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YF-23戰鬥機

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YF-23
YF-23飛越愛德華空軍基地
概觀
類型試驗戰鬥機
乘員1人
首飛1990年8月27日
服役取消
生產諾斯洛普公司
麥克唐納-道格拉斯公司
產量2架
主要用戶 美国空軍
技术数据
長度20.55米（67呎5吋）
翼展13.28公尺（43呎7吋）
高度4.24公尺（13呎11吋）
翼面積84平方米（900平方呎）
空重13,154公斤（29,000磅）
正常起飛重量23,278公斤（51,320磅）
最大起飞重量28,123公斤（62,000磅）
發動機2具通用電氣YF120 或普惠YF119
渦輪扇發動機
推力2×160千牛（35,000磅）
推力向量無
性能數據
最大速度超過2.2馬赫（2,335公里/小時）
巡航速度1.72馬赫（1,827公里/小時）
實用升限20,000米（65,000呎）
最大航程超過4,500公里（2,790英哩）
作战半径1,380—1480公里（865—920英里）
翼負荷280公斤/平方米（57磅/平方呎）
推重比1.36
武器装备
機炮1门20毫米M61火神式機砲
导弹4—6枚AIM-7/AIM-120中程空對空飛彈
4枚AIM-9短程空对空导弹

諾斯洛普–麥克唐納-道格拉斯 YF-23 是一款美國單座、雙引擎、匿蹤戰鬥機原型技術示範機，為美國空軍（USAF）所設計。該設計團隊以諾斯洛普為主要承包商，是美國空軍先進戰術戰鬥機（ATF）展示與驗證競標的最終入圍者，與以洛克希德為首的YF-22 團隊競爭全尺寸開發與生產合約。YF-23 綽號「黑寡婦 II」，共建造了兩架原型機。

1980年代，美國空軍開始尋求取代其F-15戰鬥機的機種，以更有效地應對新興威脅，例如蘇聯先進的Su-27 和MiG-29 戰鬥機。多家公司提交了設計方案；美國空軍選中了諾斯洛普和洛克希德的方案進行展示與驗證。諾斯洛普與麥克唐納-道格拉斯聯手開發 YF-23，而洛克希德、波音和通用動力則開發 YF-22。YF-23 被認為比其競爭對手更具匿蹤性且速度更快，但機動性較差。經過四年的開發與評估過程，YF-22 團隊於 1991 年被宣布為獲勝者，並開發出F-22 猛禽，該機於 1997 年首飛，並於 2005 年服役。美國海軍曾考慮使用 ATF 的海軍版本作為F-14的後繼機，但這些計畫後來因成本問題而取消。

試飛結束後，兩架 YF-23 都被封存，同時各機構考慮將其用於進一步研究的計畫，但均未進行。2004年，諾斯洛普格魯曼[N 1] 使用第二架 YF-23 作為其提議的區域轟炸機的展示模型，但該計畫因需要更遠航程的轟炸機而終止。兩架 YF-23 原型機目前分別陳列於美國空軍國家博物館和西方飛行博物館。

開發

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主条目：先進戰術戰鬥機

概念定義

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美國偵察衛星在 1977 年至 1979 年間首次發現了先進的蘇聯Su-27 和MiG-29 戰鬥機原型，這引起了美國的擔憂。這兩種蘇聯機型預計將削弱當時美國戰鬥機（包括新推出的F-15 鷹式和F-16 戰隼）在作戰和機動性方面的優勢。[1] 美國戰術空中力量進一步受到新蘇聯系統的威脅，例如 1978 年亮相的A-50 空中預警管制系統（AWACS）以及更先進的地對空飛彈系統。[2] 鑑於這些冷戰末期的威脅，美國空軍於 1981 年開始制定需求，並與航空航太工業討論先進戰術戰鬥機（ATF）的概念，同時考慮空對空和空對地任務。ATF 將利用新興技術，包括複合材料、輕質合金、先進飛控系統、更強大的發動機和匿蹤技術。[3]

