傳奇性的鉆石(菱形)翼YF-23“黑寡婦”戰(zhàn)斗機(jī)在持續(xù)近十年之久的競爭中,是輸給YF-22的? YF-23的故事始于上世紀(jì)80年代初,當(dāng)時正值冷戰(zhàn)妄想癥的高峰時期。在歐洲,北約軍隊的數(shù)量只有華約的四分之一,面對米格-29和蘇-27可能會超越F-15“鷹”式戰(zhàn)斗機(jī)的恐懼,五角大樓開始尋求解決方案。 美國空軍開始著手收集蘇制戰(zhàn)斗機(jī)的信息和數(shù)據(jù),以便制造可以克服這一威脅的新戰(zhàn)斗機(jī)。盡管一開始對“支點”和“側(cè)衛(wèi)”戰(zhàn)斗機(jī)感到擔(dān)憂,但研究表明真正挑戰(zhàn)來自遠(yuǎn)程防空雷達(dá)和地空導(dǎo)彈。隨后五角大樓制定出下一代戰(zhàn)斗機(jī)所要具備的基本特性:必須比蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機(jī)更具機(jī)動性,無需加力就能音速巡航(當(dāng)然仍保留加力能力),結(jié)合低可觀測(LO)技術(shù)使其能夠不受監(jiān)視地飛行(現(xiàn)在稱為隱身),該機(jī)必須可靠并能在不利條件下維護(hù),它必須具有足夠生存能力以保護(hù)飛行員并提高其信心??傊?,這將是一種遠(yuǎn)超之前任何設(shè)計的戰(zhàn)斗機(jī)。該項目成本曾經(jīng)一度達(dá)到每天一百萬美元以上,由美國政府和航空工業(yè)界共同承擔(dān)。 諾斯羅普的早期ATF研究 1983年,有7家公司對方案征求書做出了回應(yīng),提交了各自的設(shè)計方案,最后五角大樓只選擇了兩家。1986年,洛克希德和諾斯羅普獲得了各制造兩架原型機(jī)的合同,這兩種飛機(jī)將相互競爭以獲得龐大的20億美元的國防合同,先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)(ATF)項目的激烈競爭正式拉開序幕。 由于項目規(guī)模太大,兩家公司都無法獨自完成這項任務(wù),所以洛克希德與波音和通用動力公司聯(lián)手,而諾斯羅普召集了老朋友麥克唐納·道格拉斯公司,兩家公司此前曾在F/A-18“大黃蜂”艦載戰(zhàn)斗機(jī)項目上合作過。 當(dāng)諾斯羅普ATF研發(fā)開發(fā)團(tuán)隊首次組建時,公司首席執(zhí)行官托馬斯·瓊斯給這些工程師和科學(xué)家的指示很簡單:“伙計們,大膽創(chuàng)新吧。” 五角大樓將ATF列為最高機(jī)密,該黑計劃的保密代號為“高級天空”(Senior Sky)。 德爾·雅各布斯被任命為諾斯羅普ATF項目設(shè)計階段經(jīng)理,最初他的團(tuán)隊只有四個人,很快迅速增加。 他們開始了為期四年的探索,在此期間團(tuán)隊與YF-23項目生活和呼吸在了一起,他們通常每周工作7天,每天工作14個小時,他們稱為這是諾斯羅普的大衛(wèi)與洛克希德的歌利亞之間的戰(zhàn)斗。 不斷擴(kuò)大的團(tuán)隊被隔離在諾斯羅普公司的一棟大型隱秘大樓中,該建筑沒有標(biāo)牌或窗戶。ATF項目的工作人員必須將車子停在遠(yuǎn)離大樓的地方,以避免突然增加的停車數(shù)量引發(fā)蘇聯(lián)間諜衛(wèi)星警覺。 雙重麻煩 諾斯羅普兩邊下注,著手制造兩架YF-23原型機(jī),其中PAV-1安裝普惠發(fā)動機(jī),而PAV-2則安裝通用電氣發(fā)動機(jī)。 YF-23三面圖 超音速巡航要求非常重要,在延長超音速飛行時間的同時保持良好燃油消耗率,這對于飛機(jī)設(shè)計師來說無疑是個重大挑戰(zhàn)。 五角大樓又提出了另一個難題,希望ATF能夠降落在610米長的跑道上。這就意味著發(fā)動機(jī)需要集成笨重的反推裝置,同時還要保持輕巧流線。設(shè)計團(tuán)隊為此不得不向五角大樓辦公室的官員們解釋了材料和工程技術(shù)上的限制,隨意在1987年,ATF的降落滑跑距離要求被延長到915米,不再需要反推,這意味著發(fā)動機(jī)艙可以做得更小。當(dāng)然YF-23的發(fā)動機(jī)艙并未重新設(shè)計。 