“夜鹰”前传

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  “夜鹰”战记
  1989年4450战术大队解散改组为第37战术战斗机联队,下辖第415、416、417三个中队。其中第415、416装备生产型F-117A,第417中队装备预生产型F-117A和用于伴飞和训练的A-7D,后者最终被T-38A和AT-38B取代。
  1989年12月19日,在五角大楼公布F-117A后的13个月,该机终于参战。在入侵巴拿马逮捕诺列加将军的“正义事业”行动中,6架F-117A从托诺帕飞往巴拿马,轰炸奥哈托的巴拿马国防军兵营。12月19日夜两架F-117A各自投放一枚908千克常规炸弹,轰炸看起来达到了预期效果,但三个月后美国空军发现其中一枚炸弹大大偏离目标。媒体在这件事情上大做文章,并得出F-117A首次任务失败的结论。
  
  在“沙漠风暴”行动中F-117A证明了自身的价值。1990年8月2日伊拉克入侵科威特,1990年8月19日第37联队第415中队开赴沙特,随后第416中队也赶来增援,1991年1月第417中队的部分人员和飞机也部署到了沙特。F-117A负责轰炸伊拉克的指挥和控制中心、通信中心、关键研究设施、加固掩体等重要目标。战争首夜一架F-117A投放一枚908千克的GBU-27“铺路”III激光制导炸弹命中了巴格达市中心电信电报大楼的屋顶。在轰炸底格里斯河畔通讯建筑时,一枚GBU-27从屋顶中央的通气口钻入穿透了四层地板才爆炸。战争中,第37联队的43架F-117A执行了1271架次任务,任务出动率85.5%,投掷的精确制导武器超过了2000吨,摧毁了40%的高价值目标,自身一架未损。F-117A的隐身性能表明,该机可以在最危险的环境中生存。
  1994年洛克希德提出研制F-117N海军型以取代被取消的A-12攻击机。这给洛克希德公司带来了一系列挑战:该机在安装弹射挂钩和尾钩的同时还要具有完整的隐身外形;为了从航母上以重载弹射起飞,该机必须安装带加力燃烧室的发动机,这需要重新设计整个复杂的尾喷管系统;此外该机的RAM涂层还要能够经受盐雾的腐蚀。但最终F-117N方案未被采用。
  F-117A还参加了北约空袭南斯拉夫的“盟军行动”。第8远征战斗机中队的F-117A参与了北约空军对南斯拉夫的综合防空系统轰炸行动。1999年3月27日,一架F-117A在南斯拉夫被地空导弹击落。几小时后美军搜救队在贝尔格莱德郊外救回了飞行员。这是首架也是唯一一架被击落的F-117A。1999年1月1日时任国防部长科恩又命令12架F-117A参与“盟军行动”,使参加行动的F-117A总数达到了24架。
  F-117的绰号有“飞盘”、“夜鹰”、“摇晃的小鬼”,在很长一段时间里F-117A都没有正式的绰号。飞行员们常称其为“黑色喷气机”。最后“夜鹰”最终当选为该机的正式绰号。
  
