打印

[转帖] “蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机[88P]

0

“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机[88P]

LWF 轻型战斗机项目
西方规模最大的战斗机项目
  通用动力/洛克希德•马丁 F-16“战隼”是二十世纪航空史上最伟大的战斗机之一,从最初的实验性轻型战斗机一直演进到现在的全天候战斗机和精确打击攻击机。F-16 在全球曾分布有五条独立的生产线,是西方规模最大的战斗机项目,F-16 的生产数量已超过 4,500 架,现仍在继续生产。
  F-16 的诞生并不是一帆风顺,经历了多项研究和诸多概念,例如“先进白天战斗机”(ADF)和“轻型战斗机”等,下文将一一讲述。

比利时空军 F-16A BLU 单机飞行表演
高性能战斗机研究:F-X 和 ADF
  早在 1965 年初,美国空军(USAF)就开始制定新一代高性能战斗机的研究计划,其中包括重型截击机/空优战斗机(F-X)和轻型先进白天战斗机(ADF)。F-X 是 18,144 千克(40,000 磅重量级别的战斗机,安装有先进雷达和远程雷达制导空空导弹。ADF 是 11,340 千克(25,000 磅)级别的轻型战斗机,具备优秀的推重比和翼载,总体性能至少比米格-21 提高 25% 以上。实际上,正如朝鲜战争催生出洛克希德 F-104A“星际战机”一样,ADF 的性能指标正是 USAF 吸取了越南空战的教训后而制定的。
  1967 年苏联展示了 2.8 马赫的米格-25“狐蝠”,震惊了美国国防部分析师,促使 USAF 重新规划战斗机发展计划。这次优先发展重型的 F-X,首要考虑就是高性能。F-X 最终发展成为麦道 F-15“鹰”,具备先进雷达和远程导弹的双发战斗机,而 ADF 计划则暂时被搁置。

GD 参加 F-X 竞争的可变翼方案
  通用动力公司(GD)在1968年参加 F-X 竞标的同时也在自行进行轻型战斗机的研究。1968 年 8 月 GD 在 F-X 竞争中失利后把精力集中在单发战斗机研究上,推出了 Model 404 方案。


GD 在这一时期提出的轻型战斗机单双发方案

Model 404 的艺术效果图
F-XX
  ADF 在约翰•博伊德少校和皮埃尔•斯佩里的关照下幸存了下来。博伊德是名前战斗机教官,而斯佩里在助理国防部长办公室担任系统分析师,这两位都不喜欢现有的 F-X,他们崇尚简单的设计。60 年代末他们提出一个重 11,340 千克的 F-XX 概念,这种专用空优战斗机具备高续航能力、仅安装最基本的电子设备和近距空空导弹。在后续研究 F-XX 的重量进一步减至 7,711 千克。F-XX 招致空军内部的强烈反对,因为有人认为该项目会威胁到 F-X,但五角大楼同意 F-XX 继续进行低级别研究,可作为 F-X 遭遇拖延或严重技术问题时的备选。

约翰•博伊德少校
  1969 年五角大楼颁布一份备忘录,内容是鉴于空军和海军的两种重型战斗机研制成本节节盘升,建议两军都采购 F-XX 来取代 F-15 和 F-14。当然两军都强烈抵制,并在压力下加快了 F-14 和 F-15 的研制进度。
概念推进
   60 年代国防部长罗伯特•麦克纳马拉批准了总体打包采购体制,一种飞机可以在没有竞争的情况下,甚至在没有首飞前就投产。一些争议相当大的飞机在该体制下问世,例如洛克希德公司的 C-5A“银河”和 GD 的 F-111。这两种飞机在研发过程中问题不断,项目进度大大拖延,成本大幅超支。国防部副部长大卫•A•帕卡德是原型机竞争体制的大力提倡者,他认为多承包商参加的竞争机制可以遏制新武器研制成本不断上升的趋势。

肯尼迪总统和国防部长麦克纳马拉
  空军部长罗伯特•C•西曼斯在原型机竞争体制下制定了一套基本游戏规则,限制初始投资规模,原型机必须要满足最低限度的原始性能指标和军用规格后才能获得后续资金。1971 年博伊德调到空军原型机研究小组工作,得以在竞争试飞体制下来推进 F-XX 计划。
Tailor-Mate 计划
  1969 年 GD 和 NASA 合作进行了 Tailor-Mate 计划,对进气口的布局和抗失速特性进行了研究,GD 根据研究成果为 Model 404 选择了机腹进气布局。Tailor-Mate 计划发现机腹进气可以最大限度地降低大迎角状态下气流对发动机的影响,在 25 度迎角时进气口的本地气流迎角仅有 10 度,相比之下两侧进气口此时的本地气流迎角达 35 度。


