穷国之鹰(“虎鲨”)诺斯罗普F-20战斗机

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第三章“虎鲨”——第三代F-5第一节生不逢时——虎鲨发展历程在北京和华盛顿关系改善之前,美国国防部曾经考虑为台湾空军提供一种F-5E的先进改型,使之可以发射“麻雀”中距导弹,增强台湾的防空能力。诺斯罗普为此进行了相关的开发工作。虽然这一计划最终没有实现,但诺斯罗普的研究成果却保留下来,成为后来“虎鲨”的基础。F-20的级别与我国的“枭龙”战斗机是类似的对于诺斯罗普来说,“虎II”的成功销售实在是一支强力兴奋剂,使得公司高层对未来国际战斗机市场充满了希望和信心。虽然当时第三代战斗机的经典之作F-16已经问世,但诺斯罗普认为,可以通过对F-5E/F进行进一步改进(这样可以省下巨额开发费用,降低成本),推出一种性能可以媲美世界一流战机,而价格要低廉得多的轻型战斗机——特别需要指出的是,在诺斯罗普研究这个方案之时,美国法律仍然不允许将现役一线战机出口,也就是说,理论上这种飞机不会在国际市场面对F-16A的挑战(虽然它瞄准的目标就是F-16A),这实际上为它后来的命运埋下了伏笔。F-20第一架原型机82-00621970年代末,当时的美国总统吉米•卡特废除了不得制造或改装军用飞机以用于出口的禁令。美国国会随后宣布招标研制中等性能出口战斗机(即所谓的FX),但强调由厂家自筹资金。对诺斯罗普来说,此举正中下怀,遂于1980年1月正式宣布研制“虎II”的先进改型,按照国会的建议,飞机型号暂定为F-5G“虎鲨”——采用这个编号的部分原因是政治上的,这样看起来就象是F-5E这种专用出口型飞机的改进型,在政治上的影响相对较小,避免遭致一些国家“扩散先进武器”的指责。至于自筹资金的要求,诺斯罗普并不是特别介意,毕竟两代F-5都有不错的业绩,只要F-5G成功出口,开发费用不过是小意思罢了。于是,在早期F-5E先进改型方案基础上,诺斯罗普开始设计F-5G的设计。美国空军对这种小飞机也很有兴趣,和诺斯罗普签下了制造4架原型机(序号82-0062~0065)的合同——美国空军内部一直有一个反轻型飞机的倾向,而且他们自己也有了F-16了,这个兴趣实际是针对盟国空军的。1983年夏,试飞中的第一架F-20原型机随着1981里根政府上台,出于其全球战略的需要,美国开始放宽武器出口限制。对诺斯罗普来说,这并不是它所乐见的。但该来的还是要来——F-16被允许出口。其优越的性能立刻对F-5G构成巨大的压力。原本为政治因素而采用的设计代号现在却起了副作用,于是在诺斯罗普的一再要求下,美国空军于1982年11月重新将F-5G代号指定为F-20A,这样给人一种全新的战斗机的感觉。而且由于编号靠后,给人感觉上似乎比F-16更先进——当然,也只是感觉而已。F-20这个代号有没有起到宣传上的效果不得而知,但却造成了另一个后果——很多人由此猜测美国空军还有一种先进的隐身战斗机,即F-19,反应灵敏的商家甚至推出了F-19的仿真模型,可谓轰动一时。1983年夏参加巴黎航展的F-2082-0062尽管在外销方面发生重大变故,诺斯罗普仍努力推进F-20的开发进程1982年8月30日,第一架原型机(当时仍称F-5G)即在爱德华兹基地试飞成功,并突破音速,达到M1.04。1983年,诺斯罗普将仅有的一架F-20A原型机派往巴黎参加巴黎航展。同时还聘请了著名试飞员查尔斯•耶格尔作顾问,为“虎鲨”大力造势宣传。由于耶格尔完成了人类航空史上第一次超音速试飞,知名度相当高,诺斯罗普希望他的“现身说法”能够对客户产生微妙的心理影响。不难看出,诺斯罗普已经意识到F-16参与竞争所带来的威胁,在促销方面可谓不遗余力。F-2082-0062改为黑色涂装,并在1984年夏参加英国范堡罗航展飞行表演,同年10月坠毁于韩国水原查尔斯•耶格尔与2号机1983年4月,第二架原型机(82-0063)出厂。