冷门飞行器228
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波音“掠食鸟”
1996年9月11日，内华达州第“51”区，一对黯灰色、形状怪异的飞翼滑过一个无标记的米色机库门。片刻之后，天空的映衬下，一架无尾、单座、后掠的机翼不同寻常的扭曲成M型的怪异飞机拔地而起。和外观一样，这架机密飞机的名字同样来自科幻小说——“掠食鸟”（bird of prey），这个名称来自电视剧《星际迷航》中克林贡人的太空飞船。
波音“掠食鸟”
五年之前，海湾战争的前夕，五角大楼批准了这个“黑色预算”项目。麦道公司位于圣路易斯的高级开发部门“鬼怪工厂”将负责开发一架机密验证机。五角大楼人员称之为“技术示范机”，尽管这架科幻飞行器可以飞行，但不具备战斗能力，也不具备开发为战斗机的可能。其设计和制造纯粹是为了飞行验证一些概念，因此成本仅为6700万美元。但对其制造商来说可能价值连城试飞成功结束后，已经并入波音的麦道成为了五角大楼第三家隐形飞机供应商。
波音“掠食鸟”
20世纪80年代，随着F-117和B-2两个隐身项目解密，隐身技术已成为军事航空领域的热门赛道。到了90年代，掌握如何在飞机中构建所谓的低可观测特性，对于赢得下一代战机合同至关重要，无论这些战机是有人驾驶还是无人机，亦或是巡航导弹。从历史上看，麦道和波音在隐身领域仅获得“配角”地位。隐身技术的领头羊是洛克希德公司和诺斯罗普公司。80年代初麦道在隐身要求的ATF项目上，都没能进入第二阶段。随后，麦道和GD合作为海军设计了A-12“复仇者”隐身攻击机，但这个项目实际上源自GD，而且在原型机阶段前就关闭了。
波音“掠食鸟”
曾经同时称霸海军和空军的麦道公司为了夺回战斗机市场，成立了一个先进开发团队，这个团队后来被称为“鬼怪工厂”。它的模式借鉴了洛克希德著名的“臭鼬工厂”，对后构思了“掠食鸟”项目，以展示其隐身设计和原型制造能力。这个思路如同“臭鼬工厂”的“海夫蓝”验证机和诺斯罗普的“沉默蓝”验证机一样，这两个验证机的成功试飞为F-117和B-2的成功奠定了基础。
波音“掠食鸟”项目臂章
“掠食鸟”
波音“掠食鸟”
“掠食鸟”项目于1992年启动，由从竞争对手招募的隐形专家操刀。他们设计极为非传统，“掠食鸟”在四年内经历了数十次迭代才准备好飞行。
波音“掠食鸟”
尽管“掠食鸟”外观看起来诡异，但它并非魔法。像任何隐形飞机一样，它无法抹去雷达波，但是，它可以使用吸波材料消耗掉一部分雷达波能量，并将其余的大部分反射到雷达天线无法接收到的方向。任何从上方观察“掠食鸟”的人都能看到一个重要的隐身设计技巧：机身和机翼的前缘和后缘是平行的，这将雷达反射限制在不太可能被探测到的方向。
“掠食鸟”
飞机机身的接缝可能产生电气“断点”，在敌方雷达屏幕上显示为热点。因此，需要使用大块碳复合材料制作“掠食鸟”的上下机身。它的上半部和下半部像蛤壳的两半一样契合。不可避免的接缝——例如驾驶舱罩与座舱交界处、翼襟的铰链处、起落架舱门周围——都进行了特殊密封处理。“掠食鸟”的光滑机身同样令人惊讶，它缺少很多常见的飞行器设计特征：它的外蒙皮上只有一块可拆卸维护面板，大多数检修面板设置在起落架舱内。像F-117A和B-2这样的隐形飞机的地勤人员在完成维护工作后，会花大量时间用胶带和腻子处理检修面板的边缘，以确保这些边缘不会破坏飞机的隐形性能。
“掠食鸟”
在“掠食鸟”座舱后方是一个背部进气口，尾部则有一个菱形排气口，将雷达反射强烈的发动机前端深埋在机身内部，从而让雷达波无法直达动力装置是常见的隐身设计。
“掠食鸟”
在“掠食鸟”科幻的外观之内，则是另一番景象，由于是演示机，“掠食鸟”采用了赛斯纳Citation公务机上拆下来的3190 磅推力普惠 JT15D-5C商用涡扇发动机；弹射座椅来自一架AV-8B；主起落架采用了比奇空中国王双螺旋桨通勤飞机的改装部件；纵杆和油门取自一架 F-18 大黄蜂，方向舵踏板则取自一架 A-4 天鹰；一架格鲁曼湾流 II 公务机提供了升降舵执行器、轮子和轮胎。
“掠食鸟”
飞机操控系统是全手动液压。是的，让人意外的是这个看上去非常复杂的气动布局居然是静稳定的，因而不需要线传飞控。为了控制侧倾，推杆和机械混合装置将纵杆和方向舵踏板连接到四个控制面——内翼的升降舵和下垂的外翼面板上的舵。混合器中的钟形曲柄和杠杆基于风洞数据和计算流体力学（CFD）预测的稳定性导数，提供了控制增益。简单的操控系统缩短了开发时间，大幅降低了成本。
“掠食鸟”，注意是早期的大型腹鳍
然而，这架飞机那令人难以置信的曲线绝非借鉴自他人。工程师们利用三维实体建模软件，并结合高度机密的雷达反射面积模拟程序，从而设计出了这些曲线。这使得麦道公司能够确定初始轮廓。
