钻石不久远，YF-23落败记

万磁王

作者：Armstrong  
来自空军之翼

　　传奇性的钻石（菱形）翼YF-23“黑寡妇”战斗机在持续近十年之久的竞争中，是如何输给YF-22的？
　　YF-23的故事始于上世纪80年代初，当时正值冷战妄想症的高峰时期。在欧洲，北约军队的数量只有华约的四分之一，面对米格-29和苏-27可能会超越F-15“鹰”式战斗机的恐惧，五角大楼开始寻求解决方案。
　　美国空军开始着手收集苏制战斗机的信息和数据，以便制造可以克服这一威胁的新战斗机。尽管一开始对“支点”和“侧卫”战斗机感到担忧，但研究表明真正挑战来自远程防空雷达和地空导弹。随后五角大楼制定出下一代战斗机所要具备的基本特性：必须比苏联战斗机更具机动性，无需加力就能音速巡航（当然仍保留加力能力），结合低可观测（LO）技术使其能够不受监视地飞行（现在称为隐身），该机必须可靠并能在不利条件下维护，它必须具有足够生存能力以保护飞行员并提高其信心。总之，这将是一种远超之前任何设计的战斗机。该项目成本曾经一度达到每天一百万美元以上，由美国政府和航空工业界共同承担。

诺斯罗普的早期ATF研究

　　1983年，有7家公司对方案征求书做出了回应，提交了各自的设计方案，最后五角大楼只选择了两家。1986年，洛克希德和诺斯罗普获得了各制造两架原型机的合同，这两种飞机将相互竞争以获得庞大的20亿美元的国防合同，先进战术战斗机（ATF）项目的激烈竞争正式拉开序幕。
　　由于项目规模太大，两家公司都无法独自完成这项任务，所以洛克希德与波音和通用动力公司联手，而诺斯罗普召集了老朋友麦克唐纳·道格拉斯公司，两家公司此前曾在F/A-18“大黄蜂”舰载战斗机项目上合作过。
　　当诺斯罗普ATF研发开发团队首次组建时，公司首席执行官托马斯·琼斯给这些工程师和科学家的指示很简单：“伙计们，大胆创新吧。”
　　五角大楼将ATF列为最高机密，该黑计划的保密代号为“高级天空”（Senior Sky）。
　　德尔·雅各布斯被任命为诺斯罗普ATF项目设计阶段经理，最初他的团队只有四个人，很快迅速增加。
　　他们开始了为期四年的探索，在此期间团队与YF-23项目生活和呼吸在了一起，他们通常每周工作7天，每天工作14个小时，他们称为这是诺斯罗普的大卫与洛克希德的歌利亚之间的战斗。
　　不断扩大的团队被隔离在诺斯罗普公司的一栋大型隐秘大楼中，该建筑没有标牌或窗户。ATF项目的工作人员必须将车子停在远离大楼的地方，以避免突然增加的停车数量引发苏联间谍卫星警觉。

万磁王

双重麻烦
　　诺斯罗普两边下注，着手制造两架YF-23原型机，其中PAV-1安装普惠发动机，而PAV-2则安装通用电气发动机。

YF-23三面图

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　　超音速巡航要求非常重要，在延长超音速飞行时间的同时保持良好燃油消耗率，这对于飞机设计师来说无疑是个重大挑战。
　　五角大楼又提出了另一个难题，希望ATF能够降落在610米长的跑道上。这就意味着发动机需要集成笨重的反推装置，同时还要保持轻巧流线。设计团队为此不得不向五角大楼办公室的官员们解释了材料和工程技术上的限制，随意在1987年，ATF的降落滑跑距离要求被延长到915米，不再需要反推，这意味着发动机舱可以做得更小。当然YF-23的发动机舱并未重新设计。

