厚興趣。
1974年2月2日,YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了首次正式飛行。這一天,通用動(dòng)力公司的試飛員菲利普·奧斯特賴克(Philip F. Oestricher)駕駛著YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)在加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地完成了一次完美的為期90分鐘的飛行,飛機(jī)以每小時(shí)345英里(約555公里)的速度爬升到了30000英尺(9144米)的高空。側(cè)裝式操縱桿在飛機(jī)的三軸機(jī)動(dòng)中表現(xiàn)良好,并且在15000英尺(4572米)的高度上進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)過載限制在了3個(gè)G以內(nèi)。在相同高度上還測(cè)試了飛機(jī)在起落架放下的情況下的低速操縱特性。
在匯報(bào)時(shí),奧斯特賴克說這種噴氣式飛機(jī)反應(yīng)非常靈敏,并且加速到計(jì)劃的最大速度時(shí)“很快就完成了”。他贊揚(yáng)了YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)氣泡狀座艙蓋提供的“寬廣的視野”, 他說這將“給所有戰(zhàn)斗機(jī)飛行員留下深刻印象”。
在通用動(dòng)力公司的飛行員測(cè)試了YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)的基本性能之后,美國空軍的飛行員們開始了他們的評(píng)估。最終,測(cè)試飛行員小組將在互相競(jìng)爭(zhēng)的YF-16和YF-17兩種戰(zhàn)斗機(jī)之間進(jìn)行衡量。他們關(guān)于飛機(jī)的技術(shù)和性能優(yōu)點(diǎn)的詳細(xì)報(bào)告將推動(dòng)美國空軍最終決定誰是獲勝的承包商。
1974年11月,大約是在競(jìng)標(biāo)結(jié)束前一個(gè)月,兩架YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)累計(jì)飛行了376小時(shí),其中包括12小時(shí)的超音速飛行,最高速度可達(dá)到馬赫數(shù)1。這種噴氣式飛機(jī)最大飛行高度超過6萬英尺(18288米)。在愛德華茲空軍基地使用YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行的M61型“火神”航炮射擊拖曳靶標(biāo)和掃射試驗(yàn)一共發(fā)射了12500多枚20毫米口徑的炮彈。還進(jìn)行了AIM-9型“響尾蛇”導(dǎo)彈和Mk84型炸彈的實(shí)彈投擲測(cè)試,空對(duì)空戰(zhàn)術(shù)和空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)則在與當(dāng)時(shí)現(xiàn)役的戰(zhàn)斗機(jī)(如F-4E型“鬼怪Ⅱ”式戰(zhàn)斗機(jī))之間進(jìn)行。
當(dāng)LWF項(xiàng)目開始實(shí)施時(shí),諾斯羅普公司也在加緊研制YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)。
YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)機(jī)身長56英尺(約17.1米),翼展為35英尺(約10.67米),采用了具有空氣動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)的可彎曲機(jī)翼,兩個(gè)垂直尾翼向外傾斜。機(jī)翼和機(jī)身通過邊條翼連接在一起,這樣的設(shè)計(jì)使主機(jī)翼升力增加了一倍。安裝了兩臺(tái)通用電氣公司的YJ101-GE-100型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為15000磅(約6803公斤)。邊條翼的外形根據(jù)面積律進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化,機(jī)翼面積也減少到350平方英尺(約32.52平方米),以提高跨音速/超音速性能。整架噴氣式飛機(jī)重達(dá)23,000磅(約10430公斤)。
1974年4月4日,諾斯羅普公司研制的YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)在加利福尼亞州霍桑市的工廠正式出廠。
1974年6月9日,YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)在愛德華茲空軍基地進(jìn)行了首飛,諾斯羅普公司的首席試飛員亨利·喬托駕駛著這架飛機(jī)飛行了61分鐘。在飛行期間,YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)在18000英尺(約5486米)高度的速度達(dá)到了每小時(shí)610英里(約981.7公里)。6月11日,喬托駕駛著YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)在30000英尺(約9144米)的高空在未打開加力后燃器的情況下水平飛行速度達(dá)到了1馬赫(一倍音速),這種技術(shù)后來被稱為“超音速巡航”。
