F-16戰(zhàn)斗機(jī)首飛前的意外升空（資料圖） 發(fā)展原型機(jī) F-16戰(zhàn)斗機(jī)的起源可以追溯到1965年。當(dāng)時(shí)，美國(guó)空軍已經(jīng)開始從事新一代高性能戰(zhàn)斗機(jī)的概念定義研究，分別為一種重型“空中優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)斗機(jī)”（F-X）和一種輕型“先進(jìn)晝間戰(zhàn)斗機(jī)”（ADF）。前者順理成章地發(fā)展成為F-15戰(zhàn)斗機(jī)，而后者因空軍高層存在不同的作戰(zhàn)理念和設(shè)計(jì)思路，研制過程并非一帆風(fēng)順，進(jìn)展較為緩慢。 針對(duì)越南空戰(zhàn)中米格-17和米格-21戰(zhàn)斗機(jī)憑借著小巧外形很難被美國(guó)空軍飛行員用肉眼發(fā)現(xiàn)，因此LWF在設(shè)計(jì)上著重強(qiáng)調(diào)減小外形尺寸。該機(jī)在設(shè)計(jì)上并沒有試圖達(dá)到高空、高速性能，而是重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在未來空戰(zhàn)的最可能條件下，即在高度9150——12200米和速度M0.6——1.6的空戰(zhàn)環(huán)境中，將性能指標(biāo)重點(diǎn)放在滾轉(zhuǎn)速率、加速性和航程。 作為回應(yīng)，波音公司、諾斯羅普公司、通用動(dòng)力公司、LTV公司和洛克希德公司等5家承包商先后提交了各自的設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過綜合評(píng)估，美國(guó)空軍參謀部在1972年4月13日選定了通用動(dòng)力公司的401-16B方案和諾斯羅普公司的P-600方案進(jìn)入下一研制階段，并授予了兩架YF-16和兩架YF-17的研制合同，其中包括一年的飛行試驗(yàn)。 當(dāng)時(shí)，并未采用“X”（試驗(yàn)中）前綴的編號(hào)，而是采用了“Y”（研制中）前綴的編號(hào)，目的是表明原型機(jī)采用了現(xiàn)有的成熟技術(shù)和試驗(yàn)中的最新技術(shù)。YF-16原型機(jī)采用一臺(tái)普惠公司的F100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，而YF-17采用兩臺(tái)通用電氣公司的YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力。 強(qiáng)調(diào)低成本 在選定401型方案的最后構(gòu)型之前，通用動(dòng)力公司已經(jīng)先后研究了12種不同的總體布局，并實(shí)施了風(fēng)洞試驗(yàn)。在當(dāng)時(shí)情況下，YF-16原型機(jī)所采用的一些新技術(shù)，對(duì)于滿足性能目標(biāo)具有極大的影響。 該公司決定采用一臺(tái)F100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用于設(shè)計(jì)方案，而不是采用兩臺(tái)低涵道比的YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)估算，一臺(tái)F100發(fā)動(dòng)機(jī)顯然比兩臺(tái)YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)具有更低的耗油率，單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)布局使戰(zhàn)斗機(jī)的起飛重量只有7.7噸，而兩臺(tái)YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的戰(zhàn)斗機(jī)有可能使起飛重量超過9.7噸。 在YF-16原型機(jī)的設(shè)計(jì)初期，通用動(dòng)力公司曾經(jīng)考慮過單垂尾和雙垂尾的兩種型式。