
第三章 “虎鲨”——第三代 F-5
第一节 生不逢时——虎鲨发展历程
在北京和华盛顿关系改善之前,美国国防部曾经考虑为台湾空军提供一种 F-5E 的先进改型,使之可以发射“麻雀”中距导弹,增强台湾的防空能力。诺斯罗普为此进行了相关的开发工作。虽然这一计划最终没有实现,但诺斯罗普的研究成果却保留下来,成为后来“虎鲨”的基础。

F-20 的级别与我国的“枭龙”战斗机是类似的
对于诺斯罗普来说,“虎 II”的成功销售实在是一支强力兴奋剂,使得公司高层对未来国际战斗机市场充满了希望和信心。虽然当时第三代战斗机的经典之作 F-16 已经问世,但诺斯罗普认为,可以通过对 F-5E/F 进行进一步改进(这样可以省下巨额开发费用,降低成本),推出一种性能可以媲美世界一流战机,而价格要低廉得多的轻型战斗机——特别需要指出的是,在诺斯罗普研究这个方案之时,美国法律仍然不允许将现役一线战机出口,也就是说,理论上这种飞机不会在国际市场面对 F-16A 的挑战(虽然它瞄准的目标就是 F-16A),这实际上为它后来的命运埋下了伏笔。

F-20 第一架原型机 82-0062
1970 年代末,当时的美国总统吉米•卡特废除了不得制造或改装军用飞机以用于出口的禁令。美国国会随后宣布招标研制中等性能出口战斗机(即所谓的 FX),但强调由厂家自筹资金。对诺斯罗普来说,此举正中下怀,遂于 1980 年 1 月正式宣布研制“虎II”的先进改型,按照国会的建议,飞机型号暂定为 F-5G“虎鲨”——采用这个编号的部分原因是政治上的,这样看起来就象是 F-5E 这种专用出口型飞机的改进型,在政治上的影响相对较小,避免遭致一些国家“扩散先进武器”的指责。至于自筹资金的要求,诺斯罗普并不是特别介意,毕竟两代 F-5 都有不错的业绩,只要 F-5G 成功出口,开发费用不过是小意思罢了。于是,在早期 F-5E 先进改型方案基础上,诺斯罗普开始设计 F-5G 的设计。美国空军对这种小飞机也很有兴趣,和诺斯罗普签下了制造 4 架原型机(序号 82-0062~0065)的合同——美国空军内部一直有一个反轻型飞机的倾向,而且他们自己也有了 F-16 了,这个兴趣实际是针对盟国空军的。

1983 年夏,试飞中的第一架 F-20 原型机
随着 1981 里根政府上台,出于其全球战略的需要,美国开始放宽武器出口限制。对诺斯罗普来说,这并不是它所乐见的。但该来的还是要来——F-16 被允许出口。其优越的性能立刻对 F-5G 构成巨大的压力。原本为政治因素而采用的设计代号现在却起了副作用,于是在诺斯罗普的一再要求下,美国空军于 1982 年 11 月重新将 F-5G 代号指定为 F-20A,这样给人一种全新的战斗机的感觉。而且由于编号靠后,给人感觉上似乎比 F-16 更先进——当然,也只是感觉而已。F-20 这个代号有没有起到宣传上的效果不得而知,但却造成了另一个后果——很多人由此猜测美国空军还有一种先进的隐身战斗机,即 F-19,反应灵敏的商家甚至推出了 F-19 的仿真模型,可谓轰动一时。

1983 年夏参加巴黎航展的 F-20 82-0062
尽管在外销方面发生重大变故,诺斯罗普仍努力推进 F-20 的开发进程 1982 年 8 月 30 日,第一架原型机(当时仍称 F-5G)即在爱德华兹基地试飞成功,并突破音速,达到 M1.04。1983 年,诺斯罗普将仅有的一架 F-20A 原型机派往巴黎参加巴黎航展。同时还聘请了著名试飞员查尔斯•耶格尔作顾问,为“虎鲨”大力造势宣传。由于耶格尔完成了人类航空史上第一次超音速试飞,知名度相当高,诺斯罗普希望他的“现身说法”能够对客户产生微妙的心理影响。不难看出,诺斯罗普已经意识到 F-16 参与竞争所带来的威胁,在促销方面可谓不遗余力。

