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奇人博伊德

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发表于 2015-3-25 21:24:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
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原作者:Armstrong

作者Harry Hillaker,F-16首席设计师
  那天,我坐在佛州狭长地带的埃格林空军基地的军官俱乐部里,正呷着餐后酒。我被三名飞行员的夸张动作吸引住了,他们正站在酒吧台前,还穿着飞行服。其中一个家伙身材高挑,一头深色卷发,嘴里还叼着雪茄。他说话大声,动作夸张,正在以战斗机飞行员的方式用手势来强调他说的话。我对邀请我来的东道主——一位负责发展规划的上校说:“显然那里有个家伙认为自己是世界上最红的战斗机飞行员。”
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博伊德退役时的军衔是上校,如果他的人际关系能再好一点,当上将军也不是不可能
  “他叫约翰·博伊德,可能的确是最红的战斗机飞行员之一。”东道主回答:“你应该见见他。”
  我其实不太想见他,因为我不喜欢说活大声爱现的人,可东道主坚持这样做。原来博伊德也不喜欢我,在知道我来自业界并从事F-111工作后,他向我发难了。
  “你把F-111叫做战斗机?”他问。
  “它的确是作为战斗轰炸机设计的”我反驳道,但并没有说服他。
  “你们这些业界的家伙这样说,你们的承包商却那样做。”他咆哮着。他以为我不懂战斗机的道道,此时的气氛堪称剑拔弩张,我们继续着“热烈”的讨论。在我们互相挖苦时,我们也开始慢慢了解对方,在道别时我们都表现出了善意。
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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:27:13 | 显示全部楼层
  没想到这次见面对我的工作产生了重大影响。几天后我回到办公室,接到博伊德助理打来的电话,他也知道有我这么一号人。博伊德觉得我在飞机概念设计上有一点点突出,想知道我是否有兴趣再次与他见面。其实他的直接目的是想让我帮他做学术研究,就是把他新发明的能量机动理论转换成飞机的相关和具体参数。
  我已被上次“热烈”的讨论钩起足够的好奇心,于是我就答应了,就此开始了与博伊德的漫长而富有成效的合作关系。在接下来的六年多时间里,我去华盛顿参加了许多博伊德和他的精英小团队召开的通宵会议。这个小团队因其严密的地下运作方式而在后来被称为“战斗机黑手党”。“黑手党”们分析了现代空战的各个方面,以及它们与飞机参数的关联性。就是在这个过程中,我们定义了轻型战斗机项目的设计理念,而该项目最终演变成了F-16战斗机。
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“战斗机黑手党”们在2013年的聚会,左起:Pierre Sprey、Tom Christie、Charles "Chuck" Myers。最核心的博伊德和希拉克已经仙逝

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:27:34 | 显示全部楼层
  博伊德是一位参加过朝鲜战争的战斗飞行员,他在内华达州沙漠的内利斯空军基地担任战术教官时,观察、分析、并总结了座机在空战中相对对手的能量状态。在内利斯的近五年时间里,他每天都要飞两到三次战斗机模拟对抗,驾驶的机型主要是F-100“超佩刀”。他发现自己能做一些机动占据优势,而对手也可以做另一些机动来获得优势。
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博伊德在朝鲜战争期间开的是F-86