  细品F-117A
  
  F-117整机涂覆RAM涂层,RAM材料的确切组份至今仍是机密,据说是高分子粘合剂与铁磁性颗粒的混合物。F-117A服役后美国空军专门建立了一个RAM涂料喷涂工厂,以提供统一的和精确的RAM施工。为了防止有人接触稀释RAM涂料的剧毒溶剂,工厂内生产过程全自动化。在喷涂过程中,F-117就像是被架在烤炉上的火鸡,慢慢翻转以便让计算机控制的喷嘴阵列均匀喷涂。在每一次的飞行后都要彻底检查过机身,如有瑕疵需要地勤操作喷枪修补,以避免影响隐身性能。
  F-117的F404-GE-F1D2涡扇发动机安装在三角形机身两侧的舱室中,进气口为菱形,覆盖雷达屏蔽栅格,可避免雷达波进入进气道照射涡扇叶片形成强反射。栅格的孔距比多数雷达的波长都要小,同样喷涂了RAM涂料以进一步减小了雷达的反射。少量进入进气道内的雷达波也会被内壁的RAM涂料吸收掉。由于栅格影响了进气效率,所以在进气道顶部都布置了一个大型辅助进气门,在滑行、起飞和低速飞行时增加进气量。为防止进气栅结冰降低进气效率, F-117安装了电热除冰系统,同时在机身两侧安装了照明灯方便飞行员在夜间飞行中监控除冰操作。
  F-117扁平的二元平行四边形尾喷口布置在飞机翼弦平面上方,使发动机排出的热气能迅速地与大气混和后降低温度,尽可能降低喷气的红外辐射,F404的旁路气流也有助于冷却整个喷管系统。整个尾喷管单元与发动机连接的一端为圆形,然后逐渐过渡为扁平的槽状喷口。喷口被12块面积为39平方厘米的隔板分割,这些隔板可以阻挡后方的雷达波进入发动机,同时也提高了喷口的强度。F-117的机身后缘向后向上延伸,从后方和下方遮蔽尾喷口。尾喷口后部的机身后缘上表面覆盖了耐热陶瓷,红外隐身的效果要好于金属结构。
  依靠多边形机身和RAM涂料,F-117A的RCS在0.01~0.001平方米之间,仅相当于一只小鸟,而典型战斗机的迎面RCS是5平方米。这意味着普通雷达在超过13~26千米的距离后就无法探测到F-117。
  F-117的机尾安装了一副全动V尾,以提供方向操控并增加方向稳定性。与普通V尾不同,F-117A的V尾没有俯仰操纵功能。每片尾翼由固定底座和全动舵面组成,两者的接合面为“Z”字形。这是根据隐身技术原则设计的,可避免舵面转动时由于直边而形成的角反射。与机翼和机身一样,V尾的外形也是由多边形组成的。
  在“海弗蓝”上,垂尾是向内倾斜的,以垂尾遮蔽喷口向上的红外辐射。且因为垂尾是固定在机翼桁条上,所以结构效率也比较低。但是在试飞中却发现垂尾反而成了将红外辐射向地面反射的反射镜,使飞机更容易从下方被发现。隐身必须将正面和下表面的可观测性降到最低,而对飞机上半球的要求低一些。因此F-117放弃了垂尾对喷管上方遮蔽,改用V尾并将垂尾进一步后移。
  “海弗蓝”机翼前缘的后掠角是 72.5度,展弦比很小,导致飞机的载荷-航程性能很低。为了增加性能,F-117的机翼前缘后掠角减小至67.5度,机翼后缘的有4片副翼,所有操纵翼面都是多边形外形,副翼铰链被柔性RAM材料覆盖,上下偏转角度正负60度,方向舵可左右各偏转30度。副翼用于控制俯仰和滚转,V尾用于控制方向。F-117降落迎角9度,由于副翼并不能做为襟副翼使用,所以接地速度相当高。
  “海弗蓝”的三角形风挡中间有隔框,会遮挡HUD,所以F-117的风挡中央增加了一片三角形平板玻璃,并与机头一起形成一个迎面的大三角形。同时为了获得良好的下方视界,F-117提高了机头的倾斜角度,出于气动和隐身的考虑在机头前方增加了一个尖锐的小三角椎,这些改动导致F-117A的雷达截面积稍稍增加。
  F-117的三角形座舱盖与风挡合为整体,体积巨大且非常沉重。座舱盖上镶有5片有机玻璃,其中前方三片,两侧两片。座舱盖的上下视界有限,没有后方视界。座舱盖向后掀起打开,前缘为锯齿状,可减弱座舱盖和机身之间的接缝引起的雷达反射。5片玻璃都经过了特殊处理,表面有黄金色镀膜,以避免雷达波进入座舱形成强反射。
  座舱主控面板上安装有两个5英寸CRT显示器,前视红外/下视红外(FLIR/ DLIR)系统的CRT显示器为12英寸。在晴朗夜间的低空飞行中,飞行员主要依靠FLIR/DLIR显示器进行操纵。
  F-117与“海弗蓝”一样是三轴不稳定的飞机,只能依靠电传操纵系统来控制飞行。电传操纵系统是与F-16的类似的四余度系统,有4个各自独立且功能相同的信道。因为该机不能使用任何雷达导航设备,电传操纵系统只能通过4个独立的空速管来获得空速和迎角数据。空速管为菱形截面,尖端为金字塔形,头部的4个面各开有一个小孔,根据每个孔的不同读数来计算出空速、俯仰和偏航角度。
  由于隐身飞机不允许外挂武器或者副油箱,所有载荷只能内置。F-117的弹舱布置在机腹中部,有两个舱室,都有单独的向内侧下方打开的舱门,舱门前后缘同样为锯齿结构。弹舱可挂载2300千克武器(每个舱室1150千克)。
  F-117可挂载的武器包括GBU-24 / GBU-27 “铺路”III激光制导炸弹(LGB)、GBU-12“铺路”IILGB、BLU-109深穿弹或AGM-130空地导弹。F-117尽管不是为核任务设计,仍可挂载两枚Mk 61核弹。在转场时,F-117的弹舱内可携带两具副油箱。
  