到1974年12月,YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)的1號(hào)原型機(jī)已經(jīng)進(jìn)行159次飛行,總飛行時(shí)間超過185小時(shí);第二架原型機(jī)也進(jìn)行了71次試飛,總飛行時(shí)間約為91小時(shí)。在上述飛行期間,累計(jì)有9小時(shí)的超音速飛行,飛行速度達(dá)到或超過馬赫數(shù)2。YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)的1號(hào)原型機(jī)驗(yàn)證了飛行控制系統(tǒng),測(cè)試了穩(wěn)定性和20毫米口徑航炮射擊;2號(hào)原型機(jī)進(jìn)行了100%的設(shè)計(jì)氣動(dòng)力負(fù)載飛行試驗(yàn)。
1974年底,美國空軍完成了對(duì)這兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的飛行評(píng)估。1975年1月13日,空軍部長約翰·麥克盧卡斯宣布通用動(dòng)力公司的YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)獲勝。
在美國國防部舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,麥克盧卡斯說,對(duì)這兩種戰(zhàn)斗機(jī)的飛行測(cè)試項(xiàng)目“進(jìn)行得非常順利”,他還說“這些原型機(jī)的性能有著明顯的差異”。他接著又說道,與YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)相比,YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)在“敏捷性、加速性、轉(zhuǎn)彎率和續(xù)航力”方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)。YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)“符合我們?yōu)槠渲贫ǖ乃行阅苤笜?biāo)”。
諾斯羅普公司雖然失去了LWF項(xiàng)目,但該公司研制新型戰(zhàn)斗機(jī)的工作并沒有終結(jié)。美國海軍更傾向于使用雙發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)作為航母艦載機(jī),這樣如果有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,飛行員還可以使用另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)來保護(hù)飛機(jī)。美國海軍已經(jīng)在考慮采用一種輕型戰(zhàn)斗機(jī)來補(bǔ)充更大、更復(fù)雜的F-14型“雄貓”戰(zhàn)斗機(jī),以實(shí)現(xiàn)高低搭配。
美國海軍的這一新計(jì)劃被稱為“VFAX”, 由此產(chǎn)生的噴氣式飛機(jī)將取代美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)裝備的F-4型“鬼怪”戰(zhàn)斗機(jī)、F-8型“十字軍戰(zhàn)士”戰(zhàn)斗機(jī)和A-7型“海盜Ⅱ”攻擊機(jī)。
盡管有幾家承包商正在制定符合海軍航空母艦艦載機(jī)要求的方案,但美國國會(huì)卻出人意料地取消了VFAX計(jì)劃。因?yàn)閲鴷?huì)認(rèn)為,YF-16/YF-17參與的LWF/ACF競(jìng)標(biāo)將產(chǎn)生一種合適的飛機(jī)。
諾斯羅普公司與麥克唐納·道格拉斯公司進(jìn)行了討論,后者是一家在研制航母艦載機(jī)方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的承包商。根據(jù)這兩家公司達(dá)成的協(xié)議,YF-17型戰(zhàn)斗機(jī)將演變成NACF(海軍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)的英文縮寫),即一種聯(lián)合開發(fā)的海軍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)。麥克唐納·道格拉斯公司將成為主承包商,其將為滿足NACF的要求而提供一種飛機(jī)設(shè)計(jì)方案。諾斯羅普公司將作為NACF項(xiàng)目的合作伙伴,并負(fù)責(zé)為北約國家和其他盟國研發(fā)陸基YF-17改進(jìn)型戰(zhàn)斗機(jī)的工作。
與此同時(shí),通用動(dòng)力公司與林-特姆科-沃特公司合作,研發(fā)YF-16型戰(zhàn)斗機(jī)的海軍版。這種戰(zhàn)斗機(jī)采用單發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)主要問題,還有其它一些問題,如需要降低著陸速度和加強(qiáng)機(jī)身和起落架等。
通用動(dòng)力公司和諾斯羅普公司都向美國海軍提出了NACF的設(shè)計(jì)方案。在通用動(dòng)力公司的方案中,提供了三種不同的、海軍型的F-16型戰(zhàn)斗機(jī)。
1975年5月2日,美國海軍正式宣布選擇F-17型戰(zhàn)斗機(jī)的改進(jìn)型作為它新式的輕型艦載戰(zhàn)斗機(jī)。
隨后F-17改進(jìn)型戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展成為F/A-18A型戰(zhàn)斗機(jī),“F/A”表明這是一種多用途的戰(zhàn)斗/攻擊機(jī)。雖然F/A-18A型戰(zhàn)斗機(jī)從遠(yuǎn)處看很像YF-17型戰(zhàn)斗機(jī),但這是一種新型的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),機(jī)身更堅(jiān)固,安裝了更大的發(fā)動(dòng)機(jī),擁有更大的機(jī)鼻、更大的邊條翼、鋸齒狀的機(jī)翼前緣、不同形狀的進(jìn)氣道以及更重的起落架,當(dāng)然還有一個(gè)攔阻鉤系統(tǒng)。