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:27:50 | 显示全部楼层
  他还注意到当自己占据优势地位时,他的能量总是高于对手,而当他的能量低于对手时,同时也会失去优势。通过运用这些知识,他的空战技巧被磨练得炉火纯青,以至于人称“四十秒博伊德”。他还开了一个长期赌局,他能在四十秒或更短的时间打败敢于升空挑战的对手,结果他就没输过。所有人都震惊了,都对他令人难以置信的空战技术表示甘拜下风。
  博伊德并没有自满,他知道是自己在飞机性能优缺点以及能量方面的知识让他占据空战优势,进而击败对手,而不是那些飞行员真的技不如人。他有着想深入了解这一切的热情,以及对真理和认知不屈不挠的追求。他想搞清楚错综复杂的机动飞行背后的理论基础,到底是什么在限制一架飞机不按飞行员的意愿做机动?
  他还学习了热力学原理以获得更细致的理解,他想了解能量的状态,以及状态之间的转换和平衡。他知道,当飞机从稳定飞行状态转弯时,需要增加一定的推力才不掉速度或不掉高度,而出现上述任何一种状况就意味飞机在失去能量(增加的阻力超过了发动机可用推力)。从这些观察中,他得出了结论,空战卡位就是在解决能量习题,你需要在空战的任何时候,都根据现有情况进行正确的能量管理,然后才能取得胜利。
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战斗机的单位剩余功率(specific excess power,sep)=(推力-阻力)*速度/重量,在飞行包线里任何一点,sep较高的一方占优
  沿着这个思路,博伊德找到了把机动性相关参数量化成图表(SEP曲线图)的方法,而这种图表能成为发现并测量战斗机空战优势区域的衡量尺,也有潜力在新飞机设计中被用来建立其最大机动区域。该方法的基本理念基于“快速瞬变”,也就是在速度、高度和方向上的快速变化,这个“快”并不代表速度,而指的是时间。“快速瞬变”思路认为,想要赢得或获得优势,你就必须时刻处于对手的时间标尺之内(也就是说做得比对手更快)。博伊德称这个时间标尺为OODA环(OODA指观察-Observation、判断-Orientatjon、决策-Decisjon、行动-Action)。
  博伊德发现所有的敌对对抗行为都可分成四个基本要素:(1)观察和了解情况,(2)根据当前局势做出判断,(3)制定应对决策,(4)把决策付诸行动。获胜的关键是要掩盖你的意图,使对手无法预料你的行动,而你同时还要搞清对手的意图。也就是说,你要设法比对方更快完成OODA环,进而干扰、延长、打断敌方的OODA环,造成敌方的迷惑、误判、丧失作战意志,最终取得胜利。
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著名的OODA环

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:28:16 | 显示全部楼层
  以战斗机空战来看,你不能让对手利用机动优势来对付你,同时要把自己的强项转变优势,迫使他做出错误举动,从而轻易击败他。其中时间是主参数,能以更短时间完成OODA环的飞行员就能占据上风,因为对手面对已经被快速改变的态势要重新作出决策,然后就步步落入下风。简单来说,以不可预知的节奏和模式行动就能让你抢先干掉对方。
  这种战法有利于:与对手相比在能量得失方面占优,却在转弯上处于劣势的战斗机;在所有方面都能建立并控制住优势的战斗机;以及具有快速瞬时机动能力的战斗机。F-16“战隼”就是最后一种,而且还具备态势感知上的优势。
  博伊德的理论并受到空军的太多欢迎。许多人接受不了他关于速度不如敏捷性的假设以及对空军在某些方面上的批评。他直爽的性格导致他在发生争议时往往很不客气,这也进一步让他不受待见。
  人们要么把博伊德视为天才,要么把他当做疯子。博伊德却把这种形象调侃为一个战术优势,他在争论中总是设法获得优势并牢牢抓在手心里。对博伊德来说,交谈往往就像一场身体接触运动,他大声说话,鼻子顶鼻子地瞪着对方,强调重点时还会配合语言节奏用食指戳向对方胸膛:“你听到我在说什么了吗?”或“你明白了我的意思吗?”
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壮年时的博伊德非常咄咄逼人

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:28:31 | 显示全部楼层
  而有时候他又会以认真谨慎的措辞用很有分寸的语气谈话,还不时停顿一下给对方留出消化的时间。但当他的声音逐渐变轻柔,到几乎听不见时你就要当心了,这是他抓到你语言中的矛盾或错误之处了。如果你还试图找借口掩饰,那么就将会面对他的爆发:“哈,哈!”然后是“你在胡扯!”或“难为情的滋味怎么样?”。在这种场合下他经常被人叫做“成吉思汗约翰”,这也是他继”四十秒博伊德“后获得的另一个绰号。由于他的斯巴达生活方式,他还被人叫做“贫民窟上校”。
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博伊德说活时喜欢辅以夸张的手势