Tailor-Mate 计划对两侧进气与机腹进气进行了评估,确定了 Model 404 机腹进气布局的优势地位
  GD 先从类似 F-8“十字军”那样的下颌进气口开始研究,然后出于减重目的把进气口不断后移,最终停在了前起落架之前。当然机腹进气口也存在缺点,比如容易吸入跑道异物(FOD),对地勤人员也很危险。但机腹进气口可避免吸入机炮烟雾的问题,并且因前起落架在进气口后方也避免了因前轮导致的 FOD 问题。为了降低复杂性、重量和成本,Model 404 的进气口为固定式。

GD 先从类似 F-8“十字军”那样的下颌进气口开始研究,然后出于减重目的把进气口不断后移,最终停在了前起落架之前

双垂尾上单翼的 Model 404 方案,此时机身两侧还未出现边条
  此外 GD 还对翼身融合、自动襟翼和缝翼,以及其他相关技术进行了研究。同时还研究了单双发布局,结果显示单发设计进入战斗的重量能比双发轻 20%,可以在作战中维持更好的转弯速度和加速性,并且 GD 通过广泛的调查发现单双发之间的事故率并没有明显区别。

Model 404 双发方案
  70 年末 GD 正式开始了轻型战斗机的预研,恰逢此时 USAF 启动了轻型战斗机(LWF)项目。GD 将重心集中在单座单发布局上,在翼尖挂载两枚“响尾蛇”,内置一门机炮,推出了 Model 785 和 Model 401F 这两个基本方案。
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:早期构型
Model 785
  Model 785 是一个很简单且研制风险较低的方案,具有传统的非融合翼身设计,单垂尾和机腹进气口。785 还派生出了双垂尾的 Model 786。

仍旧是上单翼的 Model 785 方案,看起来就像是把进气口后移的 A-7

修改后的 Model 785,具有曲线边缘机翼,平尾位置提升,与垂尾一起安装在尾撑上,类似 F-4”鬼怪“

双垂尾的 Model 786
Model 401F
  401F 是双垂尾翼身融合设计,也采用机腹进气布局。但是 401F 在风洞测试中在中度迎角到高迎角时出现了严重的方向稳定性问题,这是因为从前机身分离的气流和机身边缘产生的涡流对垂尾产生了不利影响。GD 试图钝化前机身两侧的外形以推迟涡流的形成,但 NASA 兰利中心的空气动力学专家却建议 GD 把前机身两侧进一步压扁形成边条以增强涡流,这可以主导并稳定大迎角时的分离气流。Model 401F 经过了多次的演进,其中 F-0、F-1、F-2、F-3 和 F-4 都是双垂尾布局,具有不同的边条、机翼外形、以及其他一些细微改动。401FS 改为两侧进气,早期的 401FS 都采用“D”形进气口,后来改为方形进气口并进行了吹风实验。401FS系列(-0、1、2、3)看起来更像是对比参照而不是严肃的方案,因为 Tailor-Mate 计划早已确立机腹进气布局的优势地位。404F-5 有了突破性进展,该方案结合了 F401F-2 的前机身和单垂尾化的 785 后机身。接下来的 401F-10 迈出了向 YF-16 迈进的重要一步,401F-10A 出现了后来 YF-16 上用于安装平尾的后机身尾撑,401F-16开 始具备了 YF-16 的基本特点。


Model 401F-0 基准方案,俯视图很像现在的 F-35

Model 401F-2,改为直边翼尖

Model 401F-2 单垂尾型

Model 401F-3,所有翼面都为直线边缘

Model 401F-4 增加了平尾力臂

Model 401F-5,取消了尾撑,前机身增加了鸭翼

Model 401F-5A,又回到了后机身尾撑式样

Model 401F-54,又取消了鸭翼

Model 401F-10,前机身两侧形成边条
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:早期构型 2

Model 401F-10A,后机身恢复了尾撑

Model 401F-10A 三面图,已经大体接近 YF-16 的外形

临门一脚:Model 401F-16B

Model 401F-16B 四视图

作为对比的两侧进气方案:Model 401FS

很像单发 F-15 的 Model 401FS-3

确定了 Model 401F 的机腹进气布局后,GD 又对进气口的外形和结构进行了大量的研究

其中也包括了各种高速进气口,右下角的进气口外形和歼-10 的很相似

YF-16 最终的进气口设计
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:方案征求书
方案征求书
  在帕卡德的关注下 USAF 提出了 LWF 项目,并在 1971 年 1 月 16 日向航空工业界颁布了方案征求书(RFP)。RFP 要求该机具备高推重比,高机动性,总重低于 9,072 千克(20,000 磅),但并不要求具备相当米格-25 的性能(当然只是美国人假想中的性能),而是将优势性能区间放在未来可能的空战条件下的 9,000~12,000 米高度,0.6~1.6 马赫速度。
  该机在性能上重点突出转弯速度、加速性和航程,不追求高速性能。因为在越战中小型的米格-17 和米格-21 难于被目视发现,所以空军要求该机体型要小。RFP 还提出飞机要充分利用新技术带来的优势,以全面降低全尺寸研制和批生产风险和不确定性,并能满足未来军用硬件的升级要求。

