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战力两倍于F-16,拥有27个外挂点!通用同宗不同形的F-16XL战斗机

 兰州家长 2021-09-26

F-16“隼”式战斗机,美国空军的标志性装备之一!

自1978年该机进入到美国空军服役至今,它的产量已超过4600多架。就喷气式战斗机而言F-16的生产数量仅次于苏联产米格-21和美国自家的F-4(米格-21为1.1万架、F-4为5100多架),成为有史以来产量第三多的战斗机。

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除了在本国空军仍有大量服役之外,该机约有110多个不同版本的机型服役于全世界24个国家的空军当中。

F-16是一款单引擎多用途战斗机,空战性能极佳,虽然诞生于70年代,不过即使到了今天它的改进型号依然可以称得上是四代机中的佼佼者。不止如此,该机也可以称之为是世界上作战经验最为丰富的战斗机之一,从“沙漠风暴”行动开始,这款战机参与了美国此后所有的对外战争。在美国之外,以色列的贝卡谷空战、第二次黎巴嫩战争、加沙战争,巴基斯坦的卡吉尔战争、与印度对峙行动等冲突或战争中皆有该机的身影!

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作为一款史上最为成功的空优/多用途战斗机,F-16的变体那是相当的多!不过无论如何升级、更新,这架战机的整体外观这么多年来其实并未有太大的改变,在机背上增加了保形油箱的型号其实也只是在最近几年才被推出的。

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带有保形油箱的F-16战斗机

但有这样一款F-16战斗机不知道各位见到过没有?

没错,你没有看错!这款战斗机也叫F-16,确切地说它的型号应该为F-16XL。如果没有提示的话,单从外观上来判断你可能根本无法将它和F-16扯上关系,但它的的确确是由通用动力打造的F-16战斗机的升级版,只是从未服役过而已!

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这也是F-16(右),左图为常规F-16

F-16XL战斗机的原型为F-16 SCAMP(即超音速巡航和机动原型机)!

1977年通用动力在完成了F-16的设计、测试工作之后(也就是F-16首飞的第三年),总设计师Harry Hillaker以此为基础准备尝试一些新的概念,比如超音速巡航,也就是现在我们所谓的“超级巡航”!

SCAMP项目最初只是作为一款技术演示机而推出的,它的研制目的主要是为了测试一些前卫的概念,自始至终通用都并未打算向军方或者是外界展示这种机型!

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在那个时代,喷气式战斗机若想达到超音速,那么在发动机上必须配备有加力燃烧室,但这玩意一旦开启,虽然飞机的推力可以在瞬间得到大幅度的提升,可它的耗油量也着实高的吓人。对于一款轻型战斗机而言,如果没有携带副油箱的话,不夸张地说开一次加力就能烧掉半箱的燃料!

用F-16战斗机驾驶员的话来形容:

我在驾驶F-16时,一旦打开加力燃烧室的话,那么我的燃油流量计会立刻飙升至50000磅/时!

这样的消耗量对于一个当初只能携带7000磅燃料的战斗机而言无疑是“奢侈”的,满油状态下的F-16A开加力后仅能飞行不到十分钟左右的时间而已。

所以通用动力的设计师们为了让这款战斗机可以长时间维持超音速飞行,他们开始了一项对F-16的改造计划,这就是SCAMP。

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那么在同等的动力输出的情况之下如何去增加战斗机的速度呢?

答案是改变气动布局!为了实现这个目标,通用动力的设计师们开始对F-16进行了“脱胎换骨”式的改造。

​首先,增大升力,减小阻力;‍

改造后的F-16机翼变成了一个类似于法国幻影2000战斗机一样的三角形机翼,这样的设计可以为战斗机增加大约25%的升力并有效降低飞行阻力;

在机翼的翼端采用了后缘反弯设计,加强了飞机在高/低速状态下的操控性能。

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​第二,取消尾翼,增大机身内部空间;

既然都用上三角翼布局了,尾翼自然也就没有存在的必要了。

同时机翼面积的增加也可以为飞机腾出更多的燃料储存空间,经过改造后的F-16战斗机机翼表面积较原有型号增加了近一倍。

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​第三,增大了机身、取消尾鳍、增强方向舵、使用更多的复合材料等。

经过这样一番大的变动之后,呈现在人们眼前的战斗机就是这个样子了,除了进气道之外,在这架飞机上你基本找不到原来F-16的影子了。

外观的变化对于工程师来说根本不重要,关键是性能怎么样?

