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“海猪”——F-111B战斗机的故事

 友里 2023-05-31 发布于江苏

译者注:本文原文发表在美国史密森学会出版的2018年9月刊《空天》杂志(AIR & SPACE)杂志上,原作者是罗伯特·伯尼尔(Robert Bernier)。译文所配图片有改动。

  今天,围绕F-35联合打击战斗机出现的种种争议再度让人们联想起了,之前曾经为研制一款多军种通用的飞机而引发的斗争,那就是20世纪60年代研制的F-111战斗机。五角大楼的领导者们坚持认为,这架为空军研制的战斗机将发展成为一款重型海军截击机,不过美国海军显然不买账。也许,这个问题在今天辩论的核心是,设计一架可充分执行多种任务的飞机是否比多架为执行单一任务而设计的飞机更好、更实惠?1968年,美国海军给出了一个明确的答案:“不是!”而这一切,都要从那架绰号为“海猪”的飞机讲起……

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F-111B是为了保卫舰队而设计的,但在该项目下马之前,仅进行过一次舰上降落(1968年在“珊瑚海”号航空母舰上)

背景概述

  20世纪60年代早期,美国海军和空军都在采购新的战斗机。海军需要一种部署在航空母舰上的截击机,能够在数百英里外与苏联轰炸机交战——在后者发射远程反舰导弹之前;空军需要一款超音速、可以贴地飞行的突防飞机,能躲过敌人的雷达探测,并规避地对空导弹。

传统上,各个军种都会研发自己的飞机,以满足自身的特定需求。但在1961年初,新任国防部长罗伯特·麦克纳马拉提出了一项计划,意在通过使用一个共同的机身来完成两种截然不同的任务,从而节省数百万美元。麦克纳马拉决心控制日益复杂的武器系统不断上升的成本,结果海空军两大军种都没有得到他们特别想要的机型,却诞生了一架被评论家称为“飞行的埃德索尔”(Flying Edsel,埃德索尔是福特公司历史上一款严重失败的车型)的战机。前试飞员乔治·马雷特(George Marrett)甚至只记得F-111B是“我曾经飞过的最糟糕的飞机”。

实验性战术战斗机(Tactical Fighter–Experimental,TFX)设计竞赛于1961年底正式启动。当时,该项目堪称是有史以来最昂贵的武器系统合同之一。尽管面临一个赞成波音公司方案的军事遴选委员会的强烈反对,麦克纳马拉最终还是选择了通用动力公司的方案,主要是因为通用动力公司的方案具有更好的通用性,可以节省更多的资金。

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驾驶F-111B降落在“珊瑚海”号航母上的试飞员乔治·马雷特。马雷特对F-111B这架飞机很了解,不过他更喜欢“海猪”的替代品,即F-14“雄猫”

然后,麦克纳马拉指定让空军派人担任TFX的项目经理,美国海军认为这是一种严重的犯罪,因为正是麦克纳马拉的这一安排迫使不情愿的海军采用本质上是空军轰炸机的海上截击机版本。海空军两大军种最初都同意采用双发、双座布局,机翼采用新颖的可变后掠翼设计。除此之外,海空军在设计方面的要求迅速分道扬镳;而且,随着这架飞机是“麦克纳马拉的飞机”的呼声日甚一日,海军也开始反对装备这一机型。

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最终入围的波音公司的方案,采用了奇怪的背部进气设计

要导弹,不要航炮

  美国海军对远程截击机的需求可以追溯到20世纪50年代,当时苏联人正开始研制反舰导弹,这类导弹可以由远程轰炸机在水面舰艇防空系统的射程外发射。由于对第二次世界大战中遭受日军“神风特攻”的自杀式攻击记忆犹新,因此美国海军的将领们一想到成群的这类“航母杀手”飞向他们脆弱的航母战斗群就头痛不已。