19 種概念噴射機設計，附有特徵和規格註釋
為 ATF 資訊請求提交的幾種設計示意圖，顯示諾斯洛普初始設計的尺寸相對較小

美國空軍於 1981 年 5 月向航空航太國防工業發布了關於新型戰鬥機可能特徵的 ATF 資訊請求（RFI）。此計畫後來代號為「Senior Sky」，此時 ATF 仍處於需求定義階段，這意味著航空公司的回應差異很大。諾斯洛普為 RFI 提交了三種設計，範圍從超低成本、高度機動到低可偵測性飛彈發射平台；所有設計在回應頻譜中都屬於較小且較輕的一端。[4] 1983 年，ATF 系統計畫辦公室（SPO）在萊特-帕特森空軍基地由初始概念開發團隊（CDT）成立。在與航空公司及戰術空軍司令部（TAC）討論後，CDT/SPO 將空對空作戰定為 ATF 的主要任務，該機將取代 F-15，並強調卓越的運動性能，包括超音速巡航和機動能力。[5] 諾斯洛普的回應是代號 N-360 的較大型 Mach 2+ 設計，具有三角翼、單一垂直尾翼，以及配備推力向量噴嘴和推力反向器的雙引擎。[6][7] 大約在此時期，SPO 也了解到空軍「黑色世界」創新項目（如Have Blue/F-117（「Senior Trend」）、Tacit Blue 和先進技術轟炸機（ATB）計畫（催生了B-2，或稱「Senior Ice」））所獲得的極低雷達截面積（RCS）成果；因此，SPO 日益強調匿蹤以確保生存性和作戰效能，同時仍要求戰鬥機般的速度和機動性。[8]

諾斯洛普能夠迅速適應 ATF 對匿蹤日益增長的重視。自 1981 年 10 月起，Robert Sandusky 領導的一個小型工程師團隊在其 ATB/B-2 部門內一直在研究匿蹤戰鬥機設計。Sandusky 後來成為諾斯洛普 ATF 的總工程師，而同樣來自 B-2 匿蹤工程的同事 Yu Ping Liu 則於 1985 年被延攬為首席科學家。[9][N 2] 研究了三種設計概念：類似 N-360 的敏捷機動戰鬥機（AMF），具有兩個外傾垂直尾翼，是三者中空氣動力學性能最佳但匿蹤性最低；強調最大匿蹤性的超匿蹤戰鬥機（USF），通過邊緣對齊僅產生四個 RCS 波瓣，因其平面形狀而被暱稱為「聖誕樹」；以及在匿蹤和機動性之間取得平衡的高匿蹤戰鬥機（HSF），具有鑽石翼、全動式V 形尾翼「方向升降舵」（或蝴蝶尾翼）、發動機排氣槽，以及對齊邊緣以產生八個 RCS 波瓣。[7][11][N 3] HSF 於 1983 年首次出現，借鑒了 B-2 的許多設計線索，以降低其對雷達和紅外線探測的敏感性，而 Liu 對雷達信號和空氣動力學的理解促成了關鍵設計特徵，例如機頭（因其初始形狀和明顯的船首邊緣而被暱稱為「鴨嘴獸」）和座艙罩的形狀，具有連續彎曲的高斯曲面。到 1985 年，HSF 已演變為與最終 YF-23 明顯相似的外觀，並成為匿蹤和空氣動力學性能的最佳平衡方案。[9][13]

展示與驗證

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到 1984 年 11 月，概念探索使 SPO 能夠縮減其需求，並發布作戰需求聲明，該聲明要求一種起飛重量為 50,000磅（22,700公斤）、具有匿蹤性和卓越運動性能的戰鬥機，包括在無需後燃器的情況下持續超音速飛行，即超巡航；任務半徑預計在混合亞音速/超音速下為 500海里（580英里；930公里），或在亞音速下為 700—800海里（806—921英里；1,300—1,480公里）。1985 年 9 月，美國空軍向幾家飛機製造商發布了展示與驗證（Dem/Val）的建議書邀請（RFP），排名前四的方案（後來縮減為兩個以降低計畫成本）將進入下一階段；除了 ATF 嚴格的技術要求外，RFP 還強調系統工程、技術開發計劃和風險緩解。[14] RFP 在首次發布後經歷了一些變化；在 SPO 與洛克希德和諾斯洛普就 F-117 和 B-2 的經驗進行討論後，全向匿蹤要求在 1985 年底大幅提高。[15] 雖然最初沒有評估原型機的要求，但由於帕卡德委員會（雷根總統為研究國防部採購實務而設立的聯邦委員會）的建議，這項要求於 1986 年 5 月被加入。此時，美國空軍預計以會計年度（FY）1985 年美元計算的單位飛離成本為 3500 萬美元（2024 年為 $8642萬），採購 750 架 ATF。美國海軍於 1988 年宣布，將在海軍先進戰術戰鬥機（NATF）計畫下使用 ATF 獲勝者的衍生型來取代其F-14 雄貓，並要求採購 546 架飛機。[16][17]


