YF-23战斗机

YF-23黑寡妇二式（Northrop/McDonnell Douglas YF-23）战斗机是由美国诺斯洛普与麦克唐纳-道格拉斯两家公司共同设计，竞标先进战术战斗机（ATF）合约的机型。美国空军于1991年4月23日宣布YF-22获选优胜。YF-23一共只有生产两架原型机，目前都已经不再飞行。

## 历史

1985年美国空军提出接替F-15的新一代战斗机设计需求案，即是先进战术战斗机计划（英语：Advanced Tactical Fighter，简称ATF），由各家公司提出各自的设计草案。1986年美国空军宣布将挑选最有潜力的两种设计在展示／验证（Demostration/Validation，Dem/Val）阶段进行为期48个月的原型机设计与试飞项目。同年7月，美国空军选出洛克希德与诺斯洛普两家进入下一阶段的竞争，并且建议落选的三家公司与优胜者组成设计团队以分摊设计工作，成本与损失。诺斯洛普选择与麦克唐纳-道格拉斯联合与洛克希德，通用动力以及波音公司的团队分庭抗礼。

YF-23的第一架原型机于1990年6月23日出厂，8月27日进行第一次试飞，YF-22第一架要到8月29日才出厂。9月29日进行第一次试飞。YF-23于9月18日第5次试飞时在不使用后燃器下达到1.43马赫的超音速巡航纪录，YF-22则是在11月3日达到1.58马赫。YF-23第二架原型机于9月29日出厂。两架原型机分别使用不同的发动机：一号原型机使用普惠YF-119，二号原型机则是通用电气YF-120，与YF-22刚好颠倒。不过相同发动机用在两架飞机也不尽相通。

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YF-23原型机设计概念与YF-22有很大的不同，除了采用许多现有的零组件之外，YF-23的试飞计划里面并未包括试射空对空导弹与验证高攻角飞行能力，多是以风洞测试搜集与验证资料。根据测试的结果显示，YF-23没有攻角限制，飞机能够自任何尾旋（Spin）轻易恢复稳定飞行，只有当导弹舱门呈开启状态时会有困难。

YF-23一共进行50次，总计65小时的试飞项目，最大空速达到1.5马赫，最大负载达到7G，最大攻角达到25度。

## 性能比较

YF-23与YF-22的各项性能比较目前仍是机密，不过根据外界的观察，YF-23的飞行速度较高。虽然没有矢量喷嘴和水平控制面，后机身结构反而比较简单，重量也较轻。YF-23与YF-22在大部分的飞行包络线范围下的性能差距不大，YF-22只有在低速下的控制性略胜一筹。

两款飞机都采用内置弹舱，必要时可以在机翼下另外携带武装。但是YF-23的量产型将需要延长机身以加入另外一个弹舱。设计团队皆宣称这两种飞机都没有攻角限制，同时都具备超音速巡航能力。

试验红外线空对空导弹时，YF-23因机体结构，导致无法射出。

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## 竞标结果

所有测试于1990年12月结束，两组团队根据测试的结果提出工程与生产发展（Engineering and Manufacturing Development，EMD）企划案，经过90天评估之后，美国空军系统计划办公室（System Programme Office，SPO）在每一项类别上以红黄绿蓝四色代表两款原型机的表现：红色是未能满足需要，黄色是可以改进的项目，绿色是达到需求，蓝色则是表现优异，这种评分免去分数相加的可能与总分会与个别项目之间不相符合，提供决策者较为客观的评量参考。

美国空军总司令最后决定由YF-22夺标，进入下一阶段的研发计划。诺斯洛普与麦克唐纳-道格拉斯两家公司受到相当大的影响，前者与格鲁门公司合并，后者纳入波音公司旗下，短时间之内将没有机会为美国军方设计战斗机。

如前所述，如果两种原型机各有所长但是差距有限的时候，最后决定的关键就不是在性能比较方面。YF-23竞标失败的原因也没有公开过，综合当时各种推测之后的可能原因包括：

- 诺斯洛普在B-2轰炸机研发案上出现不少预算超支与时程落后的状况。
- 1990年代诺斯洛普在发展沉默彩虹导弹上让美国空军不是很满意。
- 美国空军对于洛克希德公司发展与生产F-117所展现的计划管理与执行能力相当满意。
- YF-22团队当中还有对大型计划非常有经验的波音公司。
- YF-22的试飞时数比YF-23更少，却执行了更多飞行科目(如60度攻角飞行)
- F-23 EMD与F-22 EMD两型号相比，F-22 EMD仅须修正水平尾翼形状以及进气道位置，相比之下F-23 EMD却需要将机身延长以配置两个能装备响尾蛇导弹的侧向弹舱，说明洛马比诺斯洛普更能掌握自己的技术