  为了对抗苏联人的反舰导弹,美国海军的战术人员采纳了道格拉斯飞机公司于1959年提出的非同寻常的F6D导弹发射平台的概念。不同于以往的战斗机(在空战中与高机动性的敌机进行近距缠斗),道格拉斯公司提出的是一架庞大的、平淡无奇的亚音速飞机,但装备有精密复杂的远程空空导弹。这种绰号“导弹手”(Missileer)的导弹空中发射平台将在舰队上空较高的高度上徘徊,基本上就是一个飞行的导弹发射阵地。这款飞机具有功能强大的雷达和并排座椅,可以更好地让机组成员之间进行沟通协调,但缺乏任何近距格斗能力。当时流行的想法是,近距格斗(被某些人戏称为“在电话亭中拿着匕首搏斗”)这种风格的空战已经过时了,而“导弹手”可作为麦克唐纳公司研制的F-4“鬼怪”式战斗机的补充——后者是1961年服役的海军主力战斗机。“鬼怪”是一架庞大而沉重的飞机,可以挂载大量导弹和炸弹,但实战很快就证明,面对苏联提供给北越空军的轻便灵活的米格-17,“鬼怪”很难与之盘旋格斗。当时的观点还认为,未来的空战将远远超出视距范围,哪一方拥有最好的传感器和导弹,哪一方就能赢得空战。道格拉斯飞机公司提出的这架“导弹手”可以“像狗一样飞行”,而真正的“狗斗”将由导弹完成。虽然“导弹手”项目最终被取消,但这一概念演变成了海军版的TFX,并在不久之后被命名为F-111B。

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艺术家绘制的F6D“导弹手”想象图

  通用动力公司缺乏研制舰载机的经验,因此它选择与舰载机研制经验丰富的格鲁曼飞机公司合作,共同研制F-111B。格鲁曼公司不仅因其研制的飞机坚固耐用而赢得了“格鲁曼铁匠铺”的声誉,而且还拥有研制可变后掠翼战斗机原型机XF10F“美洲虎”的经验。虽然“美洲虎”战斗机在1953年下马,但获得的经验教训将应用到F-111身上。

  F-111B是它所在的那个时代最复杂的设计:它不仅是第一架采用可变后掠翼且准备批量生产的战机(这是一项雄心勃勃的计划),也将是第一款采用加力式涡轮风扇发动机的战斗机,新的动力系统能够将飞机加速到2马赫,同时仍能以较高的燃油效率进行远距离巡航。飞机还配备了一套全新的超长距离雷达系统,可以为休斯公司新研制的AIM-54A空对空导弹获取目标——新导弹本身的射程就高达100英里(约160千米)。

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F-111B采用的全新设计的可变后掠翼效果非常好

  1965年5月,主要由格鲁曼公司研制的F-111B首飞,但很快就出现了发动机问题。此前,为了满足空军和海军不同任务要求所需的航程、速度和时间,通用动力公司选择了新研制的、尚未经检验的普拉特·惠特尼TF30涡轮风扇发动机。这款涡扇发动机在巡航时运行良好,但在进行典型的飞行机动(如空战机动)时表现不佳。一系列由压气机引发的空中停车事故拖慢了F-111的试飞时间表,损害了这架飞机在飞行员中的声誉。

测试靶场上的王牌

  “F-111给我们的试飞员队伍造成了可怕的损失”,乔治·马雷特这样说道。他在试飞事故中失去了朋友。在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,马雷特作为空军试飞员首次驾驶了F-111飞机,后来他还作为民间公司的试飞员驾驶过海军版F-111B。对此,他坦率地说:“我之所以能得到这份工作,是因为有两名休斯公司的试飞员因这款飞机而遇难。”

  马雷特在F-111B上积累了数百小时的飞行经验,有一次他甚至顽强地驾驶着一架因飞控故障而瘫痪的F-111B强行返航,不幸的是这架飞机在穆古角(Point Mugu)海军航空站坠毁。尽管他曾驾驶着A-1“天袭者”攻击机在越南上空执行过188次战斗任务,但马雷特认为,他在1969年10月经历的这次F-111B坠毁事件是他在长期的飞行生涯中最接近死亡的一次。

  马雷特在其2006年出版的《死亡测试》(Testing Death)一书中写道,虽然F-111“发动机推力严重不足,且作为一架战斗机来说,其驾驶舱的视野很差”,但它却很适合搭载“不死鸟”导弹及其相配套的AN/AWG-9雷达系统。马雷特在接受采访时表示:“我不想驾驶着(这架)战斗机进行机动”,但单纯作为一架截击机,F-111B可以对抗轰炸机和巡航导弹。

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F-111B黑色的天线罩中安装有精密复杂的新型AN/AWG-9雷达,照片摄于休斯飞机公司下属的卡尔弗城(Culver City)机场,该机场现已关闭

