“大黃蜂”前傳,從YF-17到F/A-18

發(fā)布時(shí)間:2020-04-27??原作者:Armstrong ?來(lái)自空軍之翼
? ? ? 人們經(jīng)常會(huì)說(shuō)沒(méi)有人記得第二名,但這句老話(huà)在諾斯羅普YF-17上并不成立。該機(jī)雖然在1975年被通用動(dòng)力YF-16擊敗,失去了重要的美國(guó)空軍輕型戰(zhàn)斗機(jī)合同,但你可能不知道在這次競(jìng)爭(zhēng)之前,YF-17就已經(jīng)在從輕型戰(zhàn)斗機(jī)向先進(jìn)艦載多用途戰(zhàn)斗機(jī)/攻擊機(jī)方向進(jìn)化了,體形和重量都大幅增加,并最終獲得了美國(guó)海軍的青睞,發(fā)展成為F/A-18“大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)。

YF-17
P-530“眼鏡蛇”
諾斯羅普公司成功研制了低成本的F-5系列戰(zhàn)斗機(jī)后,在60年代中期開(kāi)始自籌資金推進(jìn)該機(jī)后繼機(jī)的設(shè)計(jì)。
最終誕生的諾斯羅普P-530方案具有經(jīng)過(guò)加長(zhǎng)的F-5機(jī)身和上單翼,機(jī)翼平面外形與F-5保持一致,翼面積卻大幅增加并擁有巨大的前緣邊條(LERX),從翼根一直向前伸展到風(fēng)擋前端。外傾雙垂尾被布置在機(jī)翼和平尾交界處,提供了更好的穩(wěn)定性和控制能力。邊條確保該機(jī)在大迎角下具有更好的操控能力,并使P-530獲得了“眼鏡蛇”的外號(hào)。

P-530全尺寸模型
在諾斯羅普埋頭設(shè)計(jì)P-530的同時(shí),美國(guó)空軍和美國(guó)海軍都將重點(diǎn)放在研發(fā)大型先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)上,將分別發(fā)展出麥道F-15“鷹”和格魯曼F-14”雄貓”,P-530這種輕型戰(zhàn)斗機(jī)并沒(méi)有獲得軍方資金支持。
于是諾斯羅普將P-530“眼鏡蛇”研制成功的希望寄托在外銷(xiāo)上,瞄準(zhǔn)F-5和洛克希德F-104戰(zhàn)斗機(jī)的后繼機(jī)市場(chǎng)。但是當(dāng)1971年諾斯羅普花費(fèi)2000萬(wàn)美元正式啟動(dòng)該項(xiàng)目之后,卻沒(méi)有等來(lái)任何訂單。諾斯羅普在1973年的巴黎航展上展出了涂有荷蘭空軍機(jī)徽的P-530模型,沒(méi)有吸引到任何客戶(hù),只有挪威和澳大利亞表現(xiàn)出了興趣。

P-530的性能將大幅優(yōu)于F-5

P-530內(nèi)部總體布置
輕型戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目
但伴隨戰(zhàn)斗機(jī)大型化而來(lái)的是成本猛增,以至于美國(guó)空軍和美國(guó)海軍都負(fù)擔(dān)不起為所有的戰(zhàn)斗機(jī)中隊(duì)換裝昂貴的全能戰(zhàn)斗機(jī),必須做出妥協(xié),此時(shí)諾斯羅普等來(lái)了自己期盼已久的機(jī)會(huì)。
這個(gè)妥協(xié)迫使美國(guó)空軍和海軍同意裝備先進(jìn)輕型戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)補(bǔ)充“鷹”和“雄貓”,于是輕型戰(zhàn)斗機(jī)(LWF)技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目就此誕生了。1972年1月美國(guó)空軍向該項(xiàng)目投入1200萬(wàn)美元并發(fā)出方案征求書(shū)(RFP)。
諾斯羅普修改了P-530的設(shè)計(jì),換裝兩臺(tái)6.8噸推力的通用電氣YJ-101渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),并改用經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的計(jì)量化起落架和半電傳飛控系統(tǒng)。該機(jī)的一些結(jié)構(gòu)部件也經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì),使用碳纖維復(fù)合材料制造進(jìn)行減重,同時(shí)進(jìn)氣口和座艙也經(jīng)過(guò)改進(jìn)。
在參與競(jìng)爭(zhēng)的五家公司中,通用動(dòng)力的401型和諾斯羅普的P-600方案進(jìn)入最后的角逐,兩家公司分別于1972年4月獲得了3800萬(wàn)美元和3900萬(wàn)美元的合同,涵蓋兩架驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試以及為期一年的試飛,原型機(jī)編號(hào)分別是YF-16和YF-17。

