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美国空军第四代战机选秀YF-23落败详解 zt

(2006-08-22 16:25:48) 下一个
 1991年4月23日对YF一23A迷来说不是个好日子。漂亮前卫的YF一23A被美国空军打入冷宫,相对保守的YF一22A则昂首进入EMD阶段,成为第四代超音速战斗机的第一个也是目前唯一的代表。  对于YF一23A落败的原因,美围空军给出了非常模糊的理由:YF一23A的研制风险过高;诺斯罗普/麦道集团在管理方面存在问题,可能导致飞机成本大幅上升。不能说这不是事实。从前述设计特点,我们已经可以看到YF一23A的前卫设计确实会导致比较高的研制风险。而诺斯罗普/麦道集团也确实存在管理方面的漏洞。这两个因素绝对是导致YF一23A失败的原因,但绝对不是唯一的原因。事实上这两个因素儿乎可以套用到任何一种失败的乜机上——10年后,美国空军宣布X一32失败原因的时候,我们可以看到同样的字眼。  由于1990年试飞的数据至今仍是高度机密,外界除了几个数字外根本不能‘窥究竟。因此分析竞争结果的着眼点只能首先放在两种原型机的差异上。  设计差异   两种原型机的隐身设计实际上都继承自两家公司以前研制的隐身飞机。YF一22A身上能找到很多F一117的特点,而YF一23A的很多设计显然脱胎自B一2。所不同的是,YF一22A将隐身要求与气动要求作了折中,而YF-23A则全力追求隐身效果,因此后者各个方向(特别是侧向和后向)的雷达反射特性均优于YF一22A。但在最重要的前向雷达反射特性上,YF一23A并没有足以引起质变的明显优势。   如前所述,YF一23A在设计上极力减小跨、超音速阻力,其横截面积分布堪称与跨音速面积律结合的典范,因此该机在超音速巡航能力方面强于YF一22A。YF一22A最大超音速巡航速度为M1.58,而YF一23A据通用电气估计可以达到M1.8。M0.2的速度差异证明了YF一23A的阻力优势,但在超视距作战中,这个速度差不足以明显增大YF一23A上发射的AIM一120拦截导弹的攻击区。当然,如果就纯粹的远程拦截作战而言,YF一23A还是占有一定的优势的。   现有资料指出,YF一22A和HYF一23A均考虑了涡流控制问题,在大迎角下不会由于涡流问题导致飞机失控。从设计上看,诺斯岁普为YF一23A机动性所做的努力仅此而已。YF一23A的机动性提高主要依赖于涡升力、低翼载和大推力发动机。并且因为过于强调隐身和超音速巡航能力,降低了机翼效率,导致盘旋能力下降。基于同样的理由,YF一23Ag敏捷性方面的表现也不如YF一22A,加上没有采用推力矢量控制,使得这方面的差距进一步拉   和YF一23A相比,YF一22A在机动性和敏捷性方面力求突破,这正是该机采用推力矢量控制的主要原因。按照洛克希德当时总裁里奇的说法,在确定可以满足空军基本要求后,洛克希德就将注意力转向了机动性和敏捷性。在设计上,YF一22A.尤其突出了飞机的过失速机动能力,而YF一23A在这方面几乎是空白。   至于载弹量和续航能力方面,没有公开资料指出两种原型机在这两方面有明显差距。   就对空作战能力而言,如果是YF一22A和YF一23A相对比,习B么YF一23A在超视距作战中有一定优势,而YF一22A在视距内空战中有一定优势,且当空战进入包线左端时,YF一22A将具有压倒性优势。如果是两种原型机和第三代战斗机如F一15对比,那么YF一22A在所有阶段均具有压倒性优势,而YF一23A的优势分布却不均衡:超视距空战优势更大,视距内空战优势较小。如果只考虑作战能力的因素,在不能确保不进入视距内空战的前提下,YF一22A是比较稳妥的选择。   美国空军的期望  按照两位美国空军高级军官费恩准将和耶茨上将的说法,ATF的试飞更接近于一种性能展示飞行,而非对比试飞。换句话说,就是你们两大集团把飞机造出来表演给我看,看看哪一种飞机是我想要的类型。