“土豚”喷火,从F-111A到F-111F,浅谈美国F-111战斗机前世今生

在二战结束后,人类在超音速飞行和亚音速机动两个性能方面一直存在艰难的选择。如果要保持超音速飞行能力,执行高空高速截击任务,就要求战斗机是大后掠翼、小展弦比设计。但是这样战斗机在亚音速状态下诱导阻力较大,效率不高。为了解决超音速飞行和亚音速机动的矛盾,可变后掠翼设计应运而生。

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“雄猫”战斗机终成一代经典可变后掠翼战机

谈及可变后掠翼战斗机,很多人第一印象就是美国海军的重型舰载机——F-14“雄猫”可变后掠翼战斗机,然而“雄猫”战斗机的成功并不是一蹴而就的。在“雄猫”战斗机之前,美国海军和美国空军还曾联合设计过一款可变后掠翼战斗机——F-111“土豚”战斗机。今天就为大家介绍一下这款经典的可变后掠翼战斗机。

设计背景——美国海军和美国空军删繁就简的选择

在上世纪50年代末到60年代初,美国空军和美国海军都面临着战斗机型号过多的问题,美国空军有F-100、F-101和F-105战斗机,而美国海军则拥有F-4“鬼怪”和F-8“十字军战士”等舰载机。出现这种情况的原因就是上文所提及的,超音速作战需求和亚音速作战需求导致的直接后果。

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美国空军的F-105“雷公”战斗轰炸机

当时美国空军提出了著名的SOR-183号作战需求,即设计一款高空最大飞行速度能够达到2.5马赫,低空最大飞行速度1.2马赫,能在900米长跑道上正常起降,并在无空中加油情况下横跨大西洋的可变后掠翼战斗机。

而美国海军的作战需求则是FAD,即一款能够长时间进行滞空巡逻,并在苏联超音速轰炸机的反舰导弹射程之外,使用远程空空导弹进行拦截的新型舰载截击机。

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美国海军此前想要的F-6D舰载机

按照美军此前的惯例,因为美国空军和美国海军的作战需求有一定的差别,因此美国空军和美国海军的飞机应该分开进行设计,以达到各自的性能要求。但不巧的是,此时的美国国防部长是麦克纳马拉,一个追求用最少开支达到最多目标的美国防长。

在麦克纳马拉的行政干预下,美国海军FAD和美国空军的SOR-183被强制合并在一起,称为试验型战术战斗机,即TFX计划。但后来的事实证明,麦克纳马拉的这个决定是错误的。比如美国海军的远程截击需求要求要有大尺寸远程机载雷达,但这样会导致飞机的超音速飞行性能不佳。而美国空军希望加大飞机的整体尺寸和重量,以携带更多燃油,增加作战半径。但是这样美国海军的航母升降机又没办法运送。

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麦克纳马拉强行促成了TFX计划

虽然美国空军和美国海军一直在强调自己性能要求的重要性,不过态度异常强硬的麦克纳马拉最终还是用行政手段令两者达成统一,TFX计划得以正常展开。

不仅是性能的角逐——美国国防部与美国海空军的对抗

1961年9月份,美国国防部正式向通用动力、格鲁曼、洛克希德、诺斯罗普、道格拉斯、北美共和、麦克唐纳发布了招标书,开始了TFX计划的正式招标工作。为了体现美国空军和美国海军的合作,两者共同使用F-111这一编号,其中美国空军的型号为F-111A,美国海军的型号为F-111B。

在经过初步筛选后,波音公司和通用动力的方案共同进入了下一步竞标,但是此时各方之间不可调和的矛盾开始出现。

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通用动力的入围方案

在1962年的2月份、5月份和6月份,波音公司和通用公司先后提交了三次设计方案,但不是被美国海军驳回就是被美国空军驳回。后来在美国国防部新计分系统的帮助下,美国海空军最终在1962年的9月份共同选择了美国波音公司的设计方案。但是此时美国国防部却宣布,通用动力的方案获得了最终胜利。

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波音的设计方案,座舱就有3种

美国国防部选择通用动力方案的理由是通用动力的综合成本更低,但是这样相当于同时得罪了美国空军、美国海军和波音公司,引起了一场长达几个月的调查与讨论。不过,麦克纳马拉最终还是展现出了自己的政治手腕,选择和通用动力签订了合作协议。

为“雄猫”战斗机做铺垫——F-111B,失败的海军型号

在美国国防部坚持与通用动力签下合约之后,美国海军和美国空军都在F-111项目上做出了一定的让步。美国空军同意采用并列双座设计,以满足美国海军的使用需求。最终,美国海军的F-111B型和美国空军的A型采用了相同的主结构、发动机和燃油系统。

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B型使用的是休斯公司的脉冲多普勒雷达

当然,F-111B和A型在外观上还是存在一些差异的。F-111B型因为使用的是休斯公司的脉冲多普勒雷达,因此其机鼻比空军用的A型要短上一些,此外,为了能够在航母起降时获得更好的飞行效率,B型的翼展比A型要长1.07米。