F-20 82-0062 改为黑色涂装,并在 1984 年夏参加英国范堡罗航展飞行表演,同年 10 月坠毁于韩国水原

查尔斯•耶格尔与 2 号机
1983 年 4 月,第二架原型机(82-0063)出厂。该机换装了刚刚问世的 F404-GE-100 发动机,并配齐了航电设备,包括:通用电气的 G-200 攻击雷达(即后来的 APG-67)和平显,Honeywell 的激光惯导,Bendix 的下视显示器,Teledyne 的任务计算机等。座舱盖也经过改进,长度加长,并改为水滴型。

第二架 F-20 82-0063 原型机,1984 年夏参加英国范堡罗航展地面静展,民用注册号 N3986B。1985 年 5 月 14 日坠毁
1984 年 5 月 12 日,第三架原型机(82-0064)首飞成功。该机是武器系统验证机,主要用于对空/对地武器系统测试。在该机上进行了“麻雀”空空导弹、“鱼叉”反舰导弹、各类制导/非制导炸弹的投射试验,还试验了 GPU-5/A 航炮吊舱。

第三架 F-20 82-0064 原型机,民用注册号 N44671。注意视野更好的座舱盖
穷国之鹰(“虎鲨”)——诺斯罗普F-20战斗机:起源
在试飞过程中,“虎鲨”表现出了良好的性能。对于买不起 F-16 的客户来说,“虎鲨”仍是一个相对不错的选择。尽管这些国家有意采购“虎鲨”,但经济实力弱小决定了它们的采购数量也不多。事实上巴林空军是第一个表示要采购“虎鲨”的客户,但数量只有 4 架。太少的数量使得诺斯罗普无法启动生产线。而且大部分有兴趣的客户都在观察美国空军的态度——生产国空军的订货比什么保证、宣传都要有效得多。于是,问题绕了一圈回到美国空军这里:如果美国空军决定采购“虎鲨”,那么启动生产线所需的订货数以及客户的信心都有了保证。但现在已不是越战急需飞机的时候,而且 F-16 投产列装已经违背了空军高层的本意,再要他们点头采购这种小飞机,几乎是不可能的。

F-20 具备发射中程空空导弹的能力

在这种情况下,诺斯罗普必须依靠自身实力拉到足够多的启动客户,否则“虎鲨”将面临夭折。因此,诺斯罗普开始了疯狂的推销表演之旅——多年以后,我们会在苏霍伊和米格身上看到相同的一幕,唯一不同的是,虽然大家都摔了飞机,但“虎鲨”的事故严重影响了它自己的前程。1984 年 10 月 10 日,“虎鲨”1 号原型机在韩国水原基地进行表演。试飞员达雷尔•康奈尔在襟翼、起落架全放下的情况下操纵飞机做了一个滚转上升,飞机很快失速坠毁,康奈尔丧生。1985 年 5 月 14 日,“虎鲨”2 号原型机在拉布拉多鹅湾基地进行表演时做了一个向右急转弯上升并接滚转改平动作,飞机再度坠毁,飞行员大卫•巴恩斯丧生。事后的调查报告将两起事故原因都归咎于大过载导致的飞行员意识丧失(GLC),并因此成为后来证明 F-20A 性能优越的证据之一——既然过载增大速度连抗荷服充气速度都跟不上,那么这种飞机的敏捷性、机动性自然是相当不错的了。但根据美国空军的研究报告,当飞行员首先承受了变化率较大的过载(鹅湾事故中过载变化率最大为 6.2G/秒)之后,GLC 往往会在随后的小过载机动(小于 4G)中毫无预警地发生,而且目前已知的所有对抗载荷的手段(包括抗荷服、抗荷动作等)均对 GLC 无效。也就是说,这两次事故不能证明“虎鲨”的机动性水平。不管怎样,两架“虎鲨”坠毁给诺斯罗普带来极为恶劣的影响,诺斯罗普也为此和空军相互指责一番。

2、3 号原型机编队飞行
现在只剩下一架可用的“虎鲨”原型机了。4 号机正在车间加速制造。实际上,4 号机是按照预生产型的标准来制造的,针对前 3 架原型机试飞中出现的问题进行了相应的改进,包括:更换推力更大的 F404 发动机(加力推力 8,165㎏);增大机内载油量;重新设计一种新型 330 加仑副油箱;前/后缘襟翼进行了重新设计,采用新的三点作动器取代了原来的单点作动器。设计人员希望在对襟翼和发动机进行上述改进后,“虎鲨”的最大盘旋角速度可以增大 2°/秒。

