双蛇记(二)

到了70年代,美国的财力已经大不如前,放弃了金本位体系,在国防开支上也大幅度收缩。尼克松时代的国防部长莱尔德被指令整顿国防采购系统,莱尔德任命助理国防部部长David Packard理顺国防采购这个烂摊子,Packard强烈主张恢复竟标制度。正好这时Boyd在空军装备预研部门,说动了Packard,启动轻型战斗机的研制。

1972年,国会拨款一千二百万美元,正式启动“轻重量战斗机”(Light Weight Fighter,LWF)计划,要求新战斗机为10,000公斤级,比ADF和F-XX还要轻,要求具有高机动性,高推重比。LWF是作为F-15的补充,而不是替代。LWF不要求和米格-25比速度、比高度,相反,LWF要求在空战常用的10,000-13,000米高度、0.6到1.6马赫的范围里对性能进行最优化,重点为机动性和加速性,而不是速度和载弹量。越南战争的经验也表明,尺寸较小的战斗机在视距内空战时较难发现。但这时候,LWF还只是一个研究性的计划,没有生产计划。

LWF竟标的目的有三个:

1、评估新技术对提高战斗机性能的作用

2、评估降低研制和生产成本的方法

3、为未来战斗机提供选择

空军于1972年1月向发出招标,向波音、通用动力、洛克希德、诺思罗普和沃特公司发出竟标的邀请。这五个公司很快提出了各自的方案。

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波音LWF

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沃特LWF

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诺斯洛普P-530“眼镜蛇”

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洛克希德CL-1200

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通用动力的若干LWF方案,右下的401-16B方案最终成为YF-16

波音虽然在喷气时代从来没有制造过战斗机,但一直没有放弃战斗机的设计,对每次战斗机竟标都认真设计,全力竟标,可就是屡战屡败。波音的方案是单发、单座、单垂尾、机腹进气、正常布局,和最终的F-16很相似,但是没有F-16的翼身融合,矩形的进气口和F-16的椭圆形不一样,倒和歼10的有几分相似。

通用动力在ADF时代就开始研究轻型战斗机的问题,并提出过几个方案。LWF的要求一发表,立刻在以前ADF方案的基础上,提出好几个新的方案,基本机身都是一样的,但是在有尾还是无尾三角翼、单垂尾还是双垂尾、机腹进气还是两侧进气之间拼七巧板,最后的401-16B号方案和现在的F-16很接近了,不过是上单翼,而不是F-16的中单翼。

洛克希德在50年代制造过F-104,之后在F-104的基础上,开发过CL-1200“标枪”,和诺思罗普的F-5E竞争出口合同。CL-1200的基本布局和F-104相同,但是加大了机翼的翼面积,把中单翼改为上单翼。美国空军在60年代曾对CL-1200有兴趣,洛克希德为此将两侧的带半锥的半圆进气道改为类似鬼怪式的矩形进气道,并以此为LWF的竟标方案。

诺思罗普的成功之作是F-5。诺思罗普在F-5E上采用了小边条,取得了良好的效果。作为F-5的后继型号,诺思罗普先后推出N300和P530,后文还要详述,但应者寥寥。LWF招标开始后,诺思罗普将P530涂脂抹粉一番,改名为P600参加投标。

沃特以海军战斗机著称,A-7和F-8在海军获得良好的口碑,A-7在90年代初前才从美国海军退役,F-8要到90年代末才从法国海军退役。沃特的LWF方案是现代化并加大的F-8,采用更先进的机翼,但基本没有脱离F-8的路子。

显然,洛克希德和沃特对LWF竟标并不是太认真,没有设计全新的方案参加竞标,只是把已经过时的东西重新粉饰一下拿出来交差,早早被淘汰也就不奇怪了。波音虽然没有战斗机的设计、制造经验,但是创意突出,也很下过一番功夫,通用动力和诺思罗普的方案的先进性则是显而易见的。在最初的评比中,波音的方案胜出。波音和通用动力的方案十分相似,通用动力的方案成本低一些,所以最后还是通用动力的方案入选。为了比较不同技术路线的优缺点,诺思罗普的方案也入选。通用动力和诺思罗普各制造两架技术验证机,对比试飞,赢者通吃。通用动力的型号为YF-16,诺思罗普的为YF-17。通用动力获得拨款三千七百九十万美元,诺斯罗普获得拨款三千九百九十万美元,拨款包括设计和制造两架原型机和300小时试飞的费用。

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最后通用动力和诺斯罗普方案入选,分别按照YF-16和YF-17对比试飞

战斗机黑手党受到鼓舞,开始得寸进尺,鼓吹将LWF投产。空军也意识到F-15不可能满足数量要求,只能退而求其次,用F-15夺取空优,然后用LWF巩固战果。

YF-16的设计师Harry Hillaker是战斗机黑手党的成员之一,对战斗机黑手党鼓吹的轻巧、简单的战斗机深谙真谛。YF-16在设计中大量采用现成的技术和系统,设计中强调降低生产成本。采用单台普拉特-惠特尼F100涡扇,和F-15实现通用,大大简化后勤保障和降低采购费用。研究表明,现代发动机的可靠性已经大大提高,机械故障导致的单发的事故率和双发没有实质性的差别。在战损情况下,受损的发动机经常会解体,破损的涡轮会击穿发动机匣,损坏另一台发动机,所以战损安全性也没有实质性的差别。通用动力的计算表明,单发比双发省油,单发可以实现8000公斤的空战重量,而双发就要10,000公斤以上了。后来的事实表明,通用动力的估计是相当精确的。

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YF-16的首飞是一个意外,强烈侧风使得飞机一侧平尾开始蹭地,试飞员当机立断拉起,6分钟后有惊无险地返回着陆

