波音 FA-18“大黄蜂”舰载战斗机全传.doc

动物凶猛——波音 F/A-18“大黄蜂”舰载战斗机ArmstrongF/A-18“大黄蜂”战斗机一直以来是比较让人忽视的一种战斗机，自服役伊始就被 F-14“雄猫”的光芒所遮蔽，同时又饱受航程不足等缺陷的指责，被戏称为“塑料虫”但不可否认的是，“大黄蜂”是比较成熟的设计，遭遇的服役初期故障远低于同时代的三代机，其多用途作战能力大大增加了舰载航空联队的作战灵活性随着时间的推移，“大黄蜂”逐渐成为美国海军舰载航空兵的军马，最终“大黄蜂”和“超级大黄蜂”一统美军航母甲板，证明的自身的价值起源1975 年 1 月 13 日美国空军部长约翰·麦克卢卡斯宣布通用动力 YF-16 成为 ACF（空战战斗机）项目的获胜者，理由是 YF-16 的速度比 YF-17 略快，且其安装的 F100 发动机已被 F-15 采用，可降低维护费用F-16 后来的成功超出当时所有人的想象，其产量超过 4,500 架，至今仍未停产具有先进气动外形的 YF-16，战机史上杰出的设计至于诺斯罗普的 YF-17，如果没有下文的话那么今天我们只能在航空历史杂志中瞻仰这种飞机了失去了美国空军 ACF 合同之后，诺斯罗普公司原本打算就此结束，但美国海军对新战机的需求又使 YF-17 获得了一线生机。

在整个 70 年代初，一小撮美国海军军官对格鲁曼 F-14“雄猫”高昂的价格颇有微词，念念不忘寻求一种低成本的替代战斗机，正好此时“雄猫”项目遭遇研发困难，成本不断超支，于是美国海军启动了 VFAX（舰载战斗攻击机）项目可以说美国海军给了 YF-17 第二次生命VFAX 被设想成一种能取代 F-4“鬼怪”、 A-4“天鹰”、 A-7“海盗 II”的多用途战斗机，格鲁曼也提交了“雄猫”的简化型（F-14X）参与竞标，但被国防部副部长断然拒绝1974 年 5 月 10 日众议院军事委员会宣布不会采购任何“雄猫”的简化型，VFAX 必须要是一种全新的飞机但军事委员会显然忘记了 F-111 的惨痛经验，要求美国空军和海军采购同一种战斗机，而不顾美国海军希望 VFAX 同时具备空战和攻击能力的需求1974 年 8 月美国国会考虑到当时的预算无法再担负另一个重大战机研发项目，通知美国海军 VFAX 项目将被取消格鲁曼想通过 F-14 简化版来一统航母甲板，被军事委员会断然否决美国国会将原本用于 VFAX 的资金转移到一个新项目——NACF（海军空战战斗机）上，并指示海军密切关注美国空军 LWF（轻型战斗机）/ACF 项目的竞争结果，并将参加竞标的两种飞机为 NACF 候选机型。

如果一切顺利的话，NACF 将会是 F-16 的舰载型，但当时多数的美国海军军官仍固执的认为 F-14 能满足所有需求，既不需要 VFAX 也不需要 NACF在众多“雄猫”党的阻力之下，美国海军仍持续推进 NACF 项目，并在 1974 年 9 月颁布了需求书在正式需求书发布的同时，美国海军也宣布将选择单一承包商来研制 NACF诺斯罗普认为 YF-17 会是 NACF 的有力竞争者，因为美国海军在传统上倾向双发构型以增加安全性，并且 YF-17 有更大的潜力发展成为装备雷达的多用途战斗机但是诺斯罗普没有研制舰载机的经验，所以他们接受了麦道公司的提议，合作为 NACF 项目研发 YF-17 的舰载型两家公司签订了协议，条款规定麦道公司承接美国海军的合同的话，诺斯罗普将是最大的分包商，并且诺斯罗普拥有该机陆基型的全部出口权利YF-17 三面图通用动力同样想凭借 F-16 的舰载型参与竞争，通用动力也没有舰载机的研制经验，于是与 LTV（凌-特科姆-沃特，总部同样在达拉斯沃斯堡）组成团队，共同研制 YF-16 的舰载型参加 NACF 的竞争YF-16 海军型具有美国空军不做要求的超视距雷达两家公司达成协议：如果美国空军和海军都选择了 YF-16，通用动力将成为空军的主承包商，LTV 则是海军的主承包商，但这只是一厢情愿，在同一个州的两个承包商同时获得合同的可能性最小。

