前文：安裝車體炮的丘吉爾Mk1、[原創(chuàng)漫畫]下一次，你還會向我告白嗎（13）

先進短距起飛/垂直降落飛機（ASTOVL）

一機三型不是JSF時代才提出的，早在它的爺爺：1983年發(fā)起的ASTOVL項目（先進短距起飛/垂直降落飛機）的時期就有了。

美國國防高級研究計劃局（DARPA）在1983年啟動了ASTOVL項目，此舉是為了設(shè)計替代AV-8的超音速短距/垂直起降戰(zhàn)斗機，和AV-8有著濃厚的英國血統(tǒng)相似，這個項目也有英國人參與。這是JSF和F-35的起點，也解釋了為什么英國對F-35貢獻頗多。

DARPA選擇了4種概念進行初步研究，并于1985年進行了初步評估，實用性未達標(biāo)。這些方案修改2次后，分為軸驅(qū)動升力風(fēng)扇（SDLF）和氣體耦合升力風(fēng)扇（GCLF）2種類型的垂直起降方案。隨著F-119發(fā)動機的進展順利，預(yù)期推力得到提升，ASTOVL有了前景。

1987年，進一步研究表明現(xiàn)有技術(shù)難以設(shè)計出性能達標(biāo)的短距起飛/垂直降落（STOVL）戰(zhàn)斗機。盡管如此，DARPA還是秘密拜訪洛克希德的臭鼬工廠，希望后者能提供一架第一階段樣機；洛克希德表示有一些成熟的方案可選，故DARPA表面上繼續(xù)研究ASTOVL第二階段，實則掩護洛克希德秘密研究真正的ASTOVL。在JSF的很久之前，洛克希德已占先機。

1988年，努恩-奎爾希望美國能與盟國一起研究ASTOVL，DARPA著手實施，這成為了日后JSF多國合作的開端。

DARPA和海軍著手建立一個長遠的發(fā)展計劃。1988年2月，海軍簽署了發(fā)展“短距起飛/垂直降落攻擊機”的文件。最初的工作重點是為海軍陸戰(zhàn)隊研發(fā)STOVL戰(zhàn)斗機。隨著研究深入，海軍發(fā)現(xiàn)了一個驚喜，將STOVL戰(zhàn)斗機的升力風(fēng)扇和動力傳輸部分替換成油箱，就能得到性能匹敵F-16的常規(guī)起降戰(zhàn)斗機（多年后的F-35確實和預(yù)計的差不多），這就是F-35通用化設(shè)計的起源，并非國會為了節(jié)省開支才硬塞四等人的飛機給海軍。因為采用升力風(fēng)扇的STOVL戰(zhàn)斗機結(jié)構(gòu)更類似傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機，而鷂式戰(zhàn)斗機這類全部采用矢量噴口來實現(xiàn)垂直起降的特殊結(jié)構(gòu)則難以實現(xiàn)通用化。

1991年，英國和美國簽署的ASTOVL合作協(xié)議初版到期，但英國仍繼續(xù)參與，機身和發(fā)動機也繼續(xù)研究。

ASTOVL持續(xù)到1994年，該項目證明了隱身/超音速/短距起飛/垂直降落這些條件可以在同一架飛機上滿足。

ASTOVL的方案：

超級鷂式，機身采用了隱身設(shè)計，而導(dǎo)彈還是外掛的。機腹的4個矢量噴口有明顯的鷂式特征

未完成的鷂式后繼者：英國非隱身版“超級鷂式”—P.1154，采用帶加力燃燒室的發(fā)動機，具備超音速飛行能力

BAE的方案，無尾布局，背部進氣。尾部沒有噴口，垂直起飛/短距降落應(yīng)該是靠中間凸起的矢量噴管？

麥克唐納.道格拉斯的方案，鴨式布局，發(fā)動機是YF-120。它采用了氣體耦合升力風(fēng)扇（GCLF），即從發(fā)動機通過導(dǎo)管引氣流驅(qū)動升力風(fēng)扇。升力風(fēng)扇下部是燃氣排氣口，機背上的升力風(fēng)扇口蓋后方開有輔助進氣口。因此，它的升力風(fēng)扇既有冷空氣排出又有來自發(fā)動機的熱燃氣排出。它的尾噴管是固定的，垂直起降時需要通過發(fā)動機和尾噴口之間的2個矢量噴口偏轉(zhuǎn)以配合升力風(fēng)扇，矢量噴口后方有隔板，垂直起降時放下，屏蔽尾噴口。相比F-35尾部單矢量噴口的設(shè)計，該方案死重更大。