典型空战武器配备的 2 号原型机
尽管诺斯罗普全力推进“虎鲨”计划,并且除了两次事故外,“虎鲨”自身也没有出什么大的纰漏,但整个外销形势还是越来越不妙。由于里根政府已经批准 F-16A 外销,几乎在一夜之间就抢占了“虎鲨”预定的市场——以前使用“虎 II”的大部分用户将兴趣转向“战隼”,而对于中等性能的“虎鲨”几乎不屑一顾。这样一来,“虎鲨”可能的客户就只剩下那些没钱买或者因为政治原因买不到 F-16A 的国家和地区。

2 号原型机俯冲投掷 MK82 炸弹
在这些可能的客户中,最可能、也是最有利可图的就是来自台北方面的订单。事实上“虎鲨”的前身本来就是为台湾空军准备的方案。在当时来说,台湾空军正值主战机型换代,在求购 F-16A 被拒绝后,台北也确实提出了采购 150 架 F-20(以及 150 架 F-16/79)的要求。相对于巴林空军那可怜的 4 架订单,台湾空军的订单的确是“肥得流油”。不过适值华盛顿和北京的蜜月期,所有一切可能破坏双方关系的举措都被禁止,F-20 的采购也不例外。

F-20 现代化的座舱
台湾方面的希望破灭后,诺斯罗普又抓住一根稻草——1985 年国会削减国防预算,空军经费不足,采购飞机的数量无法满足要求。诺斯罗普于 1985 年 4 月 3 日向空军提交一份建议,表示可以单价 1,500 万美元向空军出售 396 架“虎鲨”。诺斯罗普在提案中表示,“虎鲨”虽然续航能力不如 F-16,但在反应速度和盘旋能力方面有优势,比 F-16 更适合空战格斗。不过,诺斯罗普的提案错过了 1986 财年的审议,空军表示会在 1987 财年对这一提案加以考虑。
不过对空军头头来说,当年被迫采购 F-16 已经是心不甘情不愿了,好不容易把它变成战斗轰炸机,现在再要采购另一种更轻更小的飞机,无论是从他们的想法还是从后勤保障方面来说都是不可能的。事实上如果空军有钱,肯定会把所有的 F-16 换成 F-15。眼看着“虎鲨”装备美国空军一线部队是不可能了,但还有最后一个希望:空中国民警卫队换装,现役的 F-106 和 F-4 已经过于陈旧,需要更换新的飞机以执行空防任务。在执行拦截任务方面,具备发射“麻雀”中距导弹能力的“虎鲨”显然比只能挂载“响尾蛇”格斗导弹的 F-16A 更有优势——至少诺斯罗普是这么想的。但万万没有想到的是,空军却要求通用动力在 F-16A Block15 OCU 基础上增加了“麻雀”导弹的发射能力,发展出 F-16 ADF 型,装备空中国民警卫队。这一决定最终粉碎了诺斯罗普的所有希望。

已不复存在的 1、2 号原型机
1986 年 1 月 17 日,诺斯罗普正式宣布,耗资超过 10 亿美元的“虎鲨”研制计划全面终止,第 4 架原型机即日停止制造并拆毁。仅存的 3 号原型机机现在被保存在工业技术博物馆。

博物馆中的 3 号原型机

F-20 三兄弟为数不多的合影

F-20 三面图
穷国之鹰(“虎鲨”)——诺斯罗普F-20战斗机:设计特点

第二节 设计特点
发动机系统
“虎鲨”相对于“虎 II”的最大改进之一就是其发动机系统。两台老式的 J85 涡喷发动机被一台当时相当先进的通用电气 F404 涡扇发动机所取代(即使在今天,F404 仍然是许多国家梦寐以求的)。

