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航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

 超級(jí)戰(zhàn)艦11 2020-07-20

為了能夠在下一代戰(zhàn)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī),美國(guó)已開(kāi)始研發(fā)第六代戰(zhàn)機(jī),這不禁讓人想起美國(guó)研制第五代戰(zhàn)機(jī)(當(dāng)時(shí)仍叫四代機(jī),還沒(méi)有五代機(jī)的提法)時(shí)的情形。眾所周知,美國(guó)是全球第一個(gè)研制出五代機(jī)的國(guó)家,它的首款五代機(jī)F-22至今仍是世界上最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)之一。在美國(guó)空軍招標(biāo)五代機(jī)的時(shí)候,F(xiàn)-22并不是唯一的選擇,它有一個(gè)強(qiáng)勁的對(duì)手,這就是YF-23戰(zhàn)斗機(jī)。F-22的前身叫YF-22,它與YF-23一起展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。兩者都推出了原型機(jī),都進(jìn)行了多次試飛,在經(jīng)過(guò)全面對(duì)比后,美國(guó)空軍最終選擇了YF-22,YF-23黯然出局。這個(gè)結(jié)果引起了很大爭(zhēng)議,因?yàn)楹芏嗳苏J(rèn)為,單論性能的話,YF-22并不比YF-23先進(jìn),因此YF-23被不少人稱(chēng)為是“失敗的王者”。

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF-23被很多人稱(chēng)為是“失敗的王者”

作為F-22的“勁敵”,YF-23戰(zhàn)斗機(jī)的落選讓不少人感到無(wú)法理解,因?yàn)槊绹?guó)空軍給出的答案很籠統(tǒng)。即便是F-22戰(zhàn)斗機(jī)投入生產(chǎn)并且服役后,支持YF-23戰(zhàn)斗機(jī)的呼聲仍然存在。甚至到現(xiàn)在,仍有人對(duì)YF-23感到惋惜,認(rèn)為它的設(shè)計(jì)非常優(yōu)秀,不應(yīng)該被徹底放棄。不可否認(rèn),YF-23的機(jī)身非常漂亮,而且一點(diǎn)都不過(guò)時(shí),就像B-2隱形轟炸機(jī)一樣經(jīng)典。然而結(jié)果是無(wú)法更改的,雖然YF-23的設(shè)計(jì)有很多成功之處,但依然不能改變它失敗的事實(shí)。YF-23戰(zhàn)斗機(jī)猶如一顆流星,雖然只是在航空史上一閃而過(guò),但是卻留下了耀眼的光芒。

一、起源:先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃(ATF)

YF-23和F-22都是ATF計(jì)劃的產(chǎn)物,該計(jì)劃最早可追溯至1970年前后美國(guó)戰(zhàn)術(shù)空軍司令部(TAC)提出的TAC-85項(xiàng)目,該項(xiàng)目的主要任務(wù)是探索F-15之后下一代戰(zhàn)機(jī)的初步概念。該研究的結(jié)果是1971年完成的TAC-85報(bào)告,在報(bào)告中美國(guó)空軍提出了“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃”(Advanced Tactical Fighter)的概念,簡(jiǎn)稱(chēng)ATF計(jì)劃。在當(dāng)時(shí)的情況下,F(xiàn)-15戰(zhàn)機(jī)都還沒(méi)有服役,因此對(duì)于ATF的概念是非常模糊的,只進(jìn)行了一些概念性的研究和分析。在這之后美國(guó)也進(jìn)行了一些先進(jìn)航空技術(shù)的研究,比如數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)等,但并不是專(zhuān)門(mén)為ATF計(jì)劃研制的。

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F-15原型機(jī)