YF-16 气动布局的进化过程
LWF
  五家公司回应了 RFP 并提交了各自的方案,分别是波音、诺斯罗普、GD、凌-特科姆-沃特(LTV)以及洛克希德公司。1972 年 3 月空军参谋部经过评选,波音 Model 908 得分最高,并列第二的是 GD 的 Model 401 和诺斯罗普的 Model P-530,沃特 V-1100 和洛克希德 Cl-1200“枪骑兵”则被淘汰。



波音 Model 908 全尺寸模型,不得不承认波音的战斗机审美出了问题


沃特 V-1100 基本就是 F-8 的翻版,翼根前缘有面积很小和边条和鸭翼


洛克希德的 CL-1200 已经自暴自弃了
  但是在进一步评估后,GD 和诺斯罗普方案的得分反而高于波音。1972 年 4 月 13 日 USAF 宣布 GD 的 Model 401-16B 和诺斯罗普的 P-530 进行下一步发展,并向两家公司各订购了两架原型机,编号分别是 YF-16(72-1567 和 72-1568)和 YF-17(72-1569 和 72-1570)。原型机编号没有使用代表实验性质的“X”前缀,而是采用了代表混合使用现成货架技术和实验性技术的“Y”前缀。YF-16 安装一台普拉特•惠特尼公司(PW)的 F100 涡扇发动机,YF-17 安装两台通用电气公司(GE)的 YJ101 涡扇发动机。两种机型间将进行竞争试飞,但空军并不保证获胜者能投入生产。

P-530 全尺寸模型,最后有大边条的两种方案进入了原型机阶段
  这两份“成本 固定费用”的合同内容包括设计、制造、测试两架原型机,并进行一年的试飞。此时空军正在大力推进 F-15 项目,只是把 LWF 视为技术演示计划而不准备正式投产。同时 PW 获得了把 F100 改为适合单发飞机使用的 改型合同,GE 获得了研制全新 YJ101 发动机的合同。
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:降低成本/早期研发
降低成本
  GD 在沃斯堡展开了 YF-16 的设计制造工作,威廉•C•迪茨和莱曼•C•约瑟夫担任指导,哈利•希拉克任总设计师。前面说到 GD 通过对模型、样机的研究,和对几十种布局进行了吹风后最终确定了 Model 401 的气动布局。在设计上并不追求尖端的技术,在关键部位采用成熟的系统和组件。

哈利•希拉克
  YF-16 的零部件都被设计成易于制造和组装,并尽可能采用低成本的常规材料。为了进一步降低成本,甚至还使用了许多飞机的现成部件。但如果能大幅提高性能指标的话,YF-16 也不会吝惜使用最新技术。
  Model 401 采用单台 PW F100 涡扇发动机,诺斯罗普的方案则选择了两台 GE YJ101。F100 也是 F-X(F-15)的发动机,普惠进行了一些专门的修改以适用于单发飞机。单台 F100 的耗油量大大低于两台 YJ101,此外安装单台 F100 发动机的 YF-16 任务重量估计为 7,734 千克的,而采用两台 YJ101 的话,任务重量就要达到 9,739 千克了。


F-16 艺术效果图
早期研发
  在 YF-16 研发的早期阶段,GD 考虑过单/双垂尾布局。风洞试验显示前缘边条产生的涡流可增强方向稳定性,但采用双垂尾时这种“S”形边条却会降低高迎角时的稳定性。GD 得出结论——双垂尾会大大增加研制风险,高度足够的单垂尾已经可以达到满意的效果。
  GD 研究了 4 种不同外形的机翼——梯形翼、后掠翼、可变翼和三角翼。其中可变翼因复杂性和重量首先出局。三角翼有着单位面积上的先天重量优势,并且阻力也低,但因较低的升阻比和较高的配平阻力而被否决。最终 GD 选择了小后掠角的梯形翼,该机翼结合了高机动性、高加速性、高升力等特性。设计师还应用了计算机控制的可变弯度机翼技术,前缘机动襟翼和后缘襟副翼可依据飞行条件自动改变机翼弯度,以最大限度提高机翼效率。


不要说与 F-15 相比,就是与对手 YF-17 相比,YF-16 的体积也十分小巧紧凑,采用了当时美制战斗机中少有的单发布局,图为在德州沃斯堡组装的 YF-16 战斗机
  YF-16 的机翼和机身之间平滑过渡形成翼身融合结构,这相当于一个升力体,增加了升力并增强了大迎角性能。机翼根部与前机身两侧的边条平滑地融为一体,边条可在大迎角状态下拉出涡流,为机翼内侧上表面的附面层气流补充了能量,增大了升力,推迟翼根失速并维持了方向稳定性。

正在组装中的 YF-16 机翼

空气动力学家充分认识到了涡流的有利干扰
  由于机翼很薄无法容纳起落架组件,主起落架被布置在机腹,向前收入起落架舱。机翼主要制造材料是铝合金,并使用了少量的钢、钛合金和复合材料。

