败在闪电的新世纪海盗——波音X-32

万磁王

作者：晔晖
来自空翼

　　公元2000年9月18日，竞标联合打击战斗机项目（Joint Strike  Fighter）的波音X-32A战斗机首飞，比起其对手X-35的首飞早了一个多月，后续的试飞进度更是遥遥领先X-35A整整五个月，试飞中的X-32也展现出不错的机动性，此时的X-32一片情势大好，斩将夺旗成为JSF的胜利者似乎只是时间上的问题……

一眨眼，X-32A首飞已经快要17年了

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JSF项目缘起：多项目的综合版
　　1980年代洛克希德秘密研发的F-117A夜鹰式隐身战斗机在1983年进入美国空军服役后，为了保持对苏联的空中优势，美国在1984年正式启动了ATF项目（Advanced  Tactical Fighter，先进战术战斗机），该机将做为F-15的后继机，并具有隐身、短场起降、超音速巡航等能力，而海军则在1986年正式推动ATA项目（Advanced  Tactical Aircraft，先进战术飞机），研发一款具备隐身能力的攻击机，用以取代老旧的A-6，ATA项目推动后两年，公元1988年，在国防部要求下海军和空军达成协议，海军将采用ATF项目的胜出者所研改的舰载型做为接替F-14的下一代战斗机，即为NATF项目（Navy  Advanced Tactical Fighter，海军先进战术战斗机），做为交换，空军将采用ATA项目的胜出者做为F-111的后继机。

洛克希德NATF想象图

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　　除了美国海军、空军大动作研发下一代战斗机外，美国第四大军种海军陆战队同样急于开发AV-8B鹞（Harrier）的后继机，并找上同样有STOVL机（Short  take-off and Land Vertical，短场起飞与垂直降落机）需求的英国皇家海军共同开发，毫不例外的，这个代号为ASTOVL（Advanced  Short take-off and Land Vertical，先进短场起飞/垂直降落机）的项目同样运用了隐身技术。

麦道公司的ASTOVL战斗机方案采用了气体推动升力风扇设计

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　　然而世事多变，1990年苏联垮台、冷战结束，随之而来的国防预算大量删减，使得当ATF项目在1991年4月由洛克希德所领导团队（ATF项目的洛克希德团队除了洛克希德外，尚有通用动力、诺斯洛普、波音、麦道等数个航空大厂）所设计的YF-22顺利夺下ATF项目时，ATA在同年1月7日就遭到国防部长切尼强制取消，失去ATA项目的美国海军随后启动了代号A-X的隐身攻击机开发案，以弥补ATA项目的空缺。
　　但海军的麻烦不只一个，ATA项目取消后没多久，迫于预算压力，美国海军主动放弃了NATF项目，并把NATF项目中的制空需求并入A-X项目当中，成为A/F-X项目。

洛克希德-波音A/F-X概念图

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　　和海军相比之下，空军的处境可说好上许多，但也面临了F-22太过昂贵，预定产量不如预期的情况，同时也需要一款更低阶的隐身战斗机去取代F-16，辅助F-22，遂在1991年开始MRF（Multi-Role  Fighter，多用途战斗机）项目，开发一款低端的辅助战斗机。
　　1993年9月，因应民主党执政后的预算删减，新任副国防部长威廉．佩里（William James  Perry）在五角大厦审查过现有各项战斗机研发项目的轻重缓急后展开一场”大屠杀”，将海军的A/F-X项目和空军的MRF项目一同删除。
　　威廉．佩里认为，冷战过去的现在，美国国防部不该像过去一样，各军种采用各自的战斗机，而应当如麦克纳马拉当任国防部长时期的F-4一样，单一机种，多军种通用。
　　于是乎，被取消的A/F-X项目及MRF项目合并为JAST项目（Joint Advanced Strike  Technology，联合先进打击技术），试图开发一款多军种共同战斗机。
　　然而，国防部早在JAST项目立项前的数个月前，便以这位新科国防部副部长的理念推动另一个共同战斗机项目：CALF项目（Common Affordable  Lightweight  Fighter，低成本通用轻战斗机），试图研发一架轻型的隐身战斗机，该机的机体同时具有传统起降与STOVL功能，装有升力风扇的STOVL型机只要把升力零件拆除，改装上油箱便可改为一架传统起降的轻型战斗机，并拥有远比F-16更佳的续航力，这样的战斗机倘若能出世，无疑地能够达到威廉．佩里所设想的通用战斗机理念。

