如果在ATF計(jì)劃中,美國空軍選擇了YF-23放棄了YF-22,那么美國空軍會不會比現(xiàn)在更厲害?
這個問題包含了三個小問題:YF-23厲不厲害?F-22是否很差勁呢?為什么會選擇YF-22而不是YF-23呢?那我就從我的角度上對這兩個問題來一個簡單的較為全面的分析,當(dāng)然我一個人難免會有局限性,會產(chǎn)生部分錯誤,歡迎在評論區(qū)理性指正。我們先從第一個問題開始。
伴飛的YF-22和YF-23。ATF計(jì)劃對后世的戰(zhàn)斗機(jī)的格局造成了巨大的影響,YF-23和YF-22的這一次的交鋒直接影響到了五代機(jī)乃至六代機(jī)的具體設(shè)計(jì)指標(biāo)
YF-23是否強(qiáng)大?
我們知道在羽毛球領(lǐng)域,李宗偉和林丹可以說是天生的宿敵,兩個人的羽毛球水平可謂是不分伯中,在多次交手中也是各有勝負(fù)。但在世界錦標(biāo)賽中李宗偉屢次敗給林丹,對比林丹全球第一的高人氣,意外的是李宗偉也有很多粉絲。甚至還有人以李宗偉為原型拍了一部名為《敗者為王》的電影。
在戰(zhàn)斗機(jī)中這點(diǎn)也是適用的,我們往往能夠發(fā)現(xiàn)被淘汰的戰(zhàn)機(jī)的粉絲數(shù)量也很多,比如蘇-47和今天我們要說的YF-23。
YF-23和李宗偉一樣都失敗了,但其前衛(wèi),科幻的外形給予了它大量的粉絲和支持者,那么我們不禁要問一個問題,YF-23是否是真很強(qiáng)呢?
從這個角度來看YF-23真的很像科幻電影里的戰(zhàn)斗機(jī)
我個人認(rèn)為YF-23很強(qiáng),因?yàn)闉榱烁偁嶢TF計(jì)劃的結(jié)果,諾格和麥道共同設(shè)計(jì)完成了YF-23。這兩大軍用飛行器領(lǐng)域的巨頭在當(dāng)時擁有極其強(qiáng)大的實(shí)力,我不認(rèn)為它們會在這樣重要的計(jì)劃中隨便敷衍了事。
我們先來簡單看一下YF-23的氣動設(shè)計(jì),從總體上來說,YF-23采用了菱形翼+V形尾翼的設(shè)計(jì),這個設(shè)計(jì)是經(jīng)過多方面考量的結(jié)果。
1.機(jī)翼設(shè)計(jì):為什么采用菱形翼呢?是因?yàn)閅F-23的隱形設(shè)計(jì),YF-23的隱形設(shè)計(jì)時繼承B-2的,兩者一樣采用的是四波瓣隱形設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)要求機(jī)翼前緣和后緣平行。
從這幅圖我們可以看出來B-2對于機(jī)翼的隱形設(shè)計(jì),機(jī)翼前后緣平行


B-2和YF-23關(guān)于發(fā)動機(jī)的處理也有相似之處,我們從兩者的正視圖也可以看出來,畢竟這兩架飛機(jī)的設(shè)計(jì)都是出自諾格之手
所以YF-23只有兩個選擇:1. 像B-2一樣將機(jī)翼的后緣設(shè)計(jì)成后掠與前緣平行。2. 將機(jī)翼后掠設(shè)計(jì)成前緣,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對邊平行,就像是平行四邊形一樣。
但是兩者都有各自的缺點(diǎn),前者十分影響內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而影響內(nèi)部空間,進(jìn)而影響航程,這和ATF提出來的要求顯然是不滿足的。
后者則十分影響機(jī)翼后緣襟翼和副翼的氣動效果,這很不利于飛機(jī)的機(jī)動能力。
但最終諾格選擇了菱形翼,也就是機(jī)翼后緣前掠的設(shè)計(jì),只不過取了一個中等展弦比來減小對機(jī)翼后緣氣動裝置的不利影響。
從YF-23的頂視圖中,我們可以看見YF-23的主翼前后緣對邊平行,這和B-2的選擇不一樣,是綜合考量的結(jié)果
2.尾翼設(shè)計(jì):同機(jī)翼的選擇一樣,諾格對尾翼的選擇同樣最先注重了飛機(jī)的隱身性能設(shè)計(jì),所以諾格選擇了單獨(dú)的V形尾翼。
這固然是有利于飛機(jī)的隱身能力,去掉多余的平尾也減小了部分重量和阻力,但是少了平尾氣動裝置的操縱效率更低。
雖然沒有具體的數(shù)據(jù),但是YF-23的橫滾一定是不高的。因?yàn)?/strong>在沒有平尾,副翼效率較低的基礎(chǔ)上,YF-23還選擇了發(fā)動間距較寬的設(shè)計(jì),這無疑加大了轉(zhuǎn)動慣量,進(jìn)一步加大橫滾的困難。
我們可以看見YF-23的V形尾翼的確是很獨(dú)特
3.機(jī)身設(shè)計(jì):我們可以很明顯的看到Y(jié)F-23要比YF-22要長一小截,按理說更長的機(jī)身一般會有更大的內(nèi)部空間。但是YF-23的內(nèi)油含量反而略低于YF-22,這意味著什么呢?
