双蛇记（一）

生活中有很多既生瑜、何生亮的故事，在战斗机世界里，也有这么一对，那就是F-16和F-18。F-16在美国空军里不叫“战隼”（Fighting Falcon），而是叫“蝰蛇”（Viper）。F-18的原型YF-17的名称是“眼镜蛇”（Cobra）。所以，F-16和F-18的故事就是双蛇记了。

F -16“蝰蛇”和F-18（原名“眼镜蛇”）的故事可谓双蛇记

第二次世界大战后，美国仗着财大气粗和夺人之美（从英国的德国获取了大量的先进航空技术），航空技术水平见长，到60年代时，在西方世界已经拔剑四顾两茫茫了。但是越南战争中，闪耀着先进技术光芒的鬼怪式战斗机被简单、小巧、灵活的米格17和米格21打得满地找牙。

朝鲜战争中，轻巧灵活的F-86对更轻巧灵活的米格-15取得了良好的战绩，但在美国军方心目中，朝鲜战争不代表未来战争的主旋律。第二次世界大战后，美国从上到下都对艾森豪威尔的“大规模报复”战略坚信不已，空军获得军费的大头，而空军内部，李梅的战略空军又拿了大头。空军基本是轰炸机派的天下，要么就是用核轰炸机把敌人炸回石器时代，要么就是用截击机防止敌人把自己炸回石器时代，战术飞机的唯一另外一个用途，就是投放战术核武器。所以50-60年代的美国空军的战斗机都是以对敌纵深攻击为主的战斗轰炸机和以拦截敌轰炸机为主的截击机，没有真正的格斗战斗机。1962年，李梅任空军参谋长，这是轰炸机派的顶点。

战后美国空军长期被轰炸机派主导，空军的使命就是把敌人炸回石器时代，同时防止敌人把自己炸回石器时代

60年代初空军的装备论证报告准确地预测了对C-5一级的超大型运输机和B-1一级的变后掠翼超音速轰炸机的需要，但对战斗机，预测的结果还是“以导弹为主要武器的为空战而优化的F-111和F-4”。这些预测倒不是拍脑袋想出来的，而是在无数空战研究和实战演习中的得出来的结论。

然而，研究和演习的想定和实战有很大的差距。在研究和演习中，敌我之间有一条明确的楚河汉界，这边的都是友军，那边的都是敌人，只要雷达能够看见的，打就是了。然而，在越南的实战中，敌人常常从意想不到的方向出现，敌我很快就混战一团，在视距外敌我识别根本不可靠，所以条令规定必须目视识别敌我后方可开火。这样，截击机的远程火力优势根本得不到发挥，而机动性不足的劣势反而暴露得淋漓尽致。美国空军被迫开始了痛苦的反思，结论是美国需要一架新时代的F-86。

在越南，纸面上更先进的F-4“鬼怪”式被轻巧、灵活的米格-21打得一筹莫展

与此同时，空军内部研究有限战争中美国空军装备的需要，得出结论：F-111那样昂贵的装备不适于中低烈度的冲突，美国空军需要一个高低结合的装备结构，建议美国空军考虑F-5和A-7作为低端装备，具有良好机动性的F-5作为空优的低端补充，与海军通用的A-7作为对地攻击的低端补充。但是那是一个国防经费取之不尽、用之不竭的年代，美国空军对任何不是“最好”的装备不感兴趣，建议被束之高阁。

但是战术空军司令部对寻找一个机动性优秀的下一代战斗机还是有干劲的。1965年4月，战术空军司令部提出F-X计划，其要求是单座、双发、全天候，机动性优先于速度和高度，具有高推重比，最高速度为2.5马赫，可以挂载红外和雷达制导的空空导弹。

但这是麦克纳马拉时代，尽管有F-111的悲惨先例，他还是对海空军的通用作战飞机的概念念念不忘，在1965年秋明文指令空军采购A-7攻击机，否则就要陈述特别的理由，以证明不采购的原因。1965年11月，新国防部长哈罗德·布朗和空军参谋长John McConnel提议采购11个中队的A-7，这个决定在空军中广受批评，但实际上为继续研制F-X扫清了道路，因为这时F-X是作为替代F-4的“更先进的高性能战斗机”而提出的。