F-23A生產(chǎn)型(紅線)和YF-23的線圖對比,可以看到發(fā)動機(jī)艙明顯縮小 通用電氣和普惠分別為ATF研制了YF120和YF119渦扇發(fā)動機(jī),使這種雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)在海平面能產(chǎn)生31.75噸推力。在最大速度時這些發(fā)動機(jī)能發(fā)出40000馬力功率,相當(dāng)于現(xiàn)在的62輛保時捷911 Turbo! 即使沒有加力燃燒室,這些發(fā)動機(jī)也產(chǎn)生了高達(dá)上千攝氏度的排氣溫度,對于紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈來說就像巨大的霓虹燈靶心。 普惠YF119(YF-22) GE YF120(YF-23) 為了掩蓋這種高度可見的熱信號,諾斯羅普工程師在YF-23的后機(jī)身設(shè)置了噴氣溝槽,并在溝槽中襯上了帶冷卻系統(tǒng)的散熱磚以降低噴氣溫度,類似于航天飛機(jī)耐熱轉(zhuǎn)。當(dāng)然這意味著該機(jī)與競爭對手YF-22不同,沒有推力矢量功能。諾斯羅普認(rèn)為ATF的紅外隱身比推力矢量更重要。 YF-23的尾噴管 諾斯羅普還選擇了低阻機(jī)翼設(shè)計,使YF-23在高速巡航和燃油經(jīng)濟(jì)性上受益,只是損害了機(jī)動性,這種菱形機(jī)翼還賦予了YF-23的標(biāo)志性輪廓。 YF-23的菱形機(jī)翼 YF-23的航空電子系統(tǒng)需要更多創(chuàng)新,當(dāng)時高速計算機(jī)的體積需要占據(jù)整個房間,而YF-23本質(zhì)上就是一臺飛行超級計算機(jī)。該機(jī)的機(jī)載計算機(jī)控制著雷達(dá)、導(dǎo)航、性能數(shù)據(jù)和作戰(zhàn)態(tài)勢感知系統(tǒng),以及綜合電傳飛控系統(tǒng)。 機(jī)載計算機(jī)的核心處理器比充滿整個房間的IBM大型機(jī)更架先進(jìn),每秒可運(yùn)行數(shù)十億次計算。 和任何飛機(jī)工程項目一樣,集成是真正的挑戰(zhàn)。雖然啟動設(shè)計和隱身能力在很大程度上決定了YF-23的大小和外形,但還必須把發(fā)動機(jī)、飛行員、起落架、油箱和武器系統(tǒng)都塞入機(jī)身內(nèi)部才行。 為了實現(xiàn)這點,工程師們開始建造一架鐵鳥臺。鐵鳥臺是一種地面試驗設(shè)備,可在一個與機(jī)身大致類似的區(qū)域中再現(xiàn)部件的安裝和協(xié)調(diào)方式。同時光滑的碳纖維復(fù)合材料機(jī)身和機(jī)翼也在正在精心制造中。 YF-23的碳纖維復(fù)合材料機(jī)身和機(jī)翼 在高峰時期,有30個州的60個供應(yīng)商和10000人為這個“黑項目”工作。 到80年代末,諾斯羅普的YF-23已經(jīng)成型,現(xiàn)在到了測試的時候了。 該公司在計算機(jī)中一種YF-23和米格機(jī)進(jìn)行了數(shù)百次仿真對抗,根據(jù)團(tuán)隊的說法ATF始終是贏家。 但模擬器測試進(jìn)展并不順利:試飛員保羅·梅斯在第一次YF-23模擬器試飛中就墜毀了,他解釋說當(dāng)時該機(jī)“無法飛行”。 隨著YF-23設(shè)計的完善,梅斯還將在模擬器測試中繼續(xù)墜毀75次。 試飛員保羅·梅斯,他是唯一飛過YF-23和F-22的飛行員 至此,項目成本不斷攀升,諾斯羅普每天消耗超過100萬美元資金。 最后在完成了20000小時的地面測試后,這架飛機(jī)仍無法出現(xiàn)在白天。 YF-23全尺寸模型正在一個秘密沙漠地點進(jìn)行雷達(dá)測試,但僅在夜間進(jìn)行。白天,這個YF-23模型被嚴(yán)嚴(yán)實實地藏好以躲避愛管閑事的蘇聯(lián)衛(wèi)星,晚上蓋子被推開了,被架在支柱上的模型開始接受高頻雷達(dá)掃描以評估其雷達(dá)截面積(RCS)。 YF-23的RCS測試模型 在評估第一批測試結(jié)果時,一位分析師注意到Y(jié)F-23模型的平面輪廓看上去就像是蜘蛛。 鑒于諾斯羅普史上最具傳奇色彩的飛機(jī)之一是二戰(zhàn)時期的P-61“黑寡婦”夜間戰(zhàn)斗機(jī),所以第一架原型機(jī)PAV-1被稱為“黑寡婦II”。 在對原型機(jī)進(jìn)行最后微調(diào)后,終于可以開始噴漆了。 “黑寡婦II”被涂成深灰色,PAV-2被噴上了淺灰色涂裝,獲得“灰色幽靈”稱呼。 “黑寡婦II”和“灰色幽靈” ATF揭幕 1990年6月22日,諾斯羅普總裁兼首席執(zhí)行官肯特·克雷薩在完全保密的情況下,向ATF團(tuán)隊揭幕了第一架YF-23原型機(jī)(序列號87-0800)。 YF-23的揭幕儀式 隨后在7月,地面滑行測試開始了。在首次滑行中,“黑寡婦II”的操縱面隨著飛機(jī)緩慢滑行而滑稽地“偏轉(zhuǎn)和抽搐”,人們發(fā)現(xiàn)這是機(jī)載計算機(jī)在感應(yīng)跑道上的每個顛簸和裂縫,并據(jù)此自動配平機(jī)翼和機(jī)尾,工程師們隨后降低了計算機(jī)的靈敏度。此時競爭對手洛克希德的YF-22還沒有下線跡象,諾斯羅普進(jìn)展神速,1990年8月27日凌晨3:30,“黑寡婦II”在愛德華茲空軍基地完成了持續(xù)50分鐘的首飛。 首飛中的YF-23 兩天后,洛克希德公司才推出了YF-22,與諾斯羅普的競爭對手相比它看上去更傳統(tǒng)。 兩個月內(nèi),“黑寡婦II”實現(xiàn)了1.43馬赫的超音速巡航,“灰色幽靈”實現(xiàn)了1.6馬赫超巡。開啟加力時兩架飛機(jī)據(jù)稱都飛到了1.8馬赫,該機(jī)的最大速度仍被保密,有傳言說能在高空超過2馬赫。 1990年11月30日,“黑寡婦II”進(jìn)行了密集試飛,在黎明和黃昏之間共飛了6架次,都非常成功。情況看起來不錯,YF-23總共飛行了50架次,飛行時間積累到65.2小時,但還沒有發(fā)射過任何武器。 1990年年底,兩家公司提交了各自的原型機(jī)和評估結(jié)果,等待五角大樓的最終決定。 YF-22與YF-23 敗者為王 YF-23慘遭淘汰,兩種原型機(jī)在莫哈韋沙漠上空的細(xì)微差距通過洛克希德營銷團(tuán)隊的努力在軍方委員會中被放大,許多人認(rèn)為諾斯羅普之所以被擊敗是因為洛克希德在空戰(zhàn)司令部(ACC)的ATF選擇委員會面前做足了功課。 該委員會主要由戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組成,YF-22為那些熱愛戲劇性飛行表演的軍官表演了視距內(nèi)格斗,武器射擊和航展式特技飛行。 就在保羅·梅茨駕駛“黑寡婦II”還在做保守的飛行表演時,他的對手已經(jīng)全力以赴,發(fā)射了導(dǎo)彈,完成了戲劇性的的大迎角通場以及令人瞠目結(jié)舌的9G機(jī)動! 盡管YF-23速度更快更隱身,但YF-22令人愉悅的表演使人們認(rèn)為它更具機(jī)動性,YF-22也被認(rèn)為在設(shè)計上更傳統(tǒng),因此風(fēng)險更小。此外,諾斯羅普與合作伙伴麥道在B-2和A-12項目上還存在一些揮之不去的問題,“黑寡婦II”棺材被釘上的最后一顆釘子可能是它的高成本。 作為諾斯羅普YF-23試飛員以及后來洛克希德·馬丁公司F-22首席試飛員,保羅·梅斯對此有自己的獨特見解,他在后來的采訪中稱YF-22和YF-23的大迎角能力都相同,均為60°,但由于YF-23采用了巧妙的50°外傾V尾設(shè)計,所以無需推力矢量就實現(xiàn)了這一目標(biāo)。 修復(fù)中的“黑寡婦II” 最后,諾斯羅普團(tuán)隊在付出心血、數(shù)百萬工時和11億美元投資后最終失敗了,所有努力都是徒勞的。 團(tuán)隊被解散,兩架YF-23原型機(jī)被掏空,拆除了內(nèi)部組件、操縱系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)。本來機(jī)身為了保密是要被銷毀,結(jié)果最后被棄置在愛德華茲空軍基地長達(dá)五年時間。1995年一群熱情的航空修復(fù)人員對“黑寡婦II”進(jìn)行了搶救和翻新,就在最初建造該機(jī)的同一棟建筑物中。 完成修復(fù)的YF-23 在ATF項目長期醞釀中,冷戰(zhàn)結(jié)束,來自華約的威脅逐漸消散,所以即使獲勝的YF-22最終演變成今天的F-22A“猛禽”,該機(jī)也從未在預(yù)定戰(zhàn)場上發(fā)揮作用。許多人認(rèn)為F-22是有史以來最好的空中優(yōu)勢戰(zhàn)斗機(jī),但YF-23可能更符合現(xiàn)代空戰(zhàn)的發(fā)展趨勢。 |
|