所以两种1毛机的试飞看起来不是那么针锋相对YF一22A把飞机拉到了60度迎角,诺斯罗普的反应从是说风洞试验表明我们的飞机没有迎角限制,然后让YF一23A继续展示它的超音速巡航能力。就这个意义而言,飞机设计重点的选择比飞机具体性能的优劣更重要——当然,性能差距太大也不行。这就有点赌博的意思了。压对了宝,只要不出大的纰漏,那么一切OK。不幸的是,诺斯罗普这次压错了   美国空军在技术开发方面一贯保持非常积极甚至激进的态度,任何有意义的概念它都会尝试一番,发现有较大价值就相搞个验证机出来。走在军用航空技术最前端的就是美国空军,几乎没有哪个领域它没有涉足的。这往往给人一个错误的感觉,就是美国空军在作战飞机选型上也足如此。但事实恰恰相反,除了少数几个例外,美国空军选择作战飞机时候的态度可以说相当保守,并且带有巨大的思维惯性,几乎到了雷打不动的地步。当年FX计划提出的时候,空军正在越南给人打得灰头_十脸,但高层仍然强调要研制一种延续二代战斗机思想的“截击/轰炸机”。如果不是“战斗机黑手党”一干人的努力加上对苏联航空技术水平的误判,后来的F一15绝对是美国版的米格一25。当然,F一15出来以后赢得了高层的欢心,成为空军的宠儿。该机的优缺点、设计思想必然会影响到空军对下一代战斗机的期望。如果没有重大变故,可以肯定空军想要的就是一架超级F—15。F一15问世之初,机动性压倒所有已知的苏联战斗机,空军高层必然对ATF也有类似期望——但YF一23A的设计无法确保这一点。   在以前“两型竞争”的验证机计划中例如20世纪70年代的轻犁战斗机计划(LF)、先进中型STOL运输机计划,评估人员选择进入最后竞争的方案时,一向的际准都是与众不同的设计思想、低风险、高效费比、有技术创新但必须稳妥。为了腱使厂家采用先进技术,必然有一个方案技术先进而风险较高,另一个相对保守而风险较低(实际上是作为前者的后备),而从近二十余年来的经验看,最终获胜的往往都是保守方案。YF一23A不幸成为这一惯例的新例证。10年后,波音X一32再度成为这一惯例的悲剧性角色。究其原因,风险是一个重要因素。对于美国空军来说,风险一词意味着以F一111为代表的惨痛历史教训。而在国防预算紧缩的形势下,风险意味着资金缺口和进度拖延,甚至导致项目中止——1991年下马的ATA(即A一12复仇者II攻击机)计划是对“风险”的最新注解。   总之,诺斯罗普对机动性、速度和隐身的重要性的认识和技术水平决定TYF一23A的特点,.而上述多种原因综合作用决定了YF一23A竞争失败的命运。不过,在个人看来,YF一23A不符合美国空军的期望,是空军没有说明但影响最大的因素一一这一点是空军不会承认的,因为公开承认的这一点意味着空军承认F一22代表了空军所认可的未来空战的发展趋势。   余波未平之F/B一23   美国空军2004年4月提出研制过渡型轰炸机,再度点燃了诺斯罗普‘格鲁曼(原来的诺斯罗普已经和当年ATF的竞争对手格鲁曼合并)以及众多YF一23迷的希望。诺斯罗普·格鲁曼提出了任YF一23A基础上改进设计的F/B一23方案,还专门要回了仍在霍索恩西方飞行博物馆的PAV一2“蜘蛛”,看起来似乎有意让该机恢复飞行,验证F/B一23的相关技术。v  笔者前面提到过,YF一23A的设计思想接近“截击/轰炸机”概念,因此美国空军这次过渡型轰炸机的招标可以说正对胃口,YF一23A的改型将更容易满足要求。从前述设计特点可以看到,按照轰炸机的要求,YF一23A的机内弹舱太小,机内载弹量不足;而机内容积不足,使得该机载油量受限,不能满足续航能力的要求。因此F/B一23的改进将主要针对这两方面。而YF一23A的这个限制,实际上是源自对低超音速阻力的追求——为了尽量满足跨因素面积律,其机身设计得相当’细长。只要付出一部分超音速阻力代价,将机身中、后段加大加粗(类似米格一29S“肥背”型),增大的内部容积就足以满足武器舱和机内载油量的要求。从现在的F/B一23想象图来看,诺斯罗普·格鲁曼走的正是这条路。