F-23A生产型（红线）和YF-23的线图对比，可以看到发动机舱明显缩小

万磁王

　　通用电气和普惠分别为ATF研制了YF120和YF119涡扇发动机，使这种双发战斗机在海平面能产生31.75吨推力。在最大速度时这些发动机能发出40000马力功率，相当于现在的62辆保时捷911  Turbo！
　　即使没有加力燃烧室，这些发动机也产生了高达上千摄氏度的排气温度，对于红外制导导弹来说就像巨大的霓虹灯靶心。

普惠YF119（YF-22）

GE YF120（YF-23）

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　　为了掩盖这种高度可见的热信号，诺斯罗普工程师在YF-23的后机身设置了喷气沟槽，并在沟槽中衬上了带冷却系统的散热砖以降低喷气温度，类似于航天飞机耐热转。当然这意味着该机与竞争对手YF-22不同，没有推力矢量功能。诺斯罗普认为ATF的红外隐身比推力矢量更重要。

YF-23的尾喷管

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　　诺斯罗普还选择了低阻机翼设计，使YF-23在高速巡航和燃油经济性上受益，只是损害了机动性，这种菱形机翼还赋予了YF-23的标志性轮廓。

YF-23的菱形机翼

万磁王

　　YF-23的航空电子系统需要更多创新，当时高速计算机的体积需要占据整个房间，而YF-23本质上就是一台飞行超级计算机。该机的机载计算机控制着雷达、导航、性能数据和作战态势感知系统，以及综合电传飞控系统。
　　机载计算机的核心处理器比充满整个房间的IBM大型机更架先进，每秒可运行数十亿次计算。
　　和任何飞机工程项目一样，集成是真正的挑战。虽然启动设计和隐身能力在很大程度上决定了YF-23的大小和外形，但还必须把发动机、飞行员、起落架、油箱和武器系统都塞入机身内部才行。
　　为了实现这点，工程师们开始建造一架铁鸟台。铁鸟台是一种地面试验设备，可在一个与机身大致类似的区域中再现部件的安装和协调方式。同时光滑的碳纤维复合材料机身和机翼也在正在精心制造中。

YF-23的碳纤维复合材料机身和机翼

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　　在高峰时期，有30个州的60个供应商和10000人为这个“黑项目”工作。
　　到80年代末，诺斯罗普的YF-23已经成型，现在到了测试的时候了。
　　该公司在计算机中一种YF-23和米格机进行了数百次仿真对抗，根据团队的说法ATF始终是赢家。
　　但模拟器测试进展并不顺利：试飞员保罗·梅斯在第一次YF-23模拟器试飞中就坠毁了，他解释说当时该机“无法飞行”。
　　随着YF-23设计的完善，梅斯还将在模拟器测试中继续坠毁75次。

试飞员保罗·梅斯，他是唯一飞过YF-23和F-22的飞行员

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　　至此，项目成本不断攀升，诺斯罗普每天消耗超过100万美元资金。
　　最后在完成了20000小时的地面测试后，这架飞机仍无法出现在白天。
　　YF-23全尺寸模型正在一个秘密沙漠地点进行雷达测试，但仅在夜间进行。白天，这个YF-23模型被严严实实地藏好以躲避爱管闲事的苏联卫星，晚上盖子被推开了，被架在支柱上的模型开始接受高频雷达扫描以评估其雷达截面积（RCS）。

YF-23的RCS测试模型

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　　在评估第一批测试结果时，一位分析师注意到YF-23模型的平面轮廓看上去就像是蜘蛛。
　　鉴于诺斯罗普史上最具传奇色彩的飞机之一是二战时期的P-61“黑寡妇”夜间战斗机，所以第一架原型机PAV-1被称为“黑寡妇II”。
　　在对原型机进行最后微调后，终于可以开始喷漆了。
　　“黑寡妇II”被涂成深灰色，PAV-2被喷上了浅灰色涂装，获得“灰色幽灵”称呼。

“黑寡妇II”和“灰色幽灵”