說(shuō)起F-22戰(zhàn)機(jī),各位軍迷一定并不陌生。這款戰(zhàn)機(jī)于上世紀(jì)80年代便開始立項(xiàng),明確了五代機(jī)的4S標(biāo)準(zhǔn)——“隱身”、“超音速巡航”、“超機(jī)動(dòng)”和“超視距打擊”。直到幾十年后的今天,也鮮有戰(zhàn)機(jī)可以達(dá)到這幾點(diǎn),就連美軍的新一代五代機(jī)F-35,也不敢說(shuō)有和F-22一戰(zhàn)的能力(F-35為了節(jié)約成本強(qiáng)調(diào)多用途,最大航速僅為1.6馬赫,臃腫的機(jī)身,空優(yōu)能力實(shí)在不敢恭維)。
但是,卻有一款戰(zhàn)機(jī)被公認(rèn)為有和F-22一戰(zhàn)的能力,那就是當(dāng)時(shí)其競(jìng)標(biāo)對(duì)手YF-23“黑寡婦”戰(zhàn)機(jī)。這款戰(zhàn)機(jī)有著比F-22更加科幻的外形,更加跨時(shí)代的技術(shù),那么,為何最后的贏家卻是F-22呢?筆者認(rèn)為主要有兩方面原因。
一個(gè)方面是兩款戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)理念不同。目前五代機(jī)的“4S”標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)F-22的性能所規(guī)定的,但是YF-23的標(biāo)準(zhǔn)和其不同,YF-23所追求的理念,是絕對(duì)的隱身與速度。為了追求絕對(duì)的隱身,YF-23甚至放棄了傳統(tǒng)四尾翼轉(zhuǎn)而采用兩個(gè)V型垂尾,這也使YF-23整個(gè)機(jī)身只有4個(gè)翼面。這樣簡(jiǎn)潔的機(jī)體,不僅對(duì)隱身有很大好處,并且還減輕了結(jié)構(gòu)重量,減小了飛機(jī)的飛行阻力。
在F-120發(fā)動(dòng)機(jī)的加持下,YF-23曾經(jīng)在試飛中,沒(méi)開加力就達(dá)到了1.5馬赫的速度。但遺憾的是,這些設(shè)計(jì)卻使得這款飛機(jī)機(jī)動(dòng)性差強(qiáng)人意,翼面的減少意味著飛機(jī)操控性降低(偏航、俯仰、滾轉(zhuǎn)等全得靠尾翼),為了保證飛機(jī)的操控性,YF-23的垂尾設(shè)計(jì)非常大,可是又要兼顧隱身,所以將垂尾向外傾斜40度。這些導(dǎo)致了這款戰(zhàn)機(jī)在大迎角狀態(tài)下機(jī)動(dòng)性大打折扣,而且基本與“過(guò)失速機(jī)動(dòng)”無(wú)緣。而F-22相對(duì)而言能力比較全面,機(jī)動(dòng)性比YF-23高出幾個(gè)等級(jí)。
再一個(gè)方面就是成本。盡管看著F-22項(xiàng)目已經(jīng)很“燒錢”了,但YF-23項(xiàng)目則可以說(shuō)是真正的無(wú)底洞。這一方面主要又可分為兩點(diǎn)——發(fā)動(dòng)機(jī)成本和飛控成本。的確,F(xiàn)-22采用的F-119矢量發(fā)動(dòng)機(jī)很先進(jìn),也很貴,但是比起后者的F-120就是小巫見大巫了。為了達(dá)到超高的速度,F(xiàn)-120發(fā)動(dòng)機(jī)是采用變循環(huán)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī),在超音速狀態(tài)下,這款發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比接近于0,基本可以視為渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。
在亞音速狀態(tài)下,最大涵道比基本是0.3,恢復(fù)為了一款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(參考另一架采用變循環(huán)技術(shù)的SR-71黑鳥戰(zhàn)機(jī))。這項(xiàng)技術(shù)放到現(xiàn)在來(lái)說(shuō)也十分超前,即便是有SR-71經(jīng)驗(yàn)的美軍,目前也不敢說(shuō)吃透了變循環(huán)技術(shù),可見其“燒錢”程度。
而在氣動(dòng)設(shè)計(jì)方面,打算引領(lǐng)時(shí)代潮流的YF-23也沒(méi)讓人失望,為了保證在如此少的翼面下維持飛機(jī)的操控,YF-23充分體現(xiàn)了一物多用的理念。就拿襟翼來(lái)說(shuō),YF-23的襟翼作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)襟翼的范圍,同時(shí)還“兼職”減速板和阻力方向舵。前文也提到,兩個(gè)大垂尾也一同控制偏航、俯仰等動(dòng)作。
但這些看似“高效”的設(shè)計(jì)卻并不簡(jiǎn)單,為了達(dá)到應(yīng)到的標(biāo)準(zhǔn),YF-23需要吹大量的風(fēng)洞,飛控系統(tǒng)也將變得十分復(fù)雜,一個(gè)小小的修改,都會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身,這都使研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)直線上升,美國(guó)空軍自然更傾向于采用常規(guī)布局的F-22戰(zhàn)機(jī)了。(作者署名:精英出鞘)