YF-16 全尺寸模型,展示了优美的翼身融合体
电子设备
  YF-16 采用了放宽静稳定度/线传(RSS/FBW)飞控系统。为了帮助飞行员在战斗中克服 9g 过载,YF-16 采用了侧置操纵杆,弹射座椅后倾 30 度,并具有全向视野的气泡座舱盖。

F-16 采用的无隔框座舱盖在当时来说非常大胆,对透明材料的强度提出了挑战
  尽管 LWF 仅要求配备最简单的航电,GD 却认识到这不能满足作战要求,于是把飞机尺寸加大到足以容纳更复杂的电子设备、可以内置一门 M61 机炮、并挂载红外制导“响尾蛇”空空导弹,在未来有需要时也可挂载雷达制导的“麻雀”空空导弹。

YF-16 的座舱,只有必须的飞行仪表和 HUD
  RFP 仅要求 LWF 在 80% 内油状态达到 7.33g 的最大过载,GD 却决定把标准提高到满油状态 9g,并把机体寿命从 4,000 小时标准提高到 8,000 小时。
  考虑到 YF-16 在作战中先使用副油箱的燃料飞往战区,然后使用内油返航,所以 GD 降低了内油容量,从而使空重降低 667 千克,正常起飞重量降低 1,497 千克,飞机转弯速度提高了 10%,加速性能提高了 30%。
  为了降低成本,YF-16 的左右平尾和襟副翼可以互换。两侧主起落架的多数组件也可以通用。航电较简单,武器为一门 20 毫米 M61A1 转管炮和翼尖的两枚 AIM-9“响尾蛇”导弹,每侧机翼下方还有两个挂架。

YF-16 三面图与结构图
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:试飞
“战隼”的诞生
那些年
  1973 年 12 月 13 日 YF-16(72-1567)在沃斯堡下线,YF-16 没有雷达,安装一台最大加力推力 10,809 千克的 PW F100-PW-200(JTF22A-33)发动机,最大起飞重量 12,247 千克。1974 年 1 月 8 日 C-5A 运载 YF-16 抵达爱德华兹空军基地。1974 年 1 月 21 日 GD 试飞员菲尔•奥斯特利希在作高速滑跑试验时驾驶 YF-16 意外进行了短暂首飞。

1973 年 12 月 13 日 GD 为 YF-16 举行了盛大的下线仪式,揭开了航空史的新篇章

C-5 把第一架 YF-16 运到爱德华兹 AFB

试飞员菲尔•奥斯特利希
  YF-16 的结构试飞工程师约翰•G•威廉姆斯回忆道:“在首次高速滑跑试验中,当飞机达到抬前轮速度时(约 222 千米/时)出现了飞行员诱发的剧烈横向振荡(飞行员反复输入了左右最大滚转指令)。请记住这是第一种安装固定式操纵杆的飞机,菲尔在高速滑跑实验前并没有机会体验这种操纵杆。由于机头已经抬起,振荡导致平尾擦地,刮掉了右平尾的翼尖,左平尾静电刷也蹭地。此时飞机已经向跑道左侧偏离,菲尔要么犁过跑道边的沙漠,要么就硬着头皮起飞,他选择了后者。感谢他这么做挽救了整个项目。起飞后菲尔驾机飞行了 6 分钟并最终安全降落。在下次飞行前,操纵杆在起落架放下状态的灵敏度被调低了 50%。但因为被抱怨反应迟钝,又恢复了当初的设置。”

YF-16 的意外首飞

YF-16 的力感应操纵杆是固定不动的,这让菲尔•奥斯特利希犯了经验主义错误
  第一架 YF-16 更换了新平尾后才开始正式首飞。1974 年 2 月 2 日仍然是菲尔•奥斯特利希驾驶该机进行了首飞,达到了 643.74 千米/时的最大速度,9,144 米的最大高度。

在修复后第一架 YF-16 重返蓝天

YF-16(72-1567)侧面图
  第二架 YF-16(72-1568)于 1974 年 3 月 9 日首飞,试飞员是尼尔•安德森。

第二架 YF-16(72-1568),翼尖和翼下挂了 4 枚“麻雀”导弹
  在早期试飞中,F100 发动机在飞行中发生了两次非指令性怠速故障,迫使飞行员无动力迫降,YF-16 被暂时禁飞等待问题的解决。最后调查发现发动机的燃油控制阀门有脏物,导致阀门被卡在怠速位置,幸好当时 YF-16 处在滑翔降落的有效距离之内。


YF-16(72-1568)在武器测试期间还先后测试了蓝色和灰色空优迷彩的效果
  试飞开始后不久 USAF 就展开了 YF-16 和诺斯罗普 YF-17 之间的竞争试飞。两架 YF-16 在竞争试飞中最大速度超过了 2.0 马赫,最大过载 9g,最大高度 18,288 米。YF-16 满内油最大设计过载为 6.5g,减少内油后可达 9g。YF-16 后倾 30 度的座椅加上高亚音速/高度优势性能区间使其在空战中可以轻松展现高 g 机动的优势。军方安排尽可能多的飞行员同时体验 YF-16 和 YF-17,LWF 原型机之间并没有进行过模拟空战,但与 USAF 现有战斗机和通过各种途径获得的米格-17 和米格-21 都进行了模拟空战。