  F-117不具备空战能力,没有雷达,没有内置机炮,没有空空导弹。出于低空飞行和武器瞄准的需要,F-117安装了前视红外(FLIR)和下视红外 (DLIR)系统。DLIR集成了为激光制导武器照射目标的目标激光指示器。FLIR/DLIR被统称为红外搜索指示系统(IRADS),激光指示器伺服于红外系统,照射到地面的激光光斑大约直径30~45厘米。
  F-117安装了高精度惯导系统(INS),该系统的核心是静电支承式陀螺仪。在没有装备GPS前,F-117A依靠INS导航至目标附近,然后使用FLIR的宽视场模式搜索目标,红外图像同时显示至HUD上。一旦确定目标后,飞行员就将FLIR切换至窄视场模式锁定目标,目接近FLIR最低视界时,系统自动启用DLIR继续截获和锁定目标。攻击中投下激光制导炸弹后,DLIR会一直保持对目标的激光照射直到炸弹击中目标。
  F-117机背安装了空中加油口,座舱顶部有夜间加油照明灯,在夜间空中加油作业中可提供照明。中等高度空中加油作业是F-117A难度较大的飞行科目之一,因为座舱盖遮挡了飞行员的上方视界,无法看见加油机的加油杆。
  F-117采用前三点式单轮起落架,都向前收入机身。起落架舱门都为菱形。空速管之后的机头上方安装了一组可伸缩通讯天线,在普通任务中天线可伸出,在夜间隐身任务中天线必须缩回。平时机身两侧可安装雷达角反射器,以便在转场和飞行训练中保证安全。在“沙漠风暴”行动中有几起F-117被雷达跟踪的报告,可能就是安装了角反射器的缘故。
  1991年由于喷管系统存在维护性不佳的问题,美国空军决定为F-117A更换包括机身后缘喷管延伸段在内的新型喷管系统。新喷管系统使用了新型隔热板、新的气流通道、密封性和耐高温性能更好,改善了可维护性。
  1987年一架F-117A在试飞中飞掉一个垂尾,最终安全着陆。在此事故后,生产中的F-117都更换了碳纤维复合材料V尾,已生产出的飞机同时接受改装。
  20世纪90年代初,F-117A增加了自动油门控制仪,可使飞机在预定的时间精确飞抵目标。但该项技术没有来得及在“沙漠风暴”行动中使用。
  2001年4月美国空军开始实施F-117升级项目,采用了先进航电和显示技术。原先的SPN/GEAS被环形激光陀螺和GPS接收机取代。为了提高飞行员的态势感知能力,增加了一个集成有数字移动地图的彩色多功能显示器,另外还有两个用于调用数字地图、目标图像或目标识别图的CRT多功能显示器。新的液晶显示器数据输入面板允许飞行员选择使用256项航电功能。新座舱的设计在最大程度上减小了飞行员夜间迷航的可能性,而夜间迷航被怀疑是两起F-117事故的罪魁祸首。
  当F-117A首次暴露在“阳光”下时,在垂尾上标有三位的数字编号。编号从780~844按顺序排序。这些编号估计是洛克希德的生产序列号而不是美国空军序列号。780~784是FSD飞机,785~844是生产型飞机。当时美国空军的飞机在垂尾上都标有尾码,由该机采购财年的后两位加上空军序列号的后三位组成,F-117A只标生产序列号的做法是为了保密。最终F-117A还是使用了美国空军的标准序列号格式,以生产序列号为基础加上79~88的财年编号,而F-117A的真正序列号至今仍是秘密。
  
  尾声
  2005年12月28日美国空军提交项目预算决定720(PBD 720),提议于2008年10月前将F-117全部退役,以购买更多的F-22A。PBD720要求10架F-117在2007年退役,余下42架在2008年退役,同时声明由B-2、F-22和JASSM等新一代隐身飞机和武器取代F-117。
  为什么要淘汰F-117?美国空军这样解释,F-117名为战斗机,但其毫不具备空战能力,充其量也就是一个轻型轰炸机。F-22的隐身性能是F-117的2倍,生存能力比目前的常规飞机提高18倍,作战效能是F-15战斗机的3倍。这意味着F-117所能执行的任务 F-22 可以全部替代。另一方面,F-117作为第一代隐身战斗机,美军在开始研制时就把其定义为隐身作战的初步尝试,并没有赋予更多的使命。F-117开辟了隐身战斗机的先河,领导世界军事进入了隐身时代,已经光荣地完成了使命。
  2006年末,美国空军关闭了F-117的飞行员训练学校,并宣布了F-117的退役。最先退役的6架F-117于2007年3月12日在美国霍洛曼(Holloman)空军基地举行的纪念仪式上进行最后的飞行。2009年2月,美国空军安排了壮观的25架F-117编队飞行欢送这种划时代的飞机。与绝大多数空军飞机退役后都被送往戴维斯-蒙森空军基地不同,F-117则被封存在托诺帕,机翼被拆卸下,机身则存放在从前所在的机棚内,一旦有需要,可很快重返蓝天。
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