LTV 提出的 YF-16 舰载型 MODEL 16001975 年 5 月 2 日美国海军宣布诺斯罗普/麦道团队获胜，美国海军认为双发布局更适宜海上飞行，另外 YF-17 的多用途发展潜力更大根据最初的计划，诺斯罗普/麦道将研发三种相近的型号——单座的 F-18 接替 F-4“鬼怪”的空战任务，单座的 A-18 接替 A-7“海盗 II”的攻击任务，另外还有双座 TF-18 同型教练机F-18 和 A-18 使用相同的机身和发动机，但航电和挂架不同，双座 TF-18A 保留了 F-18A 的全部作战能力和武器，但减少了内部载油量P530 YF-17 F/A-18 的演进最终经过论证 F-18 和 A-18 最终统一成一种型号，在当时国防部的新闻稿中被称为 F/A-18A，令人尴尬的是直到 1984 年这个奇怪的编号才成为正式编号两种型号的统一主要要归功于进气道下方边沿增加的两个挂架（4 号和 6 号武器站），在执行对空任务时，这两个挂架可挂载 AIM-7“麻雀”空空导弹，在执行对地任务时，左侧挂架可挂载前视红外吊舱，右侧可挂载激光指示吊舱双座教练型的编号随之改为 TF/A-18A，后来又变成 F/A-18B。

尽管没有任何订单，诺斯罗普仍继续研发 F-18L 陆基型，由于不需要上舰，该机比舰载型轻得多，性能更好F-18L 陆基型概念图，与 F/A-18 相比，该机更接近于 YF-17　　1975 年 11 月美国海军与通用电气签订了 F404 涡扇发动机的研制合同，1976 年 1 月 22 日向麦道订购了 9 架单座和 2 架双座全尺寸研发（FSD）飞机，1978 年 7 月 FSD 原型机首飞作为麦道和诺斯罗普协议的一部分，F-18 的机身分工份额为 60/40，如果诺斯罗普获得 F-18L 订单的话，这个份额将会逆转诺斯罗普负责制造机身中段和后机身，以及垂尾，麦道负责制造机翼、平尾、前机身和座舱，所有组件将运至麦道圣路易斯工厂进行总装为了对 F-18 有个直观的印象，美国海军借用了第二架 YF-17 在加州木古角的太平洋导弹测试中心、马里兰州帕图森河海军试飞中心、加州中国湖海军武器中心进行试飞涂成迷彩色的为第 2 架 YF-17，此时正做为“F-18 的原型机”进行试飞F/A-18“大黄蜂”的结构在麦道最初的合同中，F-18 被称为 Model 267Model 267 保留了诺斯罗普 YF-17 原型机的总体布局，具有双发动机、双外倾垂尾和翼根边条（LERX）。

但是为了上舰，该机的结构与 YF-17 相比变化较大，机身和起落架都经过了加强以适应舰载操作，机翼可折叠，同时增加了尾钩，机内载油量加大以满足海军规定的任务半径F-18 没有原型机，只有所谓的 FSD 飞机与 YF-17 相比，“大黄蜂”的翼面积增加了 4.64 平方米（从 32.52 平方米增加到 37.16 平方米），翼展和弦长都有所增加以改善低速性能机翼为变弯度梯形翼，前缘后掠后缘平直前缘有全翼展襟翼，后缘内侧有液压动作的单缝襟翼这些翼面都在计算机的控制下收放，自动改变机翼弯度，以便在整个性能包线内达到最佳升阻比后缘外侧的副翼可作为襟副翼使用进一步增强低速操控性，襟翼和副翼也可差动用于滚转控制外翼段可向上折叠，铰链就在副翼和襟翼的交界处每侧内翼段安装有 1 个 363 升油箱，大多数燃油装在机身油箱内YF-17 和 F-18 的对比，照片为 YF-17，轮廓线条为 F-18F-18 的自动变弯度机翼在降落时前缘可下偏 30 度，后缘可下偏 45 度为了增加内部载油量，与 YF-17 相比“大黄蜂”的后机身加宽了 10.16 厘米（4 英寸），发动机向两侧外移一点，机背明显增宽增高。