YF-16 与 F-4 比较转弯能力,其中内圈是 YF-16。可以看出二者转弯能力的差距

F-16、F-4、米格-21 的性能包线对比
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:空战战斗机
空战战斗机
  空军内部反对 LWF 的声音很强,因为他们觉得该项目会威胁到 F-15。为了安抚他们,国防部把 LWF 的项目名称改为空战战斗机(ACF)。这时比利时、荷兰、丹麦和挪威四国开始寻找洛克希德 F-104 的后继机,他们组成了多国战斗机项目集团(MFPG)合作采购。MFPG 的候选机型有诺斯罗普 YF-17、达索“幻影”F.1、SAAB JA37“雷”和 GD YF-16,其中 ACF 的获胜者赢面很大,但 MFPG 表示还要看 USAF 是否装备 ACF,四国希望能在 1974 年 12 月前获知 USAF 的最终决定。
  由于此时格鲁曼 F-14“雄猫”遭遇了严重的研制困难且成本节节攀升,美国海军官员也表露出对低成本替代机型的兴趣,国防部为此制定了 VFAX 项目。格鲁曼提出了 F-14X 简化型方案,但被国防部副部长断然拒绝。1974 年 5 月 10 日众议院军事委员会宣布将不会采购 “雄猫”的任何简化型,VFAX 必须是一种全新的飞机,但军事委员会显然忘记了 F-111 的惨痛经验,又在不顾美国海军希望 VFAX 同时具备空战和对地能力的需求,要求海军和空军采购同一种战斗机。1974 年 8 月美国国会考虑到国防预算无法再担负另一个战机研发项目,通知海军 VFAX 项目将被取消。

格鲁曼想通过 F-14 简化版来一统航母甲板,被军事委员会断然否决
  国会把 VFAX 的资金转移到一个新项目——NACF(海军空战战斗机)上,并指示海军密切观察 LWF/ACF 项目的竞争,并把参加竞标的两种飞机列为 NACF 候选机型,如果不出意外的话,NACF 将会是 F-16 的舰载型。但当时多数海军军官仍固执地认为 F-14 能满足所有需求,既不需要 VFAX 也不需要 NACF。在众多“雄猫”党的阻挠之下,海军仍继续推进 NACF 项目,并在 1974 年 9 月颁布了 RFP。
  诺斯罗普认为 YF-17 会是 NACF 最有力的竞争者,因为美国海军在传统上倾向双发以增加安全性,并且 YF-17 在发展成装备雷达的多用途战斗机方面有更大的潜力。但诺斯罗普没有研制舰载机的经验,所以接受了麦道公司的提议,合作为 NACF 项目研发 YF-17 的舰载型。两家公司签订了协议,规定如果麦道接到海军合同的话,那么诺斯罗普将是舰载型最大的分包商。

可以说美国海军给了 YF-17 第二次生命

P530 YF-17 F/A-18 的演进

YF-17 和 F-18 的对比,照片为 YF-17,轮廓线条为 F-18
  GD 以 F-16 的舰载型参与竞争,该公司同样没有舰载机的研制经验,于是在 1974 年 9 月 27 日与  LTV(总部同样在达拉斯沃斯堡)组队共同研制 YF-16 的舰载型。两家公司达成协议:如果美国空军和海军都选择了 YF-16,GD 将成为空军型的主承包商,LTV 则是海军型的主承包商。但这只是一厢情愿,因为同一个州的两个承包商同时获得合同的可能性最小。YF-16 舰载型的 LTV 编号是 Model 1600,LTV 研究了安装不同发动机的方案——PW401(Model 1600)、F100 改进型(Model 1601)和 F101(Model 1602)。YF-16 舰载型还可挂载两枚 AIM-7“麻雀”超视距空空导弹,为此需要研制一种可为“麻雀”制导的超视距雷达,而这都是空军型所不具备的。

Model 1600 与 Model 1601


LTV 提出的 YF-16 舰载型 Model 1600

Model 1600 效果图

Model 1600 三面图

F-16 舰载型的尺寸要大于 F-16A
  1974 年 10 月国防部长詹姆斯•R•施莱辛格宣布正考虑投产 ACF 的获胜者来同时满足 USAF、海军和外国的需求。此前 LWF/ACF 在很大程度上仅是 USAF 的研究项目,现在该机的设计要向真正的战斗机转变,生产型 ACF 会安装雷达,具备超视距空战能力。为了安抚空军的担忧情绪,施莱辛格指出 ACF 对 F-15 来说是补充而不是替代。不久 USAF 宣布订购 650 架 ACF,并且数量可能进一步增加到 1,400 架甚至更多,此举旨在向潜在的北约客户表明 USAF 坚定立场。
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:获胜
YF-16 的胜出
  1975 年 1 月 13 日空军部长约翰•麦克卢卡斯宣布 YF-16 成为 ACF 的赢家,空军签订了 15 架全尺寸发展(FSD)飞机的合同,其中包括 F-16A 单座型和 F-16B 双座型。空军部长指出 YF-16 具有更低的运行成本,更大的航程,以及更好的瞬时机动性。此外 YF-16 的发动机与 F-15 通用,有人认为这才是空军购买 F-16 的真正原因。当然还存在政治因素,那就是 GD 的沃斯堡工厂在 F-111 停产后需要 F-16 的订单来维持运转。