下面是ASTOVL的真正研究者—洛克希德的方案

方案1：BAE和洛克希德聯(lián)合設(shè)計，鴨式布局，發(fā)動機位于重心，兩側(cè)各有一個矢量噴口，類似X-32。機身使用了復(fù)合材料，洛克希德為它制作了縮比模型。

該方案的性能數(shù)據(jù)：
重量：19.1噸
速度：M1.5
動力：羅爾斯.羅伊斯推力矢量發(fā)動機（HFVT）
武器：空對空導(dǎo)彈，空對面導(dǎo)彈

方案2：鴨式布局

方案3：無平尾，外形有點像單發(fā)版YF-22

方案4：無平尾，在駕駛艙后方有采用垂直軸驅(qū)動的升力風(fēng)扇（SDLF），可能是矩形噴口

方案5：名為幽靈戰(zhàn)鷹，鴨式布局，采用軸驅(qū)動的升力風(fēng)扇，升力風(fēng)扇后面的機背開有輔助進氣口，尾噴口是矢量的，類似F-35的垂直升力布局。此方案還有艦載機折疊翼

方案6：名為RIVET，這個方案很有趣，它采用背部進氣，通過U形進氣道連接中部的發(fā)動機，為此發(fā)動機的安裝方向反轉(zhuǎn)；發(fā)動機位于重心，兩側(cè)各有一個矢量噴口

方案7和8：90年代初設(shè)計的SFIH和SDLF，SFIH是三翼面布局，擁有4個矢量噴口；SDLF則是常規(guī)布局，采用軸驅(qū)動的升力風(fēng)扇，尾噴管提供矢量機構(gòu)，類似F-35的垂直升力布局。

左上、中為SFIH的垂直升力布局，有4個噴管，前部的2個噴管延伸至發(fā)動機前方，貌似不能旋轉(zhuǎn)；發(fā)動機中間的2個噴管是矢量的。這種排氣設(shè)計比鷂式噴管集中在中部的排氣設(shè)計應(yīng)該更容易平衡。左下為SDLF的垂直升力布局，使用軸驅(qū)動的升力風(fēng)扇；右邊2個是RIVET的垂直升力布局。

STOVL攻擊戰(zhàn)斗機（SSF）

上世紀(jì)80年代末，洛克希德臭鼬工廠與NASA進行了一項保密項目：研究隱身超音速STOVL戰(zhàn)斗機的可行性。NASA提供了風(fēng)洞、人員和超級計算機等資源，洛克希德則在隱身技術(shù)上頗有造詣。研究證明SSF在技術(shù)上可行，臭鼬工廠的管理層確信SSF可以同時滿足?？哲姷囊蟆３赭S提議?？哲姵闪⒁粋€項目組來進行SSF項目，海軍方面要求SSF具備超音速巡航能力，之后海空軍同意并簽署了諒解備忘錄。

1992年，海軍研究咨詢委員會（NRAC）成立專項小組來預(yù)測SSF的未來技術(shù)潛力，以及在2010-2020年服役的可行性。同時，他們還將對比STOVL戰(zhàn)斗機和常規(guī)起降（CTOL）戰(zhàn)斗機的性能，評估STOVL戰(zhàn)斗機能否有效與第三世界國家的CTOL戰(zhàn)斗機抗衡。（該評估沒有以中俄為目標(biāo)）

評估小組認(rèn)為，未來20年第三世界國家的經(jīng)濟將得到發(fā)展，可能自研或進口空對空和地對空武器（有對空需求），如進口法國的響尾蛇NG點防空導(dǎo)彈系統(tǒng)等。SSF必須能面對這些威脅，需具備高機動性、（雷達、紅外）低可探測性。他們審查了SSF執(zhí)行七項任務(wù)的能力：航母甲板升空攔截、常規(guī)升空攔截、打擊、空中戰(zhàn)斗巡邏/防空(CAP/AD)、偵察（RECCE）、近距空中支援（CA）和壓制敵人防空力量（SEAD）。為此，他們認(rèn)為SSF需控制空重在10.9噸以下。