P-600方案三面圖

通用動(dòng)力Model 401
YF-17
首架YF-17原型機(jī)(72-1569)于1974年4月9日從加利福尼亞霍桑市的諾斯羅普工廠下線(xiàn),并通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)綈?ài)德華茲空軍基地。

首架YF-17原型機(jī)
6月9日,該機(jī)在公司試飛員亨利“漢克”丘托的駕駛下完成了持續(xù)了一個(gè)多小時(shí)的首飛。在兩天后的第二次飛行中,該機(jī)在不開(kāi)加力的情況下在平飛中突破音速。第二原型機(jī)(72-1570)于8月21日首飛,涂有空優(yōu)藍(lán)和米白色相間的涂裝。

迷彩涂裝的YF-17二號(hào)機(jī)
YF-16和YF-17很快開(kāi)始了緊張的競(jìng)爭(zhēng)試飛,賭注很高,獲勝者可能會(huì)收到來(lái)自國(guó)內(nèi)外的大量訂單,僅美國(guó)空軍就宣布將至少購(gòu)買(mǎi)650架輕型戰(zhàn)斗機(jī)。兩架YF-17原型機(jī)在288架次試飛中積累了345飛行小時(shí),YF-16的數(shù)據(jù)則是330架次和417小時(shí)。YF-17在試飛中達(dá)到了1.95馬赫的最大速度,最大過(guò)載9.4g,最高飛行高度超過(guò)15240米。

YF-17與YJ-101發(fā)動(dòng)機(jī)
1975年1月13日,通用動(dòng)力的YF-16因更大的航程和更低的價(jià)格贏得了競(jìng)爭(zhēng)?,F(xiàn)在擺在諾斯羅普面前的只有兩條路,一個(gè)是向由比利時(shí)、丹麥、荷蘭和挪威組成的跨國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目小組(MFPG)進(jìn)行推銷(xiāo),他們正在尋找F-104“星際戰(zhàn)斗機(jī)”的后繼機(jī),但可惜的是MFPG在1975年6月選擇了F-16。另一條路就是在進(jìn)行中的美國(guó)海軍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)(NACF)項(xiàng)目中爭(zhēng)取獲勝。

YF-16與YF-17
VFAX
美國(guó)海軍的想法與空軍沒(méi)有什么不同,麥道F-4“鬼怪”艦載戰(zhàn)斗機(jī)和LTV ?A-7“海盜II”艦載攻擊機(jī)在不久的將來(lái)都需要更新?lián)Q代,而有限的軍費(fèi)決定海軍無(wú)法購(gòu)買(mǎi)更多昂貴“雄貓”。
“雄貓”的制造商格魯曼公司和美國(guó)海軍在財(cái)務(wù)問(wèn)題上也存在嚴(yán)重問(wèn)題,每架飛機(jī)的制造都處于虧本狀態(tài)。于是美國(guó)海軍將注意力轉(zhuǎn)向低成本的替代戰(zhàn)斗機(jī),既能作為F-14的補(bǔ)充,又可以在該項(xiàng)目失敗時(shí)取而代之。

F-14生產(chǎn)線(xiàn)
于是美國(guó)海軍對(duì)實(shí)驗(yàn)性艦載戰(zhàn)斗攻擊機(jī)項(xiàng)目(VFAX)做出了不同尋常的具體規(guī)定,列出每個(gè)部分的詳細(xì)要求,包括關(guān)乎金錢(qián)和人力方面的預(yù)期壽命、故障率、維修成本和總擁有成本。
1974年6月,包括諾斯羅普和通用動(dòng)力公司在內(nèi)的6家公司收到已更名為海軍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)(NACF)項(xiàng)目的方案征求書(shū)。諾斯羅普提交了兩個(gè)方案,第一個(gè)是基于P-530的艦載型“眼鏡蛇”,第二個(gè)基于YF-17。

YF-17艦載型想象圖
同時(shí),在艦載戰(zhàn)斗機(jī)領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的麥道公司提交了263型方案,該機(jī)既能執(zhí)行空戰(zhàn)任務(wù)又能執(zhí)行攻擊任務(wù),總體布局像是三翼面“鬼怪”。具有鴨翼。在美國(guó)海軍做出最終選擇前的8月,美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)NACF進(jìn)行了干預(yù),要求美國(guó)海軍參考LWF項(xiàng)目進(jìn)行選擇,于是再次將YF-16和YF-17推向競(jìng)技場(chǎng)。