到了1975年,美國(guó)空軍提出將在1977~1981年間建造兩架ATF原型機(jī),但是當(dāng)時(shí)并沒(méi)有資金來(lái)資助這樣一個(gè)項(xiàng)目。在1978年,美國(guó)空軍將ATF概念分成兩個(gè)項(xiàng)目,一個(gè)是“增強(qiáng)型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)”(ETF),另一個(gè)是“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)攻擊系統(tǒng)”(ATAS)。ETF是一個(gè)短期項(xiàng)目,是通過(guò)研究新技術(shù)改進(jìn)現(xiàn)役戰(zhàn)機(jī);ATAS是一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目,專(zhuān)注于新武器和其他先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。期初這些計(jì)劃強(qiáng)調(diào)地面攻擊能力,因?yàn)槊绹?guó)空軍認(rèn)為F-15和F-16已經(jīng)能夠應(yīng)付空中對(duì)手。然而隨著蘇聯(lián)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的出現(xiàn),美國(guó)空軍決定同時(shí)發(fā)展空對(duì)空和空對(duì)地戰(zhàn)機(jī)。1980年4月,ETF項(xiàng)目被擱置,ATAS項(xiàng)目被重新命名為ATF。新的ATF計(jì)劃將兼顧空對(duì)空和空對(duì)地任務(wù),同時(shí)還將探索短距起降(STOL)的可能性。

1981年6月,美國(guó)空軍發(fā)布了第一份關(guān)于ATF計(jì)劃的需求信息(RFI),9家公司受邀參加討論,分別是波音、費(fèi)爾柴爾德、通用動(dòng)力、格魯曼、洛克希德、麥道、諾斯羅普、羅克韋爾和沃特。美國(guó)空軍這樣做的原因是它自己也不清楚未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)將會(huì)是一個(gè)什么樣子,因此讓這些航空公司來(lái)進(jìn)行論證,有7家公司做出了回應(yīng)。1982年10月,綜合RFI的反饋意見(jiàn),美國(guó)空軍認(rèn)為ATF戰(zhàn)斗機(jī)必須具備超級(jí)巡航能力,而且應(yīng)該擁有比F-15戰(zhàn)機(jī)更大的航程,另外短距起降能力也很重要。為了控制ATF成本和減少?gòu)?fù)雜性,美國(guó)空軍限制了新戰(zhàn)機(jī)的大小和重量,希望能夠借助新技術(shù)來(lái)降低成本。

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F-117A攻擊機(jī)

在1980年代初期美國(guó)另一款先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)也即將服役,這就是F-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī),它的主要任務(wù)是對(duì)地攻擊,所以被稱(chēng)為是F-117A攻擊機(jī)。另外,F(xiàn)-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)也被證明能夠改造成為攻擊機(jī)。根據(jù)這些改變,美國(guó)空軍調(diào)整了ATF計(jì)劃的初衷,重新將其定義為一款空中優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)斗機(jī)。根據(jù)前期的探索,美國(guó)空軍初步確定了ATF計(jì)劃的主要發(fā)展方向:ATF將主要用于在未來(lái)取代F-15戰(zhàn)斗機(jī),具備不加力即可進(jìn)行超音速飛行的能力,擁有更大的航程,武器系統(tǒng)和F-15類(lèi)似,將搭載具有推力矢量和反向噴嘴的發(fā)動(dòng)機(jī)以支持短距起降。當(dāng)時(shí)美國(guó)空軍預(yù)計(jì)ATF戰(zhàn)斗機(jī)將在1990年代后期準(zhǔn)備好服役,到新世紀(jì)初期將成為美國(guó)空軍的主力戰(zhàn)斗機(jī)。

在確定了初步的發(fā)展方向后,美國(guó)空軍在1982年10月召開(kāi)了一次ATF項(xiàng)目討論會(huì)。各大航空公司確定了新型戰(zhàn)斗機(jī)的一些基礎(chǔ)性能:具備超音速巡航能力,作戰(zhàn)半徑為600~800海里,能夠在2000英尺的跑道上起降,在空對(duì)空任務(wù)中的正常起飛重量不超過(guò)60000磅,在打擊任務(wù)中不超過(guò)80000磅。隨后美國(guó)空軍發(fā)布了ATF計(jì)劃概念定義調(diào)查階段(CDI)的一份建議書(shū)(RFP),1983年5月發(fā)布了CDI階段的最后一份RFP,同時(shí)還發(fā)布了為ATF研制發(fā)動(dòng)機(jī)的征求建議書(shū)(RFP)。