專家相信，90年代-2010年間，技術(shù)進步和一個嚴(yán)格有序的計劃可以達成設(shè)計目標(biāo)。其中的重中之重是先進發(fā)動機，為其配套了綜合高性能渦輪發(fā)動機技術(shù)（IPHTET）計劃。新發(fā)動機不僅要推力大，還要重量輕，具備高推比；同時壽命達2000小時。 同時，SSF項目本身需研究減重技術(shù)、高強度機身、吸波材料、能全天候作戰(zhàn)的航電、高態(tài)勢感知能力、完全集成的飛/推控制系統(tǒng)。

SSF需嚴(yán)格控制重量，航電設(shè)備裝機重量不超過907千克。根據(jù)AV-8B的使用經(jīng)驗，超重會造成嚴(yán)重后果，如影響短距起飛時的任務(wù)執(zhí)行能力。預(yù)計重量不超標(biāo)的情況下，單機飛離成本不超過2700萬美元。

專家小組評估了美國海軍陸戰(zhàn)隊（USMC）、海軍和空軍對SSF的作戰(zhàn)需求，結(jié)論是該項目將給海軍陸戰(zhàn)隊帶來重大作戰(zhàn)優(yōu)勢，速度、出勤率和執(zhí)行七項任務(wù)的能力相比AV-8B大幅提升，足以對第三世界國家形成巨大優(yōu)勢。而對海軍而已，STOVL戰(zhàn)斗機對載艦要求的靈活性可以極大增強艦載機的出勤率，解放大型航母上CTOL戰(zhàn)斗機的投射能力。預(yù)計21世紀(jì)初就能改變大型航母的使用方針。

2001年，SSF面臨一個重大決策點，確定是否制造工程驗證機。因為從ASTOVL項目開始，美國在STOVL技術(shù)上已積累了大量經(jīng)驗，所以預(yù)計不會出現(xiàn)大問題。順利的話2010年USMC將用它替換AV-8S；如果SSF被取消，則技術(shù)回饋給新CTOL戰(zhàn)斗機項目。

1993財年將開展SSF技術(shù)示范項目，1995財年研發(fā)航電，2010年生產(chǎn)原型機。90年代初，USMC就急需新飛機替代F-18C/D和AV-8B?？紤]到SSF難以在2015年前服役，USMC決定采購超級大黃蜂并增購AV-8B以延長其服役期。

洛克希德SSF/CALF，鴨式布局，加萊特進氣道，升力風(fēng)扇后方疑似有輔助進氣口

在NASA艾姆斯研究中心測試升力風(fēng)扇

通用負(fù)擔(dān)得起的輕型戰(zhàn)斗機（CALF）

1993年，DARPA和海軍在ASTOVL項目的基礎(chǔ)上研究符合美國海軍陸戰(zhàn)隊、英國海軍要求的替換鷂式的STOVL戰(zhàn)斗機；同時在其基礎(chǔ)上研發(fā)美國空軍常規(guī)起降的改型。該項目有時也被稱為聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JAF），但CALF和JAF的發(fā)展方向不同。

該項目是由洛克希德提議，而DARPA希望有多個承包商競標(biāo)。最初只邀請了洛克希德和麥道，后來波音向DARPA表示只要讓他們也參加競標(biāo)，他們就提供資金援助。

項目分三階段，需要研制2架飛行演示機和一架STOVL概念驗證機，要嚴(yán)格控制成本。第一階段是早期研究階段，第二階段是為期三年的關(guān)鍵技術(shù)驗證階段，第三階段是詳細設(shè)計、制造和飛行。

1993年3月，DARPA簽訂了2項合同：洛克希德獲得了一份3290萬美元的合同—實用化軸驅(qū)動升力風(fēng)扇，麥克唐納·道格拉斯公司獲得了2770萬美元的合同—實用化氣體耦合升力風(fēng)扇。

1994年3月，國會撥款600萬美元用于研究STOVL概念，波音贏得競標(biāo)。后國會和波音分別為該項目出資1000萬和1600萬美元，項目總金額達到3200萬美元。