F404
F404 是通用电气作为 J79 涡喷的后继发动机设计的低涵道比、高推重比(7.8)的中等推力涡扇发动机,其加力推力和 J79 相当,但重量大幅减轻,零件数量减少,具有比 J79 高得多的可靠性和可维护性。其主要特点是:油门响应极好,从慢车到中等推力耗时不到 4 秒,在同一代发动机中是最值得称道的;无油门操纵限制;低耗油率;启动步骤简单,具有自动启动功能,并有备份的手动控制系统;具有自动再点火功能;无尾烟,低红外特征;可以抗 0.34㎏的鸟击;外场可更换件(LRU)设计为 6 个可独立拆换的部件(无需拆下发动机);采用先进的“视情维修”模式,没有预定的大修时间;设计有发动机状态监控系统。20 多年来,F404 的性能已经在 F/A-18 上得到了充分验证。
虽然一台 F404 仍然比两台 J85 重,但由于其总推力增加了 60%,而诺斯罗普采取的重量控制措施得力,“虎鲨”空重仅比“虎 II”增加 17%,其性能得到明显改善。设计人员预计,得益于推力增大而改善的性能包括:最大马赫数可以达到 M2;海平面最大爬升率超过“虎 II”56.7%,达到 274 米/秒;实用升限 16,154 米;超音速盘旋角速度比“虎 II”增大 47%;亚音速稳定盘旋角速度(M0.8,4,572 米高度)11.5°/秒,同等条件下 F-16A 为 12.8°/秒。

F-20 1 号机进行发动机地面测试
进气系统
“虎鲨”的进气道略有扩大,并略向前延伸。进气口前增设了较大的附面层隔板,和机身的间隔也有所加大,这主要是为了适应飞机最大速度提高,附面层厚度增大的结果。和 F-16 采用正激波进气道不同,“虎鲨”的进气道虽然也是固定式的,但增加了不可调的压缩斜板,从而成为二波系进气道。超音速条件下,这种进气道比 F-16 的进气道下进气效率更高,阻力较小。由此也可以看出“虎鲨”和 F-16 在设计重点上的差异:最初的 YF-16,是按照纯粹的昼间格斗战斗机设计,突出高亚音速性能,但高速性能平平,虽然宣称可以平飞最大马赫数达到 M2,但实际上早期型必须在小角度俯冲条件下才能飞到 M2;“虎鲨”的前身虽然同样不太注重超音速性能,但该机采用二波系进气道却显示了该机设计重点有考虑到高速拦截的要求,这和最早为台湾准备的 F-5E 先进改型增加“麻雀”导弹发射能力是一致的。

F-20 进气口增加了不可调的压缩斜板
燃油系统
“虎鲨”实际就是“虎 II”的改进型,在原始设计中并未考虑增加机内载油量。根据诺斯罗普的计算,由于 F404 的耗油率远低于 J85,即使不增加载油量,其典型作战半径也可增大 10%。这一点本来是相当不错的,但在 F-16A 加入竞争后,“虎鲨”的续航能力就显得相形见绌了。“虎鲨”4 号机更改设计,增大机内载油量,明显就是针对 F-16A 在这方面的优势来改进的。不过随着“虎鲨”计划的终结,没人知道改进后的 4 号机在续航能力方面会有多大的进步。

F-20 的内部结构相当紧凑
机头设计
“虎鲨”的机头和前述“虎 II”后期改型的机头类似,都是采用横椭圆截面设计。由于机头扁圆细长,看起来颇象鲨鱼头,“虎鲨”的绰号正是由此得来。根据诺斯罗普的试验,这种设计在高达 40°迎角下仍可起到提高飞机的方向稳定性的作用,同时可以减小飞机小速度倒飞时的侧滑趋势。

F-20 的扁平机鼻设计
后机身设计
由于采用单发设计,“虎鲨”的后机身宽度比“虎 II”要小很多。为了使“虎鲨”的俯仰特性尽可能接近“虎 II”,在其后机身底部增设了尾撑,使得后机身底部外形接近双发的“虎 II”,在气动力表现方面也尽可能接近,这对于减小研制风险、加快进度是非常有利的。
由于发动机增重,“虎鲨”在后机身采用了复合材料蒙皮,而不是传统的金属材料,一来减轻重量,二来增加强度。

F-20 具有明显的后机身尾撑设计
机翼设计
“虎鲨”的机翼设计基本参照“虎 II”,但为了适应进气道修改,其前缘边条长度有所增加,边条面积增大了 1.6%。这种新设计的边条增升效果明显,“虎鲨”的机翼最大升力系数因此增大了 12%。在采用放宽纵向静稳定度技术后,“虎鲨”的最大瞬时盘旋角速度可以增大 7%,达到 20°/秒。