風(fēng)洞試驗(yàn)表明，前機(jī)身邊條產(chǎn)生的旋渦通常會(huì)改善方向穩(wěn)定性，但是采用雙垂尾時(shí)，某種形狀的邊條實(shí)際上減少了大迎角狀態(tài)下的穩(wěn)定性。研究認(rèn)為，雙垂尾型式有可能導(dǎo)致較大的研制風(fēng)險(xiǎn)，單垂尾如果設(shè)計(jì)有足夠高度，或方向舵面積足夠大，也可以為原型機(jī)提供滿意的效果。 在最終確定進(jìn)氣道位于機(jī)身腹部之前，研制組也研究了幾種不同的進(jìn)氣道構(gòu)型。最初，設(shè)計(jì)人員實(shí)際上采用了一種下頜式進(jìn)氣道，但是設(shè)計(jì)過程中為了減少重量逐漸地越來越向后推，直到進(jìn)氣口位于前機(jī)輪的前面。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，選擇進(jìn)氣道位于腹部位置，可以在大迎角狀態(tài)下有效地改善氣流進(jìn)入進(jìn)氣道時(shí)的流動(dòng)方向。例如，YF-16原型機(jī)處于20度迎角時(shí)，腹部進(jìn)氣道的氣流方向比實(shí)際迎角低10度，相當(dāng)于兩側(cè)進(jìn)氣道處于35度迎角的情況。 研制人員曾經(jīng)評(píng)估過4種不同的機(jī)翼平面，最終選擇了一種較小后掠平直前緣的梯形機(jī)翼，其原因是它可以將良好的機(jī)動(dòng)性、高加速性和最大升力結(jié)合到一起。同時(shí)，研制隊(duì)伍選擇了一種計(jì)算機(jī)控制的可變彎度機(jī)翼，它帶有前緣機(jī)動(dòng)襟翼和后緣襟副翼，可以根據(jù)不同飛行條件實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的彎度，從而實(shí)現(xiàn)最大機(jī)翼效率，為原型機(jī)提供了良好的機(jī)動(dòng)能力。 意外零飛行 1974年1月20日，對(duì)于F-16戰(zhàn)斗機(jī)來說是一個(gè)十分特殊的日子。這天，試飛員菲爾·奧斯特里奇來到沃思堡機(jī)場(chǎng)，準(zhǔn)備駕駛YF-16原型機(jī)在進(jìn)行高速滑行試驗(yàn)。他將飛機(jī)滑行到了評(píng)估地點(diǎn)，緊接著開始檢查飛機(jī)的駕駛儀和剎車裝置，以便在正式出廠儀式上確保基本性能符合對(duì)外宣傳的指標(biāo)。根據(jù)計(jì)劃，完成這些預(yù)計(jì)任務(wù)后，YF-16原型機(jī)將被拆開，由C-5運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送到愛德華空軍基地，在那里重新組裝后，再開始實(shí)施飛行試驗(yàn)計(jì)劃。 由于這是第一架采用了固定操縱桿（力敏感側(cè)置駕駛手柄）的飛機(jī)，而奧斯特里奇在高速滑行試驗(yàn)前，一直沒有機(jī)會(huì)獲得駕駛這種飛機(jī)的感覺。在機(jī)場(chǎng)跑道上，他駕駛原型機(jī)順利完成了65千米/時(shí)和148千米/時(shí)的高速滑行，很快地驗(yàn)證了駕駛儀和剎車裝置的操縱靈活。然后，他駕駛飛機(jī)滑行回到跑道的起飛線上，等待著剎車器冷卻下來。 當(dāng)跑道上的風(fēng)力下降到一個(gè)可以接受的程度時(shí)，YF-16原型機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)行220千米/時(shí)高速滑行試驗(yàn)，這次滑行試驗(yàn)的任務(wù)實(shí)際上包括起飛、在距離跑道約0.35米左右高度飛行大約300米、然后逐漸減小動(dòng)力、機(jī)輪觸地、剎車直到停止。這是正式首飛前的最后一步，主要是驗(yàn)證剎車和操縱功能，給試飛員提供一些有關(guān)空中飛行時(shí)如何駕駛飛機(jī)的感性認(rèn)識(shí)。 隨后出現(xiàn)了一點(diǎn)意料之外的差錯(cuò)。YF-16原型機(jī)開始高速滑行，在大約200千米/小時(shí)的滑行速度下機(jī)頭略微抬起，這時(shí)突然產(chǎn)生了一個(gè)劇烈的橫向擺動(dòng)，水平尾翼不經(jīng)意地擦到跑道上，左側(cè)翼尖和右側(cè)尾部靜壓管也輕微地接觸到跑道上。