承包商需要從進行小規(guī)模組件測試到大規(guī)模動力模型測試，動力模型測試包括推進系統(tǒng)測試，要研究地面效應(yīng)、如穩(wěn)定性和控制問題，熱廢氣重新吸入造成的推力損失等，同時要評估實現(xiàn)項目的成本，盡可能低成本的實現(xiàn)指標(biāo)。DARPA還要求控制空重不得大于10.9噸，理由是F-119發(fā)動機的垂直降落推力限制和減重節(jié)約成本。驗證機包括STOVL和常規(guī)起降版，將采用生產(chǎn)線制造以驗證生產(chǎn)成本。

使用DSI進氣道的洛克希德CALF，也是鴨式布局，有點像X-35

麥道的CALF，鴨式布局，機頭像YF-23

波音的早期方案

波音后來的方案，和之后的X-32比較像；無尾布局，翼梢小翼有方向舵

聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JAF）

請注意JAF不是JSF，是Joint Attack Fighter

1993年，國防部全面防務(wù)審查報告（BUR）認(rèn)為現(xiàn)有5種戰(zhàn)術(shù)飛機開發(fā)項目數(shù)量過多：F-22、F/A-18E/F、A/F-X、ASTOVL和MRF。成本過高，無法各自單獨開發(fā)。國防部研究了美國戰(zhàn)區(qū)空軍的需求，希望制定一個負(fù)擔(dān)得起的新計劃。在此背景下，?？哲姽餐峤涣寺?lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JAF）方案。

這個項目是將高端和低端戰(zhàn)術(shù)飛機的功能結(jié)合到同一個機體上（不是單純的廉價飛機），同時擁有艦載型、陸基型和STOVL型，可超音速飛行。有以下特點：4000-4500萬美元的單機飛離成本、805公里航程、起飛總重（TOGW）為15.88-18.14噸、可多用途的模塊化設(shè)計、2009年實現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力（IOC）。

國防科學(xué)委員會特別小組提出，JAF項目沒有清晰的定義，難以進入具體研發(fā)工作。該項目希望用有輕微差異的機體實現(xiàn)各種不同軍種的需求，對通用部件要求高。BUR分析了該項目在與防空導(dǎo)彈陣地的作戰(zhàn)和對空作戰(zhàn)中的能力，結(jié)果未公開。BUR還要評估防區(qū)外打擊武器對其的影響、壓制敵方制空力量（SEAD）的能力、與轟炸機和艦載戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈（TLAM）之間的平衡點等。

?？哲姽灿靡粋€機體實現(xiàn)各自任務(wù)需求似乎很難，海軍要求更高端的能力，對特定需求適應(yīng)性高；而空軍希望多用途且成本低，最好是單發(fā)。對此，國防科學(xué)委員會飛機評估特別工作組（DSB）建議采用兩種機身，通用的發(fā)動機或核心機、航電架構(gòu)和常規(guī)武器，制造流程盡可能多共通點。目標(biāo)是70%成本為共同成本，降低各平臺總體全壽命成本。建議A/F-X和MRF的長期開發(fā)也采用這種思維。

聯(lián)合先進打擊技術(shù)（JAST）

1993年2月23日，國防部全面防務(wù)審查報告（BUR）對軍事力量和現(xiàn)代化計劃進行了規(guī)劃，提供后冷戰(zhàn)時期的國防規(guī)劃制定戰(zhàn)略，旨在實現(xiàn)讓美國軍力能夠同時打贏兩場重大地區(qū)沖突（MRCs）。1993年9月，BUR的主要戰(zhàn)術(shù)航空成果公布，繼續(xù)F-22和F/A-18E/F項目，取消MRF和A/F-X項目，減少F-16和F/A-18C/D采購，啟動JAST（聯(lián)合先進打擊技術(shù)）項目。JAST將專注于航空電子、動力、地面支援、彈藥、訓(xùn)練和任務(wù)規(guī)劃等領(lǐng)域的通用技術(shù)和部件。該項目將制造幾架驗證機來探索未來作戰(zhàn)飛機的技術(shù)，然后從技術(shù)驗證機中發(fā)展出原型機，最終發(fā)展出替代A-6、F-14、F-16和F-111的飛機。