最重要是YF-22机动性胜于YF-23，这就是决定性关键。

美国空军极有可能从ATF计划的挑战性，设计团队过去执行与管理计划的能力与纪录等方面，选择了综合能力较强的YF-22而将YF-23剔除。

## 设计特点

相较于YF-22，YF-23的机身比较长，采中单翼，机翼的前后缘分别后掠与前掠40度，类似于菱形。机身后方没有水平控制面，以两片向外倾斜50度的垂直控制面取代两者。

进气口位于机身下方靠近机翼前缘的位置，进气口和进气道都采用固定结构，没有可以移动的部分，不仅能够降低重量，也避免增加正面雷达反射截面积（RCS）。进气道在机身内部向上弯折与位于机背的的发动机相连接，喷嘴位于外倾的垂直控制面的中间处，从后下方无法直接看到喷嘴，降低红外线讯号的强度，同时也限制安装向量喷嘴的可行性。原型机只有一处弹舱，位于两侧进气道的中央，座舱与发动机之间。

ATF计划空军要求之标准载弹量为8枚，YF-23仅有机腹大型弹仓能挂约4枚AIM-120C(如是弹翼可折叠之AIM-120D可挂载6枚)，因此量产型预定延长机身，在位于原型机弹舱的前方各加一节小弹舱，最后机长增加3呎（67呎5吋→70呎5吋），而全高也增约1呎（13呎11吋→14呎8吋）、增加机身复合材料比例（约25%→50%）；由于空军取消逆向推力减速的要求，尾部发动机舱更紧致扁平，进气道也不同、更具匿踪的效果。

## 花絮

- “黑寡妇2”（Black Widow II）是YF-23机型的非官方昵称。人们常因两架原型机的颜色，以及取名先后顺序而搞混机型和两台原型机的昵称。
- YF-23的首架原型机（PAV-1，87-0800）的昵称是“灰魅\灰色幽灵”（Gray Ghost），灰色（Gray）对应的是一号原型机的炭灰色（Charcoal Gray），现展示于 美国空军国家博物馆（National Museum of the United States Air Force）；第二架原型机（PAV-2，87-0801），昵称是“蜘蛛”（Spider），现展示于 西部航空博物馆（Western Museum of Flight）。在博物馆内，两架原型机的昵称都在前起落架舱盖内侧进行了标注展示。西部航空博物馆（Western Museum of Flight）介绍了机型昵称起名的经过，以及两机的昵称源自各自的呼号。
- YF-23的首席试飞员Paul Metz在竞标失败之后、被YF-22研发小组挖角成为F-22的主要试飞员之一，他也成为ATF计划里面唯一对这两架飞机都有实际经验的人。但是他对这两架飞机的性能比较细节从不愿意对外透露。
- YF-23的首架原型机首先达到1.43马赫的超音速巡航纪录，所使用的YF119发动机推力比YF-22首架原型机使用的YF120要小，而YF-22首架原型机第一次验证超音速巡航飞行时就达到1.5马赫。因此不少人开始推测安装YF120的YF-23二号原型机应该会有更高的巡航速度，可是会有多高呢？尤其YF-23在设计上也强调高速性能。根据YF120发动机的设计公司奇异公司的估计，如果YF-22可以达到1.6马赫，那么重量较轻又比较修长的YF-23极有可能飞出1.8马赫的能力。
- 由于YF-23着重高速飞行能力的设计概念，竞标失败之后又只有短暂的试飞时程就全部停飞，有一些军事航空领域的专家或者是业余爱好者、认为花费钜资之后没有善加利用这架飞机的设计，不仅可惜也不太合常理。1994年，英国空军的Boscombe Down基地曾经发生一次军用机夜间紧急迫降的事件，英国官方对于迫降的飞机机型与原因三缄其口，据目击者表示迫降的飞机外型修长且特殊，经由这个事件衍生出美国可能将YF-23转发展为高速侦察机，而迫降军机就是侦查型F-23的论调。该推论从未获得任何证实，在没有其他资料佐证下也不再受到注目。
- 因YF-23外型流线优美，所以常受日本动画青睐、作为架空世界的战机参考样本，例如：
- 《Macross Plus》（1994）：YF-21战机。
- 《云之彼端，约定的地方》（2004）：驻日美军战机，在影片后半部分的战争片段有和虚拟国家“联邦国”的米格-29的缠斗结果被击落。
- 《Code Geass 反叛的鲁路修》（2006）：神圣不列颠尼亚帝国的战机。
- 《KERORO 对 KERORO 天空大决战》（2008）：西泽家私人军队的战机。

## 参考资料

- Bill Sweetman，The Fighter they didin't want， World Air Power Journal，1991，Volumn 7，32-41页
- Jay Miller1, Lockheed Martin F/A-22 Raptor，Aerofax，ISBN 1-85780-158-X
- Bill Sweetman， Lockheed Martin F-22， World Air Power Journal，1999，Volumn 38，54-87页

## 外部链接

- FAS.org
- Global Aircraft
- Globalsecurity.org
- 国际展望杂志：败者为王
- 美国空军国家博物馆（National Museum of the United States Air Force）
- 西部航空博物馆（Western Museum of Flight）