加力爬升中的 F-20A,可以清晰看到边条拉出的涡流
尾翼设计
相对于“虎 II”,“虎鲨” 的平尾面积增大了 30%。这主要是为了改善“虎 II”原来俯仰敏捷性不佳的缺点。加上放宽纵向静稳定度,“虎鲨”在这方面有较明显的改善。
由于后机身气流流场改善,诺斯罗普减小了“虎鲨”的垂尾面积,以减轻重量和减小阻力。在垂尾根部前缘设计有冲压空气进气口,其外罩向后延伸到垂尾后缘,成为一个长梭形整流罩,将减速伞舱包容在内。

垂直爬升中的 F-20,与下方的 F-5E 机翼轮廓基本同比例对比
座舱和航电
“虎鲨”的座舱比“虎 II”增大了近一半,飞行员视界明显改善。
在“虎鲨”问世的时候,座舱显示和控制的设计思想已经由早期的“保证飞行员完成每个任务”向“在完成任务的前提下减轻飞行员负担”转变。“虎鲨”在设计时也吸取了这些先进设计思想,努力简化操纵,减轻负担。其航电系统以军标 1553B 数据总线为基础,通过军标 1750A 任务计算机进行控制。主要航电包括:广角平显, 2 台单色多功能下视显示器,ASN-144 激光惯导系统,AN/APG-67(V)多模攻击雷达,APX-101 敌我识别系统,ARC-182 甚高频/超高频电台,雷达告警接收机,ALE-40 箔条/燃烧弹投放器,ARN-118 塔康系统。

F-20 一平两下座舱布局
“虎鲨”采用“一平两下”、“双杆操纵”方案,在今天来看不足为奇,不过在当年来说还是比较先进的。平显可以显示所有飞行模式下必需的数据,左侧的下视显示器用于显示任务数据,右侧下视显示器通常用于显示雷达数据。
在 1 号机上,“虎鲨”的火控系统基本上沿用“虎 II”的设备,但到了 2 号机则有了明显提高。前文提到的广角平显、数字式显示/控制装置、APG-67 雷达、TDY750 任务计算机、ASN-144 激光惯导以及数字式大气数据组件构成其火控系统的主体。
平显由通用电气公司研制,其功能包括:进行航炮对空射击的瞄准计算;提供“响尾蛇”导弹发射控制显示;在对地攻击状态下显示“连续计算命中点(CCIP)”和“连续计算投放点(CCRP,炸弹专用)”;显示武器系统投放的全部信息;显示导航和飞行控制数据。总视场 20°,瞬间视场 19.7°×16°。

F-20 HUD 空空模式

F-20 HUD 空地模式
AN/APG-67(V)雷达是一种轻型I波段(9.5~9.7GHz)多模 PD 雷达,仅重 122㎏。具有空对空/空对面/空对海 3 种状态 11 种工作模式。对空探测距离(战斗机大小的目标)上视为 47 海里,下视 38 海里;对海面目标探测距离(对巡逻艇大小的目标),海一模式(海面搜索)下为 47 海里,海二模式(海面动目标指示)下为 40 海里。由目前的资料来看,APG-67 并不具备制导“麻雀”导弹的能力。虽然“虎鲨”是基于给台湾的“麻雀”载机方案,但除了台湾以外,“麻雀”导弹的发射能力对其它用户来说不一定是必需的。因此后来“虎鲨”推出的时候,这一能力是出现在用户选装方案中。由于该机匆匆下马,整合发射能力的工作很可能没有完成。