到了1984年底,ATF計(jì)劃的內(nèi)涵更加明確,對(duì)新型戰(zhàn)斗機(jī)的性能要求如下:巡航速度為1.5馬赫,起跑距離2000英尺,起飛時(shí)的總重量不超過(guò)5萬(wàn)磅,作戰(zhàn)半徑超過(guò)700海里,能夠在3萬(wàn)英尺的高空以1馬赫和1.5馬赫的速度分別進(jìn)行5g和6g的盤(pán)旋,在10000英尺的高度和0.9馬赫的速度下將瞬時(shí)轉(zhuǎn)向加速載荷提升至9g,能夠在50000英尺高度、1.5馬赫的速度下完成2g的盤(pán)旋,在海平面上能夠在20秒內(nèi)從0.6馬赫加速到1.0馬赫,在2萬(wàn)或3萬(wàn)英尺的高度能夠在50秒內(nèi)從0.8馬赫加速到1.8馬赫。在成本方面,以1985年的美元計(jì)算,ATF戰(zhàn)斗機(jī)的單價(jià)將不超過(guò)4000萬(wàn)美元,后來(lái)減至3500萬(wàn)美元,生命周期成本不超過(guò)F-15戰(zhàn)斗機(jī)。

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7家公司針對(duì)ATF計(jì)劃分別提出了不同的設(shè)計(jì)方案

1985年9月,美國(guó)空軍為ATF計(jì)劃發(fā)布了一份完整的招標(biāo)提案,準(zhǔn)備采購(gòu)750架戰(zhàn)斗機(jī)。方案提交截止日期為1986年1月,后來(lái)延長(zhǎng)到4月份。參與前期論證的7家公司均提交了自己的方案。波音公司提出了一種V形尾翼、菱形機(jī)翼、下頜式進(jìn)氣道設(shè)計(jì),搭載兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。通用動(dòng)力公司的方案是對(duì)F-16XL的改進(jìn),采用了三角翼、雙側(cè)進(jìn)氣道、大型單垂尾設(shè)計(jì)。洛克希德的方案借鑒了F-117的設(shè)計(jì),擁有傳統(tǒng)的梯形機(jī)翼、矢量推力、水平尾翼和內(nèi)置彈艙。麥克唐納道格拉斯的設(shè)計(jì)有一個(gè)單一的楔形下頜式進(jìn)氣道和大后掠三角翼。諾斯羅普的設(shè)計(jì)有一個(gè)鉆石形狀的機(jī)翼和一個(gè)內(nèi)部武器艙,但沒(méi)有推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。洛克威爾的設(shè)計(jì)有一個(gè)大面積、高度混合的三角翼。格魯曼公司的設(shè)計(jì)從未被詳細(xì)描述過(guò),可能以一個(gè)前掠翼為特色。1986年10月31日,洛克希德和諾斯羅普獲得了競(jìng)標(biāo),進(jìn)入到下一輪的競(jìng)爭(zhēng)中。

二、研制:諾斯羅普與麥道強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

其實(shí)在贏得競(jìng)標(biāo)之前,洛克希德和諾斯羅普均尋找了合作伙伴。1986年6月,洛克希德公司宣布將與波音公司、通用動(dòng)力公司組成一個(gè)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)共同研制ATF戰(zhàn)機(jī)。與此同時(shí),諾斯羅普也已經(jīng)宣布將與麥克唐納道格拉斯共同合作,以便更好地參加ATF計(jì)劃的競(jìng)標(biāo)。在1986年10月,美國(guó)空軍分別授予兩家聯(lián)合團(tuán)隊(duì)ATF計(jì)劃展示/驗(yàn)證階段(Demonstration and Validation,縮寫(xiě)為Dem/Val)的合約。兩家聯(lián)合體將分別建造2架原型機(jī),洛克希德團(tuán)隊(duì)的新戰(zhàn)機(jī)代號(hào)為YF-22A,諾斯羅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)將其命名為YF-23A,簡(jiǎn)稱(chēng)為YF-23。每架原型機(jī)將搭載兩臺(tái)普惠YF119發(fā)動(dòng)機(jī)或一對(duì)通用電氣YF120發(fā)動(dòng)機(jī)。

