“蝰蛇”的秘密——洛克希德F-16“战隼”战斗机

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　　CCV YF-16 在进气口下方增加了两片鸭翼，并修改了飞控系统，允许机翼后缘襟副翼与全动平尾联动。增加了燃油传送系统，可以把燃油从一个油箱转移到另一个油箱，以此来调整飞机的重心。

F-16/CCV 进气口下方的鸭翼最引人注目，日本的 F-2 原计划也安装类似的鸭翼

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　　1976 年 3 月16 日 YF-16/CCV 首飞，试飞员是大卫•J•西格彭。1976 年 6 月 24 日在进场时该机发动机出了故障，在迫降中严重受损。修复工作耗时 6 个月，1977 年春继续试飞。1977 年 6 月 31 日该机进行了最后一次试飞，共飞行了 87 架次，125 小时。

试飞中的 F-16/CCV

　　几年后的 F-16/AFTI 项目借鉴了 YF-16/CCV 的经验。

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F-16XL，超音速巡航
历史
　　1974 年，生产型 F-16A/B 全尺寸发展工作刚结束，GD 就着手 F-16 后继机的研制工作。其目的要搞一种既能满足空军增强对地攻击的要求，又要保持 F-16 原有的优异的空战能力，并在结构和设备上保持最大的通用性的派生型。经论证后通用动力提出改进重点是：在挂外部副油箱的情况下，增加有效载荷和航程；通过提高突防速度、减小雷达特征面积、增加携带空地武器时的机动性提高生存性；改善包括大迎角飞行条件下的操纵品质和乘座品质，以及改善可靠性和维修性。

希拉克（左）是 F-16XL 设计团队的主要负责人。F-16XL 的设计初衷是用来研究高超音速技术在军用飞机上运用的可行性，只是后来才参与美国空军提出的“增强型战术战斗机”项目招标

　　1980 年 2 月 GD 推出了“战隼”的一种新方案，从根本上改变了机翼设计，采用了原本用于超音速客机的机翼。该项目被称为超音速巡航和机动原型机（SCAMP），后改为 F-16XL。该机的机翼为曲线箭形，翼面积是标准型 F-16 的 2 倍（58.8 平方米）。

SCAMP 早期构型，注意矢量喷管

SCAMP 早期构型的风洞模型

SCAMP 后期构型，垂尾看起来是全动的

SCAMP 后期构型除了垂尾已经和 F-16XL 别无二致了

XL 构型的进化

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　　这项研究的旨在探索新型机翼的平面和曲面外形，在提供高效的超音速巡航效率时还能保证战斗机的跨音速和超音速转弯灵活性。

F-16XL 三面图

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结构和航电
　　该项目最初是制造商自筹资金进行，涉及改装两架 FSD F-16A。1980 年末 USAF 和 GD 就联合试验达成协议，空军提供第 3 架和第 5 架 FSD F-16 用于 F-16XL 原型机的改装。

第一架 F-16XL（75-0749，改装自第 5 架 FSD F-16A）

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　　F-16XL 通过在三个主机身组件间“插入”两个加长段，使机身加长了 142 厘米，总长度达 16.506 米。在后机身分离面插入的加长段长 66 厘米，前机身插入的加长段长 76 厘米。但是后加长段分离面并不是平面的，机翼下方加长段紧挨着主起落架舱安装，在机翼上方加长段仍是 66 厘米长，但安装位置向后延伸了 66 厘米，使整个加长段看起来像一个后倾的“Z”字。通过加长机身使尾部上翘 3 度，可避免起降时尾喷管擦地。

为了抑制气流的展向流动，XL 的机翼上表面增加了一对翼刀。下图是安装翼刀前后的气流对比图

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　　出于同样的原因，F-16XL 去掉了腹鳍。实际上 F-16XL 的稳定性高于 F-16，也无需安装腹鳍。此外去掉腹鳍机尾上翘 3 度后也提高了降落迎角，可降低进近速度。F-16XL 保留了两侧尾撑末端的开裂式减速板，垂尾根部增加了减速伞舱以缩短滑跑距离。最初只有双座型 F-16XL 安装了减速伞舱，单座型 F-16XL 后来在 NASA 服役时也加装了减速伞舱。