雖然計(jì)劃中的陸基型“F-18L”戰(zhàn)斗機(jī)沒有銷售,也從未投入生產(chǎn),但F/A-18A型戰(zhàn)斗機(jī)被出售給外國空軍進(jìn)行陸基作戰(zhàn)。
此時(shí),通用動(dòng)力公司的F-16型戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)從原型機(jī)過渡到了全尺寸研發(fā)(簡稱FSD)生產(chǎn)型飛機(jī)的階段。
第一架F-16A型戰(zhàn)斗機(jī)于1978年8月交付給美國空軍。1980年10月1日,美國空軍宣布F-16型戰(zhàn)斗機(jī)擁有初始作戰(zhàn)能力,并正式命名其為“戰(zhàn)隼”。
同時(shí),美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也采購了F/A-18型戰(zhàn)斗機(jī)。1977年3月,美國海軍部長正式命名其為“大黃蜂”。1978年11月18日,麥克唐納·道格拉斯公司的試飛員杰克·克林斯駕駛著第1架F/A-18A型戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了正式的首次飛行。F/A-18A型戰(zhàn)斗機(jī)隨后升級(jí)了新的航空電子設(shè)備并進(jìn)行了其它一些改進(jìn),衍生出F/A-18C/D兩種型號(hào)(C型為單座,D型為雙座)。
F-16型戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)被證明是標(biāo)志性和多樣化的,因此后來衍生出大量的改進(jìn)型。
1984年,通用動(dòng)力公司推出了F-16型戰(zhàn)斗機(jī)的一種改進(jìn)型,稱為“敏捷隼”。其特點(diǎn)是機(jī)翼面積增加了25%,并且采用了許多創(chuàng)新技術(shù)。“敏捷隼”后來還被提議作為“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)”(簡稱ATF)計(jì)劃的一個(gè)低成本替代方案,但是當(dāng)美國空軍拒絕這一想法以后,“敏捷隼”的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),后來并入了日本三菱重工公司與美國洛克希德·馬丁公司合作的F-2型戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目。
美國海軍在其A-12型隱身艦載攻擊機(jī)項(xiàng)目由于出現(xiàn)預(yù)算超支、機(jī)體重量過重等問題于1991年終止以后,需要一種可靠的打擊平臺(tái)來填充其航母飛行甲板。美國海軍決定以最快的速度來完成這項(xiàng)任務(wù),同時(shí)節(jié)省大量的資金──就是把“大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展成一種更大的飛機(jī),能夠攜帶更多的武器,擁有更遠(yuǎn)的射程和更好的傳感器。
這樣就誕生了“超級(jí)大黃蜂”艦載戰(zhàn)斗機(jī)。它于1995年11月首次飛行,F(xiàn)/A-18E型是單座,F(xiàn)/A-18F型是雙座,后面是武器系統(tǒng)軍官座位?!俺?jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了大范圍的升級(jí)改造:機(jī)翼面積增加了25%,安裝了多功能信息分配系統(tǒng)、先進(jìn)的APG-73型雷達(dá)和先進(jìn)的目標(biāo)瞄準(zhǔn)前視紅外吊艙;飛行員配備了聯(lián)合頭盔顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)可以讓飛行員從面盔上看到重要的飛行和導(dǎo)航信息,并且可以在不需要調(diào)整機(jī)頭方向的情況下將武器瞄準(zhǔn)目標(biāo)。此外,安裝了采用雷達(dá)波吸收技術(shù)的大型梯形進(jìn)氣道和兩臺(tái)升級(jí)的美國通用電氣公司生產(chǎn)的F414-GE-400型加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為2.2萬磅(約9977公斤)。與原來的型號(hào)相比,“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)的航程和留空時(shí)間都增加了40%。第一架“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)于1998年12月交付,于2001年9月獲得了初始作戰(zhàn)能力。
至今為止,已經(jīng)生產(chǎn)了超過4570架F-16型多用途戰(zhàn)斗機(jī),有大約30個(gè)國家裝備了這種戰(zhàn)斗機(jī);另外生產(chǎn)了超過1550架“大黃蜂”和“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)。
總而言之,YF-16和YF-17兩種原型機(jī)共同創(chuàng)造了如今裝備數(shù)量最多的第四代戰(zhàn)斗機(jī)型號(hào)。40多年前進(jìn)行的輕型戰(zhàn)斗機(jī)競(jìng)標(biāo)項(xiàng)目產(chǎn)生了兩種獲勝的飛機(jī)設(shè)計(jì),每種設(shè)計(jì)都留下了非凡的遺產(chǎn)。