  休斯飞机公司于1962年开始研制AIM-54“不死鸟”导弹。当初为这款导弹定下的设计指标可谓是雄心勃勃:它需要拦截从掠海飞行高度到80000英尺(24384米)以上的高空这一范围内的目标,飞行速度接近5马赫,射程超过100英里(约160千米)。为发现目标而研制的AN/AWG-9雷达是首台能同时跟踪多个空中目标并与之交战的雷达,这是美国海军所迫切需要的,以对抗预期中铺天盖地般飞来的苏联反舰导弹。

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F-111B配备的AN/AWG-9雷达

  与任何尖端武器系统一样,“不死鸟”导弹在研制过程中也出现了各种各样的问题,并且代价高昂。马雷特参加“不死鸟”导弹的试飞活动前前后后花了将近10年的时间,他在加利福尼亚州外海的太平洋导弹靶场上发射导弹(一开始是F-111B,后来改为F-14)。他半开玩笑地称自己是“测试靶场上的王牌”,因为他总共击落了5架无人靶机。“所有的导弹测试都很关键”,他回忆道,“我们被告知,如果失败可能会导致这一导弹研制项目下马。”

令人惊讶的是,充满创新意味的可变后掠翼技术在这架喷气式飞机上运行良好。从海军的角度来看,关键问题是这架飞机的尺寸。甚至在F-111B首飞之前,舰载机部队中的许多人就在抵制这架截击机,因为它太重了,而且对于近距格斗来说太迟钝了——然而,这架飞机在设计之初就不是用来“狗斗”的。

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第1架和第2架F-111B编队飞行,分别展示了机翼最大后掠和最小后掠状态

  海军自己提出的一些要求,例如驾驶舱要采用并列双座设计,而且机组成员需要蜷缩在可整体弹射的“胶囊”救生舱内,是引发F-111超重问题的一大原因。马雷特回忆说,可弹射的“胶囊”不仅增加了机身的重量,而且试飞员们认为它不会起作用。“我们都看着对方说'好吧,第一个使用它的人会死的’。果然,真就发生了这样的事,我的一位朋友因此而遇难了——'胶囊’虽然从机身中分离出去了,但降落伞没有打开。”

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F-111的整体式救生舱,F-111后期型改回了传统的弹射座椅

  F-111B是架很大的飞机,它必须这样,因为它需要携带可巡航数小时的燃料和6枚13英尺(约4米)长的“不死鸟”导弹,每枚重1000磅(约454千克)。F-111B的最大起飞重量为88000磅(约39.92吨),满载的F-111B比同样情况的F-14还要重,当然这两者都比当时其他的战斗机重不少。后来,空军方面要求F-111具备超音速地形跟踪飞行能力,这种能力却不是海军规划人员所希望的,这也会增加F-111的机身重量和成本。通用性要求以及发动机问题阻碍了项目的进一步推进,并增加了成本。

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在越南上空进行地形跟踪飞行的F-111A

  工程师们一直在顽强地工作着,以便使F-111B可以上舰。他们从机身上减掉了超过1吨的重量,再加上空气动力学方面的改进,从而成功地将飞机的着舰速度降低到了115节(213千米/小时)。TF30涡扇发动机的高推力版本提升了性能,重新设计的发动机进气口也几乎消除了压气机失速的问题。

无论飞行员想要什么……

  到1967年中期,海军战斗机部队对F-111B的抵制达到了顶峰。退役海军少将肯尼斯·“皮特”·佩蒂格鲁(Kenneth“Pete”Pettigrew)回忆说,1966年秋季,他在米拉马(Miramar)海军航空站首次参加F-4“鬼怪”式战斗机的训练期间,曾听过关于F-111的简报。在演讲期间,制造商的一位代表告诉聚在一起的飞行员说,新式F-111B战机将会如何如何地棒,不过飞行教官们不断打断这位代表的话,并不断向飞行员们说:“这根本不是一架战斗机,让它下课!”最终,那位代表愤怒地离开了。根据佩蒂格鲁的说法,这位代表在离开之前原本打算喊上这么一句:“你们最好开始喜欢这架飞机, 因为你们很快就要飞它了!”