諾斯洛普在 HSF 上的早期工作在 Dem/Val RFP 中得到了回報。到 1986 年 1 月，HSF 演變為設計提案 86E（DP86E），這是一個通過廣泛的計算流體力學模擬、風洞測試和 RCS 極點測試而完善的、廣為人知的概念，並成為諾斯洛普提交 ATF 的首選。[18] 諾斯洛普設計和分析匿蹤曲面（源自其對 Tacit Blue 和 ATB/B-2 的研究）的能力，使其設計人員在結合匿蹤和空氣動力學方面具有早期優勢，尤其是因為洛克希德（唯一另一家擁有豐富匿蹤經驗的公司）此前一直依賴如 F-117 的平面鑲面技術，並因此在 ATB 競標中輸給了諾斯洛普。那次失敗，加上其早期平面 ATF 概念的空氣動力學性能不佳，迫使洛克希德也必須開發具有彎曲匿蹤表面的設計和分析方法。[19][20] 諾斯洛普的 HSF 設計被完善為 DP110，這是其為 Dem/Val RFP 提交的方案。[7]

1986 年 7 月，洛克希德、波音、通用動力、麥克唐納-道格拉斯、諾斯洛普、格魯曼和北美羅克威爾提交了 Dem/Val 的提案；後兩者不久後退出競爭。[21] 由於承包商預計將為技術開發進行大量投資，SPO 鼓勵公司組成團隊。提案提交後，諾斯洛普和麥克唐納-道格拉斯組成了團隊，以便在他們的設計方案（如果有任何一個被選中）中進行開發。洛克希德、波音和通用動力也以類似協議組成了團隊。[22]

洛克希德和諾斯洛普這兩個匿蹤飛機領域的業界領導者，於 1986 年 10 月 31 日被選為 Dem/Val 的兩家最終入圍者，分別排名第一和第二，儘管他們提案的方法明顯不同。諾斯洛普完善且廣為人知的設計提案是一個顯著優勢，尤其與洛克希德不成熟的設計形成對比，但洛克希德提案側重於系統工程而非單一飛機設計，實際上使其領先。[19][20] 兩個團隊均獲得 FY 1985 年美元 6.91 億美元（2024 年約為 $17.1億）的合約，並有 50 個月的展示與驗證時間，最終完成原型機的試飛。SPO 將洛克希德的飛機命名為 YF-22，諾斯洛普的為 YF-23。普惠和奇異也獲得合約開發發動機，分別命名為YF119 和YF120，用於 ATF 發動機競標。[23] 由於政治壓力而較晚加入的原型機要求，原型機將是「盡力而為」的機器，並非用於執行競爭性試飛對決或代表滿足所有需求的量產飛機，而是為了展示其概念的可行性和降低風險。[N 4][24]

設計構型演變

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作為 Dem/Val 提案的獲勝公司之一，諾斯洛普是 YF-23 團隊的計畫主導者，麥克唐納-道格拉斯為合作夥伴；兩家公司此前曾在F/A-18 大黃蜂上合作過。[25] 除了政府的合約授予外，該團隊還共同投資了 6.5 億美元（2024 年約為 $14.8億）用於其 ATF 項目；兩家發動機公司奇異和普惠也各投資了 1 億美元（2024 年約為 $2.28億）。[26] 機身製造大致平均分配，諾斯洛普在加州霍桑建造後機身和尾翼組，並在愛德華空軍基地進行最終組裝，而麥克唐納-道格拉斯則在密蘇里州聖路易建造機翼和前機身。電腦輔助設計軟體極大地協助了製造過程。YF-23 的設計大體上是諾斯洛普 DP110 HSF 的持續精煉，幾乎未受麥克唐納-道格拉斯設計的影響，後者具有後掠梯形翼、四個尾翼面和下巴安裝的分裂楔形進氣口，且匿蹤性能不佳。[27][28] YF-23 的設計演變為 DP117K，並於 1988 年 1 月凍結為原型機構型，變化包括更尖銳且容積更大的機頭（從早期的「鴨嘴獸」形狀改進），以實現更好的雷達性能，以及更堅固且阻力更低的後甲板形狀。[29][30] 由於曲面複雜，飛機採用由外向內的方式建造，先製造大型複合材料蒙皮結構，再安裝內部構件。為確保精確且靈敏的操控特性，諾斯洛普使用大型模擬器以及名為總合飛行模擬器（TIFS）的改裝C-131 撒馬利亞人來開發和測試飛控律。[31]

黑色噴射機俯視圖，顯示鑽石翼、帶排氣槽的發動機噴嘴和兩片式尾翼。前機身和發動機艙之間的分離很明顯。
YF-23（DP117K）的俯視圖，顯示鑽石翼以及前機身和發動機艙之間的分離

