问:F-16 战斗机的设计思路和以往的设计模式究竟有哪些不同?
答:在我们真正理解需要实现哪些具体功能之前,我们常常不由自主地陷入一种固定的思维模式中去。轻型战斗机的设计思路带有新的东西——对传统设计十分强调的战斗机空速和加速度性能的新理解。以往每个人都希望战斗机能够达到 2-2.5 马赫的飞行速度,但却无人思考为什么要这么做?
因为曾经从事超音速航空运输方面的研究工作,我有机会接触所有 B-58 轰炸机的超音速飞行记录。结果发现在 B-58 轰炸机的全部飞行时间里,超音速飞行时间总和占全部飞行时间的 5% 都不到!最长的一架也只有 7 个小时!整个 B-58 机队的超音速飞行时间总和也就 200 个小时而已。
许多人把最高飞行时速与飞行加速度混为一谈。对于那些提需求的人而言,有了大推力引擎就意味着有了高空速和高飞行加速度,这些看法都站不住脚。在 F-16 战斗机的设计阶段,我们首先是确定具体功能要求。我们扪心自问,每一个具体性能指标要求的依据是什么?是否来源于一个给定的能力要求?

成就优秀战机设计方案的关键:第一,明确需求,知道自己需要的是一架什么样的飞机,制空还是制海?高端还是低端?第二,弄清各项性能指标的内在联系,突出主要的性能指标,适当放宽次要的性能要求。打破陈规不是一件容易的事情,最初就连通用动力的首席试飞员 Phil Oestricher 也不看好 YF-16,但当他围着飞机走了一圈,里里外外看了个遍后,不由得由衷赞叹:What a wonderful airplane! 1974 年 1 月,他在爱德华兹空军基地驾机完成首飞

这里有句题外话,“发动机大战”的结果是 F-16 同时安装了通用动力和普惠提供的两种发动机。为了区分,Block 尾号为 0 的安装的是通用动力发动机;尾号为 2 的安装的是普惠发动机
问:在 F-16 战斗机的设计中风险最大的地方在哪?
答:线传操纵系统。当时这项技术还是个新鲜事物,如果飞行的时候它突然不灵了,那我们的放宽安定度气动设计就要出问题了。这时候伴随着飞机的飞行姿态开始失控,其气动阻力会急剧上升、对飞行员的控制响应也失去反应、其机动性也跟着急剧下降。
为防止出现这种情况,我们设计了一套备份系统,这点知道的人不多。这套系统主要是在机身上做手脚:如果线传操纵系统失败了, 我们就把机翼稍微往后退一点得到一个静稳定设计。另外我们还在F-16战斗机的机身里设置了隔板来加强机体结构,这样一来机身也可以帮助机翼分担一些过载。

F-16 卓越的机动性来自于其静不稳定设计,为此线传操纵系统必不可少。在先进技术与对应风险之间如何取舍,Hillake 尽可能做了平衡,努力把新技术风险降到最低。图为正在进行急转弯训练的 F-16 战斗机,可以清楚看到边条翼造成的涡流


F-16 卓越的机动性得到向来对战机机动性颇为挑剔的海军认可,为此他们订购了一批 F-16 战斗机充当“陪练”。图为部署在内华达州法隆海军航空站的 F-16“假想敌”
用理念征服人

问:其他公司如何看待线传操纵系统?
答:当时麦道公司和空军、喷气动力实验室签署了合同——共同测试线传操纵系统、放宽安定度设计还有为 F-4 战斗机研制的高过载座舱技术。从技术角度说他们的研究成果很不错,但对于如何运用这些新技术,这些公司的理念没有跟上。
就在我们赢得了 F-16 战斗机的全尺寸研制合同后不久,我接到了美国航空航天学会下属 St. Louis 分会的邀请去发表一次演讲。接到邀请后我最初的反应是:你肯定在开玩笑吧!你想让我落入虎口么?当时不但麦道的人到处大作广告宣传自己的战斗机设计理念,而且世面上流传的都是关于轻型战斗机的负面消息。所以我立即回答:谢谢,不用了。
但 15 分钟后,我接到 Dave Lewis——当时通用动力公司总裁的电话。他说:Harry,我听说你有个机会能在那些麦道的家伙面前发表一次关于 F-16 战斗机的演讲。太棒了!我要你给他们点苦头尝尝,到时候我也会去,我想亲眼看看你这么做。
于是我又接通了和 AIAA 的电话,告诉他们我改主意了。这场演讲或许会很有趣,可我当时并不这么想。但不管怎么说,作为个人,我多少也会受到公司间“政治斗争”的影响。
演讲前几天,会议主席告诉我他们已经卖了很多门票,比以往历次演讲卖得多得多,甚至比宇航员的演讲会还要多。他还告诉我光麦道公司就来了一百多人。你能想象我听到这个消息心里会怎么想。
于是到时候我进行了一次演讲。经过差不多一个小时的问答环节后,会议主席中途停顿了一下让那些想离开的人赶紧离开。两个小时后,宾馆经理赶来要求我们赶快结束以便服务员收拾会议室。到次日凌晨 2 点 30 分,整场会议终于结束了,当时还剩下我还有 15 位麦道的同行留在咖啡吧里。他们都是负责研究线传操纵系统、放宽安定度设计、高过载座舱项目的工程师,所有这些项目都是为了改进 F-4 战斗机而准备的。
后来麦道研制了 F-15“鹰”战斗机——当时号称世界上最先进的空优战斗机,但上述新技术却都没有运用上去。这大概是为何那么多麦道的工程师对我们的 F-16 战斗机显露出比对他们自己的 F-15 战斗机浓厚得多的兴趣的原因,因为他们看到他们自己的研究成果被很好地运用到 F-16 战斗机的设计中去了。
问:他们为什么不肯运用这些新技术?
答:因为 F-15 战斗机的地位太重要了。作为一种空优战斗机,它不但价格昂贵,而且空军已经为它签署了一份持续 25 年的生产合同,而整个研制周期却只有 5 年,因此研发方不想冒任何技术上的风险。

作为当时战斗机领域的大哥大,麦道无疑拥有非常丰富的经验和强大的技术实力,更重要的在于它在空军中拥有的良好口碑,这都是靠 F-4 和 F-15 积累来的。但在轻型战斗机方面,麦道却重视不足。设计思路偏保守,技术探索方向有偏差,导致在后来的 ATF 和 JSF 竞争中输给了洛马,最后不得不被波音合并。而通用还有后来的洛马靠 F-16 一炮打响,又在后面的 ATF 和 JSF 竞争中大获全胜,一举取代麦道成为大哥大。图为 YF-16 战斗机的座舱,看得出座椅前沿很高,有明显后倾