該機(jī)進(jìn)入了一個(gè)側(cè)向的飛行員誘導(dǎo)振蕩，這是一種非常快的振蕩，飛機(jī)在14秒內(nèi)可以發(fā)生10圈滾轉(zhuǎn)。 當(dāng)時(shí)，由于飛機(jī)開始向跑道左側(cè)偏航，正在快速滑出跑道，有可能陷入沙漠中。面對(duì)這一突如其來的情況，奧斯特里奇別無選擇，只好急推油門，讓飛機(jī)進(jìn)入起飛狀態(tài)，這樣飛機(jī)就很平穩(wěn)地離開跑道，終于擺脫了這可怕的失控狀態(tài)。菲爾保持飛機(jī)處于著陸狀態(tài)，然后在空中繞了一圈飛回來，平安地著陸在跑道上。 那天，在場(chǎng)的所有人員都沒有意料到Y(jié)F-16原型機(jī)會(huì)從跑道上起飛，但是這卻成為了現(xiàn)實(shí)。奧斯特里奇明智地選擇了起飛，可以說挽救了整個(gè)計(jì)劃。因此，負(fù)責(zé)市場(chǎng)和公關(guān)的人們將這次“非正式首飛”傳播開來，但他們只是稱其為“零飛行”，而將下一次飛行稱為首飛。 成為獲勝者 地面檢查發(fā)現(xiàn)，這次意外飛行的問題出在飛行控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上。研制人員在編制滾轉(zhuǎn)指令增益程序時(shí)實(shí)際上增大了一倍，盡管在模擬器上已經(jīng)完成了所有飛行模擬工作，但是滾轉(zhuǎn)指令增益仍然過高。事后，他們?cè)谥匦聶z查模擬器時(shí)，仍然沒有看出“零飛行”時(shí)所出現(xiàn)的問題。但是在實(shí)現(xiàn)正式首飛前，研制人員出于安全起見，安裝了一個(gè)人工控制滾轉(zhuǎn)指令增益的裝置。在飛行期間，起飛和著陸指令大約只有實(shí)際作用效果的一半。 由于需要更換已經(jīng)損壞的平尾，這樣原計(jì)劃的首次飛行時(shí)間不得不延期。在正式飛行前，研制人員進(jìn)行基本系統(tǒng)檢查和空速校準(zhǔn)時(shí)，寧愿將飛行包線限制在適當(dāng)?shù)臄?shù)值內(nèi)，而沒有試圖讓YF-16原型機(jī)表現(xiàn)出引人注目的飛行性能。于是，在一個(gè)多星期后的2月2日，還是由奧斯特里奇駕駛YF-16原型機(jī)完成了首次正式飛行，飛機(jī)的飛行速度達(dá)到645千米/時(shí)、飛行高度達(dá)到9150米。3月9日，另一名試飛員內(nèi)爾·安德森駕駛2號(hào)YF-16原型機(jī)升空。 接著，YF-16原型機(jī)和YF-17原型機(jī)先后開始試飛。美國(guó)空軍盡管曾經(jīng)讓盡可能多的飛行員來試飛兩種原型機(jī)，以便有助于評(píng)估和比較總體性能，但是從未讓二者進(jìn)行過直接對(duì)抗飛行。此外，它們還與美國(guó)空軍所有的各型戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了空戰(zhàn)模擬對(duì)抗，并與美國(guó)空軍所獲得的米格-17和米格-21戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了空中格斗演練，結(jié)果非常出色。（中國(guó)航空網(wǎng)，不代表本媒觀點(diǎn)) 經(jīng)過全面評(píng)估。美國(guó)空軍認(rèn)為YF-16原型機(jī)具有較低的使用成本、較大的航程和較好瞬時(shí)機(jī)動(dòng)能力，最終選定通用動(dòng)力公司作為ACF計(jì)劃的獲勝者，同時(shí)簽署了一項(xiàng)研制15架全尺寸飛機(jī)的合同，并將其命名為F-16戰(zhàn)斗機(jī)。以此為起點(diǎn)，“戰(zhàn)隼”家族演繹了長(zhǎng)達(dá)40年的傳奇，時(shí)至今日仍然持續(xù)不斷地生產(chǎn)。（溫杰） 瞭望智庫(kù)是新華社批準(zhǔn)成立的、瞭望周刊社旗下的政策分析和經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)判斷的研究機(jī)構(gòu)。請(qǐng)搜索瞭望智庫(kù)官方微信公號(hào)：瞭望智庫(kù)，或（zhczyj）→長(zhǎng)摁1秒復(fù)制 |