在整個 Dem/Val 期間，SPO 進行了系統需求審查（SRR），與洛克希德和諾斯洛普團隊審查性能和成本權衡研究的結果，以制定 ATF 系統規格，並在必要時調整需求，刪除那些增加大量重量或成本但價值有限的需求。ATF 最初要求在 2,000英尺（610米） 內著陸並停止，這意味著其發動機需要使用推力反向器。1987 年，美國空軍將跑道長度要求更改為 3,000英尺（910米），到 1988 年，不再需要推力反向器。這使得諾斯洛普能夠在隨後的設計精煉中，為 F-23 全系統設計（即首選系統概念，PSC）縮小發動機艙外殼，並填充其間空間以保持面積率。由於 YF-23 設計（DP117K）當時已經凍結，因此原型機上的發動機艙（因其平坦的上表面而被暱稱為「麵包塊」）並未縮小。[32][33] 內部飛彈（以AIM-120A AMRAAM 為參考基準）的數量從八枚減少到六枚。儘管進行了這些調整，兩個團隊仍難以達到 50,000 磅的起飛總重目標，因此該目標隨後增加到 60,000磅（27,200公斤），同時發動機推力從 30,000 lbf（133 kN） 級增加到 35,000 lbf（156 kN） 級。[34]

除了航空器和發動機設計的進步，ATF 還需要在航電和感測器系統方面進行創新，目標是實現感測器融合，以增強態勢感知並減輕飛行員的工作負荷。YF-23 旨在展示 PSC F-23 的機身和推進系統設計，因此未安裝任何任務系統航電。相反，諾斯洛普和麥克唐納-道格拉斯在地面和空中實驗室測試了這些系統，諾斯洛普使用改裝的BAC One-Eleven作為飛行航電實驗室，麥克唐納-道格拉斯則建造了航電地面原型（AGP）來評估軟體和硬體性能及可靠性；評估的感測器包括西屋/德州儀器相位陣列雷達和馬丁·馬瑞塔紅外線搜索追蹤（IRST）。[N 5][25][35] 航電需求也是 SPO 在 Dem/Val 期間與承包商進行 SRR 並調整的主題。例如，IRST 感測器於 1989 年從基本需求中被移除，改為未來預留加裝。[34]

噴射機頂部中央塗有紅色沙漏識別標誌
YF-23 PAV-1 首飛時塗裝的紅色沙漏標誌

正式命名為 YF-23A 的第一架飛機（序號 87-0800），即原型機 1 號（PAV-1），於 1990 年 6 月 22 日公開亮相。[36] 第一架 YF-23 塗裝為炭灰色，綽號「灰幽靈」。第二架原型機（序號 87-0801，PAV-2）塗裝為兩種灰色調，綽號「蜘蛛」。[37] PAV-1 的衝壓進氣口上曾短暫塗有一個紅色沙漏，以防止地勤人員受傷。該紅色沙漏類似於黑寡婦蜘蛛腹部的標記，進一步強化了 YF-23 的非官方綽號「黑寡婦 II」，這既因為其八波瓣雷達截面積圖形狀類似蜘蛛，也是為了向二戰時期的諾斯洛普 P-61 黑寡婦致敬。[37] 當諾斯洛普管理層發現這個標記後，便下令將其去除。[38]

海軍衍生型

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F-23 的提議海軍衍生型，有時非正式地稱為 NATF-23（提議的海軍衍生型從未被正式命名），曾被考慮作為美國海軍F-14 雄貓的替代機型。F-23 最初的 HSF 構型在初始 DP500 設計中曾被考慮，但在飛行甲板空間（長度不得超過 F-14）、操作、存放、著陸和彈射起飛方面會出現問題，因此需要不同的設計。到 1989 年，設計範圍縮小到兩種可能的構型：DP533（四尾翼）和 DP527（雙 V 形尾翼和前翼）。DP527 被確定為較佳的解決方案。[39] NATF-23 設計與 F-23 的全尺寸開發（即工程與製造開發，EMD）提案一起於 1990 年 12 月提交。然而，到 1990 年底，海軍已開始退出 NATF 計畫，並於 FY 1992 因成本不斷攀升而完全放棄。[40] DP527 的風洞測試模型（測試了 14,000 小時）於 2001 年由波音聖路易（前身為麥克唐納-道格拉斯）[N 6] 捐贈給位於密蘇里州聖路易市貝爾方丹內ighborhoods 的克萊恩公園退伍軍人紀念碑。[42]

