F-47新鮮熱辣，但離出爐還有一段時(shí)間。上一個(gè)新鮮出爐的是F-35，用來比照還是有意義的。

F-35是對(duì)比試飛后才選定的。就所有公開信息而言，F(xiàn)-47未經(jīng)任何對(duì)比試飛，這是YF-16與YF-17對(duì)比試飛后選定F-16以來，美國(guó)空軍第一次不經(jīng)對(duì)比試飛就選定戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)。

美國(guó)空軍參謀長(zhǎng)阿爾文上將提到波音和洛克希德的X飛機(jī)有幾百小時(shí)的飛行數(shù)據(jù)，已經(jīng)驗(yàn)證了關(guān)鍵技術(shù)，這是否足夠，還有待觀察。從F-35的經(jīng)驗(yàn)來看，即使有高度接近量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)先行試飛，都不能保證EMD不遇到重大挑戰(zhàn)。

在“聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機(jī)”（JSF）計(jì)劃中，波音X-32與洛克希德X-35對(duì)比試飛，洛克希德勝出，定型為F-35。對(duì)于大多數(shù)人來說，要分辨X-35和F-35還不容易。

對(duì)于美國(guó)軍方來說，這樣的高度相似性意味著技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)基本上全部消除。JSF在要求上就是F-22的“簡(jiǎn)配”，不要求超巡、超機(jī)動(dòng)，隱身要求降級(jí)，但信息融合和軟件化要求提高。由于IT技術(shù)的高速發(fā)展，信息融合和軟件化的更高要求不被認(rèn)為是增加風(fēng)險(xiǎn)的，反而為F-22升級(jí)鋪路，因此本來就是剛需。

JSF的關(guān)鍵技術(shù)來自DARPA的“通用低成本輕型戰(zhàn)斗機(jī)”（CALF）計(jì)劃。DARPA在研究先進(jìn)短距起飛-垂直降落（STOVL）技術(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以將空軍、海軍的下一代輕型戰(zhàn)斗機(jī)（F-16和F-18的換代）與陸戰(zhàn)隊(duì)的下一代STOVL戰(zhàn)斗機(jī)（AV-8B的換代）結(jié)合起來：空軍型不需要STOVL能力，升力發(fā)動(dòng)機(jī)的空間和重量騰出來，可以用于更多的機(jī)內(nèi)燃油和設(shè)備，增加航程和系統(tǒng)性能；海軍型需要上艦，可以通過空軍型增加翼面積、加裝尾鉤來解決；陸戰(zhàn)隊(duì)型則保留全套的STOVL能力。

通用化后，基本飛行性能一致，陸戰(zhàn)隊(duì)首次擁有性能比肩空軍型和海軍型的STOVL戰(zhàn)斗機(jī)，尤其是在任務(wù)系統(tǒng)和武器方面完全通用。代價(jià)是航程和推重比/機(jī)動(dòng)性，但相對(duì)于AV-8B這個(gè)“最先進(jìn)的亞音速戰(zhàn)斗機(jī)”來說，這已經(jīng)是喜出望外地好了。

在X-32和X-35的對(duì)比試飛中，STOVL性能是重點(diǎn)。只要這個(gè)問題解決了，一般飛行和武器系統(tǒng)性能不難解決。至少這是DARPA在研究CALF時(shí)得出的結(jié)論，但進(jìn)入EMD后，發(fā)現(xiàn)不是這么回事，細(xì)節(jié)中的惡魔紛紛出動(dòng)。

X-35的升力發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣蓋是左右雙開門，每側(cè)“門板”是雙折門，也就是說，一側(cè)通過鉸鏈與機(jī)體開口相固定，兩片“門板”之間另有鉸鏈完成雙折，這樣減輕重量，降低打開時(shí)的高度，減少氣動(dòng)顫振問題。在JSF對(duì)比試飛的時(shí)候，注重原理性驗(yàn)證，沒有發(fā)現(xiàn)問題。但在EMD中，更多的試飛揭示了不可克服的氣動(dòng)顫振問題，只得改成更加堅(jiān)固但阻力很大的單片式蚌殼門，然后帶來一大堆問題，比如蚌殼門打開的角度不能太小，影響進(jìn)氣，也不能太大，阻力和顫振太大。

