史上最成功的战斗机“波音”通往F-16“战隼”之路（1）|f-16|f-22|原型机|波音|飞机

海湾战争期间，美军部署249架F-16，累计飞行 13,340 出动架次（或约13,500 出动架次，包括夜间约4,000架次）。这是F-16历史上单次冲突出动架次最多的记录，占联军总出动量的34%以上，也是所有参战机型中出动最多的。平均每次出动时长约3.24小时，几乎全部涉及空中加油。

然后在多次局部冲突中F-16依然保持高频次出动，即使今天在F-22与F-35占据绝对优势上，F-16依然占据自己应该有的位置。当然，仅仅用优秀形容已经不够表示F-16能力。应该称呼它为“空中牛马”。

在美国三代机（或第四代，现在这个代数划分好乱）项目建立时，形成一种高低搭配的组合。这也是在80-90年代甚至是新千年时总是挂在嘴边的谈资。这也影响了其他国家战斗机的发展。虽然这种高低搭配并没在后续中形成一个非常准确的划分，但是遵循着，昂贵的少用，便宜的往死里用的原则“空中牛马”F-16完美胜任这个位置。

如果J-10与F-16相比，如同仅完成开发20%的萌新，未来还有很长的升级路线要走。目前，F-16预计将服役到2040年代甚至更久（部分机型可能到2060年）。洛克希德·马丁（Lockheed Martin）继续主导生产与现代化，重点是Block 70/72新造 + F-16V升级（Viper配置），让它接近5代性能，同时作为“容量型”机队补充F-35/F-22。其实上期讲F-22时有一最重要的缺点没有讲，那就是数量太少。

波音公司的项目

在20世纪50—70年代，Boeing（波音）在美国航空工业中所占据的地位，与Andrei Tupolev（安德烈·图波列夫）领导的图波列夫设计局在苏联航空界所处的位置大体相同——专注于大型飞机。在波音公司的历史上，如同图波列夫设计局一样，也曾设计过战斗机，不过那已经是很久以前的事情，以至于几乎成了历史传说。在**McDonnell Douglas F-15 Eagle（麦克唐纳-道格拉斯 F-15 鹰式战斗机）**的前身——F-X战斗机项目竞标中，波音公司并未参与，不过公司管理层仍然对战斗机领域保持了一定关注。

20世纪60年代末，在鲍勃·桑达斯基（R. Sandusky Jr.）的领导下，波音公司的设计师们提出了一种昼间战斗机的初步方案——908-618型号。该方案采用传统的下单翼布局，机翼前缘具有适度后掠角，尾部为单垂尾布局，并在机身腹部设置了两个辅助腹鳍。该设计的一些特点包括：机身腹部安装的、截面接近矩形的进气道；机翼与机身之间平滑过渡的结构；以及具有很大后掠角的、发达的机翼根部边条（LERX）。

约翰·博伊德（John Boyd）

908-618方案完全符合由博伊德等人推动的“战斗机式飞机”设计理念。该机的预计最大起飞重量约为7300千克，推重比接近1.5，翼载约为325千克/平方米。

在**Lightweight Fighter program（轻型战斗机计划，LWF）竞标中，波音公司提交了908-909型号**（又称909-618-2）。与908-618相比，908-909的气动布局更为简化：机翼根部边条被取消，机翼与机身的连接方式改为传统结构，不再采用平滑融合的过渡；同时增大了机翼前缘和后缘的后掠角。在座舱后方的机身上表面还增加了一个小型背脊整流罩。除此之外，该方案并未发生其他重大变化。

总体而言，908项目的这两种型号在外观上看起来都像是 General Dynamics（通用动力）公司 401型号的某一种迭代版本。

NASA风洞中的908模型

波音908-909飞机模型

在**Lightweight Fighter program（轻型战斗机计划，LWF）的竞标中，Boeing（波音）公司败给了General Dynamics（通用动力）公司。1972年，桑达斯基（R. Sandusky Jr.）转入Northrop（诺斯罗普）公司，在那里积极参与了Northrop YF-17**战斗机气动布局的改进与完善工作，继续与通用动力公司展开“西方式”的竞争。桑达斯基在诺斯罗普公司一直工作到1995年。

R-610飞机模型，单发动机YF-17迭代版

桑达斯基（R. Sandusky Jr.）领导了F-20和YF-23战斗机的设计工作（在这些飞机的专利上，Sandusky的名字总是第一个出现），并参与了B-2轰炸机的研制工作。这些飞机都很出色，但遗憾的是，它们大部分未能批量生产（对美国来说是损失，对我们来说倒是幸运）。关于F-20战斗机的内容将在下文介绍。众所周知，YF-22在ATF（Advanced Tactical Fighter，高级战术战斗机）竞赛中败给了洛克希德YF-22。