設計

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噴射機前視圖，顯示彎曲的外部。V 形方向升降舵尾翼呈 V 形。
PAV-1 87–0800 的前視圖，顯示設計的彎曲外部

YF-23A 是一款旨在展示諾斯洛普 ATF 提案可行性的原型機，該提案旨在滿足美國空軍對生存性、超巡航、匿蹤和易於維護的要求。[43] 由於其從最初的高匿蹤戰鬥機（HSF）概念持續演變而來（仍與之非常相似），YF-23 的造型經過高度精煉。它是一款外觀非傳統的飛機，具有對稱後掠的鑽石形機翼（前後緣後掠角均為 40°）、具有顯著面積率以減少波阻的輪廓，以及全動式 V 形尾翼，或稱「方向升降舵」。[44] 座艙位置較高，靠近機頭，為飛行員提供良好的視野。機頭鑿形的形狀，帶有尖銳的船首邊緣，可產生渦流以改善大攻角（AoA）特性。該機採用前三點式起落架配置，包括一個前起落架支柱和兩個主起落架支柱。空中加油接口位於前機身脊柱中央。一個大型武器艙位於機身下方，介於機頭和主起落架之間。[45] 座艙採用中置操縱桿和側置油門。[46]

位於右翼下方的 YF-23 S 形進氣道發動機進氣口特寫
YF-23 S 形進氣道發動機進氣口，前方為多孔吸氣面板

它由兩具渦扇發動機提供動力，每具發動機位於機身脊柱兩側的獨立發動機艙內，配備 S 形進氣道以屏蔽發動機軸流式壓縮機免受雷達波探測。固定幾何形狀的進氣口間距較寬，正面輪廓呈梯形，採用吸氣系統，利用進氣口前的多孔吸氣面板吸收湍流邊界層。邊界層空氣隨後被導向機身和機翼上方的通風口和艙門。[47]

YF-23 後視圖，兩條鋪設隔熱瓦的排氣通道可見於中央，位於 V 形尾翼之間
YF-23 的後視圖，顯示其鋪設隔熱瓦的排氣通道

在建造的兩架飛機中，第一架 YF-23（PAV-1）配備普惠 YF119 發動機，第二架（PAV-2）則由奇異 YF120 發動機提供動力。該機採用單膨脹斜坡噴嘴（SERN），如同 B-2 一般，發動機廢氣流經後甲板上的排氣槽，該槽內襯有隔熱瓦，以屏蔽來自下方的紅外線導引（IR）飛彈探測。這些隔熱瓦由底特律柴油艾里遜製造，採用一種名為「Lamilloy」的多孔材料製成，並通過發動機引氣進行「發汗冷卻」以散熱。[13][N 7] 與 YF-22 不同，YF-23 未使用推力向量。[32] YF-23 的推進系統和空氣動力學設計旨在最小化跨音速和超音速下的阻力，使其能夠在無後燃器的情況下以超過 1.5 馬赫的速度高效巡航。[48]

YF-23 座艙，基於 F-15E 的座艙設計

YF-23 是靜不穩定的——具有放寬靜穩定性——並通過線傳飛控飛行，由中央管理電腦系統控制飛行控制面提供人工穩定性。在機翼一側升起襟翼和副翼，另一側降下則提供滾轉。V 形尾翼與垂直方向呈 50 度角。俯仰主要通過反向旋轉這兩個 V 形尾翼（使其前緣相對或相背移動）來實現。偏航主要通過同向旋轉尾翼來實現。首席試飛員 Alfred "Paul" Metz 表示，YF-23 的大攻角性能優於傳統飛機，修整攻角可達 60°。[49][50] 同時向下偏轉機翼襟翼並向上偏轉副翼可提供空氣煞車。[51][52] 為降低原型機成本，儘管設計新穎，仍採用了一些商用現貨組件，包括 F-15 的前輪、F/A-18 主起落架部件，以及F-15E 打擊鷹的前座艙組件。[13][53][54]

