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为什么重装武装的F-16XL支配F-15鹰

40多年来,F-16战斗猎鹰一直是美国空军战斗机机队的骨干力量,但是在第一架F-16投入服役的一年之前,其研发背后的团队已经开发出了更好的F-16 ,在F-16XL中实际上,该战斗机的能力如此之强,以至于它只不过是技术演示者而已,成为空军高级战术战斗机计划中尊敬的F-15E的合法竞争者。最终,由于生产成本和系统冗余性,它将最终输给F-15E,但许多人仍然认为F-16XL实际上是更好的平台。

虽然这一说法可能会引起争议,但关于F-16XL是否可能是地球上最强大的第四代战斗机之一,却鲜有争议。

SCAMP:超音速巡航和机动原型

1977年,也就是第一架F-16投入使用后的三年,也就是它开始服役的第一年,它的设计师开始着手开发后来称为F-16 SCAMP的飞机,即超音速巡航和机动原型机。该工作不是要派遣另一名生产战斗机–通用动力公司无意在SCAMP完成后尝试出售它。相反,该计划的整个前提是快速(廉价地)部署一个平台,他们可以使用该平台来测试超音速巡航背后的概念,或者就像我们今天所说的那样,称之为“超巡航”。

虽然这听起来像是只有在Transformers或Harleys上才发现的功能,如此昂贵,只有律师才能买到,但是超级巡游的想法很简单,即使执行起来很复杂。像F-16这样的现代战斗机都配备了加力燃烧室,它们可以用来大大增加发动机产生的推力,但代价是不菲的。使用加力燃烧器打破声屏障,然后保持该速度会很快耗尽飞机的燃料,但是如果喷气机能够以超音速杀死加力燃烧器并仍保持它们的速度,那就意味着要在高速行驶的同时覆盖更多地面,同时又要有足够的空间剩下的燃料用于打架和返回家园。

F-16和F-35飞行员贾斯汀·“哈萨德”·李在接受采访时说:“我记得在黄海以超音速飞行时在加力燃烧室的F-16上飞行,低头看到的燃油流量超过每小时50,000磅。”Sandboxx新闻的一部分。

“从角度看,这类似于完全打开时运行的消防水带-只是一个引擎。像F-15或F-22这样的双引擎喷气式飞机可以将其提高一倍。问题是,加油后,我只能携带7,000磅的燃油,这足以让我在不到10分钟的时间里以这种燃油设置飞行。”

为了实现他们的目标,F-16设计需要进行彻底的修改。首先,对机翼进行了修改,使其具有曲柄状的机翼形状,从而使升力提高了25%,同时可以在高速和低速情况下进行有效控制。工程师哈里·希尔克(Harry Hillaker)与美国宇航局(使用公司自有资金)合作,负责原始F-16设计,由同一人反复进行机翼迭代的稍有不同的反复试验,直到它们达到了他们称为“模型”的版本400

这种新的机翼设计使机翼根部附近具有50度角以实现超音速性能,机翼延伸以进行亚音速处理时达到70度角,从而使F-16机翼的表面积增加了一倍以上。令人难以置信的是,Hillaker和他的团队能够在不增加机身阻力的情况下进行管理,这要归功于超过3600小时的风洞测试。

这种新设计不一定实用,它具有全动的翼尖和全动的垂直尾翼,意味着在低速下表现不佳的控制。机翼的设计也不允许安装炸弹或导弹的任何硬性规定。

但是,对于战术战斗机而言,这是不切实际的,新机翼的设计导致了燃料射程的显着增加,并且通过利用这些新机翼提供的大量内部空间,可以进一步加强这种增加。

F-16 SCAMP成为F-16XL

美国空军引用了F-16 SCAMP努力取得的可喜成果,因此选择接受功能更强大的F-16版本的想法。他们为Hillaker提供了两个早期的F-16机体,以转换为他们称为F-16XL的类似于SCAMP的设计。尽管这架新喷气式飞机将主要基于现有的F-16,但变化却是惊人的,包括在飞机的前部和后部附近增加了两个机身部分,将其长度增加了约56英寸。还添加了在SCAMP中被证明如此有效的曲柄式机翼,以及采用碳纤维制成的新型机翼蒙皮,节省了约600磅的设计。

