来自 军事 2021-03-31 14:35 的文章

因为太先进被淘汰,失败的王者YF-23到底是什么恐

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在世界上有一条铁律,所谓狭路相逢勇者胜,只有真正的王者才能走到最后。这条铁律适用于任何行业,但天意弄人,历史上还真出现过不少,因为太过优秀而被淘汰的。今天要讲的这款战斗机YF-23就是这么一种情况。

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当时,作为军备强国的美国有着强烈的忧患意识,在最新一代空中优势战斗机F-15还在关键的最后选型阶段,美国的战术空军司令部就开始为后续战机出谋划策了。那叫一个环环相扣,先是代号TAC-85项目研究提出先进战术战斗机的概念,迈出了第四代超音速战斗机的第一步,其次是进行了超临界翼型、数字电传飞控系统的一系列的研究试飞,为随空布局的实用化成功铺平了道路。再次是美国空军和NASA联合提出了HIMAT计划(高机动性飞行技术计划),涉及到气动、结构、材料、动力装置和飞控等领域,涵盖技术广泛。此时美国隐身技术已经趋于成熟,在此基础上研制隐身性能与气动性能俱佳的战斗机是顺其自然的事。

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前面铺垫了这么久,为的就是研制出一架接替F-15的新一代战斗机。1985年美国抛出了招标计划,经过几番较量,只剩下了洛克希德马丁公司和诺斯罗普公司。这就是著名的YF-23和YF-22之争。最后的结果大家都清楚,号称“猛禽”的F-22获得了最终的胜利。

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不过不少人却为YF-23鸣不平,这是为什么?自然是因为无论是从性能还是战斗力,YF-23都胜于YF-22,因此YF-23还被称为失败的王者。

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YF-23的外形是很特别的,机身比较长,采用中单翼,机翼的前后分别后掠于前掠40度,类似于菱形。选择菱形机翼涉及的方面很多,主要是隐身技术。传统的后掠梯形翼,优点是选择限制小,可以根据需求优化;缺点是结构效率低,跨战区航程中优势不明显,同时气动弹性发散问题突出。至于后缘前掠设计也存在问题,权衡之下,只有采用中等后掠角的对称菱形翼,才能在隐身、续航、气动等诸方面达到令人满意的平衡点。在这一点上,YF-23就比YF-22要强得多。

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机身后方没有水平控制面,以两片向外倾斜50度的垂直控制面取代两者。进气口和进气道都采用固定结构,没有可以移动的部分,这样做的目的是降低重量,避免增加正面雷达反射截面积。

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隐身技能是美国空军的必然要求,YF-23舍弃了传统的四尾翼布局而选择V形尾翼,这样做带来的优势是不言而喻的,减少一对尾翼可以大大减少飞机重量和阻力,也能提高超巡能力。但随之而来的是操纵面的效率问题和飞控系统的复杂化。为了解决这些问题,YF-23在机身设计上下了很大的功夫,除了上面提到的增加机身长度和进气口设计外,边条翼布局也是一大特色。

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边条翼布局在大迎角时比传统的鸭式布局的升力特性有更大的优势,而且YF-23在边条上进行了改进,其三段直线窄边条设计从机翼前缘一直向前延伸到雷达罩顶端,不仅有特色,功能还不少。比如可以改善机翼升力特性,推迟机翼失速,阻止附面层向机翼尖堆积,推迟翼尖气流分离等,值得一提的是,它能够在大迎角下头部涡流分离时,提供更好的俯仰和方向稳定,这点是三代战斗机一直未能解决的问题。

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此外,YF-23机翼后缘的气动操纵面设计也是一大亮点,具体情况并不明,据有关资料显示,有一部分是继承了B-2的设计,能有效减轻重量,提升飞机性能。目前,YF-23的各项性能还是机密,只知道YF-23在1990年9月18日就达到了1.43马赫的超音速巡航,而YF-22在其两个月后才达到1.58的巡航记录。相比于YF-22,YF-23最突出的优势是它没有任何攻击角度的限制,飞机可以从任何螺旋状态轻易稳定飞行,也能向任何方向发动进攻。

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至于美国为什么会选择YF-22的原因其实也不难猜测,第一个自然是因为钱的问题,凡是性能高的高端战斗机都是钱堆出来的,当时YF-22的单价是8000万美元一架,YF-23是1.2亿美元。第二个原因是YF-23的设计理念过于先进,采用了全世界最先进的计算机辅助系统,发动机性能也是世界第一,美国没有把握能完美使用这款飞机,再加上YF-23的格斗性能和超机动性能并没有达到美国军方的要求。相比之下,性能更为全面且价格比较低的YF-22成了最佳选择。

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