量產型 EMD F-23

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提議的量產型 F-23 構型（搭載 F119 發動機的 DP231 和搭載 F120 發動機的 DP232），用於全尺寸開發（即工程與製造開發，EMD），代表了 HSF 概念的最終精煉，並將在幾個方面與 YF-23 原型機有所不同。EMD 設計不是單一武器艙，而是在加長的前機身中設置兩個串聯艙，前艙設計用於短程AIM-9 響尾蛇飛彈，後艙用於 AIM-120 飛彈和炸彈。一門M61旋轉機炮將安裝在前機身左側。F-23 的總長度和高度略有增加，分別為 70英尺5英寸（21.46米） 和 14英尺8英寸（4.47米）；翼展大致保持不變，約為 43英尺7英寸（13.28米），翼面積同為 950 sq ft（88.26 m2）。[N 8] 機身容積為航電和更多燃油而擴大，機頭和雷達罩增大以容納感測器和任務系統，包括主動電子掃描陣列（AESA）雷達。[N 5] 前機身橫截面更為方正，前體船首邊緣不那麼明顯，並提升至與機翼前緣相同的水線高度。推力反向器的取消使發動機艙具有更小、更圓的橫截面，且它們之間的凹槽被填充以保持面積率。排氣槽隔熱襯裡的邊緣與機翼平面形狀的後掠角對齊以實現匿蹤。進氣口設計從帶吸氣面板的梯形輪廓改為帶鋸齒的半圓形進氣口整流罩，帶有錐形壓縮凸起作為固定激波錐，邊界層控制通風口也被簡化。機身和尾翼組後緣圖案也將具有更少的鋸齒，發動機推力線向內偏轉 1.5°。EMD 提案包括單座 F-23A 和雙座 F-23B 兩種衍生型。[55]

NATF-23

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海軍 NATF-23 衍生型（內部代號 DP527），其示意圖於 2010 年代浮出水面，因航空母艦操作的要求以及海軍更強調遠程感測器、武器和滯空時間以進行艦隊防空，而與 YF-23 有顯著差異。[57][N 9] 鑽石翼盡可能向後放置，飛機具有更垂直的外傾方向升降舵和鋸齒以縮短總長度，具備用於飛行甲板存放的折疊翼功能，加強的起落架、尾鉤和外傾前翼用於提高在航空母艦上著陸的低速機動性，以及二維推力向量噴嘴而非 SERN。[58] 進氣口設計也不同，為四分之一圓鋸齒進氣口整流罩和錐形壓縮表面，更靠近前機身中心線；進氣口通過一個間隙與機身分離以繞過邊界層。內部武器艙被前機身中心線沿線的艙壁分成兩個隔間，以加強飛機龍骨，並可容納海軍計劃的AIM-152先進空對空飛彈（AAAM）以及可能的AGM-88 HARM 和AGM-84 魚叉飛彈。艙門可掛載 AIM-9 飛彈，一門 M61 旋轉機炮將安裝在右翼的整流罩中。NATF-23 的翼展增加到 48英尺（14.63米），高度為 17英尺5英寸（5.31米），翼面積更大，為 1,050 sq ft（97.55 m2）；總長度縮短至 62英尺8.5英寸（19.11米），與 F-14 相同。折疊後的翼展為 23英尺4英寸（7.11米）。與空軍版本一樣，NATF-23 也有單座和雙座衍生型。[40][39]

重啟提案

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2004 年，諾斯洛普格魯曼[N 1] 提議一款基於 F-23 的轟炸機，名為 FB-23[N 10]「快速戰區打擊」（RTA），以滿足美國空軍對過渡性區域轟炸機的徵求，洛克希德馬丁 FB-22 和波音 B-1R 也在競爭之列。[60][61] FB-23 將擁有雙座座艙，與 F-23 的平面形狀相似，但所有尺寸都大得多，總長度約為 100英尺（30米），以滿足轟炸機角色，作戰半徑超過 1,600海里（1,840英里；2,960公里），內部有效載荷為 10,000磅（4,540公斤）。發動機還將在後甲板上方配備圓形軸對稱噴嘴，而非每個發動機配備單個楔形襟翼。EMD F-23 的半圓形進氣口設計和錐形壓縮凸起被保留。諾斯洛普格魯曼修改了 YF-23 PAV-2 作為其提議的過渡性轟炸機的展示模型。[62][59] FB-23 過渡性轟炸機的可能性隨著 2006 年四年期國防總檢而終止，該檢討傾向於航程更遠的長程戰略轟炸機。[63][64] 美國空軍此後已轉向下一代轟炸機和長程打擊轟炸機計畫。[65]

2018 年，諾斯洛普格魯曼回應了日本航空自衛隊（JASDF）關於尋求產業夥伴協助開發其第五/第六代（F-X）戰鬥機的徵求。有人猜測該公司可能向 JASDF 提供現代化版本的 F-23。同時，洛克希德馬丁提供了一款衍生自 F-22 的機身。最終，日本因成本和產業分工考量而未推進這些提案。[66][67]