麥道Model 263
合作伙伴
對(duì)于艦載戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō),雙發(fā)設(shè)計(jì)無(wú)疑是首選,所以諾斯羅普的兩個(gè)方案比通用動(dòng)力具有先天優(yōu)勢(shì)。但問(wèn)題是兩家入選公司都沒(méi)研制艦載戰(zhàn)斗機(jī)的豐富經(jīng)驗(yàn),于是美國(guó)海軍要求他們與其他制造商組成合作伙伴,降低研制風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于已退出競(jìng)爭(zhēng)的麥道公司來(lái)說(shuō),回到游戲中的唯一辦法就是和通用動(dòng)力或諾斯羅普組隊(duì)合作。與通用動(dòng)力相比,諾斯羅普處于弱勢(shì)地位,與麥道誰(shuí)先看上誰(shuí)至今仍存在爭(zhēng)議,總之在1974年,麥道與諾斯羅普簽訂了為期一年的協(xié)議,為美國(guó)空軍和海軍聯(lián)合研制YF-17。
諾斯羅普放棄了YF-17艦載型的研發(fā)主導(dǎo)權(quán),讓麥道成為總承包商,占據(jù)了70%的機(jī)身重新設(shè)計(jì)任務(wù)以及60%的制造份額(按工時(shí)劃分),艦載型所有設(shè)計(jì)和工程發(fā)展工作以及最終組裝都將在麥道圣路易斯總部進(jìn)行。提交給美國(guó)海軍的文件也說(shuō)明了這一新關(guān)系,YF-17艦載型被稱(chēng)為麥道267型。

F-18的構(gòu)型發(fā)展
從YF-17到F/A-18
1975年5月,在通用動(dòng)力公司的抗議聲中,美國(guó)海軍宣布麥道/諾斯羅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)獲勝。盡管海軍計(jì)劃裝備F-18戰(zhàn)斗機(jī)和A-18攻擊機(jī)兩種型號(hào),但除了航空電子設(shè)備和武器外,兩者將完全相同。美國(guó)海軍最初計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)455架戰(zhàn)斗機(jī)和345架攻擊機(jī),同時(shí)裝備海軍和陸戰(zhàn)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗機(jī)中隊(duì)。

涂上海軍標(biāo)記的YF-17
雖然F-18/A-18根據(jù)海軍的要求以YF-17為基礎(chǔ)研制,但該機(jī)經(jīng)過(guò)徹底重新設(shè)計(jì),整體尺寸增加,機(jī)身加寬,燃油容量幾乎翻了一番,從2.5噸增加到4.92噸。翼展也增加76.2厘米,翼面積從32.5平方米增加到了37.2平方米。機(jī)頭加粗以容納休斯AN/APG-65雷達(dá),該雷達(dá)在與西屋公司的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝。后來(lái)這臺(tái)雷達(dá)證明自己在空地任務(wù)方面與空空任務(wù)同樣勝任,使得美國(guó)海軍無(wú)需采購(gòu)單獨(dú)的戰(zhàn)斗機(jī)和攻擊機(jī),因?yàn)橐患茱w機(jī)可以同時(shí)執(zhí)行這兩項(xiàng)任務(wù)了。該機(jī)最初編號(hào)為F-18,后來(lái)為反映雙重任務(wù)改成拗口的F/A-18。

YF-17與F/A-18的外形區(qū)別
F/A-18改用兩臺(tái)兩臺(tái)通用電氣F404渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),單臺(tái)加力推力7257千克,為進(jìn)一步發(fā)展提供了更大空間。該機(jī)機(jī)身經(jīng)過(guò)加強(qiáng)以承受著艦應(yīng)力,起落架也從頭開(kāi)始進(jìn)行了完全重新設(shè)計(jì),以應(yīng)對(duì)7.3米/秒的下降速度和無(wú)拉平降落。飛機(jī)還增加了著艦尾鉤和機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu)以及輔助動(dòng)力裝置(APU),允許獨(dú)立操作。
在此過(guò)程中,F(xiàn)/A-18的空重比YF-17增加了35%,達(dá)到10.4噸,而最大起飛重量則增加了50%,超過(guò)22.7噸。輕型“眼鏡蛇”戰(zhàn)斗機(jī)已成長(zhǎng)為重量級(jí)多用途艦載機(jī)。
“大黃蜂”誕生
1976年1月,麥道獲得了一份制造11架全尺寸發(fā)展型飛機(jī)的合同,其中9架是F/A-18A單座型,兩架是TF-18A雙座型,后更名為F/A-18B。
F/A-18于1977年3月被命名為“大黃蜂”,首架FSD F/A-18A原型機(jī)BuNo ?160775在1978年9月13日下線(xiàn)。該機(jī)被漆成白色,帶有金色和藍(lán)色飾帶,左側(cè)機(jī)身標(biāo)有海軍字樣,右側(cè)是陸戰(zhàn)隊(duì)。

