航空史上的“流星”,F-22的“劲敌”,再议YF-23的成功与失败

为了能够在下一代战机的竞争中赢得先机 , 美国已开始研发第六代战机 , 这不禁让人想起美国研制第五代战机(当时仍叫四代机 , 还没有五代机的提法)时的情形 。 众所周知 , 美国是全球第一个研制出五代机的国家 , 它的首款五代机F-22至今仍是世界上最先进的战斗机之一 。 在美国空军招标五代机的时候 , F-22并不是唯一的选择 , 它有一个强劲的对手 , 这就是YF-23战斗机 。 F-22的前身叫YF-22 , 它与YF-23一起展开了竞争 。 两者都推出了原型机 , 都进行了多次试飞 , 在经过全面对比后 , 美国空军最终选择了YF-22 , YF-23黯然出局 。 这个结果引起了很大争议 , 因为很多人认为 , 单论性能的话 , YF-22并不比YF-23先进 , 因此YF-23被不少人称为是“失败的王者” 。
航空史上的“流星”,F-22的“劲敌”,再议YF-23的成功与失败
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YF-23被很多人称为是“失败的王者”
作为F-22的“劲敌” , YF-23战斗机的落选让不少人感到无法理解 , 因为美国空军给出的答案很笼统 。 即便是F-22战斗机投入生产并且服役后 , 支持YF-23战斗机的呼声仍然存在 。 甚至到现在 , 仍有人对YF-23感到惋惜 , 认为它的设计非常优秀 , 不应该被彻底放弃 。 不可否认 , YF-23的机身非常漂亮 , 而且一点都不过时 , 就像B-2隐形轰炸机一样经典 。 然而结果是无法更改的 , 虽然YF-23的设计有很多成功之处 , 但依然不能改变它失败的事实 。 YF-23战斗机犹如一颗流星 , 虽然只是在航空史上一闪而过 , 但是却留下了耀眼的光芒 。
一、起源:先进战术战斗机计划(ATF)
YF-23和F-22都是ATF计划的产物 , 该计划最早可追溯至1970年前后美国战术空军司令部(TAC)提出的TAC-85项目 , 该项目的主要任务是探索F-15之后下一代战机的初步概念 。 该研究的结果是1971年完成的TAC-85报告 , 在报告中美国空军提出了“先进战术战斗机计划”(AdvancedTacticalFighter)的概念 , 简称ATF计划 。 在当时的情况下 , F-15战机都还没有服役 , 因此对于ATF的概念是非常模糊的 , 只进行了一些概念性的研究和分析 。 在这之后美国也进行了一些先进航空技术的研究 , 比如数字式电传飞控系统等 , 但并不是专门为ATF计划研制的 。
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F-15原型机
到了1975年 , 美国空军提出将在1977~1981年间建造两架ATF原型机 , 但是当时并没有资金来资助这样一个项目 。 在1978年 , 美国空军将ATF概念分成两个项目 , 一个是“增强型战术战斗机”(ETF) , 另一个是“先进战术攻击系统”(ATAS) 。 ETF是一个短期项目 , 是通过研究新技术改进现役战机;ATAS是一个长期项目 , 专注于新武器和其他先进技术的开发 。 期初这些计划强调地面攻击能力 , 因为美国空军认为F-15和F-16已经能够应付空中对手 。 然而随着苏联先进战机的出现 , 美国空军决定同时发展空对空和空对地战机 。 1980年4月 , ETF项目被搁置 , ATAS项目被重新命名为ATF 。 新的ATF计划将兼顾空对空和空对地任务 , 同时还将探索短距起降(STOL)的可能性 。
1981年6月 , 美国空军发布了第一份关于ATF计划的需求信息(RFI) , 9家公司受邀参加讨论 , 分别是波音、费尔柴尔德、通用动力、格鲁曼、洛克希德、麦道、诺斯罗普、罗克韦尔和沃特 。 美国空军这样做的原因是它自己也不清楚未来战斗机将会是一个什么样子 , 因此让这些航空公司来进行论证 , 有7家公司做出了回应 。 1982年10月 , 综合RFI的反馈意见 , 美国空军认为ATF战斗机必须具备超级巡航能力 , 而且应该拥有比F-15战机更大的航程 , 另外短距起降能力也很重要 。 为了控制ATF成本和减少复杂性 , 美国空军限制了新战机的大小和重量 , 希望能够借助新技术来降低成本 。
