• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.发展沿革
  • 5.竞标结果
  • 6.性能比较
  • 7.设计特点
  • 8.记录
  • 9.参考资料

YF-23隐形战斗机

YF-23“黑寡妇”是美国诺斯罗普公司和麦道公司共同设计,竞标先进战术战斗机(ATF)合约的型号。美国空军于1991年4月23日宣布YF-22获选优胜。YF-23一共只有生产两架原型机,目前都已经不再飞行。1

基本信息

  • 中文名

    YF-23战斗机

  • 外文名

    YF-23

  • 类型

    第四代战斗机试验型

  • 乘员

    1人

  • 首飞

    1990年8月27日

简介

YF-23是诺斯罗普公司为美国空军研制的第四代战斗机原型机,在与洛克希德公司YF-22原型机的竞争中落选,2架:YF-23原型机都闲置下来,然而由于YF-23的独特的气动外形,依然能承担一些专项试验任务。20世纪90年代早期,NASA曾利用其中一架YF-23研究载荷校准技术。

YF-23载荷研究计划的目的是提高通用应变传感器载荷校准的精度。应变传感器是用于测量飞机结构和部件的载荷,根据地面试验站的数据推导出剪切力、弯曲力矩和扭矩载荷方程。在飞机机身各个部位加装了应变传感器以测量气动载荷。

YF-23载荷研究计划于1994年开始,进行了三四年的飞行试验,获得的试验结果为政府机构和航空工业部门提供了相关的设计依据。

发展沿革

YF-23战机
正在进行超临界翼型验证试飞的 TF-8A

1969~1970 年,美国空军的 FX 计划(新一代空中优势战斗机,最终结果就是F-15)正处于关键的最后选型阶段,而战术空军司令部已经将眼光转向了 FX 的后继型上。在这段时间,战术空军司令部投资进行了代号 TAC-85 的项目研究,对 FX的后继型进行了初步探索。TAC-85 研究报告于 1971 年完成,提出了一个概念原型。研究人员将这个概念原型称作先进战术战斗机(ATF)。这只是一个相当粗略的概念,指望能从这个概念里看到今天F/A-22的影子是不可能的,但它的确是迈向第四代超音速战斗机的第一步。此后数年间,战术空军司令部先后进行了一些小规模的研究计划,为未来的 ATF 作技术储备。除了战术空军司令部外,其它相关部门也没有闲着。位于莱特·帕特森基地的飞行动力实验室,在 F-15 首飞成功后不久,就展开针对下一代战斗机的全面技术研究,这些研究后来被纳入一个大的技术发展计划,即我们今天所熟知的先进战斗机技术综合应用计划(AFTI )。几乎与此同时,国防高级研究计划局(DARPA )也开始进行类似的研究计划。

从 1971 年开始,飞行动力实验室所属的 F-8“十字军战士”就相继进行了超临界翼型、数字电传飞控系统的研究试飞。紧接着又开展了随控布局(CCV )研究,1 架B-52、1 架 F-4 先后改装为 CCV 研究机进行试飞。特别是 F-4CCV 的试飞令美国人获得宝贵的技术资料,为随控布局的实用化成功铺平了道路3

NASA还和美国空军联合提出了高机动性飞机技术计划(即 HIMAT 计划),其下属的阿姆斯研究中心、飞行动力研究室等均有参与。最后洛克韦尔作为主承包商于 1978 年 3、6 月先后制造出 2 架 HIMAT 研究机,并于 1979 年 7 月 27 日首飞成功。HIMAT 计划涉及气动、结构、材料、动力装置和飞控等领域,研究项目包括:近耦鸭式布局、机身机翼边条融合体、超临界翼型、变弯度机翼、翼梢小翼、弹性机翼设计、喷气襟翼、自配平设计、复合材料、飞行推进综合系统、主动控制技术等。

HIMAT 的鸭式布局

1975 年初,空军系统司令部提出一个发展计划,准备在1977~1981 年间制造两架 ATF 原型机进行试飞,但空军并没有多余的资金投入到这样一个耗资巨大的研究计划中去,因此这一计划只停留在纸面上。1976 年,美国空军开始考虑在 ATF 概念中引入低可见性设计。对于当时的人而言,如果听到这个决定可能会觉得非常突然。但在今天看来,这是顺利成章的事。作为美国众多黑计划之一,国防高级计划研究局的“试验隐身技术验证机”(XST )计划(也称为“哈维”(Hervey )或“海弗蓝”(Have Blue )计划)已经进入工程发展阶段,在这一年洛克希德“臭鼬”工程队的方案中选,后来在此基础发展出我们所熟知的F-117隐身战斗轰炸机。隐身技术渐趋成熟。在此基础上研制隐身性能与气动性能俱佳的战斗机是美国空军必然的选择。另一方面,发动机推力的增大,则使得美国空军开始考虑在 ATF 上实现不加力超音速巡航的可能性;而苏联空军现役和未来的超音速战略轰炸机威胁则在战术上增大了对超音速巡航能力的需求。

1985年美国空军提出接替F-15的新一代战斗机设计需求案,由各家公司提出各自的纸上设计草案。1986年美国空军宣布将挑选最有潜力的两种设计在展示/验证(Demostration/Validation,Dem/Val)阶段进行为期48个月的原型机设计与试飞项目。同年7月,美国空军选出洛克希德与诺斯洛普两家进入下一阶段的竞争,并且建议落选的三家公司与优胜者组成设计团队以分摊设计工作,成本与损失。诺斯洛普选择与麦克唐纳-道格拉斯联合与洛克西德,通用动力以及波音公司的团队分庭抗礼。

YF-23的第一架原型机于1990年6月23日出厂,8月27日进行第一次试飞,YF-22(即F-22“猛禽”)第一架要到8月29日才出厂。9月29日进行第一次试飞。YF-23于9月18日第5次试飞时在不使用后燃器下达到1.43马赫的超音速巡航纪录,YF-22则是在11月3日达到1.58马赫。YF-23第二架原型机于9月29日出厂。两架原型机分别使用不同的发动机:第一架原型机使用普惠YF119,第二架原型机则是通用电气YF120,与YF-22刚好颠倒。

YF-23原型机设计概念与YF-22有很大的不同,除了采用许多现有的零组件之外,YF-23的试飞计划里面并未包括试射空对空导弹与验证高攻角飞行能力,多是以风洞测试蒐集与验证资料。根据测试的结果显示,YF-23没有攻角限制,飞机能够自任何螺旋(Spin)轻易恢复稳定飞行,只有当导弹舱门呈开启状态时会有困难。

YF-23一共进行50次,总计65小时的试飞项目,最大飞行速度达到1.5马赫,最大负载达到7G,最大攻角达到25度。

竞标结果

YF-23战斗机原型机