YF-16在1973年12月13日装配完工。YF-16的首飞是一个意外。1974年1月21日,通用动力的试飞员Oestricher(怎么听着像鸵鸟?)在跑道上作高速滑跑试验时,遇到强烈侧风,一侧平尾开始蹭地,他当机立断,拉杆起飞,6分钟后,有惊无险地返回着陆。YF-16真正的首飞是在1974年2月2日,试飞飞到650公里/小时的速度和1万米的高度,试飞持续了90分钟,还是由“鸵鸟”先生掌舵。

YF-16当然不是即兴之作,但相比之下,诺斯罗普的YF-17要“处心积虑”得多。诺斯罗普的F-5系列很成功,成为北约和其他美国盟国的主力战斗机。F-5E至今还韩国和台湾空军使用,和F-5“同宗同族”的T-38更是美国空军的主力超音速教练机。但是诺斯罗普未雨绸缪,早在60年代就开始F-5的后继型号的设计。

最早的成果是N300,这其实就是将F-5的机身加长,再在翼根增加小边条。到1967年,N300演变为P530,采用两台通用电气的GE15发动机,紧密横向并列,这样可以减少一旦单发停车引起的偏航力矩。这是一台很特别的发动机,虽然有0.25的涵道比,也就是说有一部分空气从发动机的外围流过,但这部分空气并不产生推力,而是仅仅冷却发动机核心而已,以便在采用轻质低价的材料作发动机机匣的同时,提高发动机的工作温度,增加推力,所以不算真正的涡扇,而只是涡喷,尽管是“漏气的涡喷”(leaky turbojet)。

P530的机翼还是和F-5的大体同源,大一些而已,采用大边条,前缘机动襟翼。因为2马赫以上的性能不是重点,把原先的进气道半锥调节装置取消了。单垂尾也改成了外倾的双垂尾,以在大迎角时避开机身的遮挡。同时,双垂尾前移,避开机翼上表面涡流的不利影响;平尾后移,以增加俯仰控制力矩。因为从进气口向前延伸的大边条看起来有点昂首挺胸的意思,诺斯罗普就给P530取名为“眼镜蛇”。P530也是放宽静稳定性的,但诺斯罗普对60年代的电传飞控技术不放心,所以没有采用电传飞控。起飞重量大约20,000公斤,最大速度2马赫。

P530的模型在巴黎航展展出,但无人问津,最主要的原因是没有人愿意在美国空军没有兴趣的情况下购买一个专供出口的型号。诺斯罗普忘记了,F-5是一个特例,F-5的外销基本都是美国军援的结果,现在要别的国家自己掏钱了,人家自然要权衡一下了。洛克希德在同期也向外国推销F-104的后继型号CL-1200,同样空手而归。

美国空军虽然对P530和CL-1200没有兴趣,但还是有足够的远见,继续资助通用电气开发GE15,这就是后来的YJ101,日后更名为人们所熟悉的F404。

LWF招标一开始,诺斯罗普就把P530的空空-空地兼顾改成专业空空,把机头航炮从原本适合于对地扫射的机头下方位置搬到适合于空战的机头上方,并冠以新名P600,美国空军代号YF-17。YF-17的起飞重量约11,000公斤。YF-17装配完成与1974年4月4日,被YJ101的验证拖延了一点时间,到1974年6月9日首飞,成为美国空军第一个不用开加力就在平飞中达到超音速的战斗机,并在试飞中以50节的速度达到过63度的迎角,充分显示了优良的低速性能。

在对比试验中,美国空军安排了尽量多的飞行员参加试飞,但真正同时飞过YF-16和YF-17的飞行员还是不多。YF-16和YF-17之间也没有进行过模拟空战。但美国空军安排了YF-16和YF-17对所有现役美国作战飞机以及米格-17和米格-21进行模拟空战,结果充分证明了战斗机黑手党对于轻巧战斗机的概念的正确性。

恰好同一时期,北欧四国(比利时、丹麦、荷兰、挪威)计划替换F-104,在YF-16、YF-17、萨伯JA-37、幻影F1之间比较,倾向于选用LWF的获胜者,但条件是美国空军必须自己也大量购买。

这时美国空军的F-15开始逐渐进入现役,美国空军越来越清楚无法负担用F-15全面替换F-4和F-105的现实,加上北欧的条件,国防部长施莱辛格宣布,LWF的获胜者将被投产。至此,LWF才从一个学术性的研究项目变为一个计划投产的项目,战斗机黑手党的理念终于要实现了。不过空军在最后关头又改主意了。F-15作为纯空优战斗机后,空军需要一架多用途战斗机,填补空地的空挡,于是LWF被赋予空地的任务,但LWF的名称反而改成空战战斗机(Air Combat Fighter,ACF)。

1974年9月11日,美国空军宣布将购买650架ACF,今后还将增加。1975年1月13日,空军宣布YF-16获胜。

其实在竟标开始的时候,一般认为YF-17会获胜,毕竟诺斯罗普已经在P530上花了好多年的时间,技术上比较成熟。但YF-16的重量轻,速度快,机动性好,单发的价格低、维修容易、省油,发动机和F-15通用。相反,J101还没有得到时间的证明。另外,YF-16明显比YF-17要美观,试飞中亮丽的红白涂装明显要比YF-17抢眼,对YF-16的获胜也不无作用。

ACF的赢家非YF-16莫属,量产化后命名为F-16。北欧四国成为F-16的第一个出口用户,在1981年7月7日以色列空军空袭伊拉克奥西莱克核反应堆的作战中,F-16第一次经历了战火的洗礼。

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