操作歷史

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評估

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兩架 YF-23 量產型飛越沙漠，第一架名為「灰幽靈」、塗裝為炭灰色的在第二架名為「蜘蛛」、塗裝為淺灰色的左側，後者在正前方
兩架 YF-23 飛越莫哈韋沙漠。它們分別被暱稱為「灰幽靈」（背景）和「蜘蛛」（前景）。

第一架 YF-23，PAV-1 配備普惠發動機，於 1990 年 8 月 27 日進行了 50 分鐘的首飛，由 Paul Metz 駕駛。[68][N 11] 第二架 YF-23，PAV-2 配備奇異發動機，於 10 月 26 日首飛，由 Jim Sandberg 駕駛。[53] PAV-1 於 1990 年 9 月 18 日以 Mach 1.43 進行超巡航，而 PAV-2 於 11 月 29 日達到超過 Mach 1.6，最高達 Mach 1.72。[N 12] 相比之下，YF-22 在超巡航中達到了 Mach 1.58。[71] YF-23 在使用後燃器時測試到的最高速度為 Mach 1.8，並達到了 25° 的最大攻角。[49] 最高速度屬於機密，但消息來源稱在開啟全後燃器的高空速度大於 Mach 2。[72][73] 飛機的武器艙配置用於武器投放，並用於測試艙內聲學，但未發射任何飛彈；洛克希德從 YF-22 成功發射了 AIM-9 和 AIM-120 飛彈。PAV-1 於 1990 年 11 月 30 日在 10 小時內進行了六次飛行，進行了快節奏的作戰演示。試飛持續到 12 月。[74] 兩架 YF-23 共飛行了 50 次，總計 65.2 小時。[75] 測試證明了諾斯洛普對 YF-23 性能的預測值。[62] 兩種設計都達到或超過了所有性能要求；YF-23 被認為更具匿蹤性和速度，但 YF-22 更具機動性。[76][70]

洛克希德馬丁的 YF-22 位於圖片中央，YF-23「蜘蛛」在其左側
前景為 YF-22，背景為 YF-23

兩個承包商團隊於 1990 年 12 月提交了評估結果及其全尺寸開發（即 EMD）的 PSC 提案，[62] 並於 1991 年 4 月 23 日，美國空軍部長唐納德·賴斯宣布 YF-22 團隊獲勝。[77] 美國空軍還選擇了普惠 F119 發動機為 F-22 量產型提供動力。洛克希德和普惠的設計在技術方面評分較高，被認為風險較低（YF-23 的飛行架次和時數明顯少於其競爭對手），[N 7] 並被認為具有更有效的計畫管理。[79][77][62] 航空觀察家推測，諾斯洛普在 B-2 和 AGM-137 TSSAM 計畫中因成本超支和延誤而表現不佳，可能導致了此次失利。[30] 此外，航空媒體推測洛克希德的設計也被視為更具適應性，可作為海軍 NATF 的基礎，但到 FY 1992，美國海軍已放棄 NATF。[80][81]

競標結束後，兩架 YF-23 在拆除發動機後被轉移到加州愛德華空軍基地的 NASA 德萊頓飛行研究中心。[82][13] NASA 計劃使用其中一架飛機來研究校準預測載荷與實測飛行結果的技術，但這並未實現。[82] 兩架 YF-23 機身一直處於封存狀態，直到 1996 年年中被轉移到博物館，PAV-2 於 2004 年曾短暫作為提議的 FB-23 區域轟炸機的展示模型。[82][79]

展示中的飛機

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一架 YF-23 在美國空軍博物館進行修復，左上角可見另一架飛機，右上角還有一架；可見吉普車、機器、長凳、電纜和一塊銘牌
PAV-1 在美國空軍博物館的修復工作
塗裝為炭灰色的 YF-23「灰幽靈」位於正中央前景，圖像右下角有一人走在其前方。其後方可見博物館內陳列的多架其他飛機
YF-23「灰幽靈」於美國空軍博物館展示，2023 年
塗裝為淺灰色的 YF-23「蜘蛛」位於中央，附有標籤。其左側是一架無標記的戰鬥機，右側是一架海軍飛機，標有 VF-2，可能為其所屬中隊。
YF-23「蜘蛛」於西方飛行博物館展示，2017 年

規格（YF-23A）

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塗裝為炭灰色的 YF-23「灰幽靈」飛行照片
飛行中的 YF-23 PAV-1
武器艙門打開的 YF-23 PAV-1


参考资料：Pace,[85] Sweetman,[86] Winchester,[13] Metz & Sandberg,[72] Aronstein & Hirschberg[73]（注意，部分規格為估計值）