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF-22原型機(jī)

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF-23原型機(jī)

由諾斯羅普與麥道組成的團(tuán)隊(duì)迅速開(kāi)始了YF-23的研制工作。在Dem/Val階段,ATF計(jì)劃的主要任務(wù)有以下三個(gè)第一個(gè)是ATF系統(tǒng)規(guī)格發(fā)展(System Specification Development,縮寫(xiě)為SSD),第二個(gè)是航電地面原型與航電飛行試驗(yàn),第三個(gè)是原型飛行載具(PAV)的生產(chǎn)與測(cè)試。在此之前,YF-23的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題已經(jīng)基本解決。在論證ATF計(jì)劃的需求時(shí),美國(guó)空軍已經(jīng)提出了聯(lián)合先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(JAFE)項(xiàng)目,在1983年5月發(fā)布了為ATF開(kāi)發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī)的征求建議書(shū)。同年9月,普惠公司和通用電氣公司獲準(zhǔn)為ATF設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)。普惠公司提交了PW5000發(fā)動(dòng)機(jī),被美國(guó)空軍命名為為YF119發(fā)動(dòng)機(jī);通用電氣研制了GE37發(fā)動(dòng)機(jī),后被命名為YF120發(fā)動(dòng)機(jī)。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)可以互換,YF-23的兩架原型機(jī)分別使用了兩種發(fā)動(dòng)機(jī)。

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YF-23的設(shè)計(jì)方案

首先來(lái)看一下ATF系統(tǒng)規(guī)格發(fā)展的主要內(nèi)容。通俗點(diǎn)講,這一點(diǎn)主要是確定ATF戰(zhàn)斗機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)及其性能,包括完善武器系統(tǒng)、制定作戰(zhàn)需求等,另外還將通過(guò)一系列的測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)雷達(dá)截面積、材料性能、可靠性和可維護(hù)性等。這方面的主要難點(diǎn)包括確定性能需求、飛行成本與起飛重量之間的系統(tǒng)的平衡,實(shí)現(xiàn)超音速巡航能力以及低可觀測(cè)性,彈射座椅的選擇和可擴(kuò)展性,以及是否安裝機(jī)炮的問(wèn)題。1982年美國(guó)空軍啟動(dòng)了“先進(jìn)機(jī)炮技術(shù)”計(jì)劃,準(zhǔn)備研制采用埋入式脫殼彈藥的新型機(jī)炮和彈藥,于1989年進(jìn)行了初步試射。盡管新型機(jī)炮比M61機(jī)炮擁有更大的優(yōu)勢(shì),但是成本也比較高,因此ATF戰(zhàn)機(jī)決定采用升級(jí)版的M61A2型機(jī)炮。不過(guò)YF-23的原型機(jī)并沒(méi)有安裝機(jī)炮,F(xiàn)-22安裝了一門(mén)。

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YF-23的座艙

其次介紹一下航電地面原型與航電飛行試驗(yàn)。這一點(diǎn)很容易理解,主要是確定并測(cè)試ATF戰(zhàn)機(jī)的航空電子系統(tǒng)。在Dem/Val階段,ATF戰(zhàn)機(jī)的航電系統(tǒng)將進(jìn)行多方面的技術(shù)驗(yàn)證,主要包括確認(rèn)所有航電設(shè)備的先進(jìn)行和適用性,通過(guò)軟件與硬件的兼容測(cè)試,降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),驗(yàn)證使用Ada程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具的使用與適應(yīng)性,修訂航電系統(tǒng)的需求文件,驗(yàn)證系統(tǒng)各組件的可靠性、可維護(hù)性與可支持性等。諾斯羅普-麥道團(tuán)隊(duì)將一架BAC 1-11客機(jī)進(jìn)行了改造,作為航電系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái),于1988年開(kāi)始了試驗(yàn)工作。到1990年時(shí),YF-23的機(jī)載航電系統(tǒng)完成了將近100飛行小時(shí)的測(cè)試。進(jìn)行測(cè)試的航電系統(tǒng)有TI/西屋主動(dòng)電子掃描陣列雷達(dá)、全向?qū)椄婢到y(tǒng)、IRST成像系統(tǒng)(紅外搜索與跟蹤)等。