這意味雖然YF-23的機(jī)身更長,但是其機(jī)身橫截面面積更小,最終導(dǎo)致內(nèi)部空間反而略小于YF-22。
我們知道飛機(jī)的氣動設(shè)計(jì)中,往往會產(chǎn)生相互矛盾的設(shè)計(jì)。根據(jù)超音速面積率來看,如果飛機(jī)的機(jī)身橫截面積越小,那么它在跨音速時所受到的波阻就越小,但是橫截面積越小,往往會導(dǎo)致機(jī)身內(nèi)部空間減小,對應(yīng)五代機(jī)就是航程減小。
在機(jī)身設(shè)計(jì)中,我們可以看到的是,YF-23選擇了減小波阻,而不是更大的航程。
YF-23的確要比YF-22更長一點(diǎn)
從上述三點(diǎn)我們就可以看出來諾格對YF-23的氣動設(shè)計(jì)是最先注重飛機(jī)的隱形能力的,其次是飛機(jī)的超巡能力,然后是飛機(jī)的航程,最后才是飛機(jī)的機(jī)動能力。
從這里我們就能感到洛克希德和諾格對于WTF計(jì)劃的理念差別,相同的ATF計(jì)劃卻造就了兩種不同的戰(zhàn)機(jī),這也仿佛注定了最終的結(jié)果。
從大致的氣動分析來看,我們發(fā)現(xiàn)了YF-23不僅外表科幻,而且自身氣動設(shè)計(jì)的結(jié)果也注重隱形設(shè)計(jì)和超巡,YF-23的氣動設(shè)計(jì)很優(yōu)秀,如果最后是YF-23勝出,那么搭配先進(jìn)的航電和導(dǎo)彈,YF-23必定也是一架強(qiáng)大的戰(zhàn)斗機(jī)。
F-22是否很差勁呢?
我們在夸獎自己喜歡的事物時,通常喜歡通過貶低它的對手來贊揚(yáng)自己喜歡的事物。我見過不少更喜歡YF-23科幻外形的網(wǎng)友,貶低F-22的氣動設(shè)計(jì)。
這種想法是錯誤的,F(xiàn)-22在一定程度上的確是比較遵循傳統(tǒng),但是它的氣動設(shè)計(jì)同樣精巧,洛克希德對ATF計(jì)劃的理解不同于諾格注重隱身性。
F-22的氣動設(shè)計(jì)是全局兼顧的,由于出眾的子系統(tǒng)設(shè)計(jì),F(xiàn)-22的性能做到了樣樣全能
洛克希德的F-22更注重機(jī)動能力,其次是航程,隱形,超巡的全方位兼顧,這是兩種不同的思路,你可以說它更遵循傳統(tǒng),但不能說它是垃圾。
最終的結(jié)果就是F-22的機(jī)動性冠絕全球,其的機(jī)動能力在各個速度區(qū)間都很優(yōu)秀,F-22在1.5Ma的飛行速度,9000米的飛行高度下依然可以做到6G的穩(wěn)定過載盤旋。
不只是穩(wěn)盤,F(xiàn)-22綜合的能量機(jī)動也很強(qiáng)。畢竟升阻比和推重比都很高,能量機(jī)動不會差。F-22EMD的使用空重是16.33t,但是一個F-119的臺架加力推力在17.7t左右。
那么F-22EMD的空機(jī)加力推重比在2.16左右,在考慮生產(chǎn)型F-22的減重,即使是增加3t的燃油重量,F(xiàn)-22的推重比依然可以超過1.8。
3t的燃油實(shí)際上已經(jīng)不少了,如果按照蘇-27的耗油率標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的話,3t的燃油可供其加力飛行3.7分鐘,實(shí)際上這已經(jīng)超過了蘇-27的空戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)載油。(蘇-27雖然因?yàn)閮?nèi)設(shè)超載油箱導(dǎo)致其可裝載9.4t,但是蘇聯(lián)空軍要求蘇-27的空戰(zhàn)模式滿油也不可以超過5.2t,所以實(shí)際上當(dāng)我們以取半油來計(jì)算空戰(zhàn)燃油量時,蘇-27的燃油通常只有2.6t,在上文中已經(jīng)小于F-22的3t燃油)