麦克纳马拉对空海军通用带来的规模经济念念不忘，强令空军采购A-7“海盗II”，否则就要陈述特别的理由。空军后来从命了，但实际上是为F-X铺垫

1965年12月8日，战术空军司令部向工业界13个公司发出F-X研究的招标，还是强调均衡的空空、空地能力，有8各公司回应。1966年3月8日，战术空军司令部选中波音、洛克希德、北美，开始4个月的概念研究，格鲁曼自费参加。这些公司总共提出500多个研究方案，但典型方案的重量达到30吨，采用变后掠翼，机体大量采用先进材料，速度为2.7马赫，与其说是新时代的F-86，不如说是死灰复燃的F-111。

空军对研究的结果很不满意，中止了进一步的研究。这时战术空军司令部开始意识到，原先F-X要求的提法不对，不应该不分主次，同时强调空空和空地，把所有人都引向了一个错误的方向。正在这个时候，John Boyd少校的能量机动理论开始得到重视，空军把他调到装备规划部门，责令他把F-X重新引上轨道。

John Boyd是一个奇人，他的故事容另文详述。Boyd参加朝鲜战争的时候，战争已经打到尾声了，所以没有捞着什么仗打。战后，Boyd被调任内利斯空军基地的战斗机武器学校任教官。作为内利斯的教官，他基本上每天都要飞两三个架次，6年里竟然飞了近3000小时。基于大量实际经验和对前任经验的总结，Boyd编写了美国空军的第一本空战战术手册。Boyd不满足于此，试图用科学的方法进一步研究空战和机动性问题。他在研究朝鲜战争中，注意到米格-15在总体上比F-86的机动性更好，但F-86对米格-15取得了良好的战绩。当时的一般说法是这是因为美国飞行员的素质更好，但是Boyd不是一个安份的人，不满足于人云亦云。他发现飞行员的态势感知（situational awareness）和战斗机迅速改变飞行状态的能力才是格斗取胜的决定性条件，当时被津津乐道的速度和推力并不是最重要的。这和他多年的空战格斗实践是吻合的。和米格-15相比，F-86恰好拥有视界更好的气泡式座舱盖和较高的座位，F-86的液压式操纵系统也比米格-15的机械连杆式操纵系统反应更快。

1962年在乔治亚理工学院在职学习航空工程时，Boyd开始研究能量机动理论。能量机动理论提出，战斗机在飞行包线内任一点的机动性可以表示为动能、位能之和，和迅速改变这个能量水平的能力。这样，不同的战斗机之间可以在整个飞行包线内做定量的性能比较，对战斗机在飞行包线内任一点的性能改进也有了量化的指标。利用能量机动理论，也可以针对敌我飞机在飞性包线内的能量情况，制定最优的战术。

能量机动理论在物理和空气动力学的基本原理上并没有提出什么新概念，但它把战术要求量化了，从而可以和工程设计指标连到了一起，从根本上改变了战斗机设计。传统上以可用的航空技术为主导和注重速度、转弯速率等纸面指标，在能量机动时代，整个飞行包线内的战术要求成为主导，而且战术要求主导技术指标。

能量机动理论简洁、优美，但需要大量的计算。由于能量机动理论在一开始并不为官方所认可， Boyd在Eglin空军基地（美国空军的主要试飞基地）任机修军官时，和基地的数学家Thomas Christie私下合作，编造理由来“骗取”在当时还是很宝贵的计算机上机时间，绕过了没有预算和经费的问题。Boyd和Christie通过计算，用朝鲜战场的实战数据验证了米格-15对F-86的性能对比，然后再对越南战场上的米格-17和米格-21对F-4作性能对比，并根据研究结果对当时盛行的战术作出改进的建议。能量机动理论不仅提供了一个在不同战斗机之间对性能作定量比较的标准，还为新机研制的技术参数指出了方向。