而这个改进途径付出的代价比洛·马提出的F/B一22无尾大三角翼改型要低的多。   就性能特点以及改进效费比而言,笔者认为,F/B一23比F/B一22以及F/A一22改型更能满足美国空军的要求。但从现实角度考虑,笔者认为,F/B一23翻身的机会是零。   首先看看过渡型轰炸机提出的真正意图是什么?/   阿富汗战争后就有人提出美国空军打击力量不足。洛-马趁机推出F/B一22方案。但在当时除了空军部长詹姆斯-G-罗杰(文职官员)表示欣赏外,包括空军参谋长(空军最高军事指挥官)约翰-P-乔普在内的军方高级将领却表示对F一22增强攻击能力的研究更感兴趣。时隔两年,为何空军突然对过渡型轰炸机热衷起来?其根本原因在于F   自F/A一22投产服役以来,该机的采购数量一直在削减,甚至有国会议员提出停产该机,以F-15改型取代。在五角大楼2006财年预算申请中,该机采购数量已经跌落至179架。按此数量,在即将进入的全速生产状态下(五角大楼已于今年4月15日批准该机进入全速生产),到2008年F/A一22即可全部生产完毕,其生产线将被迫关闭。而生产线一旦关闭,再度恢复生产的可能性微乎其微。为了维持生产线,空军必须找到一个充分的理由。约翰·P·乔普已经放出风声,减少的F/A一22需要“另外的飞机”来弥补。这“另外的飞机”绝对不会是空中优势战斗机,否则会立刻死干预算大斧之下,因此才有“过渡型轰炸机”的出台。但这种“过渡型轰炸机”会是一种专用的中型中程轰炸机吗一如F/B一22或F/B一237还是F/A-22的增强攻击型?   从美国空军的装备历史来看,战斗轰炸机是其装备的主流。虽然F-15A以纯空优战斗机赢得美国空军高层的欢心,但他们还是对该机没有对地攻击能力抱怨小断,80年代中后期F一15C增强对地攻击能力方案不少,原因就在这里。如果细分,战斗轰炸机在美圈空军内火致可以分为三类:一类是空优战斗机兼顾对地攻击能力的,这类飞机是空军的象征和骄傲,F/A一22就属于此类;第二类是以对地攻击为主,兼有空战自卫能力的,是空军纵深攻击力量的核心,也是空军实践“制空权”理论的主要力量,80年代提出来的双重任务战斗机是典型代表;第三类是轻/中型战斗轰炸机,用于在经费紧张条件下弥补飞机数量的,载弹量、续航能力、对地攻击精度是首要考察指标,而空战机动性则不那么重要,美国空军体制下的F-16和未来的F一35均属此列。!   在ATE的发展历程中我们可以看到,荚国空军最初的计划是以ETF作为第一类飞机,以ATAS作为第二类飞机。后来由于苏联战斗机威胁增大,转而研制ATF作为第一类,以DRF(F一15E)作为第二类。在ATF研制过程中,对地攻击能力被暂时放弃了。但从美国空军的战斗机研制历史来看,可以肯定地说,这绝非美国空军的本意,ATE增加对地攻击能力只是早晚的事一一现在的F/A一22已经证明了这一点。现在F一15E服役已经17年了,美国空军中只剩下它没有后继机(第一类有F/A一22,第三类有F一35),因此“过渡型轰炸机”真正可以替代的对象就是   笔者认为,在当前形势下美国空军可能的选择有三:在F/A一22采购数量不能得到满足的情况下,以过渡型轰炸机的名义采购F/A一22增强攻击型(也许可能改称A/F一22),以弥补制空战斗机的数量;选择F/B一22作为过渡型轰炸机,以维持洛·马的生产线,寻求未来恢复F/A一22生产的可能性;在国际形势突变,五角大楼批准足额采购F/A一22的情况下,过渡型轰炸机将纯粹作为F一15E的后继机研制,但从后勤保障以及美国空军的喜好方面考虑,选择对象也只会是A/F-22或者F/B一22。无论哪种选择,都不会是F/B一  黑寡妇一II重上蓝天,是诺斯罗普·格鲁曼和众多航迷的梦想,但这也只是一个梦想罢了。对于这种漂亮前卫的飞机来说,博物馆也许是它最后最好的归宿。
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