轻战传奇：美国空军轻型战斗机竞标的故事

万磁王

作者：埃里克•西蒙森（Erik Simonsen）
原文发表在2017年2月份出版的美国《空军》杂志（AIR FORCE Magazine）
翻译：李昭辉   
来自空翼

　　译者注：本文原文发表在2017年2月份出版的美国《空军》杂志（AIR FORCE  Magazine）上，原作者是埃里克•西蒙森（Erik Simonsen）。埃里克•西蒙森是一位自由职业摄影师和作家。原文所配图片有改动。
　　“这是通用动力公司的YF-16和诺斯罗普公司的YF-17之间的对决。”

照片显示的是1972年12月YF-16和YF-17这两架轻型战斗机在加利福尼亚州爱德华兹空军基地（Edwards  AFB）上空附近携带AIM-9“响尾蛇”空空导弹试飞时的场景

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　　在20世纪70年代初期，当美国空军的F-15战斗机和美国海军的F-14战斗机还处在研发阶段时，这两款飞机的性能──特别是它们的速度和雷达探测距离──可谓是前所未有，当然了，同样前所未有的还有它们的单价。美国国会对把这样昂贵的两款战争机器作为海空军两大军种的主力战斗机的想法感到震惊，并指示美国空军寻求更便宜的飞机以补充F-15，不久又指示美国海军也这样做以补充F-14。
　　以这个挑战为发端，最终导致了人类历史上最成功的两个轻型战斗机项目的诞生，截止到今天，这两款轻型战斗机中的每一款都已经服役了将近四十年之久，它们就是F-16战斗机和F/A-18战斗/攻击机。如果把这两款飞机已经生产的机体的数目加起来的话，那么总数已经超过了6000架！

诺思罗普公司展出的一架YF-17“眼镜蛇”的原型机，该机最终将发展成为美国海军的F/A-18“大黄蜂”战斗/攻击机

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　　1972年1月，设在俄亥俄州赖特-帕特森空军基地（Wright-Patterson AFB）的美国空军原型机项目办公室（Prototype  Program Office）公布了“轻量级战斗机”（Lightweight  Fighter，缩写为LWF）计划。项目对招标者提出的要求是需要一款具备高机动性的战斗机，同时强调重点是降低重量和成本。此举实际上是作为一项技术探索：LWF计划并没有承诺实际进行生产，但为了在成本控制方面增加一些“现实主义”，美国空军设定了一个每架飞机的离厂价格（flyaway  price）不高于300万美元的目标（按照1972年的美元币值计算）。美国空军对这一目标的设定是基于“名义上让一条生产线运行需要生产300架飞机，生产速率每年100架”这样的设想而作出的。整个这一切是对美国国会所坚持的“先飞再买”（fly-before-buy）的采购方式而做出的回应。

通用动力公司的YF-16原型机，这款设计最终将成为美国空军的F-16“战隼”式战斗机

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　　合同的承包商在提供设计方案方面被赋予了相当大的自由度──要知道，当时尚处在五角大楼以过于详细（译者注：原文用的词是“overspecifying”，其另一层意思就是“令人找不着重点”）的手段解决问题而闻名的时代。与以往的竞标飞行不同，从每家竞标公司设计的飞机首飞开始，他们都将进行一次独立的、为期一年的测试计划。
　　五家主要的承包商参与到了LWF项目的竞逐当中。这五家公司分别是：波音公司、通用动力公司、凌-特姆科-沃特公司（LTV）、洛克希德公司和诺斯罗普公司。
　　1972年4月，美国空军最终选中了两家获胜者：通用动力公司和诺斯罗普公司。这两家公司将根据各自的设计分别制造两架原型机，其编号分别是YF-16和YF-17。
　　这两家公司都充分利用了赋予它们进行创新的自由，研发了两种别具一格的、非常规的方案。通用动力公司提出了一款融合了单发动机和气泡状座舱盖的机身设计，这为飞行员提供了无与伦比的视野；诺斯罗普公司的设计是一个双发、双垂尾的方案，机身上带有较大的边条翼，这种构型不由得让人联想起一条颈部因肋骨扩张而膨大的眼镜蛇，因此这款设计的绰号就叫“眼镜蛇”（Cobra）。

F-16气动外形的演变

F-18气动外形的演变

　　1974年4月，出于降低复杂的多任务战斗机不断增加的成本的考虑，国防部长詹姆斯•R•施莱辛格（James R.  Schlesinger）下令各军种探寻一款低成本的空战战斗机。他说，所谓的“空战战斗机”（Air Combat  Fighter，缩写为ACF）将有可能衍生自LWF计划中得到成功发展的某一款原型机。LWF/ACF项目的结果也将符合国防部针对空军和海军开展的“高低战斗机搭配”的新战略。

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一款传奇机型
虽然F-16这款战斗机已经通过许多方法进行了升级和发展，但其基本设计仍然是一个经典和传奇。它融合了诸多先前技术，这些技术从来没有在之前服役的战斗机身上运用过。为了确保项目成功，YF-16的设计团队根据哈里•J•希拉克（Harry  J.  Hillaker，他当时是该项目的副总工程师）的天才建议而动用了一款“秘密武器”──希拉克是著名的“战斗机黑手党”航空专家组的成员，后来他被人们称为“F-16之父”。