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F-111B想象图

在对F-111B不感兴趣的资深战斗机飞行员中,许多人在越南上空积累了丰富的战斗经验。尽管战争规划者们假定未来的空战是超视距的,但近距格斗能力已被实战证明是非常重要的。退役海军上校乔·布兰图斯(Joe Brantuas)是第一批从越南战场回到米拉马海军航空站担任战术教官的人之一。布兰图斯是位个性鲜明且直言不讳的飞行员,他对这架新型喷气式战斗机不屑一顾,并声称“这架飞机涉及了很多政治因素,这是块压在每个人心里的石头,飞行员们不想要它。”飞行员们想要的是一架敏捷的战斗机,可用于近距格斗,而不是一架庞大的导弹卡车。

  在F-111B漫长的研发周期中,始终有一伙试图让它下马的人,他们声称这架飞机不适合在航母上使用。然而,只要F-111B仍然是唯一能够挂载“不死鸟”导弹为舰队提供防空掩护的选项,海军将领们再不情愿也得支持这架飞机。

  1967年末,格鲁曼公司提出了自己的可变后掠翼战斗机替代方案,这完全是针对海军的特殊要求而设计的,能够挂载“不死鸟”导弹和进行空战格斗。这一概念最终将发展成为F-14“雄猫”战斗机。

买方提前反悔了

  麦克纳马拉于1968年2月辞职,这就让备受争议的F-111项目在五角大楼失去了最强有力的推动者。此时,海军版F-111B的单价已经从预计的每架300万美元飙升至800万美元(相当于2018年的5900万美元)。海军高级军官们看到了下马他们从未想要过的东西的机会。1968年3月,他们在参议院军事委员会举行的听证会上对F-111B发起了最后一击。当委员会主席约翰·斯坦尼斯(John Stennis)问到,换装新发动机是否会使F-111B被海军接受时,海军中将汤姆·康诺利(Tom Connolly)尖锐地回答说:“参议员先生,就是把整个基督教世界的力量都加起来,也不可能让那架飞机成为我们想要的。”这一回应为F-14铺平了道路。在F-111B项目遇此挫折后不久,国会就拒绝为其批准进一步的资金。作为对康诺利中将的赞赏,F-14战斗机最终根据他的名字被赋予了“雄猫”(Tomcat)的绰号,这一点也得到了布兰图斯上校的确认——他与康诺利中将私交甚笃。相反,麦克纳马拉后来在接受采访时则声称,是海军破坏了F-111项目。

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F-111B是在F-111机体基础上改进的,具有舰上起降能力的“导弹卡车”,这也正是美国海军最初所要求的。这幅照片摄于1969年,地点是美国航空航天局下属的艾姆斯(Ames)研究中心的一座风洞内

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首架F-111B(BuNo 151970),出于缩短长度和改善视界的需要,F-111B的机鼻大大缩短

  作为一名年轻的维护主管,迈克·格伦(Mike Glenn)总共负责过4架F-111B的维护工作,这些F-111B是被“借”给休斯飞机公司的,以便开展对“不死鸟”导弹的测试工作。后来,他还维护过在该公司进行试飞的早期型F-14战机。格伦对这两款尺寸庞大的飞机都进行了细致的观察。

  格伦并不怯于表达自己的意见,他认为,海军本来可以明智地采购大约40架F-111B,并将其编成几支规模较小的编队,分配到航空母舰上执行舰队防空任务。“这将使格鲁曼公司有充足的时间来研发F-14战机”,他解释道,“'雄猫’机队在服役之初也有不少问题,到制造最后一架F-111B时,格鲁曼公司和通用动力公司已经解决了这些问题。我可以告诉你,与早期的F-111B和F-14相比,F-111B的7号原型机已经可以围着我们早期型的F-14兜圈子了,而且前者航程更长、速度更快,且更易于维护。”

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F-111B翼下挂载的“不死鸟”导弹

  罗伯特·库拉姆(Robert Coulam)在其著作《选择的错觉:F-111与武器采购改革问题》(Illusions of Choice: The F-111 and the Problem of Weapons Acquisition Reform)中曾深入分析过TFX项目,他写道:“与其他飞机相比,F-111B大幅提升了海军在舰队防空任务方面的能力。”库拉姆还写道,尽管海军部长保罗·伊格内修斯(Paul Ignatius,1967-1968)认为F-111B存在技术问题,但他也认识到海军在这款飞机上存在“情绪化问题”。