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YF-23原型機(jī)

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試飛中的YF-23

最后再了解一下原型飛行載具(PAV)的生產(chǎn)與測(cè)試,也就是原型機(jī)的制造與試飛。YF-23原型機(jī)的生產(chǎn)是由諾斯羅普與麥克唐納道格拉斯共同完成的,其中諾斯羅普負(fù)責(zé)全機(jī)系統(tǒng)的整合與最終組裝,以及后機(jī)身、尾翼與飛控系統(tǒng)的整合,麥道公司負(fù)責(zé)前機(jī)身與中段機(jī)身、起落架、主翼、燃油與武器系統(tǒng)、座艙顯示系統(tǒng)等方面。YF-23原型機(jī)的設(shè)計(jì)方案于1988年基本完成,隨即開(kāi)始了原型機(jī)的制造。1989年,第一架YF-23原型機(jī)PAV-1完成組裝,搭載兩臺(tái)YF119發(fā)動(dòng)機(jī)。1990年8月27日,PAV-1原型機(jī)進(jìn)行了首次飛行。同年10月27日,第二架YF-23原型機(jī)PAV-2完成首飛,搭載的是兩臺(tái)YF120發(fā)動(dòng)機(jī)。在整個(gè)試飛過(guò)程中,YF-23原型機(jī)總計(jì)進(jìn)行了大約50架次飛行,累計(jì)飛行時(shí)間約65小時(shí),達(dá)到的最大平飛速度為1.8馬赫,最大機(jī)動(dòng)過(guò)載為7g,總體表現(xiàn)良好但算不上驚艷。

三、性能:設(shè)計(jì)先進(jìn)但優(yōu)勢(shì)并不均衡

很多人對(duì)YF-23戰(zhàn)斗機(jī)念念不忘的原因是它有著優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和不俗的性能,那么真實(shí)情況是怎樣的呢?和洛克希德的F-22相比,YF-23真的是“失敗的王者”嗎?下面就來(lái)重新認(rèn)識(shí)一下YF-23戰(zhàn)機(jī)。

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YF-23的前視圖

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YF-23的后視圖

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YF-23的進(jìn)氣口

YF-23的設(shè)計(jì)更加符合空氣動(dòng)力學(xué),隱身性能更優(yōu)秀。YF-23的機(jī)身結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)布局基本沿用了最初的設(shè)計(jì),獨(dú)特的前后對(duì)稱(chēng)菱形主翼,使整個(gè)機(jī)身酷似鉆石。YF-23采用了廣泛混合的平面成形,幾乎所有飛行表面包括機(jī)頭、翼前、翼后、舵前、舵后、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口等,都擁有相同的角度,前緣后掠角與后緣前掠角都是40度。這樣的設(shè)計(jì)能夠大幅降低飛行阻力,同時(shí)可以減少雷達(dá)截面積,從而具備優(yōu)秀的超音速巡航能力和隱身性能。YF-23采用V形尾翼射擊,集水平和垂直尾翼于一體,既是升降舵又是方向舵,可提供俯仰、偏航與滾轉(zhuǎn)三軸的穩(wěn)定與控制,而且俯視投影的前后緣角度與主翼相同都是40度。這樣設(shè)計(jì)的好處是可以減少紅外輻射和雷達(dá)截面積,缺點(diǎn)是無(wú)法使用推力矢量技術(shù)。

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F-22的內(nèi)置彈艙

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YF-23的機(jī)腹

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YF-23的彈艙處于打開(kāi)狀態(tài)