被誉为“F-16之父”的哈里•J•希拉克，照片显示的是希拉克1941年在联合飞机公司担任绘图员时的场景

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　　希拉克的职业生涯始于1941年，当时他在联合飞机公司（Consolidated  Aircraft  Corp，即后来的康维尔公司）任职，参加了B-36“和平缔造者”（Peacemaker）轰炸机的概念设计。他还影响了超音速轰炸机B-58“盗贼”（Hustler）和可变后掠翼战斗轰炸机F-111“土豚”（Aardvark）的设计。
　　YF-16是一款全新的设计，它采用了翼身融合构型和变弯度自适应机翼，前机身的边条翼可提供额外的升力。YF-16的设计翼展为32英尺又10英寸（约10.01米），机身长49英尺又6英寸（约15.09米），它将使用F-15战斗机使用的普拉特•惠特尼F100发动机推动。该机采用了线传飞行操纵控制系统，这将为飞机提供优异的飞行品质；飞机还采用了简化的电子设备，并取消了较重的液压部件。线传飞行操纵控制系统可以进一步增加静不稳定飞机的敏捷性。YF-16采用了侧杆操纵和一台平视显示器，平显可以通过提供飞行信息而让飞行员不必向下看驾驶舱内的仪表，甚至可以让飞行员一直用眼睛盯着目标而不必移开。飞行员的座椅采用倾斜30度的方式安置，以帮助飞行员抵抗高G数；巨大的气泡状座舱盖则为飞行员提供了近乎360度的全向视野。虽然在其他机型上也进行过零星的探索，但作为上述创新举措的集大成者，YF-16拥有了前所未有的敏捷性和态势感知能力。YF-16符合LWF项目提出的要求，全重14023磅（约6361千克），装备有两枚AIM-9“响尾蛇”空对空导弹。

YF-16“首飞”时的场景

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　　1973年12月13日，首架YF-16在通用动力公司位于德克萨斯州沃思堡（Fort  Worth）的工厂中正式下线。它那独特的、充满未来感的外形通过丰富多彩的红、白、蓝三色涂装而显得格外引人注目。媒体对这架飞机进行了广泛的报道，促进了人们对这架新的轻量级战斗机的强烈兴趣。

YF-16座舱中的厄斯特赖歇尔

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　　这架飞机急切地渴望飞行，1974年1月20日，发生了计划外的第一次飞行：当时，通用动力公司的试飞员菲尔•F•厄斯特赖歇尔（Phil F.  Oestricher）正驾驶着YF-16在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地进行高速地面滑跑测试，当这架YF-16突然飞离跑道时，右侧的水平尾翼还刮到了跑道的表面。在迅速对此做出反应后，厄斯特赖歇尔增大了推力并继续起飞，而不是中止滑跑。这次意外的飞行持续了约6分钟，YF-16在没有发生事故的情况下着陆了。YF-16专门在当年的2月2日进行了正式的首飞。厄斯特赖歇尔进行了一场完美的为期90分钟的飞行，期间反复收放了起落架，飞机爬升到了30000英尺（9144米）的高空，空速345英里/小时（约555千米/小时）。侧操纵杆在飞机的三轴机动中表现良好，而且在15000英尺（4572米）的高度上进行转弯机动时的过载被限制在了3个G以内。在同一高度上还测试了飞机的低速操纵特性（在起落架放下的情况下）。

两架F-16和两架F-106编队飞行。F-16被美国空军选中以替换老旧的F-106截击机和F-4多用途战斗机

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　　在任务简报中，厄斯特赖歇尔说这款喷气机响应非常迅速，而且加速到计划的最大速度时“非常迅速地就完成了”。他赞扬了YF-16由单片式一体成形座舱罩提供的“卓越的视野”，他说YF-16的座舱罩会“打动所有的战斗机飞行员”。
　　在通用动力公司的飞行员完成了YF-16的初步试飞之后，美国空军的飞行员们开始了他们的评估。最终，由试飞员组成的小组将在相互竞争的YF-16和YF-17之间来回奔波。他们关于飞机技术和性能优点的详细报告将推动美国空军决定谁将是最终获胜的承包商。

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

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　　1974年11月，大约是在竞标结束前1个月的时候，两架YF-16原型机已经累计飞行了376小时，其中包括12小时的超音速飞行──最高速度达到了2马赫。这款喷气机的升限刚好超过60000英尺（18288米）。在爱德华兹靶场（Edwards  Range）开展的M61“火神”航炮射击拖曳靶标及扫射试验总共消耗了超过12500发20毫米口径的炮弹。对AIM-9“响尾蛇”导弹和Mk  84炸弹的实弹投掷测试也进行了，空对空战术和空战机动则在与当时现役的战斗机（如F-4E“鬼怪Ⅱ”）之间展开。

美国空军的F-16战机飞行员正准备在起飞线上起飞，照片摄于吉布提的勒莫尼耶军营（Camp  Lemonnier），时间是2016年的11月份。F-16战斗机已经服役了将近40年之久