F-22攜帶3t重燃油,其推重比依然可以超過1.8,那么再加上其超強(qiáng)的升阻比,那么F-22的能量機(jī)動性是非常優(yōu)良的。
F-22的角度機(jī)動和過失速機(jī)動能力也很優(yōu)良,F-22的瞬盤速率大致在40度-60度/秒,這個雖然沒有具體數(shù)據(jù),但是通過航展視頻我們大致觀察到可以看出來。
F-22的大攻角性能優(yōu)良,其可控攻角在YF-22時期就已經(jīng)展示過60度的測試結(jié)果。眼鏡蛇機(jī)動,落葉飄等過失速機(jī)動,這些對F-22來說都是手到擒來的。
這是F-22眼鏡蛇機(jī)動轉(zhuǎn)大攻角通場,在航展中,F(xiàn)-22展示過很多的過失速機(jī)動,在此我也放一個動圖
除此以外,F(xiàn)-22的RCS也很低,雖然比起YF-23可能是略有不足,但是有論文指出,F(xiàn)-22由洛克希德最新披露的數(shù)據(jù)為-42DB,大概是相當(dāng)于一個小小的彈珠。
文章中同樣指出F-22在超巡中可以達(dá)到1.78Ma的速度,較大幅度地超過了ATF原計(jì)劃中的1.5Ma。
F-22是全能,在突出氣動設(shè)計(jì)的同時兼顧了航程,航程,隱形這樣的一架飛機(jī)怎么可能會弱呢?
為什么會選擇YF-22而不是YF-23呢?
其實(shí)這兩架飛機(jī)都性能十分優(yōu)良的戰(zhàn)機(jī),無論是YF-22還是YF-23的氣動設(shè)計(jì)都很優(yōu)良,搭配出色的航電和導(dǎo)彈,兩者最終都會是十分出色的戰(zhàn)斗機(jī)。
那為什么美國空軍選擇了YF-22而不是YF-23呢?我覺得還是和兩者的氣動設(shè)計(jì)有一定的關(guān)系。
通過上述的分析我們可以得到的是:F-22的氣動設(shè)計(jì)更加遵循傳統(tǒng),但也很優(yōu)良。它既做到了機(jī)動性的十分突出,也做到了超巡,航程,隱形全面優(yōu)秀。
而YF-23的設(shè)計(jì)是偏重于隱形和超巡的,其次才是航程,最后才是機(jī)動性。YF-23的設(shè)計(jì)更加激進(jìn),它基本上拋棄了自身的敏捷性,機(jī)動性恐怕也是要較大幅度的弱于YF-22。
這是兩家公司對待同一個ATF計(jì)劃的不同理解,沒有誰是錯誤的。
兩架飛機(jī)都是十分出色的飛機(jī),是改變了世界戰(zhàn)斗機(jī)格局的飛機(jī)
但相比較之下,因?yàn)镕-15出色的機(jī)動性而保持自身絕對空優(yōu)地位的美國空軍無疑是偏愛機(jī)動性更加優(yōu)良的飛機(jī)。
這在ATF計(jì)劃中也不止一次的體現(xiàn)了出來,在1984年底,美國空軍提出了更為詳盡的ATF計(jì)劃。其中包括明確的各速度高度區(qū)間的穩(wěn)盤瞬盤過載,加速性的要求。
而且直到現(xiàn)在F-35依然具備強(qiáng)大的亞音速機(jī)動能力,這足以看出來美國空軍對于飛機(jī)機(jī)動能力的重視。
YF-23輸給YF-22的原因很簡單:1. 自身激進(jìn)的的設(shè)計(jì)將飛機(jī)的機(jī)動性放在末尾。2. 美國空軍重視飛機(jī)的機(jī)動能力。
至于當(dāng)時選擇了YF-23,現(xiàn)在會不會好一點(diǎn)?我認(rèn)為是有一定可能的,因?yàn)槟壳帮w機(jī)的機(jī)動性越來越“不重要”了。
所以從這一點(diǎn)來考慮,如果YF-23當(dāng)年勝出,可能會比現(xiàn)在的F-22做的更好一點(diǎn)。
但這又不重要啊,無論是F-22還是未出現(xiàn)的“F-23”兩者誰勝出,它們都能夠從F-15手中接過絕對空優(yōu)的名稱。