F/A-18A原型機(jī)BuNo 160775
1978年11月18日,該機(jī)在圣路易斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)首飛,由試飛飛行員約翰·克林斯駕駛,伴飛的是一架F-4“鬼怪”和一架F-15“鷹”。
1979年1月,試飛轉(zhuǎn)移到了帕塔克森河美國(guó)海軍試飛中心進(jìn)行。第二架原型機(jī)于1979年3月首飛,第11架原型機(jī)在1年后的1980年3月首飛。1979年10月,第三架原型機(jī)完成了“大黃蜂”的首次著艦,降落在“美國(guó)”號(hào)航母上。

F/A-18的首次著艦
與所有新戰(zhàn)斗機(jī)一樣,“大黃蜂”在試飛中也暴露出許多問(wèn)題:新發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、任務(wù)航程低于預(yù)期、跨音速加速性能低于要求、進(jìn)近速度太高、滾轉(zhuǎn)速度(特別是跨音速時(shí))很差。最后在改進(jìn)中,機(jī)翼通過(guò)加厚后翼梁得到增強(qiáng),并把機(jī)翼蒙皮改為碳纖維制造,前緣鋸齒也被取消。

YF-17與F/A-18
悲催的F-18L
當(dāng)“大黃蜂”向投產(chǎn)邁進(jìn)時(shí),諾斯羅普突然投下了一枚重磅炸彈,在1979年10月26日對(duì)其合作伙伴麥道公司發(fā)起訴訟,要求法院禁止該公司向外國(guó)銷(xiāo)售F/A-18A。諾斯羅普指控麥道違反了兩家公司的合作協(xié)議,試圖把艦載機(jī)當(dāng)成岸基戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)外出口。
當(dāng)初兩家公司就“大黃蜂”的研制達(dá)成合作協(xié)議時(shí),諾斯羅普要求包辦YF-17的岸基發(fā)展型F-18L。實(shí)際上該機(jī)就是精簡(jiǎn)的F/A-18A,重量減輕了30%,所有上艦裝備(如加強(qiáng)起落架和機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu))均被拆除。F-18L還將具有更大的武器掛載能力,并能承受9G機(jī)動(dòng)(F/A-18A是7.5G)。諾斯羅普是F-18L總承包商,與麥道公司在該機(jī)的工作份額分配是60/40。

F/A-18A與F-18L的區(qū)別
不幸的是,雙方很快在F-18的外銷(xiāo)上鬧掰了,諾斯羅普指控麥道向外國(guó)客戶(hù)提供F/A-18A(而不是F-18L)作為岸基打擊戰(zhàn)斗機(jī),這違反了他們之間的合作伙伴協(xié)議。到80年代中期,諾斯羅普還訟指控其合作伙伴除了違反協(xié)議之外,還挪用財(cái)產(chǎn)、欺詐、進(jìn)行壟斷和不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)。

F-18L雙座型全尺寸模型
經(jīng)過(guò)六年的法律訴訟以及美國(guó)海軍的干預(yù)后,這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)最終得到解決,麥道向諾斯羅普支付5000萬(wàn)美元以獲得飛機(jī)設(shè)計(jì)的完整權(quán)利,該公司沒(méi)有承認(rèn)任何不當(dāng)行為。

F-18L想象圖
服役之路
第一架生產(chǎn)型F/A-18A于1980年4月首飛,并在下一個(gè)月交付美國(guó)海軍。早期生產(chǎn)型由VX-4和VX-5評(píng)估和測(cè)試中隊(duì)試飛。
1981年4月,加州勒莫爾航空站的美國(guó)海軍/陸戰(zhàn)隊(duì)聯(lián)合訓(xùn)練中隊(duì)VFA-125率先接收“大黃蜂”,一開(kāi)始接受的FSD原型機(jī),但包括雙座型在內(nèi)的生產(chǎn)型很快在9月份抵達(dá)。
1983年1月,埃爾托羅航空站的VMFA-314中隊(duì)率先宣布其“大黃蜂”形成初始作戰(zhàn)能力,隨后是美國(guó)海軍VFA-113和VFA-25中隊(duì)。到1987年最后一架飛機(jī)交付時(shí),美國(guó)海軍和陸戰(zhàn)隊(duì)共接收了371架F/A-18A和39架F/A-18B。

VMFA-314中隊(duì)的F/A-18A與其后繼機(jī)F-35C