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:28:49 | 显示全部楼层
  博伊德的能量机动或能量管理理论强调了善加利用飞机的不同能量状态,该理论终于在1965年4月的一天里在北越上空首次显示威力。当天,北越米格-17拦截了轰炸清化大桥的一个F-105“雷公”战斗轰炸机4机编队,两架F-105被当场击落,第三架在逃跑中被击中冒烟,第四架的飞行员是一名指挥官,他在掩护受伤F-105逃离时发现自己也被一架格-17咬住六点。他竭尽全力都无法摆脱敌机,在情况变得越来越绝望时,他回忆起一种曾被他认为是完全荒谬的战术。一天,一位来自内利斯战斗机武器中心的上尉来到他们中队讲解F-105对抗米格的最佳空战机动,其中一个防御机动就是让F-105快速滚转。
  “太荒谬了”当时这位飞行员哼了一声:“任何白痴都知道F-105在机动上是一头猪。”米格-17仍然紧紧咬着他的尾巴,F-105飞行员继续创造一个奇迹。于是他开始快速滚转起来,这个机动导致他的飞机快速减速,以至于米格-17一下子就冲到了前面,事情正如那位上尉说的那样在发生。美军飞行员发现自己居然已经在米格六点上了,他对出现这样的结果感到十分惊讶,急忙抓住战机用20毫米机炮击落米格。当然,那位内利斯空军基地来的“白痴”上尉就是约翰·博伊德。
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1967年越战,一架F-105D用机炮击落了这架米格-17
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知道扬长避短,笨重的F-105也能击落灵巧的米格-17

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:29:17 | 显示全部楼层
  博伊德继续完善自己的理论,并见证该理论在一定程度上帮助提升了F-15的性能。博伊德的理论从此在一定程度上获得了认可,美国空军随后授予通用动力和诺斯罗普公司各一份小规模合同,用以进行“能量机动性的权衡分析研究”。
  在研究结束时,每个承包商必须向俄亥俄州代顿的赖特-帕特森空军基地的美国空军官员做各自的成果汇报。我作为通用动力的该项研究项目负责人主持了汇报,我的汇报获得了表扬,因为我在回答“那位少校”持续不断的刨根问底的刁钻的问题上面表现不错。但别人不知道的是“那位少校”就是约翰·博伊德,而且我们前一晚还做了精心策划,一起设计了强调能量机动理论重点要点的问题和答案,博伊德也乐意被我这样“利用”。
  这次研究表明,制造出机动性和作战半径都是F-4D“鬼怪”两倍,而重量只有7700千克的战斗机是可能的。这项研究引发了空军足够的兴趣和重视,被当时的国防部副部长戴维·帕卡德列入一项“验证原型机”竞争项目中,于是后来创造了历史的F-16战斗机开始了它的传奇。
  博伊德的理论现在已成为衡量现代战斗机机动性能的标尺。他亲手埋下的轻型战斗机种子,经过精心浇灌后终于在1972年迎来了收获。能量机动理论在定义轻型战斗机性能指标和制定招标书中发挥了重要作用,这次招标直接导致了YF-16和YF-17的技术演示样机的诞生。博伊德影响了一些一流战斗机——F-15、F-16和F/A-18的设计。
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正在组装中的YF-16原型机
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博伊德能量机动理论催生出的YF-16和YF-17技术演示样机最后都非常成功

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:29:37 | 显示全部楼层
  博伊德从空军退伍后,把他的理论提升到了能涵盖所有作战的高度,而不再仅仅局限于空战。他完善并扩展了他的快速反应和机动战理论,并纳入他时长4小时的“冲突模式”演讲中。这是一场面向陆军和海军陆战队军官的演讲,主题是如何把博伊德的理论应用于地面战。他演讲的简报材料非常受欢迎,需求量很大,但篇幅过大,所以有人要他出个概述或精简版。博伊德的态度正如他一贯坚持的那样非常强硬,除非你听过全场演讲,否则他不会给你简报材料。在“沙漠风暴”行动中,许多战术行动就应用了博伊德的理论。
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本文作者哈利·希拉克,参与过B-36、B-58、F-111的设计,是F-16战斗机的总设计师

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 楼主| 发表于 2015-3-25 21:29:52 | 显示全部楼层
  在我和他佛州见面的多年后,F-16成就了约翰·博伊德的骄傲,并继续纪念着他的荣誉。1997年3月9日博伊德因癌症在佛罗里达州去世,享年70岁,3月20日他以最隆重的军礼被安葬在阿灵顿国家公墓。约翰在世界上留下了自己的印记,他一心想做的事极大利于美国空军——他的空军。他改变了空战和战斗机设计的面貌,如果没有他的顽强努力,也就没有F-16的诞生,他和全球的F-16战斗机永存。
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F-16成就了约翰·博伊德的骄傲,并继续纪念着他的荣誉
  哈利·希拉克是F-16的总设计师,于2009年2月8日去世。

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