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B型的机鼻比A型要短一些

虽然通用动力拿下了F-111B型的订单,但是此前通用动力并没有舰载机的相关设计经验,为了保证F-111B项目能够正常进行,格鲁曼公司被指派加入F-111B的设计和建造工作,而这也为后来F-14“雄猫”重型舰载战斗机的出现埋下了铺垫。

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F-111B战斗机的三视图

F-111B最大的问题在于机内燃油携带量不足,导致滞空时间和作战半径迟迟不能够满足美国海军的要求。虽然有通过优化机体设计提升燃油携带量,但是F-111B采用了并列双座设计,导致必须采用整体式弹射座舱,又抵消掉了机体优化带来的好处。

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F-111B的最大后掠角和最小后掠角状态

通过F-111B前期在美国海军航空母舰上的测试,证明了可变后掠翼+“不死鸟”空空导弹确实是美国海军想要的组合。为了保住F-111B,格鲁曼公司提出了F-111B CWIP(大规模重量改进项目),但是因为涉及到对机体主结构的改动,最终被迫放弃。

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已经有一点F-14战斗机的样子了

最终,在1968年,美国国防部确认终止F-111B计划,美国海军不得不开始另辟蹊径寻找自己的下一代舰载战斗机,并最终促成了一代经典——F-14“雄猫”战斗机的诞生。

从F-111A到F-111F——枝繁叶茂的空军型

和受限颇多的美国海军型不同,美国空军型的F-111A发展得还算不错。因为没有在航空母舰上的诸多限制,F-111A得以通过加大机体尺寸来增加机内燃油的携带量。F-111A战斗机不仅在测试中一切顺利,并参加了越南战争,并展示出了相当不错的战斗力。

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F-111A的4种不同角度的后掠翼状态

F-111A的第一个改进型是FB-111A,这是美国空军专门为了替代B-52战略轰炸机而推出的轰炸型号。除了升级航电设备外,FB-111A的整体尺寸都得到了放大,以携带更多的燃油和弹药。

FB-111A的定位类似于苏联的“逆火”超音速战略轰炸机,主要在战时携带战术核弹和大当量远程空地导弹执行远程定点清除任务。在后期,随着核打击任务的下降和B1战略轰炸机的服役,FB-111A也逐渐被改装为常规型号,并被命名为F-111G。

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挂载B-61战术核弹的FB-111A

FB-111B和FB-111H则是通用动力在B-1战略轰炸机刚刚出现时推出的竞争版本,是以FB-111A为基础在外形上作进一步的放大,其中的FB-111H型甚至能够直接在机翼下方挂载12枚大型巡航导弹。虽然FB-111H的性能不错,但可惜的是B-1战略轰炸机的优势过于明显,最终FB-111B和FB-111H都未能获得成功。

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FB-111H的外形明显大很多

F-111战斗机良好的性能自然引来了其他国家的兴趣,其中英国和澳大利亚分别从美国进口过F-111战斗机,英国的为F-111K,而澳大利亚的则为F-111C。澳大利亚在使用F-111C时,会在发动机后面释放燃油,形成一条长长的火焰,这也是“土豚”喷火表演的由来。

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F-111C的喷火表演

F-111D则是美国空军规划的现代化改进型,除了使用第一代“玻璃化”座舱之外,还更换了发动机,改变了进气口设计。不过在F-111D上,美国空军又犯了堆叠太多先进技术的问题,最终出现因为部分子系统的延迟导致整个项目陷入停顿的情况。

不得已之下,美国空军只好在F-111D的基础上,削减了部分的技术和装备,研制出了性能缩水版的F-111E战斗机。F-111E战斗机非常成功,不仅参加了美国空军在冷战期间的大部分飞行任务,还参与了“沙漠风暴”行动,并且没有一架F-111E在作战中被击落。

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携带GBU-28穿深弹的F-111F战斗机

最终版本的F-111战斗机为F-111F,这是美国空军的现代化深度改型,可以视为是当初F-111D计划的延续。因为相应设备的问题已经解决,因此F-111F大获成功,并且参与了海湾战争,使用GBU-28穿深弹成功对伊拉克隐藏在地底下的隐蔽目标进行了攻击。

除了常规的战斗型之外,F-111也有很多非战斗型号,比如侦查型的RF系列和电子战的EF系列,因为是基于战斗型分化出来的型号,因此就不再另行介绍了。

结语

虽然F-111战斗机没能够像现在的F-35战斗机那样成为美国海军和美国空军之间的“通用型战斗机”,但是其可变后掠翼设计和优秀的机体平台,使得美国空军可以在F-111上根据不同的使用环境和任务需求进行特殊改进,而美国海军虽然没能用上F-111B,但是其失败也为美国海军谋求F-14战斗机打下了基础。

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航母环境对F-111的限制较多

随着最终澳大利亚的F-111战斗机在新世纪也退出了现役,F-111战斗机终于结束了自己将近半个世纪的征程,成为世界军用航空史上的一段记忆。

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F-111战斗机的喷火表演终成一代记忆


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