YF-23的武器系統(tǒng)較為復(fù)雜,而且原型機(jī)沒(méi)有進(jìn)行細(xì)致展示。YF-23和YF-22的武器系統(tǒng)完全不同,YF-22的彈艙設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,一個(gè)淺層的內(nèi)置彈艙橫跨機(jī)身底部,里面可以安裝4枚AIM-120空空導(dǎo)彈,后來(lái)彈翼變小之后可以攜帶6枚。而YF-23的原型機(jī)只在機(jī)腹中心配置了一個(gè)大型武器艙,其深度可以容納4枚標(biāo)準(zhǔn)型AIM-120導(dǎo)彈。為了提高載彈量,諾斯羅普曾提議將機(jī)身延長(zhǎng)2.5英尺,在原來(lái)大型武器艙的前方再增加一個(gè)小型武器艙,以便裝入2枚AIM-9空空導(dǎo)彈。有分析認(rèn)為,YF-23的深彈艙更適合攜帶對(duì)地武器,不太方便攜帶和發(fā)射空空導(dǎo)彈。但是也有觀點(diǎn)認(rèn)為,YF-23可能會(huì)在彈艙中安裝一種疊彈裝置或者旋轉(zhuǎn)發(fā)射裝置,這樣可以攜帶更多的導(dǎo)彈。但是YF-23原型機(jī)并沒(méi)有展示彈艙內(nèi)部的情況,所以無(wú)法判定其武器系統(tǒng)的優(yōu)劣。

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YF-23的尾噴口

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF120發(fā)動(dòng)機(jī)

在動(dòng)力系統(tǒng)上,第一架YF-23原型機(jī)搭載兩臺(tái)YF119發(fā)動(dòng)機(jī),第二架YF-23原型機(jī)搭載的是兩臺(tái)YF120發(fā)動(dòng)機(jī)。普惠YF119發(fā)動(dòng)機(jī)是一種雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),擁有3級(jí)低壓壓氣機(jī)和6級(jí)高壓壓氣機(jī),以及一級(jí)高壓渦輪和一級(jí)低壓渦輪,最大凈推力97.9千牛。通用電氣YF120發(fā)動(dòng)機(jī)也是一款雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),采用了同軸反轉(zhuǎn)技術(shù)和變循環(huán)技術(shù),安裝了一種特殊的可變面積外涵道引射器,最大凈推力高達(dá)125千牛。YF-23的進(jìn)氣口位于主翼下方,采用固定幾何式的倒置梯形設(shè)計(jì),兩側(cè)主翼上表面內(nèi)側(cè)各有一個(gè)輔助進(jìn)氣口。從進(jìn)氣口開(kāi)始,YF-23的進(jìn)氣導(dǎo)管逐漸向內(nèi)向上彎曲成S型進(jìn)氣道。YF-23的二維噴嘴設(shè)計(jì)類(lèi)似B-2轟炸機(jī),噴嘴并未設(shè)置在機(jī)尾最末端,而是在后機(jī)身上方。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)均能滿足ATF戰(zhàn)斗機(jī)的需求,YF-22原型機(jī)也分別進(jìn)行了測(cè)試,量產(chǎn)之后的F-22搭載的是F119發(fā)動(dòng)機(jī)。

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YF-23原型機(jī)上面是一架B-2轟炸機(jī)

如果只是從原型機(jī)來(lái)進(jìn)行比較的話,可以看出YF-23的主要優(yōu)勢(shì)在于更優(yōu)秀的氣動(dòng)布局和機(jī)身設(shè)計(jì),擁有更突出的隱身能力和超音速飛行能力。而YF-22的性能則較為均衡,可能在隱身以及空氣動(dòng)力學(xué)方面稍微不如YF-23,但是在武器系統(tǒng)以及機(jī)動(dòng)性方面的能力更強(qiáng)一些。相比之下,YF-23的優(yōu)勢(shì)并不均衡,甚至可能會(huì)存在不確定的短板,比如說(shuō)武器系統(tǒng),YF-23沒(méi)有亮出內(nèi)置彈艙,所以無(wú)法知曉其載彈量和導(dǎo)彈發(fā)射方式的優(yōu)劣。而且在試飛中,YF-23原型機(jī)的表演中規(guī)中矩,沒(méi)有像YF-22原型機(jī)那樣做出精彩的高難度動(dòng)作。總之,在經(jīng)過(guò)比較之后,美國(guó)空軍最終選擇了YF-22,YF-23落選了。