洛克希德在CALF项目项目中设想的常规起降型和安装升级风扇的STOVL型，常规型的升力风扇位置安装一个油箱

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　　CALF项目的合约首先交付于洛克希德与麦道两家公司，两间公司必须在一架战斗机的架构下衍生出传统起降型与垂直起降型，胜出者将获得X-32的编号。
　　JAST项目的理念和CALF项目几乎重迭，纵然国防部宣称两者是互补两个项目，JAST专注于航电、武装、传感器等方面，而CALF则是负责机体与发动机的开发，但看在国防工业的许多人眼里，和CALF重迭如此之多的JAST绝对会成为一个无意义消耗资源，却未考虑到操作需求的方案，也就是所谓的”工程沙箱”。
　　这样的质疑声浪并没有持续多久，美国国防部在1994年年底先后将CALF项目与ASTOVL项目并入JAST成为一个庞大的开发项目。JAST项目与CALF项目合并后虽免于工程沙箱的质疑，但其多军种共享战斗机的理念不免令人想起1960年代在相同理念下开发的F-111，该项目最后以悲剧收场，而现在的JAST是否能避免重蹈覆辙，也令不少军工界人士产生质疑。
　　在并吞CALF与ASTOVL两大项目后，JAST项目的技术需求也更为明确，在最为基础的飞机设计方面，JAST的竞标方案必须是单座单发动机的战斗机，并且同时衍生出海军的舰载版本、空军陆基战斗机及海军陆战队的STOVL版本三种次型，即便三种次型号所要求的目标大相径庭，仍得具有相当程度的共通性，以降低生产成本。

洛克希德JSF的三种型号的通用性概念

　　下一代战斗机必须采用单发动机的这个决定对于在航舰上操作战斗机的海航未必是个好的决定，就轻型战斗机而言，单发动机设计可以有效的降低结构冗重，因此空军是倾向采纳单发设计的，但在海上操作的海航所考虑到的则是安全性，倘若发动机熄火，只要另一颗发动机完好，双发战斗机尚能仰赖另一颗发动机返回航舰，但单发动机就只能认命的弹射。
　　然则，国防部所提出的报告显示，许多发生在双发战斗机的发动机故障意外时常会危及另一颗发动机，空战时若另一具发动机受损，其破片有很高的可能性会损害到另一具发动机，致使另一具发动机也故障，甚至爆炸，这份报告的出现使得海军尽管不满单发动机的设计，也只得同意了这一点。
　　JAST项目一共分成三个阶段，分别是概念验证、概念验证及工程制造与发展阶段，在1994年12月22日正式与美国当时的四大航空大厂签订合约，分别是麦克唐纳．道格拉斯（下称麦道）、诺斯洛普．格鲁曼（下称诺格）、洛克希德、波音四家公司，其余还有包含数家航电系统的公司，如西屋、休斯、洛克威尔等，这份合约的签订宣告JAST项目正式进入第一阶段：概念验证。
　　在负责机体研发的四家公司当中，诺格与麦道联合英国航天公司（BAE）组成一个研发团队，该团队可说是JAST项目中最有优势的一方，麦道曾生产过BAE授权生产的鹞式战斗机，有着悠久的舰载机开发传统，同时也正进行着无尾翼战斗机的研究，诺格则曾提出过至今仍被认为隐身强于F-22的YF-23，其并购的格鲁曼同样具有丰富的舰载机研发经验，BAE更是STOVL领域的个中翘楚。
　　面对如此强悍的对手，波音和洛克希德立刻动起合作的念头，但似乎是天注定一般，波音与洛克希德都不愿放弃自己的设计，最后两者的合作案丝毫不令人意外的付诸东流，两大巨头各自以自身的设计去发展出竞标JAST项目的构型。

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JAST第一阶段：概念验证阶段
　　早在1991年由洛克希德领导的YF-22团队取得ATF项目订单后，身为胜利者之一的波音便将眼光投向了美军的未来战斗机开发，有鉴于冷战结束后各军种预算紧缩，空军的ATF项目虽未如海军的ATA项目及NATF项目遭到取消，但开发F-16后继机的MRF项目却极有可能步上ATA项目后尘，而海军的A/F-X或海军陆战队的ASTOVL也有同样的危险性，换言之，目前所有战斗机开发项目都受到了预算紧缩的威胁。
　　未来美军的战斗机开发项目极有可能汇整为一个，目前正在开发中的ASTOVL项目所研发出的多功能战斗机目标虽然只是取代AV-8，但若能压低成本，也有相当大的可能性获得其它军种采用，成为继F-86/FJ-2和F-4后的第三款多军种通用战斗机（事实上早在F-4之前，美国海军及美国空军便曾在FJ系列与军刀系列上有过通用战斗机的情况，但较少为人提起）。
　　鉴于成本问题，波音认为这款将用于取代AV-8的战斗机大小、空重将和F-16接近，并具有STOVL能力。
　　除此之外，波音还认为未来空战决胜的关键将不再是单机性能，而是整个数据链建构起的网络作战，战斗机将和备有数据链的僚机、预警机、甚至是无人机之间保持着不断联系，此一网络中心战的理念将可以使下一代战斗机的雷达等传感器进一步缩小，以进一步降低成本。
　　1993年波音释出其正在研发的下一代战斗机——-AVX-70构型部分数据，释出的数据将完美的切合波音对于未来战斗机发展的推估，轻巧的机身结构搭配上厚实的高置三角翼主翼以容纳多达8165千克的燃油增长滞空时间，而具有翼前缘后掠55度的主翼令其在跨音速时能有效降低阻力，翼端则有向下的小翼。