该机换装了刚刚问世的F404-GE-100发动机,并配齐了航电设备,包括:通用电气的G-200攻击雷达(即后来的APG-67)和平显,Honeywell的激光惯导,Bendix的下视显示器,Teledyne的任务计算机等。座舱盖也经过改进,长度加长,并改为水滴型。第二架F-2082-0063原型机,1984年夏参加英国范堡罗航展地面静展,民用注册号N3986B。1985年5月14日坠毁1984年5月12日,第三架原型机(82-0064)首飞成功。该机是武器系统验证机,主要用于对空/对地武器系统测试。在该机上进行了“麻雀”空空导弹、“鱼叉”反舰导弹、各类制导/非制导炸弹的投射试验,还试验了GPU-5/A航炮吊舱。第三架F-2082-0064原型机,民用注册号N44671。注意视野更好的座舱盖在试飞过程中,“虎鲨”表现出了良好的性能。对于买不起F-16的客户来说,“虎鲨”仍是一个相对不错的选择。尽管这些国家有意采购“虎鲨”,但经济实力弱小决定了它们的采购数量也不多。事实上巴林空军是第一个表示要采购“虎鲨”的客户,但数量只有4架。太少的数量使得诺斯罗普无法启动生产线。而且大部分有兴趣的客户都在观察美国空军的态度——生产国空军的订货比什么保证、宣传都要有效得多。于是,问题绕了一圈回到美国空军这里:如果美国空军决定采购“虎鲨”,那么启动生产线所需的订货数以及客户的信心都有了保证。但现在已不是越战急需飞机的时候,而且F-16投产列装已经违背了空军高层的本意,再要他们点头采购这种小飞机,几乎是不可能的。F-20具备发射中程空空导弹的能力在这种情况下,诺斯罗普必须依靠自身实力拉到足够多的启动客户,否则“虎鲨”将面临夭折。因此,诺斯罗普开始了疯狂的推销表演之旅——多年以后,我们会在苏霍伊和米格身上看到相同的一幕,唯一不同的是,虽然大家都摔了飞机,但“虎鲨”的事故严重影响了它自己的前程。1984年10月10日,“虎鲨”1号原型机在韩国水原基地进行表演。试飞员达雷尔•康奈尔在襟翼、起落架全放下的情况下操纵飞机做了一个滚转上升,飞机很快失速坠毁,康奈尔丧生。1985年5月14日,“虎鲨”2号原型机在拉布拉多鹅湾基地进行表演时做了一个向右急转弯上升并接滚转改平动作,飞机再度坠毁,飞行员大卫•巴恩斯丧生。事后的调查报告将两起事故原因都归咎于大过载导致的飞行员意识丧失(GLC),并因此成为后来证明F-20A性能优越的证据之一——既然过载增大速度连抗荷服充气速度都跟不上,那么这种飞机的敏捷性、机动性自然是相当不错的了。但根据美国空军的研究报告,当飞行员首先承受了变化率较大的过载(鹅湾事故中过载变化率最大为6.2G/秒)之后,GLC往往会在随后的小过载机动(小于4G)中毫无预警地发生,而且目前已知的所有对抗载荷的手段(包括抗荷服、抗荷动作等)均对GLC无效。也就是说,这两次事故不能证明“虎鲨”的机动性水平。不管怎样,两架“虎鲨”坠毁给诺斯罗普带来极为恶劣的影响,诺斯罗普也为此和空军相互指责一番。2、3号原型机编队飞行现在只剩下一架可用的“虎鲨”原型机了。4号机正在车间加速制造。实际上,4号机是按照预生产型的标准来制造的,针对前3架原型机试飞中出现的问题进行了相应的改进,包括:更换推力更大的F404发动机(加力推力8,165㎏);增大机内载油量;重新设计一种新型330加仑副油箱;前/后缘襟翼进行了重新设计,采用新的三点作动器取代了原来的单点作动器。设计人员希望在对襟翼和发动机进行上述改进后,“虎鲨”的最大盘旋角速度可以增大2°/秒。典型空战武器配备的2号原型机尽管诺斯罗普全力推进“虎鲨”计划,并且除了两次事故外,“虎鲨”自身也没有出什么大的纰漏,但整个外销形势还是越来越不妙。由于里根政府已经批准F-16A外销,几乎在一夜之间就抢占了“虎鲨”预定的市场——以前使用“虎II”的大部分用户将兴趣转向“战隼”,而对于中等性能的“虎鲨”几乎不屑一顾。这样一来,“虎鲨”可能的客户就只剩下那些没钱买或者因为政治原因买不到F-16A的国家和地区。2号原型机俯冲投掷MK82炸弹在这些可能的客户中,最可能、也是最有利可图的就是来自台北方面的订单。事实上“虎鲨”的前身本来就是为台湾空军准备的方案。