虽然桑达斯基不常被提及，但他的履历中至少有两款设计堪称可以量产：908型号和YF-23。

关于洛克希德赢得ATF竞赛的原因：显然，进行了各型原型机的对比飞行试验，并对结果进行了科学分析，从中得出结论，最终在1991年春季选出最佳样机。但还有一个决定性因素：1989年，B-2战略轰炸机原型机完成首飞。美国国防部计划采购133架B-2，以完全取代B-52轰炸机机群。对于诺斯罗普公司来说，1991年并不缺工作岗位，反而前景较好；而洛克希德公司如果输了ATF竞赛，将面临裁员。最终，工作岗位得以保留。

YF-23在某些方面可能不如YF-22，但无疑是一款更具前景的飞机。到2010年代末，美国围绕**NGAD（Next Generation Air Dominance，下一代空中优势战斗机）**展开讨论时，一些专家建议，不必完全从零开始设计，而是对桑达斯基的飞机进行创新改进。据称，2023年，NGAD原型机已经试飞，但没有发布任何照片，只有渲染图。而这些渲染图与YF-23完全不同，但这并不意味着它们准确反映了NGAD原型机的外观。或许，YF-23真的在某种程度上得到了“重生”。

**罗伯特·R·桑达斯基**于2023年2月去世。

YF-16的首次飞行

首架YF-16及F100发动机在“通用动力”公司沃斯堡工厂

首架YF-16的飞行试验计划，按照惯例，从滑行和跑道短跑开始。通用动力公司的首席试飞员Philip Estricher在一月中旬完成了低推力滑行测试。1月20日，计划进行第一次高速跑道滑跑，将速度加速至135节（约250公里/小时），短暂抬起机头几秒，然后再放下前轮支撑。

Philip Estricher（菲利普·埃斯特里彻）与首架YF-16原型机

这次滑跑意外地变成了首飞，如果当时出现差错，也可能导致严重事故甚至灾难。Estricher多次向记者讲述YF-16的首飞经历。下面摘录自他1992年的回忆录，该故事曾于2015年1月刊登在《Code One》杂志网站，而Philip Estricher于2015年12月去世。

“我们逐步增加滑行和短跑速度，以了解飞机的实际操控特性。那一天，我们想第一次让飞机部分离开跑道——将发动机推力杆（RUD）推到全推力[军用功率]模式，短暂抬起机头几英尺。”

Estricher将YF-16加速到130节（约240公里/小时）。飞行员将操纵杆（РУС）向自己拉，使机头上抬约10度。随后，他试图评估飞机的横滚操控性，但没有任何反应，因为前轮支撑仍然在跑道上滚动。Estricher增加了俯仰角，这次飞机突然向左猛烈横滚。飞行员通过将操纵杆施加反方向压力来补偿左滚，却引发了飞机自发的振荡。这类振荡通常是“人-机系统”特性导致的。

“试图抵消横滚时，我只是在摇晃飞机。尽管我将推力杆（РУД）调到低推力，飞机仍继续加速。机头时而上抬，时而下落。显然，前轮支撑已经离开跑道。我将推力杆调至中间位置。”

YF-16在横滚和俯仰上剧烈摆动。从此时状态看，非常类似飞行员熟知的“蹦跳”（goat-fighting）现象，只不过发生在起飞而非着陆时。Estricher面临两个选择——弹射或尝试起飞保持飞机。试飞员选择了起飞。起飞后，操控逐渐恢复，他在低空小幅横滚下绕场飞行并安全着陆。首飞持续了六分钟。

表面上，这次意外首飞的“责任人”是Estricher本人，因为他过度操纵了飞机。但实际原因并非飞行员操作。电传操纵系统通道的传递系数设置过高，导致操控过于敏感。电传系统的稳定裕度不足（注意：与飞机自身的稳定裕度不同），因此Estricher“成功”地将YF-16引入自振状态。为了脱离该振荡模式，必须起飞。

根据首飞经验，YF-16的操纵系统进行了调粗处理，通过降低传递系数来实现。幸好在电传操纵系统中调整这一系数并不复杂，但要找到最优系数仍然很困难。在复盘过程中，人们反而忘记了发动机控制系统曾表现出的奇怪行为。然而，这个问题确实存在，并且曾显露出来。

YF-16的发动机控制系统设计相当独特，具有两种工作模式——地面模式（ground-idle power）和飞行模式（flight-idle power）。在地面模式下，对最大推力有限制；在飞行模式下，对最小推力有限制。系统会根据起落架压缩情况自动在两种模式间切换，而飞行员没有手动切换的功能设计。

提前说一下情况。军用试飞员鲍勃·伊廷格（Bob Ettinger）在二月末完成了自己在YF-16上的首次飞行。这里说“飞行”未免夸张，其实只是绕着机场转圈而已。飞行员全油门起飞，但发动机推力依然保持在“地面模式”（ground mode）的最大值。工程师连续三天检查飞机，也没发现任何异常。随后的几次飞行，从发动机控制系统的表现来看，都很正常。3月25日，另一名军用试飞员迪恩·斯蒂克尔（Dean Stickell）进行了原型机的首次飞行。