四、結(jié)局:不敵YF-22成為失敗的王者

YF-23黯然出局之后,不少人感到惋惜,甚至不少人將其稱(chēng)為“失敗的王者”,認(rèn)為它才是最佳選擇。但是如果進(jìn)行深層次分析的話就不難發(fā)現(xiàn),美國(guó)空軍選擇YF-22并不是沒(méi)有理由的,YF-23是有著這樣或那樣的缺點(diǎn)的,最起碼在原型機(jī)的性能和試飛中的表現(xiàn)上,YF-23是沒(méi)有太多優(yōu)勢(shì)的。結(jié)合美國(guó)空軍給出的理由以及飛行員的陳述和回憶等,可以將YF-23失敗的原因歸結(jié)如下:

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試飛中的YF-23和YF-22

第一,YF-22的性能較YF-23更為均衡,擁有更好的可維護(hù)性和開(kāi)發(fā)潛力。上面已經(jīng)提到,YF-23的優(yōu)勢(shì)和不確定的劣勢(shì)都比較明顯,雖然機(jī)身設(shè)計(jì)很優(yōu)秀,隱身性能更突出,但是沒(méi)有YF-22那么均衡。美國(guó)空軍需要的是一款沒(méi)有短板的戰(zhàn)斗機(jī),這也是美國(guó)武器裝備的一貫特點(diǎn),沒(méi)有缺點(diǎn)就是最好的,哪怕優(yōu)點(diǎn)不多或者不明顯。YF-23的機(jī)身雖然有著良好的空氣動(dòng)力學(xué),但是也存在一些不足之處。比如說(shuō)它的V形尾翼,在高攻角下的效率較差,機(jī)動(dòng)飛行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的衍生阻力,所以YF-23原型機(jī)在試飛時(shí)沒(méi)有進(jìn)行這方面的測(cè)試,而YF-22則基本解決了這個(gè)問(wèn)題,還特意展示了高攻角下的機(jī)動(dòng)能力。

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF-23的座艙

航空史上的“流星”,F(xiàn)-22的“勁敵”,再議YF-23的成功與失敗

YF-22的座艙

第二,YF-22的技術(shù)比YF-23更加成熟,這意味著更小的投入和更低的成本。從兩款戰(zhàn)機(jī)的原型機(jī)可以看出,YF-22的技術(shù)要比YF-23更加成熟,或者說(shuō)YF-22原型機(jī)的總體進(jìn)度明顯要快很多,而YF-23原型機(jī)則還有很多需要突破的地方。當(dāng)兩款戰(zhàn)機(jī)的原型機(jī)進(jìn)行試飛比較時(shí),YF-22的原型機(jī)加裝了很多成熟的裝備,而YF-23則恰恰相反。YF-23在制造原型機(jī)時(shí)顯得更加的隨意,起落架取自其他戰(zhàn)機(jī),座艙也是照搬F-15的設(shè)計(jì),甚至沒(méi)有安裝大型多功能顯示器。YF-23原型機(jī)的武器系統(tǒng)并沒(méi)有仔細(xì)展示,航電系統(tǒng)也不完備。而YF-22原型機(jī)的座艙內(nèi)安裝了2臺(tái)6英寸×6英寸主顯示器,另外還有3臺(tái)4英寸×6英寸輔顯示器,還展示了內(nèi)置彈艙和發(fā)射導(dǎo)彈,因此顯得技術(shù)更加成熟。這意味著在后續(xù)的研究中,YF-23還需要大量投入,成本也會(huì)隨著增加。

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YF-22原型機(jī)和YF-23原型機(jī)