AN/APG-67(V)雷达

AN/APG-67(V)雷达绘图模式 / 边跟踪边扫描模式 / 地面活动目标显示模式
TDY750 计算机是“虎鲨”火控系统的核心,通过军标 1553B 总线与 28 个微处理机相连,构成分布式网络系统。其主要功能包括:“响尾蛇”的发射计算;航炮对空射击火控计算;CCIP 计算;CCRP 计算;武器系统显示和管理;推测导航;航电系统自检;多路数据传输的总线控制器。
ASN-144 是“虎鲨”的主要导航设备,其精度小于 1 海里/小时,由于取消了惯性组件,其存储航向地面校准时间仅需 22 秒,对于执行紧急起飞拦截任务是非常有利的。其主要功能是计算显示下列数据:飞机当前位置;磁航向和真航向;姿态基准、速度和加速度;8 个目的点和航向点;垂直速度;备用总线控制。
武器系统
“虎鲨”的武器系统和“虎 II”基本相同。固定武器仍为两门 M39 转膛炮,各备弹 280 发。武器挂点数量不变,但翼尖挂架经过改进,除了“响尾蛇”外,还可挂“麻雀”类中距导弹。根据设计,“虎鲨”可以挂载的武器包括:空空导弹,如“响尾蛇”、“麻雀”;通用炸弹,227㎏MK82、454㎏MK83、907㎏MK84、340㎏M117;火箭发射器,LAU-68A/A、LAU-68B/A、LAU-3/A、LAU-3A/A、LAU-60/A;照明弹箱;激光制导炸弹;AGM-65A“幼畜”空地导弹;“鱼叉”反舰导弹;以及 30㎜航炮吊舱等。最大载弹量 3,630㎏。挂 7 枚 227㎏炸弹和一个副油箱时作战半径 704㎞。

F-20 发射 AGM-65A“幼畜”空地导弹
飞控系统
“虎鲨”采用双余度数字式电传飞控系统加三轴控制增稳,并有全套机械操纵系统作为备份。飞控电子组件(FCES)通过综合处理来自飞行员的操纵指令和控制增稳系统(CAS)输出的控制信号,对飞机操纵面加以控制。在俯仰轴上,飞行员和 CAS 的控制权限大约为 40%和 60%。
电传飞控系统的引入,使得经过优化的气动设计的效能可以进一步发挥。例如,在自动模式下,机动襟翼系统可以根据空速、迎角、俯仰率、加速度、杆位等参数,驱动前后缘襟翼作连续无级调节,以提供最好的增升减阻效果——这比“虎 II”的手动控制、4 级调节有了阶段性的进步。

F-20 机动襟翼系统可以自动连续无级调节
根据设计,当空速大于 350 节时,每增加 1G 过载,需要增加 1.8㎏的杆力;当空速低于 350 节时,杆力恒定,飞行员通过杆位移来控制飞机俯仰速率。为防止飞行员意外地拉出大过载而损坏飞机结构,在飞控系统中设计有一个过载限制系统:当飞机过载达到设计极限时,杆力将急剧增大(而不再是原来的每 G 过载 1.8㎏力),以提醒飞行员此时飞机已达到极限过载。但这个系统只是起提示作用,并不妨碍飞行员继续动作——如果飞行员认为确有必要,只需继续增大杆力,就可以超控飞控系统,拉出更大的过载。
总的来看,“虎鲨”的飞控系统仍属于早期的混合权限系统,但电传飞控带来的好处基本上都有了:减轻飞行员负担;减小机动飞行时的杆力;收起落架加速时保证速度稳定;减小杆位移;协调飞机响应;改善跟随性;增强可操作性;允许重心中性稳定;取消配重。
可靠性和可维护性
“虎鲨”继承并进一步突出了 F-5 系列可靠性高、可维护性好的优点。
虽然没有定型服役,但在试飞期间,“虎鲨”仍表现出惊人的可靠性。在试飞计划中,“虎鲨”的任务可靠性超过 95%。按照设计要求,“虎鲨”航电的平均故障间隔时间(MFHBF)为 18.07 小时,发动机为 190 小时,机身为 9.43 小时,全机为 6 小时。但统计数据显示,“虎鲨”的可靠性超过预期值 159%!
而“虎鲨”所需的维护时间则大幅下降。根据统计,全机每飞行小时平均维修工时(MMHFH)为 11.10 人•小时。对于一种 80 年代初的战斗机来说,这是一个相当不错的水平。
不妨对比一下典型的第三代战斗机在当时(1983 年)的水平:
机型
任务可靠性(%)
MFHBF(小时)
MMHFH(小时)
F-15A(C)
66
(2.34)
38
F-16A(C)
76
1.8(3.0)
17.5(11)
F/A-18A
64
1.5
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穷国之鹰(“虎鲨”)——诺斯罗普F-20战斗机:设计思想及失败原因简析

设计思想及失败原因简析
不难看出,“虎鲨”的基本设计思想是:在“虎 II”的基本设计基础上,通过引入第三代战斗机的先进技术,包括发动机、飞控系统、航电及其设计概念、静不稳定设计等,从而实现以较低的费用达到接近第三代战斗机水平的目的。这个思想其实和达索从幻影 III 改进到幻影 2000 的思路颇为相似,而且后者也已经证实了这种思路的成功。多年后,瑞典“鹰狮”推向市场,而这种飞机同样采用 F404 发动机,性能水平在第三代战斗机当中也不突出,其卖点和“虎鲨”类似,强调高效费比,销售成绩不俗。那么为什么偏偏“虎鲨”就失败了呢?