YF-16 赢得 ACF 竞争的胜利,但 YF-17 也获得了 NACF 的胜利,可谓皆大欢喜
  同时 F-16 仍在参与 NACF 的竞争,GD/LTV 提交的一个 F-16 单座舰载型方案设计基于 F-16B,后座空间用于装载航电或燃料。1975 年 5 月 2 日海军宣布 YF-17 获胜,该机最终发展成麦道 F/A-18“大黄蜂”。出于海上飞行的安全性考虑,海军还是选择了双发机,LTV 的方案甚至从未达到实体模型阶段,他们对海军的选择很不满意,甚至发起了一场以失败告终的诉讼。

GD/LTV 的“大单座”概念,后座空间用于装载航电或燃料
  1975 年 2 月 MFPG 得到美国政府的通知,按 USAF、北约和其他国家共 2,000 架的采购总量来计算,F-16 的单机价格为 516 万美元。同时美国政府放开了向一线盟国出口 F100 发动机。 北约 F-16 伙伴国
  YF-16 2 号机原定参加 1975 年的巴黎航展,但 1975 年 5 月 8 日试飞员尼尔•安德森在一次航展表演训练中因故障在卡斯韦尔空军基地(AFB)跑道旁的草地上进行了机腹迫降,导致飞机受损而缺席航展。当天尼尔•安德森准备完成一套为航展设计的动作,飞机一离地就一边收起起落架,一边进入 270 度滚转,紧接着拉出一个 9g 的转弯。但当天 2 号机一个主起落架轮胎的动平衡有点问题,加上轮子还在高速转动,导致轮胎直径增加而被卡住。
  尼尔别无选择,只能在数千名 GD 雇员和他们的家属面前进行了机腹迫降。尼尔毫发未伤,但手工制造的原型机维修代价高昂,最终被停飞并移至纽约罗马航空发展中心用作地面测试。




YF-16 2 号机机腹迫降的连续镜头
  约翰•威廉姆斯回忆道:“尼尔的机腹迫降比一般人知道的更令人尴尬。在前一天的训练习中,机轮就撞掉了起落架舱内的一个小支架,但没人去想为什么会这样,只是想着避免再次发生。所以看他们做了些什么?去加固了支架。于是第二天轮子再次撞到了支架,结果被卡住。尼尔再怎么进行滚转和高 g 机动也甩不下起落架,想尽办法也无济于事,只能在空中耗光燃料,最后飞机迫降后油箱只剩下 189 升燃料。当时在跑道末端停着一架 USAF 的 KC-135,发动机开着待命,但是因为超重而无法起飞。其实自从机轮被卡住那一刻起,加油机能不能起飞已经无关重要了。”

修复后的 2 号机已不再适合飞行
  1975 年 5 月 YF-16 1 号机进行了首次跨大西洋飞行,开始了面向北约潜在客户的促销之旅,同时参加巴黎航展。1975 年 6 月 7 日在 USAF 承诺装备 F-16 的前提下,比利时、荷兰、丹麦和挪威也宣布采购F-16,首批合同采购数量为 348 架。F-16 的技术水平、性能和生产补偿条款都比其他竞争对手更优越,但因缺乏超视距和全天候作战能力、以及 F100 发动机的可靠性问题而招致一些批评。

进行欧洲促销之旅的 YF-16 1 号机,在进气口两侧增加了巴黎航展分配的“53”号码

1975 年巴黎航展上的 YF-16 1 号机
  欧洲为了按许可证生产 F-16,在 4 国间建立了庞大的制造网络。总装厂分别是比利时 SABCA 公司的戈斯利工厂、荷兰福克公司的斯希普霍尔工厂、GD 的德州沃斯堡工厂。
  经过管理层改组的比利时 SONACA 公司获得生产后机身的合同;福克公司生产机身中段、前缘襟翼、机翼后缘和襟副翼,使用美制零件组装组件,并负责荷兰和挪威 F-16 的总装;SABCA 公司生产机翼翼盒结构和其他部件,组装成机翼,还负责比利时和丹麦 F-16 的总装;丹麦 Per Udsen 公司生产垂尾翼盒以及机翼和机腹挂架;荷兰 DAF 生产起落架;挪威 Raufoss 公司生产机轮。