在当时来说,台湾空军正值主战机型换代,在求购F-16A被拒绝后,台北也确实提出了采购150架F-20(以及150架F-16/79)的要求。相对于巴林空军那可怜的4架订单,台湾空军的订单的确是“肥得流油”。不过适值华盛顿和北京的蜜月期,所有一切可能破坏双方关系的举措都被禁止,F-20的采购也不例外。F-20现代化的座舱台湾方面的希望破灭后,诺斯罗普又抓住一根稻草——1985年国会削减国防预算,空军经费不足,采购飞机的数量无法满足要求。诺斯罗普于1985年4月3日向空军提交一份建议,表示可以单价1,500万美元向空军出售396架“虎鲨”。诺斯罗普在提案中表示,“虎鲨”虽然续航能力不如F-16,但在反应速度和盘旋能力方面有优势,比F-16更适合空战格斗。不过,诺斯罗普的提案错过了1986财年的审议,空军表示会在1987财年对这一提案加以考虑。不过对空军头头来说,当年被迫采购F-16已经是心不甘情不愿了,好不容易把它变成战斗轰炸机,现在再要采购另一种更轻更小的飞机,无论是从他们的想法还是从后勤保障方面来说都是不可能的。事实上如果空军有钱,肯定会把所有的F-16换成F-15。眼看着“虎鲨”装备美国空军一线部队是不可能了,但还有最后一个希望:空中国民警卫队换装,现役的F-106和F-4已经过于陈旧,需要更换新的飞机以执行空防任务。在执行拦截任务方面,具备发射“麻雀”中距导弹能力的“虎鲨”显然比只能挂载“响尾蛇”格斗导弹的F-16A更有优势——至少诺斯罗普是这么想的。但万万没有想到的是,空军却要求通用动力在F-16ABlock15OCU基础上增加了“麻雀”导弹的发射能力,发展出F-16ADF型,装备空中国民警卫队。这一决定最终粉碎了诺斯罗普的所有希望。已不复存在的1、2号原型机1986年1月17日,诺斯罗普正式宣布,耗资超过10亿美元的“虎鲨”研制计划全面终止,第4架原型机即日停止制造并拆毁。仅存的3号原型机机现在被保存在工业技术博物馆。博物馆中的3号原型机F-20三兄弟为数不多的合影F-20三面图第二节设计特点发动机系统“虎鲨”相对于“虎II”的最大改进之一就是其发动机系统。两台老式的J85涡喷发动机被一台当时相当先进的通用电气F404涡扇发动机所取代(即使在今天,F404仍然是许多国家梦寐以求的)。F404F404是通用电气作为J79涡喷的后继发动机设计的低涵道比、高推重比(7.8)的中等推力涡扇发动机,其加力推力和J79相当,但重量大幅减轻,零件数量减少,具有比J79高得多的可靠性和可维护性。其主要特点是:油门响应极好,从慢车到中等推力耗时不到4秒,在同一代发动机中是最值得称道的;无油门操纵限制;低耗油率;启动步骤简单,具有自动启动功能,并有备份的手动控制系统;具有自动再点火功能;无尾烟,低红外特征;可以抗0.34㎏的鸟击;外场可更换件(LRU)设计为6个可独立拆换的部件(无需拆下发动机);采用先进的“视情维修”模式,没有预定的大修时间;设计有发动机状态监控系统。20多年来,F404的性能已经在F/A-18上得到了充分验证。虽然一台F404仍然比两台J85重,但由于其总推力增加了60%,而诺斯罗普采取的重量控制措施得力,“虎鲨”空重仅比“虎II”增加17%,其性能得到明显改善。设计人员预计,得益于推力增大而改善的性能包括:最大马赫数可以达到M2;海平面最大爬升率超过“虎II”56.7%,达到274米/秒;实用升限16,154米;超音速盘旋角速度比“虎II”增大47%;亚音速稳定盘旋角速度(M0.8,4,572米高度)11.5°/秒,同等条件下F-16A为12.8°/秒。F-201号机进行发动机地面测试进气系统“虎鲨”的进气道略有扩大,并略向前延伸。进气口前增设了较大的附面层隔板,和机身的间隔也有所加大,这主要是为了适应飞机最大速度提高,附面层厚度增大的结果。和F-16采用正激波进气道不同,“虎鲨”的进气道虽然也是固定式的,但增加了不可调的压缩斜板,从而成为二波系进气道。超音速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