巨大的机背中容纳了主油箱，容量分别为 1,613、943、757 和 2,006 升，这些油箱在座舱和发动机前端之间的机背内部纵列布置，所有油箱和输油管线都是自封闭的，油箱内壁还敷设有泡沫材料，机鼻上方右侧增加了可收放空中受油管F-18 的总体布局YF-17 简单的主起落架轮距为 2.10 米，为了增加在航母甲板滑行时的稳定性，F-18 的主轮距增加到 3.11 米，粗壮的跪式起落架可以承受着舰时 7.32 米/秒的下降率主起落架向后并旋转 90 度收入进气道下方的机腹中，双轮前起落架向前收入前机身F-18 结构独特的跪式主起落架粗壮的双轮前起落架全动平尾是铝合金蜂窝结构，石墨/环氧树脂复蒙皮，可用于俯仰控制和滚转控制，作为“尾副翼”增强滚转性能为了有效利用边条拉出的涡流，F-18 的双垂尾是必需的双垂尾前移以填补机翼后缘到平尾之间的间隙，大大减小了跨音速阻力垂尾前移还减少了尾喷管的干涉气流，同时由于不需要在后机身布置垂尾的支撑结构而减轻总重计算流体力学仿真计算的结果，可以清楚地看到边条涡流产生的情况和流向进气口布置在边条下方根部，在大迎角下边条将进气理顺了再“喂给”进气道，对 F-18 出类拔萃的大攻角性能功不可没。

由于不要求“大黄蜂”能飞 2 马赫，所以就不需要复杂的可调斜板进气道，采用了简单的“D”形进气口，并配有附面层隔离板，两个进气道唯一可动的部件就是边条顶部的放气门固定式附面层隔板可将呆滞附面层气流沿着坡道流向机腹和边条放气门释放掉垂尾间的后机背安装有双铰链液压控制的减速板，这样在减速板展开式对飞机的俯仰操纵影响最小F-18 的进气口和附面层隔板F-18 的尾部减速板“大黄蜂”在机身结构中大范围采用了先进复合材料铝合金占了结构重量的 50%，合金钢占了 16.7%，钛合金占了 12.9%机翼、垂尾和平尾结构中大量使用了钛合金，机翼折叠接头也是钛合金的机身约 40% 的表面是石墨/环氧树脂复合材料蒙皮，这种材料占结构总重的 9.9%，剩余 10.9% 的重量是其他各种材料（塑料、橡胶等）YF-17 6,800 千克静态推力的通用电气 YJ101 涡喷发动机被其衍生型 F404-GE-400 所取代，后者最大推力 7,257 千克F404 是低旁通比涡扇，旁通比 0.34，比起 YJ101 这种的“泄露式”涡喷发动机来说属于真正的涡扇了F404 的推力和 J79 差不多，但重量仅是后者的一半多一点。

该发动机具有三级钛合金风扇，一排固定式进气导向叶片和一排可变导向叶片，七级压气机，前三级为可变叶片定子，最后是单级高低压涡轮通用电气的 F404 发动机F404 发动机结构简单，活动部件相对较少与同时代的涡扇相比，F404 遭遇的研发问题也较少该发动机在高迎角状态下有很好的压缩机失速特性，即使偶尔失速也能通过发动机和加力燃烧室再次点火迅速自行恢复发动机响应迅速，从怠速到全加力状态只需 4 秒但 F-18 最初的试飞中从 0.8M 加速到 1.6M 所需时间比规定值长，尽管采取过各种改进措施，但问题依然存在美国海军要求该机具有全天候作战能力，并能发射诸如 AIM-7“麻雀”这样的雷达制导导弹，YF-17 的小型雷达就被更强大的型号取代1977 年末在与威斯汀豪斯的竞争中休斯公司的 AN/APG-65 数字多模雷达获胜为了满足海军至少 55 千米的探测距离要求，该雷达的天线直径达 50.8 厘米，为此增加了机鼻直径AN/APG-65 雷达安装有滑轨，维护时可滑出“大黄蜂”共有 9 个武器硬点——翼尖两个、翼下四个，进气道侧壁两个，机腹中线一个该机保留了 YF-17 的翼尖“响尾蛇”空空导弹挂架和机头 20 毫米 M61 机炮。

F-18 安装了 4 余度数字式线传飞控系统，是首个安装这种系统的生产型飞机飞控计算机根据操纵杆和脚蹬输入的数据来控制各个操纵面的偏转量，不允许飞行员飞出超出限制的动作线传系统采用投票制运行，如果其中一个通道与其他三个通道输出不同，那么该通道就会被判定为失效，并被自动。