现在已经完全意识到的那些巨大的机翼使F-16XL的燃油容量几乎增加了一倍,而额外的升力加上633平方英尺的机翼下方空间可利用,为武器增加了惊人的27个硬要点。值得注意的是,F-16XL似乎几乎在所有方面都比其较小的前身更胜一筹,这促使美国空军对实际制造这种新型迭代战斗机的想法产生了兴趣。

小克里夫顿·贝里(F. Clifton Berry)在1983年写道:“说希拉克(Hillaker)的设计团队实现了目标,这是一种轻描淡写。”贝里是空军资深人士,当时是《空军杂志》的主编。

正如Berry所指出的那样,执行空对空任务的F-16XL可以运载标准F-16的有效载荷的两倍,并且仍然可以飞行多达44%的飞行力-所有这些都无需外部油箱,并且可以携带全套空空武器(四个AMRAAM和两个AIM-9 Sidewinders)供战斗机保卫自己。如果您要为F-16XL配备与F-16A完全相同的有效载荷,则F-16XL的飞行距离几乎是其前身的两倍。

但这不只是扩展范围和增加有效载荷。F-16XL能够在高空或低空以超音速飞行,同时携带强大的有效载荷,并且在炸弹飞过的情况下快速爬升没有任何问题。即使增加了机翼,燃料和弹药的负荷,该飞机在某种程度上仍能在海平面上以F-16的速度飞行,比F-16快83节,在高空加力燃烧室甚至在飞行时也能快300节以上。满载炸弹。

贝里写道:“由于载有重型炸弹,F-16XL的机动能力高达+7.2 Gs,而F-16A的机动能力为5.58 Gs。”“这证明了设计人员如何在保持结构完整性和任务性能的同时增加飞机的重量。”

风洞中的所有时间显然都为F-16XL设计带来了回报。

F-16XL取代F-15E

通用动力公司最终建造了两架F-16XL原型机进行测试,但是随着测试的进行,很明显,F-16设计的这一新迭代比简单地展示技术更有价值。为了寻找新飞机性能的有用地方,美国空军决定将其加入“增强型战术战斗机”(ETF)竞赛,该竞赛旨在为F-111 Aardvark提供有能力的替代品。

“ F-16XL飞行测试程序已最终证明XL的性能符合预期。通用动力F-16XL计划的副总裁兼计划总监D. Randall Kent当时表示:“这一性能水平代表了美国空军的任务能力的显着提高。”

“将其与F-16XL的可负担性和低风险相结合,为美国空军提供了一种增加任务能力,同时又发展为四翼TAC部队结构的可行方法。”

很快,ETF计划将名称更改为“双角色战斗机”计划-但尽管标题发生了变化,但目标是相同的:部署一架能够深入敌方空域执行拦截任务而无需战斗机护航的飞机。F-16XL拥有强大的燃料范围,良好的性能以及27种武器的硬性要求,似乎非常适合这项工作……但这并不是唯一竞争该合同的飞机。站在F-16XL和运营服务之间的是另一个功能强大的平台:F-15E Strike Eagle。

与F-16XL一样,“突击鹰”是现有战斗机的改进版:F-15“鹰”。老鹰号代表着美国最先进的空中优势战斗机,在战斗中保持着至今不败的记录。与F-16XL不同,F-15E与已经生产的两座F-15D共享了绝大部分设计。

毫无疑问,由于F-16XL与它所基于的F-16的重大设计差异,F-16XL可能会是更昂贵的选择。但是它也提供了很多功能。它巨大的机翼使其比F-16更为稳定,而其风洞测试设计使所有机翼区域均无损战斗机的操控性。