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F-117A攻击机
在1980年代初期美国另一款先进战机也即将服役 , 这就是F-117A隐形战斗机 , 它的主要任务是对地攻击 , 所以被称为是F-117A攻击机 。 另外 , F-15和F-16战斗机也被证明能够改造成为攻击机 。 根据这些改变 , 美国空军调整了ATF计划的初衷 , 重新将其定义为一款空中优势战斗机 。 根据前期的探索 , 美国空军初步确定了ATF计划的主要发展方向:ATF将主要用于在未来取代F-15战斗机 , 具备不加力即可进行超音速飞行的能力 , 拥有更大的航程 , 武器系统和F-15类似 , 将搭载具有推力矢量和反向喷嘴的发动机以支持短距起降 。 当时美国空军预计ATF战斗机将在1990年代后期准备好服役 , 到新世纪初期将成为美国空军的主力战斗机 。
在确定了初步的发展方向后 , 美国空军在1982年10月召开了一次ATF项目讨论会 。 各大航空公司确定了新型战斗机的一些基础性能:具备超音速巡航能力 , 作战半径为600~800海里 , 能够在2000英尺的跑道上起降 , 在空对空任务中的正常起飞重量不超过60000磅 , 在打击任务中不超过80000磅 。 随后美国空军发布了ATF计划概念定义调查阶段(CDI)的一份建议书(RFP) , 1983年5月发布了CDI阶段的最后一份RFP , 同时还发布了为ATF研制发动机的征求建议书(RFP) 。
到了1984年底 , ATF计划的内涵更加明确 , 对新型战斗机的性能要求如下:巡航速度为1.5马赫 , 起跑距离2000英尺 , 起飞时的总重量不超过5万磅 , 作战半径超过700海里 , 能够在3万英尺的高空以1马赫和1.5马赫的速度分别进行5g和6g的盘旋 , 在10000英尺的高度和0.9马赫的速度下将瞬时转向加速载荷提升至9g , 能够在50000英尺高度、1.5马赫的速度下完成2g的盘旋 , 在海平面上能够在20秒内从0.6马赫加速到1.0马赫 , 在2万或3万英尺的高度能够在50秒内从0.8马赫加速到1.8马赫 。 在成本方面 , 以1985年的美元计算 , ATF战斗机的单价将不超过4000万美元 , 后来减至3500万美元 , 生命周期成本不超过F-15战斗机 。
航空史上的“流星”,F-22的“劲敌”,再议YF-23的成功与失败
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7家公司针对ATF计划分别提出了不同的设计方案
1985年9月 , 美国空军为ATF计划发布了一份完整的招标提案 , 准备采购750架战斗机 。 方案提交截止日期为1986年1月 , 后来延长到4月份 。 参与前期论证的7家公司均提交了自己的方案 。 波音公司提出了一种V形尾翼、菱形机翼、下颌式进气道设计 , 搭载两台发动机 。 通用动力公司的方案是对F-16XL的改进 , 采用了三角翼、双侧进气道、大型单垂尾设计 。 洛克希德的方案借鉴了F-117的设计 , 拥有传统的梯形机翼、矢量推力、水平尾翼和内置弹舱 。 麦克唐纳道格拉斯的设计有一个单一的楔形下颌式进气道和大后掠三角翼 。 诺斯罗普的设计有一个钻石形状的机翼和一个内部武器舱 , 但没有推力矢量发动机 。 洛克威尔的设计有一个大面积、高度混合的三角翼 。 格鲁曼公司的设计从未被详细描述过 , 可能以一个前掠翼为特色 。 1986年10月31日 , 洛克希德和诺斯罗普获得了竞标 , 进入到下一轮的竞争中 。
【航空史上的“流星”,F-22的“劲敌”,再议YF-23的成功与失败】二、研制:诺斯罗普与麦道强强联合


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