主题：【原创】双蛇记（一）（完） -- 晨枫

F-16的技术成就十分扎眼，但F-18在技术上是内秀，其实不比F-16弱。F-18的大边条在机翼上方形成强烈的漩涡，增加升力，极大地提高了大迎角下的稳定性和操控性能，米格-29和苏-27的大边条不能说没有收到F-18的启示。F-18首次在轻型战斗机上采用双垂尾，双垂尾前移以填补机翼后缘到平尾之间的气动间隙，大大减小了阻力。双垂尾外倾，得以避开大攻角飞行时机身对垂尾的遮挡，增加方向稳定性。外倾的双垂尾容许在起飞时两侧舵面同时向内翻转（toe in），依靠外倾的角度，形成额外的向下的压力分量，以主轮为支点，及早地使机头抬起来，缩短起飞距离；在着舰滑跑时，则两侧舵面同时向外翻转（flare out），充当减速板，并形成使机头向下的压力分量，加强刹车效果。不过实用中，一般起飞、着陆都是向内翻（toe in），这是因为舰载机着舰时，实际上是按起飞的动作，这是准备万一着舰失败，可以立刻复飞。这toe in或flare out是单垂尾不可能做到的。直立的双垂尾除了作减速板外，也不能做到外倾双垂尾的其他功能。说起来，toe in使机头及早抬头的功能可以通过压平尾来实现，但一压平尾，就等于产生负升力，机头是抬起来了，但总升力也损失了。用外倾的双垂尾实现这个功能，平尾可以用来产生额外的升力，对缩短起飞距离有好处。当然，外倾的双垂尾还对减小侧面的雷达截面积有好处，但这应该不是F-18设计时的重点。

F-18起飞时双垂尾明显的toe in

F-18E着陆，应该可以用双垂尾flare out来帮助减速，但航母上着陆主要靠着陆钩和阻力索减速，发动机反而是全加力，以备万一着陆失败好立即复飞，所以双垂尾也按起飞时一样toe in了

F-18双垂尾flare out的图没有找到，只找到了这张F-22双垂尾flare out的，意思是一样的。这架F-22应该是在半空中作减速动作，看那襟翼、副翼、垂尾一起动作的情景，这种动作以前只有在理论上可以，完全靠飞行员手动操作太麻烦了，有了线控，计算机把那个控制面动作多少全管起来，飞行员就不用费那个心了

又一个F-18着陆，注意其巨大的襟翼，这是F-18及其出色的低速性能的基本保证，注意和下图中F-16的襟翼相比较，后者的要小多了。注意两者都用前缘襟翼，大大加强了机动性和起落性能。中国的歼-7MG除了采用双三角翼外，最重要的一点也是采用了前缘襟翼。

F-18的大边条下的进气道的作用和F-16的机腹进气道作用类似，在大迎角下将进气理顺了再“喂给”进气道，对F-18出类拔萃的大攻角性能功不可没。YF-17的大边条的根部和机身的接合处原先有一条长长的开口，用于将大边条下机身表面的呆滞空气排放出去，不影响进气道的效率，尤其是在大迎角的情况下。另外，通过这个长条开口排放到机身上方的气流形成一个“气墙”，对大边条形成的漩涡达成有效的控制，提高漩涡的稳定性。但是，F-18在早期的试飞中就发现了速度和航程不足的问题。麦道把这个开口填没了80%，只在进气口旁边留一小个开口，以泄放边界层，希望以此来减少原先的长条开口形成的阻力。然而，这样一来，长条开口的“气墙”作用没有了，大边条所形成的漩涡的稳定性难以保证，尤其是在大迎角的时候，最需要漩涡的稳定性。计算流体力学的仿真研究和NASA的飞行试验表明，漩涡正好在垂尾前破裂，对垂尾形成强烈的不稳定冲刷，导致严重的垂尾颤振和疲劳问题。好几架早期的F-18的垂尾根部很早就发现裂纹，对飞行安全带来严重的威胁。当时的临时补救办法是在垂尾根部“打补丁”，但这不是解决问题的办法，后来一个麦道的工程师灵机一动，在大边条的上表面增加一个小小的扰流片，帮助对漩涡的导向，解决了这个问题。

容易看出，大边条对进气口有良好的整流作用。进气口向前延伸出去的那块板是边界层分离板，呆滞的边界层气流在板后的泻流道向大边条上方泄放

注意YF-17的大边条和机身结合部有一个长开槽，但大边条本身的上表面是光洁的

但是F-18上这个开槽被填没了很多，但大边条上表面多了这么一个竖立的小扰流片

原来长长的开槽，现在只有扰流片后内侧还有一小个开口，用于泄放边界层

F-18垂尾根部的“补丁”

NASA用F-18进行飞行实验，证实了漩涡在垂尾前破裂的情况

同样的漩涡在湿度高的时候也容易观察到

计算流体力学仿真计算的结果，可以清楚地看到漩涡产生的情况和流向

有意思的是，海军陆战队比海军还早把F-18投入作战中队。按照1974年的财政预算，海军陆战队本来是要接受190架F-14的，但是海军陆战队对只能空战、不能用作对地攻击的F-14一直提不起兴趣来，反而追加了138架F-4J的订货，作为过渡。F-18的计划开始后，海军陆战队决定其空中力量由AV-8和F-18组成，1983年接受第一批F-18，1985/86年就投入了地中海的战备巡逻。

