在軍用飛機的歷史長河中,美國的 YF - 23“黑寡婦戰機”堪稱一段傳奇。它誕生于上世紀 80 年代的先進戰術戰斗機(ATF)項目競爭中,是洛克希德與諾斯洛普公司技術角逐的產物。YF - 23 有著獨特的外形設計,菱形機翼、V 型尾翼等,賦予了它卓越的隱身性能與氣動特性。其強大的航電系統和動力裝置,讓它在飛行速度和作戰能力上表現出眾。然而,在與 YF - 22 的競爭中,YF - 23 最終落敗。盡管如此,它所代表的先進技術和設計理念,依然在航空史上留下了濃墨重彩的一筆,值得深入解讀。
本文主要介紹美國一代傳奇隱形戰斗機原型機YF-23,全文約3180字。從發展概況、主要特點、服役狀況和基本性能等方面,對YF-23做一個簡要的全景描繪。大部分內容摘自國外和國內的各種公開信息。

YF-23“黑寡婦” Black Widow
美國諾斯羅普公司的YF-23隱形戰斗機曾是一代軍迷的回憶。沒有哪型飛機能像YF-23一樣讓人著迷,津津樂道,雖然是個失敗者,卻收獲了很多鐵粉。一些人對它扼腕嘆息,一些人對它鐘情不已,但也有人對它嗤之以鼻。
雖然后來的勝利者F-22以一己之力成功開創并引領了隱形高機動戰斗機的潮流,眾多國家趨之若鶩,亦步亦趨,緊緊追趕。但是假如當年ATF的勝利者是YF-23,或許我們現在看到的是完全另一類的隱形戰斗機世界。
在同一份ATF計劃書下,諾斯羅普公司和洛克希德公司走的是兩條并不完全相同的未來戰斗機路線,也代表了開發商和軍方兩種不同的思路。美國空軍在國際形勢大變格之際,也不能準確把握未來的作戰需要。更何況當時蘇聯大廈將傾,美國瞬間有一種拔劍四顧心茫然的感覺。
現在美國軍隊內部都有很多人對F-22各種不滿,甚至要提前退役30余架。如果當年美國空軍選擇YF-23,現在會是怎樣一種情景呢?
發展概況
YF-23“黑寡婦”(Black Widow)是美國諾斯羅普·格魯曼公司聯合麥克唐納·道格拉斯公司在1980年代末研制的與YF-22同時代的第五代戰斗機,在與YF-22的競爭中落敗。
1982年10月,美國空軍提出“先進戰術戰斗機計劃”(Advanced Tactical Fighter,ATF)。1983年,有7家公司對計劃做出回應,提交了各自的設計方案。最終在1986年10月31日,洛克希德公司和諾斯羅普公司勝出,走向研制階段,分別獲得了研制兩架原型機的合同,編號分別為YF-22和YF-23,綽號“閃電”II(Lightning II)和“黑寡婦”(Black Widow)。
1990年 6月23日,YF-23第一架原型機出廠。1990年8月27日,第一架原型機首次試飛。同年9月29日,第二架原型機出廠。

YF-23原型機

YF-23的首次試飛
與之相對應的是,洛克希德公司YF-22的進度。1990年8月29日,YF-22第一架原型機出廠。1990年9月29日,第一架原型機首次試飛。同年10月30日,第二架原型機試飛。

YF-22原型機
YF-22與YF-23進度幾乎相同,僅僅差了一個月。

兩種原型機共同試飛
YF-23的兩架原型機中,一號機使用普拉特·惠特尼公司的YF-119發動機,二號機則使用通用電氣公司的YF-120發動機,與YF-22正好相反。
1990年11月30日,YF-23進行了密集試飛,在黎明和黃昏之間共飛了6架次,都非常成功。YF-23總共飛行了50架次,飛行時間積累到65.2小時,但由于武器系統尚未做好,因而沒有做過武器發射試驗。

兩架原型機共同試飛,注意后面還有一架YF-22
1990年12月,所有測試工作結束。
1991年4月23日,美國空軍宣布YF-22勝出,YF-23項目終止。諾斯羅普公司內部的團隊被解散,兩架YF-23原型機被掏空,拆除了內部組件、操縱系統和發動機。本來機身為了保密是要被銷毀,結果最后被棄置在愛德華茲空軍基地。1995年進行了搶救和翻新,最后移交航空博物館。
YF-23為什么會失敗?
美國軍方內部的決定永遠是我們都不可能知道的機密。但我們可以從一些蛛絲馬跡中分析一二。
當時美國空軍的空戰司令部對于新型戰機近距離格斗性能非常重視,而他們的意見對于空軍和國會的決策有很強的影響力。洛克希德公司特意安排YF-22做了一些在視覺上很花哨,實際可能用處不大的機動來滿足軍方的需求。空軍要求測試的9個項目中,YF-22全部完成,甚至在高攻角測試中展現出了60度攻角下360度滾轉的機動,而YF-23只完成了其中的7項,高攻角測試和武器試射被略過。
美國空軍指出,兩組團隊都具有較佳的技術提案與計劃管理方案,且認為洛克希德與普惠的概念設計具有更低的風險與成本。
YF-22能勝出有以下幾個原因。
一是YF-22性能更均衡,YF-23則更突出隱形和超音速巡航,盡管后來證明這兩項性能更關鍵,但當時美國空軍還是非常注重機動性能,特別是大迎角飛行性能和近距格斗性能,而這兩塊確是YF-23略有欠缺或沒有展示的地方。
二是YF-22完成度更高,YF-23更像一個純粹的技術驗證機,YF-23很多零部件都是從其他飛機上借過來的,主起落架組件修改自F/A-18戰斗機,前起落架和座艙來自F-15戰斗機,座艙也沒有安裝大屏幕顯示器,而最關鍵的內部彈艙,設計成熟度上也遠遠不如YF-22。
三是YF-22技術成熟度更高,這意味著更低的風險和更合理的成本。YF-23大膽地采用了很多新理念新技術,諾斯羅普公司B-2造價飆升的前車之簽還在眼前。雖然知道YF-23技術上更先進,但美國空軍還是不放心。總體而言,冷戰期間,美國空軍武器選型的思路是保守中帶激進,而不是激進中帶保守。
主要特點
YF-23A與YF-22A在設計理念上有一致性,也存在很大的不同,前者更大膽、超前,更重視隱形和超聲速巡航性能,而后者相對更保守、更均衡。這也體現了諾·格/麥·道設計團隊對未來空戰要求的理解。