這個(gè)問題其實(shí)容易理解。在技術(shù)驗(yàn)證階段，湊合的設(shè)計(jì)就夠用了，但到了EMD的時(shí)候，就需要萬全的設(shè)計(jì)。這就像家里一樣，臨時(shí)用用，拉一根電線拖線板就可以對(duì)付了。但要日常使用，就不能這么馬虎，電線需要沿墻固定，甚至穿墻打洞。

但一個(gè)問題解決了，另一個(gè)問題又來了。升力發(fā)動(dòng)機(jī)由于蚌殼門，反而進(jìn)氣條件改善了，問題出在主發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣，這就是升力發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口后面的輔助進(jìn)氣口。在起飛的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)需要額外出力，兩側(cè)進(jìn)氣口不夠用，需要打開機(jī)背的輔助進(jìn)氣口。本來升力發(fā)動(dòng)機(jī)和主發(fā)動(dòng)機(jī)輔助進(jìn)氣口一前一后，各不遮擋?，F(xiàn)在蚌殼門把輔助進(jìn)氣口擋住了，不僅影響進(jìn)氣，還因?yàn)槲擦鲗?dǎo)致輔助進(jìn)氣口的單開門發(fā)生氣動(dòng)顫振問題，只能改成更加堅(jiān)固、厚實(shí)、鉸鏈粗壯的雙開門，代價(jià)當(dāng)然是重量。

懸停中的橫滾是由橫滾噴口（圖中像扁擔(dān)一樣向兩側(cè)伸出的東西）控制，氣源由壓氣機(jī)引出。壓氣機(jī)提供的高壓空氣未經(jīng)燃燒，算低溫，但壓縮本身是增溫的。F-35B由于不斷增重，發(fā)動(dòng)機(jī)推力要求越來越高，壓氣機(jī)出力越來越大，壓縮比越來越高，氣流溫度越來越高，結(jié)果原設(shè)計(jì)的橫滾噴口系統(tǒng)耐溫能力不足，只得推倒重來。

發(fā)動(dòng)機(jī)出力越來越大是通過強(qiáng)化熱工參數(shù)做到的，代價(jià)是壽命和可靠性。美國(guó)空軍一向要求戰(zhàn)斗機(jī)在IOC時(shí)要為后續(xù)升級(jí)改進(jìn)必然的增重留有余地。F-35有很多改進(jìn)和增重要求，但發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力被早早榨盡，所以免談了。現(xiàn)在的統(tǒng)一托詞是“等待自適應(yīng)/變循環(huán)/三涵道發(fā)動(dòng)機(jī)”，與此同時(shí)美國(guó)空軍又取消了自適應(yīng)/變循環(huán)/三涵道發(fā)動(dòng)機(jī)在F-35上的應(yīng)用，個(gè)中含義只有自己揣摩了。

由于結(jié)構(gòu)剛度和氣動(dòng)彈性問題，垂尾根本在跨音速飛行時(shí)發(fā)生嚴(yán)重顫振，有一段時(shí)間只能限速。加固的代價(jià)自然是再次增重。

熱銷中！

《航空知識(shí)》2024年合訂本

用燃油作為系統(tǒng)冷卻的冷源似乎是不錯(cuò)的主意，但發(fā)現(xiàn)需要余油保持在40%以上才能保證冷卻需求。這個(gè)問題無解，只能等三涵道發(fā)動(dòng)機(jī)，但等得到嗎？

在F-35EMD的早期，GAO就發(fā)布了后來被稱為“F-35的13大罪狀”的報(bào)告，列數(shù)了更多在技術(shù)驗(yàn)證機(jī)試飛里沒有發(fā)現(xiàn)而在EMD里發(fā)現(xiàn)的問題。

這都是在已經(jīng)高度接近量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的X-35已經(jīng)經(jīng)過幾百小時(shí)試飛之后才發(fā)現(xiàn)的。

阿爾文和DARPA都提到為F-47鋪路的X飛機(jī)。根據(jù)公開信息，波音-麥道在90年代后，有X-36和“捕食鳥”研究機(jī)為下一代戰(zhàn)斗機(jī)鋪路。

洛克希德或許有秘密的研究機(jī)項(xiàng)目，但沒有公開報(bào)道。

這些研究機(jī)都研究了某一方面的關(guān)鍵技術(shù)，但像X-35那樣已經(jīng)將關(guān)鍵技術(shù)高度整合的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)尚且在很多地方掉鏈子，從碎片化的關(guān)鍵技術(shù)從頭整合的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高得多。

