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- YF-23各项设计堪称跨时代,为何最后赢的却是F22战机?
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h*****m
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说起F-22战机,大部分人一定并不陌生。这款战机于上世纪80年代便开始立项,明确
了五代机的4S标准——“隐身”、“超音速巡航”、“超机动”和“超视距打击”。直
到几十年后的今天,也鲜有战机可以达到这几点,就连美军的新一代五代机F-35,也不
敢说有和F-22一战的能力(F-35为了节约成本强调多用途,最大航速仅为1.6马赫,臃
肿的机身,空优能力实在不敢恭维)。
但是,却有一款战机被公认为有和F-22一战的能力,那就是当时其竞标对手YF-23“黑
寡妇”战机。这款战机有着比F-22更加科幻的外形,更加跨时代的技术,那么,为何最
后的赢家却是F-22呢?我觉得主要有两方面原因。
一个方面是两款战机设计理念不同。目前五代机的“4S”标准是根据F-22的性能所规定
的,但是YF-23的标准和其不同,YF-23所追求的理念,是绝对的隐身与速度。为了追求
绝对的隐身,YF-23甚至放弃了传统四尾翼转而采用两个V型垂尾,这也使YF-23整个机
身只有4个翼面。这样简洁的机体,不仅对隐身有很大好处,并且还减轻了结构重量,
减小了飞机的飞行阻力。
在F-120发动机的加持下,YF-23曾经在试飞中,没开加力就达到了1.5马赫的速度。但
遗憾的是,这些设计却使得这款飞机机动性差强人意,翼面的减少意味着飞机操控性降
低(偏航、俯仰、滚转等全得靠尾翼),为了保证飞机的操控性,YF-23的垂尾设计非
常大,可是又要兼顾隐身,所以将垂尾向外倾斜40度。这些导致了这款战机在大迎角状
态下机动性大打折扣,而且基本与“过失速机动”无缘。而F-22相对而言能力比较全面
,机动性比YF-23高出几个等级。
再一个方面就是成本。尽管看着F-22项目已经很“烧钱”了,但YF-23项目则可以说是
真正的无底洞。这一方面主要又可分为两点——发动机成本和飞控成本。的确,F-22采
用的F-119矢量发动机很先进,也很贵,但是比起后者的F-120就是小巫见大巫了。为了
达到超高的速度,F-120发动机是采用变循环技术的发动机,在超音速状态下,这款发
动机的涵道比接近于0,基本可以视为涡喷发动机。
在亚音速状态下,最大涵道比基本是0.3,恢复为了一款涡扇发动机(参考另一架采用
变循环技术的SR-71黑鸟战机)。这项技术放到现在来说也十分超前,即便是有SR-71经
验的美军,目前也不敢说吃透了变循环技术,可见其“烧钱”程度。
而在气动设计方面,打算引领时代潮流的YF-23也没让人失望,为了保证在如此少的翼
面下维持飞机的操控,YF-23充分体现了一物多用的理念。就拿襟翼来说,YF-23的襟翼
作用已经远远超出了传统襟翼的范围,同时还“兼职”减速板和阻力方向舵。前文也提
到,两个大垂尾也一同控制偏航、俯仰等动作。
但这些看似“高效”的设计却并不简单,为了达到应到的标准,YF-23需要吹大量的风
洞,飞控系统也将变得十分复杂,一个小小的修改,都会牵一发而动全身,这都使研发
成本和风险直线上升,美国空军自然更倾向于采用常规布局的F-22战机了。
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