YF-23三視圖

這張照片更加直觀地展示出YF-23獨特的氣動設計
YF-23A的總體布局在很大程度上繼承了諾斯羅普概念設計方案的特點。單座,雙發,腹部兩側進氣,菱形中單翼,V形全動尾翼,介于傳統布局和無尾布局之間。
YF-23的機體長度達到20.5米,機翼相對厚度小,拉長的形體使得橫截面分布流暢、均衡,超聲速飛行阻力小。YF-23在試飛中輕松達到馬赫數1.4以上的超聲速巡航,最大飛行速度達到馬赫數1.8,預計最大速度可達到馬赫數2.2。
機翼采用根梢比達12.2的前后緣對稱的菱形機翼,最大限度地兼顧了隱形和超聲速巡航的需求。YF-23的隱形技術繼承自B-2,兩者有類同之處——其中之一就是X形的四波瓣反射特征。要實現四波瓣反射,機翼前后緣必須在水平面內平行。要么采用后緣后掠設計,形成后掠梯形翼,類似B-2的機翼;要么采用后緣前掠設計,形成對稱菱形翼。

正面視角,同樣很特別
機翼前緣安裝有2/3展長的機動襟翼,后緣內側為襟翼,外側為副翼,但都兼有襟副翼的功能,此外,還能起到減速板和阻力方向舵的作用。

復雜的氣動舵面設計
V形尾翼設計獨特,兼作水平尾翼和垂直尾翼,寬間距布置,外傾50度,前后緣水平投影分別與機翼前后緣平行,后緣與發動機尾噴口構成W形。

尾部視角,與其前輩B-2有異曲同工之處
前機身主要設置有機頭雷達艙、座艙、前起落架艙、航電設備艙和內置武器艙。前機身橫截面近似一個上下對稱的圓角六邊形,然后逐步過渡到圓形橫截面,最后在機身中段與機翼完全融合。
進氣道和發動機艙橫截面仍是梯形,并以非常平滑的截面曲線過渡到機翼和“海貍尾”后機身。截面設計非常有利于減少跨聲速和超聲速飛行阻力。

梯形進氣口和大S彎進氣道
內置彈艙分為兩部分,前置格斗導彈艙和后置主武器艙串列布置于前機身腹部,可容納至少兩枚近距彈和4枚中距彈。機體結構大量采用鈦合金和復合材料,占結構重量比例分別約為35%和25%。

YF-23在試飛過程中,展示了極強的超聲速巡航能力,巡航速度超過1.6馬赫,雷達和紅外隱形性能也比YF-22更為出色,但沒有安裝發動機推力矢量噴管,大迎角機動性方面略遜一籌。

發動機尾噴口設計

發動機尾噴口正面
服役狀況
YF-23只生產出2架原型機,共進行50架次,總計65小時的試飛。
ATF項目競選結束后,YF-23被送到霍索恩西方飛行博物館收藏。

晚景凄涼

晚景凄涼
基本性能
尺寸數據
翼展:13.28米
機長:20.54米
機高:4.24米
機翼面積:87.9平方米
機翼后掠角:40°
機翼展弦比:2.01
機翼下反角:2°
重量數據
空機重量:16780千克
最大起飛重量:29030千克
最大機內油量:10890千克
飛行性能數據
最大平飛速度: M1.8(試飛數據)
M2.2+/2335千米/小時(估計數據)
巡航速度:M1.43
實用升限:15400+米
限制過載:+9g/-3g
作戰半徑:1380千米
轉場航程:4000千米
動力裝置
1號機使用2臺普拉特·惠特尼公司生產的YF-119渦輪風扇發動機(后來發展成為F119-PW-100發動機),單臺最大推力97.9千牛,加力推力156千牛。
2號機使用2臺通用電氣公司生產的YF-120可變循環渦輪風扇發動機,單臺最大推力125千牛,加力推力160千牛。
武器
機炮:
設計方案中有1門M61“火神”20毫米機炮,但在原型機中未安裝。
導彈和炸彈:
內置彈艙可掛載4枚AIM-120中距空空導彈和2-3枚AIM-9近距空空導彈。

彈艙設計和多種武器掛載模式
一組珍貴的試飛照片





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