波音AVX-70模型

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　　AVX-70将采F119的衍生型发动机做为动力来源，STOVL构型则采用了和鹞相同的中置发动机设计，战斗机尾部设有一较短的折流板式二维矢量喷管。
　　虽然此一设计和ASTOVL项目研究出的最佳STOVL设计——-升力风扇不同，但对追求轻便结构、降低成本的波音而言，中置发动机在通用战斗机方面或许会使得传统起降构型受到局限，但能压低结构重量，达到设计需求。然则，该构型采用此种设计搭配颔式进气道，令AVX-70埋下饱受热废气吸入问题之苦的隐患。在弹舱方面，AVX-70将弹舱设置在机体两侧，以降低外挂武器时所增加的RCS。
　　1994年春天，波音在自力研究ASTOVL战斗机构型数年后终于获得DARPA的合约，两方将各负担百分之五十的成本，在成本问题获得减轻后，波音加快了战斗机开发的脚步。
　　渡过独自开发寒冬的波音在1994年年底JAST项目先后并吞CALF、ASTOVL两大项目后迎来属于他们的春天，纵然有着麦道、BAE、诺斯洛普组成的梦幻团队，以及率领YF-22开发团队取得ATF项目订单的洛克希德两大强敌，但至少波音已经取得了JAST项目的概念验证阶段参赛资格，而该公司也对自家提出的构型有相当的信心。
　　此时波音以AVX-70为基础持续发展，在1994年时提出数种衍生构型，如增设鸭翼搭配后掠翼的313A构型、将具有下反角的翼端小翼取消的300B构型等。

从AVX-70到988-374，X-32气动外形的进化

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　　1996年3月，JAST项目办公室公布一设计份提案征求书（Request For  Proposal，RFP），该项目将在十月初进入第一阶段的最后决选，而后不久，JAST项目更名为JSF（Joint Strike  Fighter，联合打击战斗机），昭示此项目不再是单纯的技术验证性质，而是因应实战需求而诞生的，同时纳入了英国、意大利、荷兰、土耳其等合作伙伴，并合作等级分成一级合作伙伴（英国）、二级合作伙伴（意、荷、土）、三级合作伙伴（丹麦、挪威、加拿大等）。
　　若单看在战斗机市场上的设计经验，已经长达数十年没有战斗机被美国空军采用的波音胜算似乎是相当低的。
　　洛克希德所提出的方案在设计之初曾沿用其于ASTOVL提出的构型，该构型为鸭翼设计搭配梯形主翼，但在评估过鸭翼设计缺点后，洛克希德工程师认为如同前通用动力工程师、F-16设计者harry  hillaker所说的，”鸭翼最好的位置是在别人的战斗机上。”，当时鸭翼设计的欧洲战斗机及瑞典JAS-39鹰狮都在飞控软件上遇到了问题，除了潜在的飞控软件外，鸭翼所带来的雷达反射面积也令人感到困扰，穿越音障的阻力也比起一般的构型来得高，故而修正了鸭翼设计，先是取消鸭翼，将JSF改为一款接近于三角翼设计的战斗机，后又加上水平尾翼回复到了传统设计，最后毫不令人意外的变成一架称之为单发动机版F-22也不为过的设计，与F-22极其相似，看起来更简洁有力。

取消鸭翼后，洛克希德的JSF气动设计向YF-22靠拢

洛克希德X-35气动布局的演进

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　　而麦道团队所提出的方案在保守程度上则是和洛克希德方案大相径庭，相当的前卫大胆，机体采两侧进气、LAMBDA主翼，和YF-23一样取消了水平尾翼的设计，改以接近水平的垂直尾翼取代，但也因此失去了垂直尾翼的功能。

诺格/麦道/BAE的JSF概念