
进行 AIM-120 发射试验的 F-22。与之不同的是,YF-23 没有采用弹射模式,而采用了挂架外伸发射模式
除了空空导弹外,M61“火神”航炮仍然将作为 ATF 的固定武器。YF-23A 上并没有安装 M61,但按照设计方案,航炮将安装在机身右侧,主武器舱上方。
ATF 是第一种在设计之初就提出可维护性指标的作战飞机,也是第一种在设计阶段就邀请机务部门参与的战斗机。美国空军如此重视 ATF 的可维护性,很大程度上是受当年 F-15A 的影响,F-15A 刚刚服役时,故障层出不穷,飞机频频趴窝,被人称作“机库皇后”,美国空军为此吃了不少苦头。
对于传统飞机来说,维护口盖在机身表面的覆盖率是衡量其可维护性的一个重要参考指标。覆盖率高,意味着机载设备可接近性好,机务人员不必将时间消耗在无用但必需的工作上。最典型的就是为了接近设备 A,必须先拆下设备 B、C、D……;处理完后再按相反顺序装回去,而 B、C、D 其实对于 A 的维护毫无意义。
但是,对于隐身飞机来说,情况完全不同。表面波的存在,使得机身表面任何开口都可能严重破坏飞机隐身特性。因此,“非必要绝不在机身表面开口”是当前隐身飞机设计必须遵守的原则。在这种情况下如果改善飞机的可维护性呢?途径之一是采用集中处理的方法。不再是哪里有需要接近的设备就在哪里开设维护口盖,而是确定一个集中区域,将接近最频繁、维护量最大的设备全部集中到那里,以一个大的维护口盖来解决。途径二是建立在途径一基础上的,即尽量利用飞机必需设置的舱门作为维护口盖。例如武器舱、起落架舱,这些舱门都是必须设置而不能省略的,如果将需要维护的设备或接口集中到武器舱、起落架舱内,那么甚至可能不必在机身表面再开设其它维护口盖。




YF-23 机身腹部的特殊口盖和起落架舱盖。所有口盖均通过锯齿外形对雷达反射波进行校准

正在进行-90°迎角试飞的 F-22A。F-22 突出的过失速机动能力是 YF-23A 根本无法望其项背的,也是该机能够赢得美国空军欢心的重要因素之一
为了保证反射波束的一致性,飞机表面所有口盖、舱门都必须采用锯齿状设计,其锯齿前缘在水平面的投影应平行于飞机主要的反射边缘。不过,和通常想象的不同,多锯齿前缘设计并不是最佳的控制雷达反射措施。这种设计实际上是隐身和重量要求折中的结果。就隐身的角度来看,最理想的是单一锯齿设计。但为了保证单一锯齿的结构强度,必须要付出相应的重量代价。在 ATF 的严格重量要求下,YF-23A 和 YF-22A 均采用了多锯齿设计。然而在后来的 F-22 上,我们可以看到,经过空军同意,该机减少了锯齿数量,以改善隐身特性。
总的来看,YF-23A 是这样一种飞机:比第三代超音速战斗机上了一个台阶的常规机动性是它设计的基础,然而也是诺斯罗普在这方面所作的极限。在 1980 年代中后期出现的敏捷性、过失速机动性等新概念,在 YF-23A 的设计中基本没有考虑。它的设计重点放在隐身和超音速巡航方面。由于之前赢得了 ATB 计划合约,使得诺斯罗普在隐身飞机设计上显得踌躇满志。强调 YF-23A 的隐身能力,有利于发挥诺斯罗普自身的技术特长,从效费比的观点来看,把 B-2 的隐身技术运用到 YF-23A 上也是合理的。强调超音速巡航能力,则应该是属于诺斯罗普对未来空战要求的判断。
这样的设计思想,使得YF-23A在性能上呈现出一种“平均水平上有重点的突出”的特点,特别是和 YF-22A 相比更是如此。在笔者看来,YF-23A 的设计思想更接近于当年百戏列战斗机中“截击/ 轰炸机”的概念,而有悖于诺斯罗普传统的均衡设计思想(这一思想从 F-5 到 P-530 再到 YF-17 一脉相承)。这种突然转变是颇为令人瞩目和惊讶的。没人知道其中的原因,但均衡设计的战斗机长期竞争失利(虽然失利根本原因并不在此)和 ATB 计划的成功,可能是促使诺斯罗普改变其传统设计思想的重要因素。加上诺斯罗普对机动性、速度、隐身重要性的认识,最终形成了我们所看到的 YF-23A。

YF-23 修长的外形,不均衡的设计重点,非常容易令人想起第二代超音速战斗机
诺斯罗普/ 麦·道 YF-23 “黑寡妇 II ”战斗机 方方作品 本文已刊载于《国际展望》杂志 Part5

失败原因浅析
1991 年 4 月 23 日对 YF-23A 迷来说不是个好日子。漂亮前卫的 YF-23A 被美国空军打入冷宫,相对保守的 YF-22A 则昂首进入 EMD 阶段,成为第四代超音速战斗机的唯一代表。对于 YF-23A 落败的原因,美国空军给出了非常模糊的理由:YF-23A 的研制风险过高;诺斯罗普/麦·道集团在管理方面存在问题,可能导致飞机成本大幅上升。不能说这不是事实。从前述设计特点,我们已经可以看到 YF-23A 的前卫设计确实导致比较高的研制风险。而诺斯罗普/麦·道集团也确实存在管理方面的漏洞。这两个因素绝对是导致 YF-23A 失败的原因,但绝对不是唯一的原因。事实上这两个因素几乎可以套用到任何一种失败的飞机上。10 年后,美国空军宣布 X-32 失败原因的时候,我们可以看到同样的字眼。
由于 1990 年试飞的数据至今仍是高度机密,外界除了几个数字外根本不能一窥究竟。因此分析竞争结果的着眼点只能首先放在两种原型机的差异上。
两种原型机的隐身设计实际上都继承自两家公司以前研制的隐身飞机。YF-22A 身上能找到很多 F-117 的特点,而 YF-23A 的很多设计显然脱胎自 B-2。所不同的是,YF-22A 将隐身要求与气动要求作了折中,而 YF-23A 则全力追求隐身效果,因此后者各个方向(特别是侧向和后向)的雷达反射特性均优于 YF-22A。但在最重要的前向雷达反射特性上,YF-23A 并没有足以引起质变的明显优势。
如前所述,YF-23A 在设计上极力减小跨、超音速阻力,其横截面积分布堪称与跨音速面积律结合的典范,因此该机在超音速巡航能力方面强于 YF-22A。YF-22A 最大超音速巡航速度为 M1.58,而 YF-23A 据通用电气估计可以达到 M1.8。M0.2 的速度差异证明了 YF-23A 的阻力优势,但在超视距作战中,这个速度差不足以明显增大 YF-23A 上发射的 AIM-120 的攻击区。当然,如果就纯粹的远程拦截作战而言,YF-23A 还是占有一定的优势的。