此時，DARPA啟動CALF項目，而空軍和海軍根據(jù)BUR的結(jié)果在1993年末啟動了JAST項目。國防部長萊斯·阿斯平將JAST項目定為未來打擊系統(tǒng)的核心，?？哲姷淖鲬?zhàn)人員和技術(shù)人員聯(lián)合組成產(chǎn)品團隊，探索和證實成本可控的新技術(shù)和制造工藝，為海軍、空軍、海軍陸戰(zhàn)隊和盟軍的未來打擊系統(tǒng)提高通用性，降低全壽命成本。

JAST項目辦公室于1994年1月27日成立，任務(wù)包含定義戰(zhàn)術(shù)飛機、武器、傳感器的技術(shù)。波音、洛克希德、麥克唐納.道格拉斯和普惠參與概念設(shè)計研究，但還沒有具體到一款機型，也沒有打算造出可飛行的驗證機。后來，項目發(fā)展為替換美國和英國數(shù)款現(xiàn)役飛機的飛機系列。

英國皇家從JAST項目衍生出自己的未來艦載機（FCBA）項目，考察了常規(guī)起降和STOVL模式，還考慮從無敵級輕型航母上起降，后來放棄了這一想法。另外，皇家空軍同樣考察了兩種起降模式的該機。

1994年5月，項目組被授予了為期六個月的廣泛的潛在打擊戰(zhàn)初步概念探索（CE）研究合同。研究結(jié)果表明，一機三型是實現(xiàn)三軍任務(wù)需求下最經(jīng)濟的方案，三種變形共用一個機體，稍作修改。同年10月，CALF項目合并到JAST項目中，并成為重點；ASTOVL項目也合并進來（短距起飛/垂直降落<STOVL>版是后來才合并進來的）。同時，英國國防部派一名代表參加JAST項目。美國空軍型旨在補充F-22的同時取代F-16和A-10，同時英國空軍也裝備，為常規(guī)起降模式；海軍陸戰(zhàn)隊型取代AV-8B和F/A-18C/D，同時皇家海軍也裝備，為STOVL模式；海軍艦載型取代F/A-18E/F，同為常規(guī)起降模式。

波音JAST繼承并演變了CALF的設(shè)計，圖為CALF，JAST將其帶方向舵的翼梢小翼取消，加上了雙垂尾

波音JAST進氣道唇可伸縮，增大起飛時的進氣量，圖為海軍陸戰(zhàn)隊型的垂直起飛引擎工況測試

經(jīng)過大量方案論證后，JAST確定為單座單發(fā)，雖然雙發(fā)有利于提高艦載型的安全性，但基于未來技術(shù)的發(fā)展，研究員認(rèn)為單發(fā)和單座足以滿足任務(wù)需要。1994年12月22日，JAST項目辦公室獲得24項概念定義和設(shè)計研究合同，收到150份提案，涉及5個領(lǐng)域：武器系統(tǒng)概念、航空電子設(shè)備、飛機結(jié)構(gòu)和材料、推進概念/部件、建模，模擬和分析。

麥道、諾斯羅普和英國航空航天公司（BAE）聯(lián)合設(shè)計的JAST，STOVL版本采用再熱式渦扇和一個輔助升力發(fā)動機，機體后部有2個用于STOVL的輔助矢量噴口，因復(fù)雜和低效落敗。

1995年春，三個承包商團隊都選擇了普惠F119發(fā)動機的衍生型作為動力。1995年11月，普惠得到合同，初步設(shè)計每個變形機的引擎；與此同時， 通用電氣（GE）被授予合同，研究F110或YF120發(fā)動機能否成為備用發(fā)動機。同年底進行了幾次國防采辦委員會（DAB）級項目評審。1996年，GE選中YF120作為初步設(shè)計的原型。同年3月，最終招標(biāo)書（RFP）發(fā)送給承包商，此時JAST已改名聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JSF），春季完成了CALF Pase II關(guān)鍵技術(shù)驗證合同，此后就是JSF的故事了。

麥道、諾斯羅普和BAE設(shè)計的JAST早期概念（4號方案）繼承了ASTOVL的設(shè)計，STOVL版本使用GCLF，機體后部同樣有2個用于STOVL的輔助矢量噴口。

諾斯羅普的JAST繼承了CALF的設(shè)計，它的STOVL版本原理和麥道、諾斯羅普和BAE設(shè)計的JAST相同，同樣落敗。

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