第三,YF-22的研制團(tuán)隊(duì)比YF-23的團(tuán)隊(duì)更加優(yōu)秀,不確定因素較少。雖然洛克希德聯(lián)合團(tuán)隊(duì)和諾斯羅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)都擁有豐富的軍用飛機(jī)研制經(jīng)驗(yàn),但是在ATF計(jì)劃上,前者的表現(xiàn)要優(yōu)于后者。美國(guó)空軍也表示,之所以選擇YF-22,一部分原因是基于對(duì)洛克希德團(tuán)隊(duì)和普惠公司以預(yù)期成本生產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)能力的信心。其實(shí)從上面原型機(jī)的比較中就可以證明這一點(diǎn),YF-22的進(jìn)度明顯要快于YF-23。另外在風(fēng)洞試驗(yàn)上也可以看出洛克希德對(duì)ATF計(jì)劃的重視。資料顯示,在獲得Dem/Val合約之前,洛克希德就對(duì)ATF機(jī)型進(jìn)行了近7000小時(shí)的風(fēng)洞試驗(yàn),進(jìn)入Dem/Val階段后,又進(jìn)行了18000小時(shí)的風(fēng)洞試驗(yàn)。洛克希德共獲得了超過(guò)73萬(wàn)個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)點(diǎn)的氣動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù),以及6個(gè)自由度的氣動(dòng)力數(shù)據(jù),還有其他一系列數(shù)據(jù)。為了解決YF-22的發(fā)動(dòng)機(jī)/進(jìn)氣道在高攻角下的適應(yīng)性問(wèn)題,獲得YF-22的高攻角特性數(shù)據(jù),洛克希德使用了9種風(fēng)洞模型進(jìn)行了大量測(cè)試,獲得了全面細(xì)致的數(shù)據(jù)。

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試飛員保羅·梅茨

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YF-22原型機(jī)試射AIM-120空空導(dǎo)彈

第四,YF-22原型機(jī)的試飛表現(xiàn)比YF-23原型機(jī)更加精彩,具有更大的說(shuō)服力。這個(gè)說(shuō)法主要來(lái)自試飛員保羅·梅茨,他既是YF-23原型機(jī)的試飛員,也是F-22A的試飛員。他認(rèn)為YF-23并不比YF-22落后,除了美國(guó)空軍對(duì)YF-22更有信心外,洛克希德公司的營(yíng)銷(xiāo)能力也更加突出。這主要體現(xiàn)在兩款原型機(jī)的對(duì)比試飛中,YF-22原型機(jī)的試飛表現(xiàn)比YF-23原型機(jī)更加精彩,所以給人留下了更為深刻的印象。試飛員梅茨認(rèn)為,洛克希德公司在YF-22飛行演示項(xiàng)目中注入了更多的營(yíng)銷(xiāo)和推銷(xiāo)技巧,而諾斯羅普的團(tuán)隊(duì)主要是由工程師組成,所以他們不懂得如何展示YF-23的優(yōu)勢(shì)。其實(shí)這句話只看到了表面,而沒(méi)有認(rèn)識(shí)到深層次的原因。YF-22原型機(jī)在演示試飛中的表現(xiàn)確實(shí)很優(yōu)秀,不僅展示了60度的高攻角和9g的過(guò)載,甚至還發(fā)射了AIM-120導(dǎo)彈。而YF-23原型機(jī)之所以沒(méi)有進(jìn)行這些表演,不是因?yàn)樗欢谜故?,而是它暫時(shí)還不具備這些能力,或者是因?yàn)檫@些地方恰恰是它的劣勢(shì)所在。

五、評(píng)價(jià):如流星般閃過(guò)卻留下耀眼的光芒

盡管YF-23輸給了YF-22,沒(méi)有能夠贏得美國(guó)空軍的訂單,喪失了成為全世界第一款五代機(jī)的機(jī)會(huì),但不能否認(rèn)的是,它確實(shí)是一款優(yōu)秀的戰(zhàn)斗機(jī),有著超前的設(shè)計(jì)和經(jīng)久不衰的魅力。YF-23的失敗或許并不是因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)不夠優(yōu)秀、性能不夠先進(jìn),而是因?yàn)槠溲邪l(fā)團(tuán)隊(duì)的執(zhí)行能力不夠,沒(méi)有將這些設(shè)計(jì)如期地完成,并且應(yīng)用到Y(jié)F-23上。另外一個(gè)原因是,完全實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間以及更大的投入。時(shí)至今日,仍有不少新型戰(zhàn)機(jī)在研發(fā)時(shí)會(huì)從YF-23的設(shè)計(jì)中尋找靈感。YF-23就像一顆流星閃過(guò),卻留下了耀眼的光芒,至今仍沒(méi)有完全消失。

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YF-23的設(shè)計(jì)至今仍有一定啟發(fā)作用

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