五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】磨砺记(一) -- 晨枫

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家园 【原创】磨砺记(七)

在被迫淡出战斗机领域后,洛克希德专攻战略侦察机。除了依靠高空高速,洛克希德借助美国空军的理论研究成果,从50年代就开始对雷达隐身进行研究,并早有所成。洛克希德用一架T-33试验整体覆盖雷达吸波涂层,用网格覆盖B-47轰炸机的进气口和喷口,建立测量雷达反射面积的专用大型设施。洛克希德U-2侦察机采用了雷达吸波涂层,SR-71侦察机除了雷达吸波涂层,还在外形上采用圆滑倒角,减少雷达回波。但技术突破来自70年代的计算机技术,使得按照多面体的隐身外形设计飞机成为可能,通过使雷达回波闪烁不定、无法锁定而达到隐身。由于洛克希德的隐身研究属于CIA负责的高度机密,连负责国防科研的DARPA也不知道,在隐身研究项目Harvey竟标时,只邀请了麦道、诺思罗普、通用动力、费尔柴尔德和格鲁曼。费尔柴尔德和格鲁曼自知没有这个能力,根本没有回应竟标,自绝于未来战斗机的发展。洛克希德在得知消息后,自费参加,最后入选。洛克希德最后成功地推出了F-117隐身战斗机,开创了隐身飞机的时代。

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洛克希德U-2是中国人所熟悉的,在60年代,解放军曾打下5架U-2,这也是世界之最了。U-2的黑色涂层有雷达吸波功能

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在U-2已经不能单靠高度来生存后,更高更快的SR-71接替了U-2。双三的SR-71至今依然是美国最高最快的量产飞机,圆滑的倒角有降低雷达回波的作用,但主要还是靠雷达吸波涂层来降低雷达反射信号

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从Harvey发展而来的Have Blue是一个中间步骤,但后来F-117的影子已经很重了

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F-117是实用化的采用多面体隐身设计的第一代作战飞机,号称战斗机,实际上没有空战能力,只能用于对地攻击

诺思罗普的方案和洛克希德的多面体思路不同,采用上圆下平的锅盖外形,使雷达波的能量从边缘流泄发散而达到隐身。这个外形和诺思罗普一向钟爱的飞翼是天作之合,诺思罗普的努力最终导致了B-2轰炸机。

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诺思罗普Tacit Blue是另一个隐身研究机,重点研究全向隐身,采用锅盖形截面,使雷达波能量从边缘流散

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锅盖形截面最终导致飞翼,这就是B-2的由来

然而,就战术飞机而言,80年代最重要的两种飞机无疑是ATA和ATF,前者是替代A-6、A-7的先进隐身攻击机,后者是替代F-15的先进隐身战斗机。

通用动力/麦道团队和诺思罗普/格鲁曼团队获得最终竟标ATA的权力,前者入选,研制A-12“复仇者II”。这是一架有点像缩小的B-2的无尾飞翼,但通用动力和麦道的老经验在这里搁浅了,他们缺乏对隐身的足够理解,依赖军方的技术转移,严重低估项目成本和高估进度,结果超重30%,超支100亿,还离首飞遥遥无期,在1991年第一次伊拉克战争大胜之后不久,被时任国防部长切尼砍了。通用动力和麦道的报价低得离谱,这是对隐身的技术难度缺乏理解,还是有意低报钓鱼,这个只有他们知道。但诺思罗普/格鲁曼团队的报价和进度预估后来被证明是相对精确的,这只能和诺思罗普在此之前从事B-2轰炸机的经验有关。

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A-12“复仇者II”型攻击机由于超重、超支、超时而下马

ATF的竞争是一个人们很熟悉的故事了,洛克希德/波音/通用动力团队的YF-22和诺思罗普/麦道团队的YF-23竞争,YF-22因为性能比较均衡、技术风险较低而入选,超音速巡航和隐身更加优秀但机动性可能不及的YF-23出列。从技术风险上来说,洛克希德具有丰富的隐身设计和使用经验,波音具有丰富的大型复合材料构件的设计和制造经验,通用动力具有丰富的战斗机经验,这些经验加起来有助于降低技术风险。在A-12下马后,这对ATF的选择是一个不小的决定因素。

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洛克希德YF-22较好地在隐身和机动性之间达到平衡,团队中波音的复合材料经验和通用动力的战斗机经验使得系统技术风险较小,获得入选

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F-22已经投产,将作为下一代美国空军的主力战斗机

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诺思罗普YF-23虽然隐身和超音速巡航性能更好,但技术风险也大,没有入选

ATF之后的另一个重要项目就是JSF,这将替代F-16、F-18、AV-8、A-10等多种飞机。这个故事更近,人们更为熟悉。洛克希德、波音、麦道呈交了竟标方案,麦道由于缺乏隐身经验和缺乏创意而首先出局,洛克希德有F-22的经验,方案比较稳健,波音的方案比较新颖。在对比试飞后,洛克希德方案入选,进一步工程化设计后,将按F-35投产。

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波音X-32其貌不扬,但在技术上很是精巧,作为最终竟标者之一不是偶然的

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洛克希德X-35有明显的F-22特征,技术上风险较小,符合JSF成本控制原则,获得入选

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X-35将作为F-35投产,取代F-16、F-18、AV-8和A-10,作为下一代美国空军和海军的主力轻型战斗机

回顾这一段历程,洛克希德的东山再起是最引人注目的。洛克希德在60年代离开战斗机领域后,在隐身领域术有专攻,走在了历史潮流的前面。几十年后,尽管缺乏直接的战斗机领域的经验,依然赢得美国空军在当代最重要的也是仅有的两个战斗机项目。这是由于隐身实际上是战斗机技术的又一次革命,在技术发生质变的时候,老经验再次失效,新面孔得以脱颖而出。洛克希德掌握了关键的隐身技术,相对成熟的一般战斗机技术相对容易通过合作而跳跃性地获得。而富有传统战斗机经验的麦道和通用动力,由于缺乏对隐身技术的掌握,和早年寇蒂斯不能跟上单翼机和喷气技术一样,黯然退出了。麦道并入了波音,通用动力并入了洛克希德,格鲁曼并入了诺思罗普,美国航空工业只剩下三大主要公司,其中只有洛克希德直接从事战斗机的研制。美国已经有人在担忧仅剩的公司不足以形成有效的竞争,缺乏有效的互相激励,美国航空技术的未来发展可能受到损害。

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