  在2003年的一次采访中,伊格内修斯对这架喷气式战斗机发表了这样一番评论:“我越是深入研究它,我就越能确信,这件事已经陷入了一种极端情绪化的状态:虽然没有那么好,但海军版的F-111B已被证明是一架优秀的飞机,可即使这样,海军仍然不想要它。”

  为了让这架截击机下马而给出的一个理由是它被认为缺乏与航空母舰的“兼容性”,但令人感到奇怪的是,在项目取消之前,这架飞机并没有在航母上测试过,而且根据库拉姆的说法,“在伊格内修斯部长的坚持下”,才在项目取消后在“珊瑚海”号航空母舰上进行了一次起降试验。

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1968年7月,F-111B(BuNo 151974)从“珊瑚海”号航空母舰上起飞

  1968年夏,当第五架F-111B原型机进行上舰试验时,佩蒂格鲁正好就在“珊瑚海”号航空母舰上。令许多人感到惊讶的是,这架庞大的截击机顺利地完成了这次试验评估,没有出现什么重大问题。“它飞出了一条漂亮的进场航线,速度也不是那么地快,而且在飞行员全神贯注的驾驶下表现不错”,佩蒂格鲁这样说道。“人们对此感到非常高兴”,不过他很快补充说:“如果你所要做的一切仅仅是降落在航空母舰上……那么这架飞机确实不错。”

  虽然海军不想要TFX项目的任何产物,但如果不是改变要求和研制“不死鸟”导弹造成的长期延误,那么时运不济的F-111B很可能会发展成为一款颇具战斗力的截击机。不幸的是,当第一架F-14战斗机交付海军后,他们便将剩下的F-111战斗机送进了飞机坟场。对此,格伦说:“看上去,海军似乎不希望让这两架飞机一起飞行,因为这样就能对它们进行比较。”

随着海军版F-111B的下马,空军在追求两大军种通用性方面所做出的全部妥协也都变成了徒劳之举。除此之外,当海军放弃计划购买的705架F-111B时,规模经济带来的优势也荡然无存了,这反过来又提高了空军版的采购价格。

尽管早期的F-14在设计上有许多不成熟的地方,存在一些固有的问题,但美国海军还是强行让“雄猫”服役了。具有讽刺意味的是,数架F-14因为压气机失速而坠毁,但F-111B已在很大程度上解决了这一问题。F-14“雄猫”将成为格鲁曼公司“猫”系列战斗机中的绝唱(其最出名的是在1986年上映的电影《壮志凌云》中作为主角出场),并且远比它们取代的F-111B贵得多。不过,在对这两款喷气式战斗机进行了对比之后,马雷特认为下马F-111B是一个好主意,并认为F-14“是我所飞过的最好的全能型战斗机”。

成为“土豚”

一些分析人士指出,海军在F-111项目上经历的一切可供准备装备F-35隐身战斗机的各大军种借鉴。F-111和F-35飞机有一点是相似的:在通过实战证明自身的能力之前,一大群批评者对其进行了严厉的批判。虽然美国海军从未接受过F-111,但美国空军却装备了500多架不同型号的F-111战斗机,包括战略轰炸型和电子战型。尽管F-111于1968年在东南亚参加战斗时表现不是太理想,但空军的F-111战机最终将发展成一款独特的攻击机。事实上,不同型号的“麦克纳马拉的飞机”服役了30多年,其改进型EF-111电子战飞机还在1998年被部署到了波斯湾地区。澳大利亚空军也购买了24架F-111C,这批飞机在2010年之前一直是澳空军的主力攻击飞机。

美国空军和海军已经证明,在同一个机身上可以根据他们各自的不同需求进行调整,从而研制出不同的机型,从20世纪60年代开始的F-4“鬼怪”就已经是这样了——这款飞机在海军中一直服役到20世纪80年代,在空军中更是服役到了 20世纪90年代。然而,正如几十年前五角大楼引入当时新颖的“负担得起的”联合通用战机的概念一样,这场争论还将继续下去。

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1979年,在纽约的“超级实验室”(super lab),美国空军的技术人员正使用一架F-111A的机身测试挂载在其翼下的制导炸弹

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与美国海军不同,美国空军对其装备的对地攻击型F-111感到满意。在其约30年的服役生涯中,美国空军的“土豚”先后在越南、利比亚和伊拉克执行过战斗任务

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