基本資訊

  • 機組：1
  • 長度：67英尺5英寸（20.55米）
  • 翼展：43英尺7英寸（13.28米）
  • 高度：13英尺11英寸（4.24米）
  • 機翼面積：950平方英尺（88平方米）
  • 空重：29,000磅（13,154公斤）承包商重量（不含發動機）
  • 總重：64,000磅（29,030公斤）起飛重量，51,320磅（23,280公斤） 作戰重量
  • 发动机：2台普惠 YF119-PW-100N 或 奇異 YF120-GE-100N帶後燃器渦扇發動機，每台23,500磅力（105千牛頓）推力（YF120） 干推力，30,000或35,000磅力（130或160千牛頓） 带后燃器

性能

  • 最大速度：2.2，1,452 mph（1,262 kn；2,337 km/h） 於高空馬赫
  • 航程：2,430海里；2,796英里（4,500公里）渡航
  • 戰鬥航程：700—800海里（806—921英里；1,296—1,482公里）
  • 升限：65,000英尺（20,000米）
  • 過載限制：+7.1 g（測試最高值）
  • 翼载：67.4磅每平方英尺（329公斤每平方米）（作戰重量時為 54 lb/sq ft）
  • 推重比：1.09（作戰重量時為 1.36）

武器
測試時未配備，但預留設置：[13]

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命名與暱稱

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YF-23的非官方暱稱為「黑寡婦II」（Black Widow II），此稱呼常因兩架原型機的塗裝顏色及命名先後順序，導致型號與個別原型機暱稱的混淆。

  • 首架原型機（PAV-1，編號87-0800）暱稱「灰魅」（Gray Ghost），得名於其炭灰色塗裝，現陳列於美國空軍國家博物館[87]。
  • 第二架原型機（PAV-2，編號87-0801）暱稱「蜘蛛」（Spider），現展示於西部航空博物館（Western Museum of Flight）[88]。

兩架原型機的暱稱均在各自前起落架艙蓋內側標註，可於博物館現場查證[88]。

試飛與性能比較

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YF-23的首席試飛員保羅·梅茲（Paul Metz）在競標失敗後，獲YF-22研發團隊延攬，成為F-22的主要試飛員之一，因而成為ATF計畫中唯一擁有兩種機型實際操作經驗的人。惟梅茲從未對外公開兩機性能比較的細節。

首架原型機（配備YF119發動機）首先達成1.43馬赫的超音速巡航紀錄；YF-22首架原型機（配備YF120發動機）首次驗證時即達1.5馬赫。由於YF-23設計強調高速性能，且二號原型機裝配推力較大的YF120發動機，外界推測其二號機巡航速度可能更高。奇異公司（YF120設計廠商）估計，若YF-22可達1.6馬赫，則重量較輕、機身較修長的YF-23可能具備1.8馬赫的巡航能力。

後續傳聞

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YF-23競標失敗後試飛時程短暫即中止，部分航空專家或愛好者認為此項投資未能充分運用，殊為可惜。1994年，英國空軍博斯康比基地（Boscombe Down）曾發生一起軍用機夜間緊急迫降事件，英方對機型及原因拒絕透露；目擊者形容該機外型修長特殊，因而衍生出美國可能將YF-23改裝為高速偵察機的揣測，該論調從未獲證實，後漸失關注。

流行文化

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遊戲

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特殊型

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其他作品

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  • 《Area 88》—超級任天堂版中可使用YF-23，遊戲內名稱為「Stealth Ray」（ステルスレイ）；原作漫畫及動畫版未出現YF-23。
  • 《宇宙課々付エヴァ・レディ》—出現架空衍生型F-23EJ，設定為航空自衛隊戰鬥機。

參考資料

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延伸閱讀

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書籍

[编辑]
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  • Goodall, James C. The Lockheed YF-22 and Northrop YF-23 Advanced Tactical Fighters. America's Stealth Fighters and Bombers, B-2, F-117, YF-22, and YF-23需要免费注册. St. Paul, Minnesota: Motorbooks International Publishing. 1992: 91–127. ISBN 9780879386092. 
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  • Simonsen, Erik. Wings Over the Mojave Desert: The Advanced Tactical Fighter. A Complete History of US Combat Aircraft Fly-Off Competitions. Forest Lake, Minnesota: Specialty Press. 2016: 171–192. ISBN 9781580072274. 
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  • Williams, Mel (编). Lockheed Martin F-22A Raptor. Superfighters: The Next Generation of Combat Aircraft. London: AIRtime Publishing. 2002: 4–6. ISBN 9781880588536. 
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文章與訪談

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外部連結

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