SABCA 公司的戈斯利工厂总装线

福克公司生产的机身中段
  比利时 FN 公司负责欧洲 F-16 发动机的总装,挪威 Kongsberg 公司生产驱动涡轮模块,荷兰飞利浦公司生产加力喷管模块。
  比利时 MBLE 公司负责总装 APG-66 雷达,荷兰 Signaal 和 Oldeflt 公司分别生产雷达天线和 HUD,丹麦 eselco 和 LK-NES 公司提供火控计算机,丹麦 Nea Linberg 公司生产雷达显示器,挪威 Kongsberg 公司生产惯导系统。
  1975 年 8 月 GD 沃斯堡工厂开始生产首架 FSD F-16,在此之前 GD 花费巨资对厂房进行了现代化改造。沃斯堡工厂在二战中生产的是 B-24“解放者”轰炸机,自 60 年代开始生产 F-111 起就没进行过升级改造。FSD F-16A 与 YF-16 相比机身加长了 33 厘米,以容纳额外的燃油;机鼻也加大了直径和长度,内部安装威斯汀豪斯 APG-66 雷达;重新设计了垂尾,加大面积并增高了一点高度,并在垂尾顶部安装了雷达告警接收机(RWR)天线;前起落架舱门从双片前后对开式改为的单片左开式;翼面积增加 1.86 平方米,并增加了一个翼下硬点,使总挂架数量增加到 9 个(YF-16 为 7 个),共可挂载 4,536 千克的燃料和武器;此外还增加了平尾面积,增加了 F100 发动机的涡轮起动机。

FSD F-16A 的机身稍稍放大

FSD F-16A 的机头和垂尾外形也有显著的变化

前起落架舱门的变化

YF-16 与 F-16A/FSD 的合影
  F-16 FSD 共有 6 架 F-16A(75-0745~0750)和两架 F-16B(75-0751/0752)。1976 年 12 月 8 日首架 F-16A/FSD 首飞,试飞员是尼尔•安德森。首架双座 F-16B/FSD(第 4 架 FSD)于 1977 年 8 月 8 日首飞,试飞员是尼尔•安德森和菲尔•奥斯特利希。


首架 F-16A/FSD(75-0745),机头两侧增加了 F-16 项目参加国家的国旗,1977 年 6 月增加了伊朗国旗

首架 F-16B/FSD(75-0751)
  完成试飞任务后,多数 YF-16 和 FSD F-16 被用于各种测试任务。YF-16 1 号机(72-1567)被改装成随控布局(CCV)验证机。1984 年 NASA 在弗吉尼亚州兰利 AFB 使用第 2 架 FSD 实验了可抛挂架概念。第 3 架和第 5 架 FSD 被改装成箭形翼的 F-16XL,其中第 3 架 FSD F-16A 还被改装成 F-16XL 双座型。第 1 架 FSD F-16A 安装了 GE YF101 发动机后成为 F-16/101。第 6 架 FSD F-16A 成为先进战斗机技术集成验证机(AFTI)。第 8 架 FSD F-16B 安装了 GE J79 涡喷发动机后成为 F-16/79,后来又被改装成 F-16B-2 演示机。

随控布局(CCV)验证机

F-16/101
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:向战斗轰炸机的转变
向战斗轰炸机的转变
  1977 年 USAF 宣布追加订购 783 架 F-16A/B,此时空军已决定把 F-16 作为战斗轰炸机使用,而不是 LWF 项目最初设想的轻型白天战斗机。

在 USAF 决定把 F-16 作为战斗轰炸机使用后,F-16 放弃了空优迷彩。F-16A/FSD(75-0745)试验了全中灰色涂装

F-16A/FSD(75-0747)试验了双色灰迷彩涂装

F-16A/FSD(75-0747)与 F-16B/FSD(75-0751)编队,F-16B 的涂装已经非常接近最终的“埃及”I 迷彩

F-16B/FSD(75-0751)的另一种双色灰迷彩涂装

F-16A/FSD(75-0750)的最终“埃及”I 迷彩

F-16 “埃及”I 涂装色表
  1978 年 2 月比利时生产线开通,1978 年 4 月荷兰生产线开通。1978 年 6 月 9 日沃斯堡向欧洲交付的首架 F-16 飞抵戈斯利,该机用于给 SABCA 工厂提供组装参考。
  随着 1978 财年资金的到位,USAF的 F-16 开始了大规模生产,1978 年 8 月第一架生产型 F-16A(78-0001)首飞。1978 年 12 月 11 日首架欧洲制造的 F-16(F-16B FB-01,78-0162)在戈斯利首飞,该机是一架 F-16B,试飞员为尼尔•安德森和瑟格•马金。1979 年首架福克制造的 F-16(F-16B J-259,78-0259)首飞。

首架欧洲制造的 F-16(F-16B FB-01,78-0162)