由于加长了机身，为了保证起降时不擦尾，F-16XL 去掉了腹鳍，并且尾部上翘 3 度

　　发动机进气道只随后加长段加长了 66 厘米，因为 76 厘米的前机身加长段只加长了机身，并没有加长进气口。

为了增加超音速性能，F-16XL 原计划要安装这种复杂的双斜坡进气口，最大速度可望提高到 2.2M

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　　F-16XL 采用了曲线箭形翼，广泛使用碳纤维复合材料来降低重量（上下表面蒙皮），减重 272 千克。机翼为多梁设计，机翼前缘的后掠角从 50 度~70 度变化，比标准型 F-16 的机翼重 1,179 千克。该机增加的内部容积（通过加长机身和加大机翼）使内油增加了 82%，并且增加的翼面积使 F-16XL 的硬点增加到了 27 个。虽然该机加长了机身，但“XL”并不是指“Xtra Length”的意思。

外形优美的曲线箭形翼

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　　“XL”这个名字与 F-16 的设计师哈里•希拉克有关。他是一个狂热的高尔夫爱好者，一天他和一位朋友在打高尔夫球，提到该为新的 SCAMP 计划取个编号。哈里希望这个编号能体现出新机比标准型 F-16 飞的更远更持久的特点，他低头看到自己的高尔夫球的商标是“Top Flite XL”，觉得不错，所以为 SCAMP 选择了“F-16XL”这个编号。
　　通过改进机翼外形，优化机翼曲面，最终设计的超音速升阻比比标准型 F-16 提高了 25%，亚音速升阻比提高了 11%。据试飞员报告，F-16XL 的操纵特性与标准型 F-16 大为不同，在低空高速时飞的更加平顺。该构型已经成熟到可以发展成一种具有大型机翼的，可以低阻挂载大量武器的战斗机。

与 F-16 相比，F-16XL 战斗轰炸机最大的差别在于其采用了变弯曲-箭形三角翼气动布局。机翼面积相比 F-16 增加了整整 120%；空重也比F-16增加了 1,300kg（这还是大量采用碳纤维复合材料减重后的结果）；因为要额外安装两个机身主要组件的关节部件，F-16XL 的机身长度比 F-16 长出 1.4m；因为机身拉长，为了防止起飞/降落时擦地，不得不取消腹鳍；另外主翼最外段有 3 度上反角。上述改进的结果是：相比 F-16，超音速条件下 F-16XL 的升阻比提高了 25%；亚音速条件下提高了 11%；其低空高速突防性能明显提高；载油系数增加了 82%；配备了 27 个武器外挂点，载弹量增加整整两倍；航程增加 40%

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　　第一架 F-16XL（75-0749，改装自第 5 架 FSD F-16A）是单座型，安装了 F100-PW-201 发动机。该机于 1982 年 7 月 3 日首飞，试飞员是詹姆斯•麦金尼。第二架 F-16XL 由在降落事故中受损（前起落架损坏）的第三架 FSD F-16A（75-0747）改装而来。在 1980 年的爱德华兹 AFB 基地开放日的表演中，F-16A（75-0747）起飞后前起落架就爆胎。飞行员决定在罗杰斯干胡床实施迫降，前起落架触地后就扎入干湖床被折断，导致进气口和机鼻雷达罩开始犁地。进气口吞入了成吨的沙土，雷达罩被扯掉，前设备舱被撕开。当该机被运抵沃斯堡进行 XL 的改装时，整个机鼻都不见了。GD 为该机安装了 F-16B 的双座座舱，换装 12,700 千克推力的 F110-GE-100 发动机。1982 年 10 月 29 日第二架 F-16XL 首飞，试飞员是亚历克斯•沃尔夫和吉姆•麦金尼。稍后单座机被称为 F-16XL-1，双座机被称为 F-16XL-2。

第一架 F-16XL（75-0749，改装自第 5 架 FSD F-16A）是单座型

F-16A（75-0747）被改装为双座的 F-16XL

F-16XL 双机与 F-16A 编队飞行