“掠食鸟”
“掠食鸟”还扩展了麦道在构建大型碳复合材料皮面方面的知识。复合材料的快速进步使得制造大面积蒙皮片变得更便宜、更快捷。新型室温固化树脂取代了热固化也消除了对复杂形状硬化前特殊钢制工具的需求。机身结构部分采用胶合板框架，支撑玻璃纤维模具，采用业界熟悉的廉价技术。构成机身的材料比早期隐形飞机具有更好、更稳定的电气性能，最大限度地减少了雷达波反射“断点”。
驾驶舱侧面
融合在机身轮廓内的驾驶舱罩镀金，阻断雷达波进入内部，柔性蒙皮覆盖了翻盖铰链。黄金舱盖之下，这个驾驶舱是不加压的，空调系统只有一个通风扇。
“掠食鸟”
未能开启的波音时代
试飞员鲁迪·豪格签名的“掠食鸟”照片
首飞由麦道试飞员鲁迪·豪格驾驶，豪格一开始对这个布局非常的担心，但麦道的工程师信心满满。地面测试阶段，发生过发动机熄火和推力不足，以至于所有人都对首飞提心吊胆。1996年9月11日的首飞基本顺利，在首次飞行中，豪格发现“掠食鸟”起落架阻力过大，而且俯仰稳定性有限，滚转和偏航时也不稳定。在低攻角（AOA）下，方向稳定性尤其差。这些特性对飞机的基本飞行性能产生了重大影响。
“掠食鸟”
工程师发现下垂的翼尖相和典型战斗机相比有相反的方向稳定性效应，导致飞机偏航方向与主滚转力矩相反。工程师通过加大副翼-方向舵联动齿轮解决。但飞行员施加升降舵时产生的滚转与偏航产生的滚转之间出现相对时间延迟，导致整体滚转运动与飞行员输入相位不一致。这些特性最终导致了轻微的人因震荡。这些操纵问题通过调整机械结构在第五次试飞后基本解决。
“掠食鸟”
试飞中飞机尾部加装了一个九平方英尺的腹鳍以提升方向稳定性。它在前七次飞行中一直留在飞机上，使“掠食鸟”能够在其计算稳定性得到验证前增强稳定。不幸的是，这也使飞机无法在完成技术演示目标所需的飞行包线内运行。为解决此问题，基本飞行特性验证后，尾翼被替换为五平方英尺的腹鳍，在完成飞行包线扩展后最终腹部尾翼被完全取消，但低速稳定性数据预测无尾翼配置的方向稳定裕度将不可接受。
“掠食鸟”
尽管设计巡航速度为260节，掠食鸟在一次出击中达到了287节的最高速度。飞机整体性能受限于低高度攻击时横向方向稳定性差，但收起起落架后性能显著提升。飞机的峰值爬升性能约为每分钟3000英尺，且上行阻力略低于预测。
道格·本杰明
乔·费洛克
“掠食鸟”在其三年的测试生涯中，共在51区上空进行了38次飞行。除去豪格，空军试飞员道格·本杰明和波音试飞员乔·费洛克也驾机试飞。关于其隐身性能的测试至今仍然是高度机密。其测试任务直到 1999 年才结束。据信其在后期还测试了光学主动伪装技术，即通过改变表面颜色或亮度以匹配周围环境。
波音的发布会
在其试飞期间发生了很多事情，1996年11月麦道公司没能进入JSF联合攻击战斗机计划的第二阶段竞赛，这使得在即将进入的21世纪麦道公司将几乎没有任何新作战飞机项目。1997年波音公司收购了岌岌可危的麦道，“掠食鸟”项目理所应当的随“鬼怪工厂”一同并入波音军用飞机部门。2001年波音也收到重大失利，其X-32验证机在JSF对比试飞阶段输给了洛马X-35。
波音的发布会
在这个时间节点，波音包括已经并入波音的麦道，特别需要一个标杆来证明其实力。因此，2002 年10月18日“掠食鸟”项目获得解密，波音在媒体面前展示了原型机，但所有人员被限制在20英尺之外，且除了官方声明不接受任何提问。
波音的发布会
“掠食鸟”项目是老牌战斗机开发商麦道公司最后一个闪光的设计，其设计元素随后用在了波音“鬼怪工厂”下一个重大军机项目X-45无人攻击机上。但“掠食鸟”来的太晚，第五代战斗机的有限市场已经被洛马和诺格瓜分完毕。不过波音看上去还没有放弃，去年公布的波音“六代机”F-47云里雾里的PPT上，怎么看都是“掠食鸟”的影子。
F-47概念图
“掠食鸟”于 2003 年 7 月 16 日送往赖特-帕特森空军基地的美国空军国家博物馆展出，它现在位于展厅中的 F-22 猛禽战斗机上方。
“掠食鸟”展出位置
掠食鸟性能 乘员：1 长度：46英尺8英寸（14.22米） 翼展：22英尺8英寸（6.91米） 高度：9英尺3英寸（2.82米） 翼面积：220平方英尺（20.4平方米）（估计） 最大起飞重量：7,400磅（3,356公斤） 动力装置：1× 普惠加拿大 JT15D-5C，推力3,190磅力（14.2千牛） 性能 最大速度：260节（299英里/小时，482公里/小时） 实用升限：20,000英尺（6,100米）
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