通过测试证明F-16 SCAMP在执行空对地任务时可携带的有效载荷是原来F-16的两倍,在巨大的三角翼下面设计师为该机添加了27个外挂点,同时该机的航程也提高了44%(不挂副油箱情况下);

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在携带标准空战武器的状态下,F-16 SCAMP的航程约为F-16A的两倍左右;

当然这些指标还并非是改造的主要目的,在飞行速度方面,F-16 SCAMP使用同等动力状态可以比F-16A快出83节(大约为42米/秒)左右,而在开加力的情况下,该机的飞行速度最大飞行速度约2300千米/时(F-16约为2100千米/时)。

Harry Hillaker曾表示:在携带同等载荷的状态下,F-16 SCAMP可以进行+7.2G的机动过载,而当时的F-16仅为+5.58G左右。

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F-16 SCAMP的优异性能在试飞后也引起了美国空军的注意,谁不喜欢更先进的装备呢?

于是美国空军提议,将这款战斗机加入到增强型战术战斗机(ETF)的竞标当中。该计划是美国空军为寻找替代F-111“土豚”战斗轰炸机而专门设立的招标项目,参与者除了通用动力之外还有当时麦道公司的F-15E战斗机。在参与ETF竞标后该机的型号被改为F-16XL。

与F-16XL一样,F-15E也是F-15D战斗机的改进版本,不过它的改动可要比F-16XL要小得多。由此也就产生了一个问题,那就是成本,几乎完全推倒重建的F-16XL需要承担高额的改造费用,而新建生产线也是不小的数目,因此F-16XL的报价自然也就高出不少!

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但F-15E基本不存在这样的问题,另外具有先天优势的F-15E在最大飞行速度、飞行升限等性能指标上也压过F-16XL一头,尽管F-16XL可以携带更多的弹药,可在综合评判中这点优势项完全没有加分。

最为致命的一点是ETF项目对执行任务飞机的要求:它需要是一款在无战斗机护航的情况下能够深入敌方领空执行拦截和对地攻击任务的战斗机。

“深入敌方领空”也就意味着它需要时刻面临对手的防空武器攻击和战斗机的拦截,在这样的作战环境下发动机的冗余配置就成为了决定两款战斗机谁去谁留的关键,这结果就很明显了,F-15E的双发配置自然比F-16XL的单发机来得更加从容!

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最终F-15E以更低的成本和双发的配置赢得了ETF的合同,不过直到现在不少人还在怀念这款F-16XL战斗机。这倒并非是因为F-15E在日后的作战中表现得不够好,而是许多人认为F-16XL就是一款性能足够优秀的战斗机,只是参与竞标的合同要求与其本身性能有所抵触而已,毕竟要不是军方的盛情邀请,通用也并没有想将这款战斗机推出来的意思。说白了,人家就是想拿它当作一款测试机型来验证一下未来技术而已,竞标只不过是赶上了凑个热闹罢了!

就如同当年和YF-22同台竞技的诺斯罗普的YF-23一样,虽然竞标失败了,但YF-23的拥趸们至今仍对其念念不忘。

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通用动力一共建造了两架F-16XL,前后累计飞行时间约为800小时,在1985年后所有的测试基本完毕之后,两架F-16XL被封存。后来在1989年这两架战机被NASA看中了,被其拿去继续当“小白鼠”进行了超音速流场和声爆的研究测试。

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F-16XL如果进入到空军服役,相信这款战机也会有不俗的表现,当然了,它的测试数据在后来也或多或少地被用到了F-22的设计当中。

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