1978 年 8 月 USAF 在沃斯堡举行了第一架 F-16A 的接收仪式

第一架生产型 F-16A(78-0001),黑色雷达罩格外醒目

首架荷兰福克制造的 F-16B(J-259,78-0259)
“蝰蛇”的秘密(一 起源)——洛克希德F-16“战隼”战斗机:绰号的由来
绰号的由来(Wjker 原创)
  1979 年 1 月首批 F-16A/B 交付 USAF 犹他州希尔空军基地(AFB)的第 388 战术战斗机联队(TFW);同月比利时空军也开始接收 F-16A/B;1979 年 6 月荷兰空军开始装备 F-16;1980 年丹麦、挪威和以色列开始装备F-16。

欧洲四国的 F-16 宣传照
  1980 年 7 月 21 日,USAF 在犹他州希尔 AFB 举行了 F-16 的入役仪式,国防部副部长克莱门茨正式宣布 F-16 的绰号是“战隼”(战隼)。当天仪式上有一架 F-16A Block 10(79-0290)在座舱盖后下方的绘上了“战隼”徽章,该徽章由盐湖城的民间艺术家马特.维奇、马克.维奇两兄弟绘制。

F-16A Block 10(79-0290)上的“战隼”徽章
  早在 1976 年,USAF 就在佛罗里达州麦克迪尔 AFB 为 F-16 举办了一场名为“飞机命名大赛”的征名比赛。最终的获胜者是由来自第 1TFW 发动机维护分队的约瑟夫.A.库尔德尔技术士官提出的“战隼”。1976 年 5 月 11 日,库尔德尔收到了空军部发来的贺电,祝贺他获得了“飞机命名大赛”的冠军,奖励是“一顿在麦克迪尔空军基地士官食堂的免费晚餐”。隼是美国空军学院的吉祥物,前面加个“战”字是为了避免与达索“隼”公务机和休斯“猎鹰”空空导弹相混淆。此外也有人提议“野马 II”,但 P-51“野马”却是北美公司出品,与 GD 不沾边,还有“秃鹰”什么的。

库尔德尔收到的贺电
  但飞行员和地勤对这个绰号很不感冒,只是称呼“隼”或者“蝰蛇”。希尔 AFB 从开始装备 F-16 开始,基地的官兵就开始用各种自创的绰号称呼这种新玩具了,其中就包括了由第一批 F-16 飞行员之一的、绰号“口香糖”的潘特.麦卡杜中校。中校后来在回忆道:
  “当 F-16 在跑道尽头拉起时,飞机的姿态就像一条眼镜蛇或者其他什么动物在向你扑来。当然我们知道诺斯罗普已经使用了“眼镜蛇”称呼 YF-17 了。

当 F-16 在跑道尽头拉起时,飞机的姿态就像一条眼镜蛇或者其他什么动物在向你扑来
  当我们投票选择绰号时,“蝰蛇”得到了多数支持。而且我记得当时在“太空堡垒卡拉狄加”(Battlestar Galactica,稍后被用于 F-15 的非官方绰号)这部电视剧里也有一些被称作“殖民地蝰蛇”的飞船。
  但是无论如何,领导们还是不能接受“用一种毒蛇”来命名战斗机的举动。
  当然,“隼”也是一个好名字,尤其是在 F-15 被命名为“鹰”之后,感觉好像这两种飞机就像兄弟一样,都是“食肉鸟”。而且在 70 年代末期,GD 的确推出了一系列以“食肉鸟”为主题的广告片,其中就出现了 F-16。”

  此外 F-16 还有许多其他有趣的非正式绰号:
  “电子喷气机(Electric Jet)”,因为 F-16 是第一种投入量产的电传操纵飞机。
  “专扎草坪的飞镖(Lawn Dart)”,因为 F-16 服役过程中多次出现冲出跑道进而起落架折断而后一头扎进草坪里的窘态。
  “午夜隼(Midnight Falcon)”,被 GD 和洛马用于宣传 F-16C\D 型突出的全天候作战性能。
  “沙漠隼(Desert Falcon)”,被 GD 和洛马用于推销 F-16 Block60 型的营销用名称。
  “石榴姐(Sweet sixteen)”,彪悍的名字,无需解释。

专扎草坪的飞镖?
本帖最近评分记录
  • gytools 金币 +88 感谢分享,论坛有您更精彩! 2016-4-19 13:34
  • gytools +2 感谢分享,论坛有您更精彩! 2016-4-19 13:34

TOP

0
现代战机真的是一个非常复杂的系统性工程,不停的修改设计,测试在修改,试飞,再修改,,然后各种改款和后期升级,才会诞生一个完美的飞机

TOP

0
非常好的文章,值得收藏,多谢楼主分享,f16以卓越的性能,相对低廉的价格,装备了很多国家,原来中美蜜月期,老美还打算卖给咱们涡喷版的f16

TOP

0
二十世纪航空史上最伟大的战斗机之一,从最初的实验性轻型战斗机一直演进到现在的全天候战斗机和精确打击
本帖最近评分记录
  • gytools 金币 -5 复制回复,扣5金币。 2016-4-21 18:47

TOP

当前时区 GMT+8, 现在时间是 2025-3-15 19:34