主题：“战隼之父”谈“战隼”（一）——引子 -- silencsrv

问：简单化、紧凑化、低阻、高推重比，它们彼此的关系是如何运用到具体的战斗机设计中的呢？

答：“战斗机黑手党”最初的工作并不是具体地从事战斗机设计任务。我们最初的工作很单纯，仅仅是分析翼载荷、推力和载油系数（衡量飞机载油量的一个指标，具体就是飞机携带燃油重量与飞机起飞重量之间的比值）之间的关系。我们很想弄清这些影响飞机性能的指标之间相互作用的因果关系。我们知道我们希望飞机的翼载荷小些，推力大些；但我们也知道低翼载荷意味着飞机翼面积要增加，那么飞机重量和飞行时遇到的空气阻力可能会跟着增大；高推力意味着飞机的载油系数也要增大；一种飞机一旦具有高推重比，那么也通常意味着它的航程将大打折扣，所以我们首先关注的指标不是别的，而是载油系数。我们希望把这些因素结合起来通盘考虑，找到一个最优设计方案。

问：以前有人用类似的方法来研究这个问题么？

答：我相信之前就有人考虑过这些问题，但我们是最早系统地运用这些研究成果来设计一架战斗机的人。

我们试着发掘导致各种性能指标相互影响的规律。但我们也没有把太多时间花在找到准确数据上，因为确认某件事情会变得比较好是一回事，但它究竟会变得有多好则是另一回事。每一次分析的结果通常包括一根性能变化曲线以及更多由此引申出的问题。譬如这些活动能不能改善我们的设计水平？如果给予这些性能指标一定量的改变，那么我们设计出来的战斗机的性能相应会提高多少？当时对这些问题最关心的人莫过于John Boyd。

问：“战斗机黑手党”当时挑战的都有哪些公认法则？

答：战斗机的航程与携带燃油量有关；飞机发动机推力越大，其空速越快；技术越先进，复杂性也越高；双引擎战斗机的安全系数高于单引擎；飞机性能越好，体积、成本也跟着往上涨。这些观念最后使得战斗机设计越来越复杂。

问：为什么多数人会把这些教条奉若神明？

答：或许是一种思维惯性使然。人们总是把注意力集中到影响某项技术指标的某一个分量上，而忽视了另一个或几个分量。举个例子，你可以通过增大发动机推力来增加飞机推重比。但你也可以在保持发动机推力不变的情况下，通过降低飞机总重量的办法来提高推重比，就像我们当初做的那样。

其实当时我们这么做也有不得已的成分在里面，因为我们只能使用一台引擎作为飞机的动力——那就是专门为F-15战斗机研制的F100发动机。John Boyd曾经参与过一些F100发动机的研发工作，对它比较熟悉，对其性能也很满意。最终我们敲定就用它作为F-16战斗机的标准发动机，那意味着战斗机推力就此固定了。如果我们希望能获得更高的推重比，除了减重外别无选择。

至于如何增加飞机的航程也可以照上述思路来解决。常用的办法就是简单地提高飞机的载油系数，但那么做的消极后果就是无形中增加了飞机的体积，进而飞机的重量和飞行时遇到的空气阻力也增加了。人们总是觉得飞机越大越好，功能越多越好，其实不然。对于轻型战斗机而言，我们希望采用不同的办法来打破旧有陈规，把战斗机性能提高到一个新的高度——通过缩小飞机尺寸的办法来减小空气阻力，进而达到增程的目的。

问：你们有没有从历史角度看待这场关于轻型战斗机的革命？

答：当时主要是Boyd和Sprey作这方面的工作，他们做了两件事情。Sprey收集了所有他能收集到的资料——主要是关于战斗机可靠性与作战效能之间的关系，然后进行分析研究。此外他们还收集了大量关于战斗机成本方面的数据进行分析。据我所知他们是第一批将战斗机成本攀升情况与战斗机在技术上发展趋势结合起来进行研究的人。

他们从最早的P-51“野马”战斗机开始，把所有战斗机的成本扣除通胀因素换算成相同币值，然后标在一张图表上，与时间因素相结合画出曲线。曲线显示每一种战斗机相比前一种战斗机成本攀升幅度，最小是1.9倍，最大达到3.1倍。而且每次大的成本攀升都和航空技术上的“大跃进”有关，包括喷气式发动机、后掠翼、超音速、导弹、大型机载雷达的使用。画这样的曲线最大的优势就是能看清不同类型战斗机之间、采用了新技术前后对成本的影响。

研究证明，对一种成功的战斗机而言，它的单位重量成本涨幅和总成本涨幅是一致的，F-16也不例外。如果我画一条曲线代表那些成功的战斗机的单位重量成本涨幅的话，F-16战斗机正好落在这个曲线上，其涨幅和其他战斗机一样。但如果为战斗机单位飞行成本画一条曲线的话，F-16战斗机则落在这条曲线下方。这说明我们的设计扭转了长期以来战斗机随着性能提升，单位飞行成本也跟着攀升的趋势。F-16战斗机也是唯一做到这点的战斗机。而做到这点的秘诀就是减小战斗机的体积，这也是F-16战斗机选择小型化的另一个原因。

问：F-16战斗机的设计思路和以往的设计模式究竟有哪些不同？

答：在我们真正理解需要实现哪些具体功能之前，我们常常不由自主地陷入一种固定的思维模式中去。轻型战斗机的设计思路带有新的东西——对传统设计十分强调的战斗机空速和加速度性能的新理解。以往每个人都希望战斗机能够达到2-2.5马赫的飞行速度，但却无人思考为什么要这么做？

因为曾经从事超音速航空运输方面的研究工作，我有机会接触所有B-58轰炸机的超音速飞行记录。结果发现在B-58轰炸机的全部飞行时间里，超音速飞行时间总和占全部飞行时间的5%都不到！最长的一架也只有7个小时！整个B-58机队的超音速飞行时间总和也就200个小时而已。

许多人把最高飞行时速与飞行加速度混为一谈。对于那些提需求的人而言，有了大推力引擎就意味着有了高空速和高飞行加速度，这些看法都站不住脚。在F-16战斗机的设计阶段，我们首先是确定具体功能要求。我们扪心自问，每一个具体性能指标要求的依据是什么？是否来源于一个给定的能力要求？

成就优秀战机设计方案的关键：第一，明确需求，知道自己需要的是一架什么样的飞机，制空还是制海？高端还是低端？第二，弄清各项性能指标的内在联系，突出主要的性能指标，适当放宽次要的性能要求。打破陈规不是一件容易的事情，最初就连通用动力的首席试飞员Phil Oestricher也不看好YF-16，但当他围着飞机走了一圈，里里外外看了个遍后，不由得由衷赞叹：What a wonderful airplane!1974年1月，他在爱德华兹空军基地驾机完成首飞

这里有句题外话，“发动机大战”的结果是F-16同时安装了通用动力和普惠提供的两种发动机。为了区分，Block尾号为0的安装的是通用动力发动机；尾号为2的安装的是普惠发动机。