瑞典空军的 JAS-39,同样采用 F404 发动机
有文章认为是美国国内包括空军在内的势力的刻意压制导致“虎鲨”的失败。但到“虎鲨”下马为止,除了台湾提案被拒绝外,美国政府并未拒绝其它国家的采购要求。对于美国空军来说,无论是从性能还是从后勤保障方面考虑,F-16 都是比“虎鲨”更好的选择——很多人将目光集中在“虎鲨”的低廉价格上,却没有考虑到要为这种新飞机提供保障而在航材方面支出的巨额费用。加上那两次事故,国际客户观望美国空军的选择是很正常的事,但却不能说由于军方的压制导致了“虎鲨”的下马。

虎鲨在瑞士进行展示推销
思前想后,笔者只能说“虎鲨”“生不逢时”。“虎鲨”问世的时候,准备换装的大多是经济较发达的欧洲盟国,在有“战隼”可供选择的情况下,完全没有必要选择中等性能的“虎鲨”;经济实力较差的国家,装备的“虎 II”级别的战机还可以支持一些年头,也无必要在此时采购;有实力采购却又不可能买“战隼”的台湾,又因为政治因素被挡在门外;另一个大户韩国空军的 F-X 计划提出了 120 架战斗机的需求,但并未明确选择的机型,而且这个需求来得太晚了,1986 年 4 月发布,7 个月后“虎鲨”计划终止。从 90 年代末开始,大部分“虎 II”级别的战斗机结构寿命即将耗尽,当年舍不得买“虎鲨”的客户现在必须掏钱换装,于是就有了轻型中等性能战斗机市场。目前来说,在这一市场表现最佳的就是“鹰狮”。如果“虎鲨”尚在,或许会占有一席之地。

瑞士空军官员在阅读 F-20 的宣传资料

埃及军方观看 F-20 飞行表演

突尼斯军人观察 F-20
并非结语——中等性能战斗机刍议
首先需要明确一点,这里提及的“中等性能”只是为了延续前文的称谓,并满足大家的习惯——毕竟我们看这个词已经看得太久了。但“中等性能”这个词起了极大的误导作用,让人错误地将飞机的飞行性能和作战能力等同起来,并衍生出这样的看法:中档战机就应该是中等性能。事实上当我们提及“中等性能”的时候,我们真正的意思实际是这种飞机具有中等水平的作战能力。在 50 年前,机载航电设备功能不多,作用有限,对飞机作战能力影响最大的就是其飞行性能。一架性能中等的飞机,其作战能力也差不多是中等水平。但在今天,飞机的飞行性能只是影响其作战能力的一部分因素。说一种飞机作战能力中等,不等于说这种飞机的飞行性能也是中等。

比利时空军的 F-16A Block1,属于 F-16 的最初生产型,并不具备发射麻雀导弹的能力
如果回顾一下 F-5 系列的设计特点,我们会发现一些很有意思的东西。
“自由战士”是实实在在的“中等性能”战斗机,无论是飞行性能还是作战能力都是中等。简单、易维护,航电简陋,但飞行品质良好,是这种飞机的突出特点。在当时的时代背景下,“自由战士”基本上是作为一种辅助作战飞机看待的。即使是航电升级的 CF-5/NF-5,对于加拿大和荷兰空军而言,也不是主要作战力量,而是弥补先进主战飞机数量的不足。加上美国近乎“白送”式的军援,使得“自由战士”得以在国际军机市场站稳脚跟。但不论从哪个角度看,这一代的 F-5 都没有给人留下太深刻的印象。
“虎 II”算是 F-5 系列中最成功的一代。“虎II”问世之时,西方第三代战斗机开始逐渐投入使用,但苏联及其盟国的一线战斗机在此后相当一段时间内仍以第二代战斗机为主。
就飞行性能而言,“虎 II”和第二代战斗机基本持平(当然高速性能还是明显逊色)。二者的主要差距还是在于航电设备方面。在这个时期,航电设备占飞机价格的比例已经明显上升了。所以,其价格低廉也主要得益于此。不难发现,“虎 II”的作战能力主要是受限于航电水平(根本原因是价格限制)而非飞行性能。“中等性能战斗机”的称谓在这时候已经有些名不副实了。