這還沒有提到軟件。

技術(shù)驗(yàn)證機(jī)試飛的重點(diǎn)在于氣動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)，一般不過多涉及軟件，軟件在飛機(jī)設(shè)計(jì)里被認(rèn)為可與飛機(jī)本身平行的。問題是，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的軟件已經(jīng)不只是“附加”的，而是有機(jī)整體的一部分。軟件跑不起來，整個(gè)戰(zhàn)斗機(jī)就殘廢了。F-35的軟件黑歷史可能成為軟件工程里“別踩坑”的教科書了，這還是在Block 3軟件只是IOC要求，20年前就確定的，應(yīng)為怕影響研發(fā)，而一直不與時(shí)俱進(jìn)。

Block 4才是第一版“跟上時(shí)代”的，但這也被證明為“步子大了扯著蛋了”的典型，以至于大批待交付的F-35被拒收，只是因?yàn)锽lock 4軟件還未到位。

F-47幾乎肯定會(huì)遇到同樣的問題。

從飛行平臺(tái)來看，未經(jīng)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)直接跳到EMD的話，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)回到F-111時(shí)代了。在F-111時(shí)代，美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)工業(yè)還經(jīng)驗(yàn)豐富、身手敏捷?，F(xiàn)在已經(jīng)完全不是那回事了。

洛克希德和諾斯羅普的事情不去說它，波音在KC-46、T-7、F-15EX等項(xiàng)目上一再掉鏈子，使人對(duì)F-47的EMD充滿期待，這是不安的期待，或者是幸災(zāi)樂禍的期待，但不大會(huì)信心滿滿的期待。

KC-46是教科書級(jí)的低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。波音是從波音707開始爆發(fā)的，波音707是從KC-135加油機(jī)變身而來的。波音要是說在加油機(jī)技術(shù)方面第二，就沒人敢說第一。而且KC-767在KC-46之前已經(jīng)交付日本和意大利很多年了。但KC-46一地雞毛，竟然連軍標(biāo)要求管線分別走、避免戰(zhàn)斗中一損俱損這樣的基本要求都“忘記”了。民航的波音767也有冗余要求，但那是針對(duì)系統(tǒng)故障的，沒有抗戰(zhàn)損那樣的獨(dú)立走線要求。

用閉路電視遙控硬管加油系統(tǒng)也成了老大難問題。

T-7作為教練機(jī)，本來就是低技術(shù)門檻的。波音通過民機(jī)里經(jīng)過考驗(yàn)的數(shù)字化工程系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)到供應(yīng)鏈到制造到售后全面數(shù)字化，大大增加工程設(shè)計(jì)和制造上的靈活性和供應(yīng)鏈敏捷性。但這也能陰溝翻船，彈射座椅、軟件、供應(yīng)鏈和零部件質(zhì)量控制都出了問題，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)一再錯(cuò)過。

F-15EX是在已經(jīng)成熟得要爛的F-15E基礎(chǔ)上發(fā)展過來的，除了一些美國(guó)空軍專用系統(tǒng)，與正在交付卡塔爾的F-15QA相同。這都能拖三拉四，一年才交付8架。

特朗普的期望是，F(xiàn)-47不僅要在他的任期內(nèi)首飛，最好還要達(dá)到IOC和開始裝備。必須說，能首飛已經(jīng)神速了，IOC基本不可能。大躍進(jìn)都沒有這樣大躍進(jìn)的。

即使F-47在2028年之前首飛，也已經(jīng)落后中國(guó)南北六代4年時(shí)間?？紤]到中國(guó)速度和美國(guó)速度的差別，IOC能保持在4年差距是奇跡。在這一切之前，需要先把EMD的200億美元落實(shí)了，這需要國(guó)會(huì)批準(zhǔn)。國(guó)會(huì)共和黨或許沒問題，但國(guó)會(huì)民主黨會(huì)要求至少公布更多F-47的要求和現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，花大錢之前有權(quán)要求知道花錢買的是什么，這個(gè)要求不過分。

近期內(nèi)，估計(jì)還會(huì)有更多F-47的信息流傳出來。如果這證明是“川式大躍進(jìn)”的產(chǎn)物，人們不會(huì)意外，但會(huì)為曾經(jīng)高不可攀的美國(guó)航空科技神殿的坍塌感到惋惜。畢竟從理工直男的角度來說，先進(jìn)科技看著也是爽的。

本文轉(zhuǎn)載自公眾微信號(hào)：晨楓老苑

風(fēng)上風(fēng)云｜云端故事