F-18的舰队使用经验一开始就很好。长期以来，战斗机性能越来越好，但可靠性越来越差，造成出动率急剧降低，维修工作量急剧增加。航母的机库里常常停满了被大卸八块的飞机，不是在维修，而是被拆东墙、补西墙，用以维持其他战斗机的正常飞行。可以飞行的战斗机就只有停在甲板上，使本来就拥挤不堪的航母甲板更为拥挤，使飞行员、维修人员和调度人员头疼不已。F-18从一开始就以可靠性和维修性为主要设计指标，获得了很大的成功。比如F-18的雷达不管是在天上还是舰上，极少故障，除了正常的定期检修和更换部件外，不需要维修人员围着团团转。即使出了毛病，系统自检也迅速报告，并具有一定的自我隔离功能，保持其他功能继续工作，既方便了维修，也提高了战斗出动中的可用率。不出毛病的雷达对舰队来说是一个新鲜事。F-4J常常出动时雷达就不工作，返航时雷达大多不工作。高度可靠性使F-18的再次出动时间大为缩短，因为不需要因为什么东西又坏了，需要临时抢修。F-18着陆后，加油、装弹，就可以出动。机库里没有不能上天的战斗机，所有舰上空间都可以装载可以出动的战斗机，相当于比过去装载更多的战斗机。舰队对此深为满意。F-18的总产量比不上F-16，但也达到1600多架。

F-18

美国第四代战斗机的全家福，空军飞行员和海军飞行员都互相瞧不起，四兄弟难得在同一张照片里出现，这张照片肯定也是空军的人的主意

飞机迷最喜欢的话题之一就是：F-16和F-18哪一个更好？F-16和F-18再怎么说也是同门弟子，不可以自相残杀的。事实上，除了商场之外，F-16和F-18确实也没有在战场上见过。不过在商场上，F-16在数量上的胜利是显而易见的，但F-18的客户“档子”比较高一点。北欧四国选用F-16有时机上的原因，不好算。以色列选用F-16的时候，F-18也还没有服役，也不好算。此后，美国最重要的盟国中，很多都选用了F-18，如加拿大、澳大利亚和西班牙。如果没有一点原因的话，选用F-16的大多是“穷亲戚”。相比起来，F-16的优点在于：

1、 数量大，不算出口的，美国空军的基数就大，所以备件、升级套件什么的有保证。

2、 价格便宜，这个从LWF对比试飞时的国防部拨款就可以看出来，双发的YF-17就是比单发的YF-16贵，那还是在没有F-18的豪华版电子系统的情况下。

3、 推重比大，最大过载大，持续机动性好。

4、 航程远，F-16的机内载油系数（载油量比正常起飞重量之比）达30%以上，比F-15的25%都高，不带副油箱的话，F-16的航程比F-15还远。

5、 单发的燃油消耗、备件消耗都低，使用费用低。

6、 作为美国盟国，使用F-16便于和美国空军协同作战。

F-18的优点在于：

1、 可靠性和出动率高，对于需要独立作战的中小国家空军来说，F-18是以一当十的最好选择，其实这是航母战斗机的天然特性，航母上毕竟只能携载那么多的战斗机，还要考虑和优势的敌方陆基航空兵对抗，必须是个顶个的。

2、 具有强大的防空、制空能力，F-18从一开始就具备超视距空战能力，但F-16除了空中国民警卫队特别改装的一批F-16 Block 15 ADF可以发射“麻雀”中程空空导弹以外，窄小的机头锥注定了雷达功能受限，无法制导中程空空导弹。这个问题一直到装备了主动雷达制导的AIM120后才得到解决。

3、 空优和对地攻击能力比较均衡，具备完善的电子系统，通过软件升级可以达到全新的功能。事实上，美国海军对F-18C/D后期型号的电子系统十分满意，在推出F-18E/F的时候，只要求在机体和发动机上作改动，而电子系统大体照搬C/D，这是新飞机开发史上绝无仅有的。

4、 具有机内自卫电子战系统，可以不需要伴随的电子战支援飞机，自己为自己提供电子战支援。F-16可以挂载电子战吊舱，但那样要占用一个挂架。

5、 瞬时机动性好，这是对F-18的数字线控作最优化的结果。根据Boyd的理论，在空战格斗中，绝对的持续机动性并不重要，重要的是迅速改变飞机飞行状态的能力。空战演习的结果表明，F-18的瞬时机动性对抢占有利阵位、先敌开火很重要。

6、 低空过失速性能好，这是航母降落必须的，但也给稳定可控的非常规机动提供了必要条件。在F-22之前，F-18是唯一具有接近苏-27和米格-29的机动性的美国战斗机，在很长一段时间内，美国就是用F-18在空战研究和演习中模拟苏-27和米格-29的。

在F-16与F-18的竞争中，F-18有好几次受到外国军方的青睐，但最后因为价格或政治的原因，F-16取得了订单，以色列、日本和韩国都是这样的情况。Lavi计划中止后，以色列空军需要再买一批战斗机。从性能上讲，以色列空军中意F-18，但以色列已经有了F-15和F-16，此时再改换门庭换F-18，在后勤上讲不过去，最后还是买了F-16。韩国在90年代也选中F-18，但后来因为价格的关系，还扯进了贿赂的事情，计划被取消了。重开计划时，F-16入选。日本在研究F-X计划的初期，也考虑过以大黄蜂2000为基础，最后因为种种原因，还是以F-16 Block 40为开发的原型。看来，如果不是价钱的关系，F-18应该在外销中有不错的机会的。但是这个话怎么说呢？如果不是价钱的关系，没有人会买大众，人人都奔宝马去了。

不能真刀实枪地干一仗，那就花拳绣脚地干吧，比比美，谁更好看？

这家伙有点猛过头了吧？