1967年对美国空军来说流年不利，F-4和F-105被证明不适合越南空战的需要，而苏联又在土希诺航展中意外地展示了米格-25，空军重新提出了F-X计划，用以取代F-4。空军开始强调空优的重要性，强调没有可靠的空优，对地攻击也无法保证。在Boyd的主持下，F-X（F-15的方案阶段）的重量要求由60，000磅降到40，000磅，速度由3马赫降到2.3~2.5马赫。F-X成为战后美国空军第一架以机动性为主要设计指标的战斗机。

1967年8月11日，第二轮F-X启动。通用动力、洛克希德、费尔柴尔德-共和、北美、格鲁曼参加研究，空军的评估队伍达到500多人，多用途派还是想把地形跟踪、盲目轰炸等功能塞进去，辨称技术的发展会使这些系统的重量降下来，但忽略了这么做对技术风险和成本的影响。

麦克纳马拉对空海军通用的坚持导致F-111，但计划步履艰难，最后空海军分道扬镳，空军的并列双座型成为重型战斗轰炸机，实际上作为准中程轰炸机使用

海军的串列双座型则彻底拆散、重新包装，成为F-14

1968年，海军最终还是退出了百病缠身的TFX（F-111）计划，另起炉灶，搞起F-14。F-14其实是海军把F-111大卸八块，再按海军的心愿重新拼装起来的产物，基本技术就是F-111B海军型的东西，但是设计思想大大进步，不再追求不现实的通用性要求，而是围绕舰队防空的要求，将性能和系统最优化。

这一年又是总统大选，给F-X计划带来极大的变数，所以空军赶紧把F-X的要求制定得尽可能和F-14不一样，免得国防部和国会的老爷们又动海空军通用的脑筋，再次被迫吞下一个“盐水鸡”（空军戏称海军战斗机为saltwater fighter）。为了把生米煮成熟饭，空军学海军F-14的样，跳过原型，直接进入F-15的工程开发。

F-X的要求是单座、双发，具有优秀的视界，平衡的超视距和视距内空战能力。单座不仅可以节约2500公斤的重量，还可以和海军的F-14拉开距离。双发是为了更快的油门响应（小发动机加速快），而且单台推力的要求不至于太高，但是和安全没有关系，研究表明，现代双发比单发已经没有显著的可靠性优势。

米格-25的出现给空军很大的刺激，F-X快马加鞭了

最后推出F-15

F-15上马了，但是空军里还是有不同声音。国防部部长办公室的Pierre Sprey和John Boyd、Harry Hillaker（通用动力的设计师，先主持F-111的设计，后主持F-16的设计）、Everest Riccioni（试飞员，师从Chuck Yeager，曾主管Wright-Patterson空军基地的飞行力学实验室）等组成所谓的“战斗机黑手党”，鼓吹一种12，500公斤级的单座、单发的F-XX轻型战斗机，围绕跨音速性能进行优化设计，只装备简单的射控雷达，只需要简单的维修。

1969年，国防部要求海空军采用F-XX，取代日渐昂贵的F-14和F-15计划，但是海空军不感兴趣，以越南战场上表现不佳的F-104和F-5作为推搪。其实这根本是指鹿为马。F-104轻巧简单不错，但机动性和F-XX根本不是一个概念。F-5的机动性相当出色，但速度太低，爬升也不力，追不上米格-21。但是F-XX的想法还是无疾而终了。

但是战斗机黑手党在空军里有很多同情者，很多空战老鸟甚至调侃性地建议索性购买米格-21来解决空优问题。1968年的一些计算机仿真研究和实战演习都证明了F-XX的概念，但F-XX的时机实在不好，空军的F-15和海军的F-14都刚上马，灸手可热，最不希望的就是受到F-XX或任何别的计划干扰。F-XX迫使海空军勾结到一起，竭力反对任何轻型战斗机的计划。但是海空军心里都清楚，军费上予取予求的时代一去不复返了，F-14和F-15的成本太高，用F-14和F-15全面取代F-4已经不可能了，被束之高阁的高低结合概念是必然的趋势。

空军心里其实不笨，早在1965年就悄悄地开始研究轻型战斗机的问题，命名为“先进昼间战斗机”（Advanced Day Fighter，ADF），12，500公斤级重量，要求推重比和翼载至少比米格-21好25%。但是米格-25面世后，空军的精力全部都转移到F-15上去了。