通用更是发展出了安装 J79 发动机的 F-16/79,抢占属于 F-20 的低端市场
第三代“虎鲨”就各方面性能而言,都是改进得最完善的,基本上把 N-156F 方案的潜力全部挖掘出来的,有些类似米格-21F-13 到今天歼-7G 的演变。然而“虎鲨”也是 F-5 系列里面最倒霉的。无论是研制初衷还是改进效果,都看不出有什么问题。唯一的问题在于诺斯罗普没有料到美国政策的转变,导致“虎鲨”和“战隼”在军机市场上正面冲突。但“虎鲨”的落败却是发人深思的。论定位,“战隼”也是走低价高效的路子(如果大家还有印象的话,应该记得“幼虎”计划正是为了用 F-5 来堵住战斗机黑手党的嘴,而 F-16 恰恰是黑手党一帮人的杰作);论性能,“虎鲨”虽然引入了第三代战斗机的部分技术,但毕竟继承自陈旧的 N-156F 的基本设计,比之全新设计的“战隼”有一段距离;论航电,二者相差不多,均是廉价多用途的思想(F-16A 的航电跟今天的 F-16E/F 完全不是一个概念)。除了可靠性突出外,“虎鲨”几乎所有的设计点都被“战隼”所压制,如何不败?
纵观 F-5 系列,可以看到,“中等性能”的概念已经日益模糊,到“虎鲨”“战隼”之争的时候,飞机的飞行性能已经接近世界一流水准。真正不变的,是由于各方面因素的限制,而被迫放弃对一部分作战能力的要求,在客观上形成对中等作战能力战斗机的需求。在今天,这一需求仍然存在,成为众多飞机研制厂商眼中的大蛋糕。
但必须看到的是,经过了 1990 年代几场以空中力量为主的战争后,大多数国家空军已经意识到空军装备建设的重要性以及装备代差所隐藏的危险性,在购置先进战机方面不惜投下重金——连埃塞俄比亚这样的穷国都舍得购置苏-27 这样的先进战机装备空军,其它国家就不用说了。
在笔者看来,今天的中等作战能力战斗机应该具备如下特点:
1)价格适中
经济因素绝对是促成中等作战能力战斗机需求的主要因素之一。所以对于这种飞机,价格必须严格控制。但并不是价格越低越好。不择手段地降价只会造成恶性循环。决定用户购买欲望的并不仅仅是价格。“虎鲨”与“战隼”之争是典型例子。
2)飞行性能较好
应该在价格允许的前提下追求更好的飞行性能,而不应该一味地降低价格最终导致飞行性能的恶化。虽然在今天飞行性能不再是影响作战能力的最主要因素,但仍是一个重要影响因素。从长远来看,良好的飞行性能也为日后改良提供了空间。自飞机定型那天起,由于任务的变化、功能的增加,使得飞机重量始终呈上升趋势。如果没有初期良好的性能基础,那么增加的重量很快就会抵消改进的收益,使得飞机失去改进的价值,从而缩短了技术寿命。在这方面,“战隼”是相当不错的正面范例。
3)功能全面而性能适中的航电/武器系统
航电/武器系统已经极大地影响了飞机的作战能力,当然,也极大地影响了飞机价格。“中等作战能力”主要就是在这一点上体现的,而这类飞机的价格优势,很大程度上也是来自这里。所以,如何选择航电/武器系统对研制厂商而言并不是一件轻松的事。
4)可靠性和可维护性
这一点本来就是 F-5 系列的招牌。虽然现代战斗机的设计要求中肯定有这一点,但对于强调效费比的中等作战能力战斗机而言,这一点却尤为重要。飞机不是买回来就完了,在后续使用、维护中需要投入大量资金,效费比的高低在相当程度上体现在这里。“鹰狮”在军机市场上的成功,与此不无关系。
总之,现代中等作战能力战斗机已经不能再用“中等性能”来概括了。时移事易,“自由战士”和“虎 II”以中等性能创造辉煌外销业绩的时代一去不返。如果思想还局限于“中等性能”这个概念,很难说不会面临“虎鲨”的结局。