YF-23的设计
诺斯罗普/麦道团队的YF-23A的体形比F-15大,这是因为更大航程要求带来的大内油设计。机身融合了隐身外形和气动效率,希望能在降低雷达反射面积的同时不影响性能。YF-23A比洛克希德的YF-22A更修长,从尾翼到座舱前部的主承重机身结构比YF-22A长了2.13米。从侧面看,YF-23A的轮廓让人想起了洛克希德的SR-71,从其他角度看,给人的总体印象是设计师把又长又高的前机身装在了两个间距很大的发动机舱之间。机身纵向截面积变化非常平滑,最大限度降低了跨音速和超音速阻力。前机身是修形双梯形截面,一个倒扣在另一个之上,后部融入一个圆形截面并消失在后机身。两个平行发动机舱上半部分突出于机身表面,截面呈梯形并平滑融入机翼。前机身布置了座舱、前起落架、航电舱和弹舱。YF-23的发动机舱明显大于计划中的F-23生产型,这是因为在设计时考虑了安装反推装置。
梯形进气口位于两侧机翼下方,机翼前缘形成进气口的上唇。这是一个简单的固定几何形状二波系进气口,把进气口布置在机翼下方而不是机身两侧的优点是可以取消附面层隔板设计,只使用多孔面板就行吸除机翼下表面形成的薄附面层,再从机翼上方排出。吸入式辅助进气门设置在发动机舱顶部,用于在起飞或低速飞行时向发动机提供额外空气。进气道不仅向上弯曲,还向内弯曲,对于入射雷达波完全屏蔽了发动机压气机正面。

前机身是修形双梯形截面,一个倒扣在另一个之上,后部融入一个圆形截面并消失在后机身

有了设计B-2的经验,诺斯罗普在YF-23A的隐身设计上驾轻就熟

从其他角度看,给人的总体印象是设计师把又长又高的前机身装在了两个间距很大的发动机舱之间

只使用多孔面板就行吸除机翼下表面形成的薄附面层,再从机翼上方排出

YF-23A顶视图上的所有主要边缘都互相平行,这已经成为隐身设计的指导原则之一
YF-23A的机翼前缘后掠40度,后缘前掠40度,从顶部看机翼呈菱形。YF-23A顶视图上的所有主要边缘都互相平行,这已经成为隐身设计的指导原则之一。机翼结构厚度大,翼盒内有足够空间用于装油,相对厚度较薄,无上下反角。
机翼前缘襟翼的长度大约占展长的三分之二,后缘内侧是襟翼,外侧是副翼。YF-23A与YF-22A一样没有减速板。
后机身全动V尾间隔距离很远,V尾外倾50度以避免在前视图和顶视图上形成锐角或直角。全动尾翼绕着一根轴转动,前后缘在顶视图上平行于主翼。全动外倾平尾能在除正上方和后方的其他角度上屏蔽发动机排气。
诺斯洛普没有为YF-23A安装推力矢量喷管,这不仅是为了降低重量,还有助于实现更好的全向隐身性能,特别是后半球。YF-23的所有操控都通过气动控制面进行,V尾同时提供俯仰、滚转和偏航控制,机翼后缘的襟翼和副翼提供滚转和增升控制,也可作为减速板和方向舵使用。在直线减速时,飞控系统会让副翼向上偏转襟翼向下偏转,产生阻力的同时不会导致姿态变化,一侧机翼减速则可提供偏航控制。

在直线减速时,飞控系统会让副翼向上偏转襟翼向下偏转,产生阻力的同时不会导致姿态变化

YF119发动机,这是YF-22A安装的型号,因而具有矢量喷管

YF-23A安装的YF120发动机

YF-23A没有推力矢量喷管,单膨胀斜坡喷管位于后机身上方很靠前的位置。喷管顶部是一个可动折板,底部是弯曲的固定斜坡

F-23生产型的尾喷管结构
前机身两侧的折边能在大攻角中保持飞机的俯仰和偏航稳定性,折边还能在大攻角中拉出的脱体涡流过机翼上表面,不仅能增加升力,也能作为虚拟翼刀稳定机翼表面气流。计算机研究表明YF-23A的转弯性能会比三代机好,而且没有操纵限制。
YF-23A的座舱后方有一个空中加油插座。YF-23A和YF-22A一样也采用线传飞控系统,飞行计算机根据飞行员的操纵输入来控制控制翼面的偏转。
主起落架向后收入发动机旁的翼根处,前起落架向前收入前机身下方。
座舱配备了ACES II弹射座椅,蛤壳式座舱盖向后方打开,采用单片式无框风挡,风挡后有一个宽视场平显。
第一架YF-23A安装两台普惠YF119发动机,第二架安装两台通用电气YF120发动机。YF119和YF120都采用反向旋转的低涵道比双转子结构,高低压压气机都是整体叶盘结构。
通用电气的YF120发动机是一种变循环发动机,在亚音速时以涡扇模式运行,在超音速时以涡喷模式运行。低压转子由两级风扇和一级低压涡轮组成,发动机本身配备有三重数字控制单元。YF120的零件数量比F110少了40%。
普惠的YF119是一种具有先进燃油控制和管理系统的传统涡扇发动机,低压转子由三级风扇和一级低压涡轮组成,高压转子由六级高压压气机和一级高压涡轮组成。风扇出口导向叶片被铸造无支架导向叶片的一个整体组成部分,在二元收敛扩散喷管之前还有一排可变距冷却导向叶片。
机身后缘同样遵循对齐原则,一个具有锯齿后缘的船尾甲板结构不仅填补了V尾之间的空间,还把发动机排气系统融入低雷达反射面积外形结构中。与YF-22A不同的是,YF-23A没有推力矢量喷管,单膨胀斜坡喷管位于后机身上方很靠前的位置。喷管顶部是一个可动折板,底部是弯曲的固定斜坡。发动机排气通过后机身船尾甲板的“隧道”或“壕沟”排出,这些沟槽表面贴有耐热材料,可快速冷却发动机排气,降低红外辐射。

