為了能夠在下一代戰機的競爭中贏得先機，美國已開始研發第六代戰機，這不禁讓人想起美國研製第五代戰機（當時仍叫四代機，還沒有五代機的提法）時的情形。眾所周知，美國是全球第一個研製出五代機的國家，它的首款五代機F-22至今仍是世界上最先進的戰鬥機之一。在美國空軍招標五代機的時候，F-22並不是唯一的選擇，它有一個強勁的對手，這就是
YF-23戰鬥機。F-22的前身叫YF-22，它與YF-23一起展開了競爭。兩者都推出了原型機，都進行了多次試飛，在經過全面對比後，美國空軍最終選擇了YF-22，YF-23黯然出局。這個結果引起了很大爭議，因為很多人認為，單論性能的話，YF-22並不比YF-23先進，因此YF-23被不少人稱為是“失敗的王者”。
YF-23被很多人稱為是“失敗的王者”
作為F-22的“勁敵”，YF-23戰鬥機的落選讓不少人感到無法理解，因為美國空軍給出的答案很籠統。即便是F-22戰鬥機投入生產並且服役後，支持YF-23戰鬥機的呼聲仍然存在。甚至到現在，仍有人對YF-23感到惋惜，認為它的設計非常優秀，不應該被徹底放棄。不可否認，YF-23的機身非常漂亮，而且一點都不過時，就像B-2隱形轟炸機一樣經典。然而結果是無法更改的，雖然YF-23的設計有很多成功之處，但依然不能改變它失敗的事實。YF-23戰鬥機猶如一顆流星，雖然只是在航空史上一閃而過，但是卻留下了耀眼的光芒。
一、起源：先進戰術戰鬥機計劃（ATF）
YF-23和F-22都是ATF計劃的產物，該計劃最早可追溯至1970年前後美國戰術空軍司令部（TAC）提出的TAC-85項目，該項目的主要任務是探索F-15之後下一代戰機的初步概念。該研究的結果是1971年完成的TAC-85報告，在報告中美國空軍提出了“先進戰術戰鬥機計劃”（Advanced Tactical Fighter）的概念，簡稱ATF計劃。在當時的情況下，F-15戰機都還沒有服役，因此對於ATF的概念是非常模糊的，只進行了一些概念性的研究和分析。在這之後美國也進行了一些先進航空技術的研究，比如數字式電傳飛控系統等，但並不是專門為ATF計劃研製的。
F-15原型機
到了1975年，美國空軍提出將在1977~1981年間建造兩架ATF原型機，但是當時並沒有資金來資助這樣一個項目。在1978年，美國空軍將ATF概念分成兩個項目，一個是“增強型戰術戰鬥機”（ETF），另一個是“先進戰術攻擊系統”（ATAS）。ETF是一個短期項目，是通過研究新技術改進現役戰機；ATAS是一個長期項目，專注於新武器和其他先進技術的開發。期初這些計劃強調地面攻擊能力，因為美國空軍認為F-15和F-16已經能夠應付空中對手。然而隨著蘇聯先進戰機的出現，美國空軍決定同時發展空對空和空對地戰機。1980年4月，ETF項目被擱置，ATAS項目被重新命名為ATF。新的ATF計劃將兼顧空對空和空對地任務，同時還將探索短距起降（STOL）的可能性。
1981年6月，美國空軍發佈了第一份關於ATF計劃的需求信息（RFI），9家公司受邀參加討論，分別是波音、費爾柴爾德、通用動力、格魯曼、洛克希德、麥道、諾斯羅普、羅克韋爾和沃特。美國空軍這樣做的原因是它自己也不清楚未來戰鬥機將會是一個什麼樣子，因此讓這些航空公司來進行論證，有7家公司做出了回應。1982年10月，綜合RFI的反饋意見，美國空軍認為ATF戰鬥機必須
具備超級巡航能力，而且應該擁有比F-15戰機更大的航程，另外短距起降能力也很重要。為了控制ATF成本和減少複雜性，美國空軍限制了新戰機的大小和重量，希望能夠藉助新技術來降低成本。
F-117A攻擊機
在1980年代初期美國另一款先進戰機也即將服役，這就是F-117A隱形戰鬥機，它的主要任務是對地攻擊，所以被稱為是
F-117A攻擊機。另外，F-15和F-16戰鬥機也被證明能夠改造成為攻擊機。根據這些改變，美國空軍調整了ATF計劃的初衷，重新將其定義為一款空中優勢戰鬥機。根據前期的探索，美國空軍初步確定了ATF計劃的主要發展方向：ATF將主要用於在未來取代F-15戰鬥機，具備不加力即可進行超音速飛行的能力，擁有更大的航程，武器系統和F-15類似，將搭載具有推力矢量和反向噴嘴的發動機以支持短距起降。當時美國空軍預計ATF戰鬥機將在1990年代後期準備好服役，到新世紀初期將成為美國空軍的主力戰鬥機。在確定了初步的發展方向後，美國空軍在1982年10月召開了一次ATF項目討論會。各大航空公司確定了新型戰鬥機的一些基礎性能：具備超音速巡航能力，作戰半徑為600~800海里，能夠在2000英尺的跑道上起降，在空對空任務中的正常起飛重量不超過60000磅，在打擊任務中不超過80000磅。隨後美國空軍發佈了ATF計劃概念定義調查階段（CDI）的一份建議書（RFP），1983年5月發佈了CDI階段的最後一份RFP，同時還發布了為ATF研製發動機的徵求建議書（RFP）。
到了1984年底，ATF計劃的內涵更加明確，對新型戰鬥機的性能要求如下：
巡航速度為1.5馬赫，起跑距離2000英尺，起飛時的總重量不超過5萬磅，作戰半徑超過700海里，能夠在3萬英尺的高空以1馬赫和1.5馬赫的速度分別進行5g和6g的盤旋，在10000英尺的高度和0.9馬赫的速度下將瞬時轉向加速載荷提升至9g，能夠在50000英尺高度、1.5馬赫的速度下完成2g的盤旋，在海平面上能夠在20秒內從0.6馬赫加速到1.0馬赫，在2萬或3萬英尺的高度能夠在50秒內從0.8馬赫加速到1.8馬赫。在成本方面，以1985年的美元計算，ATF戰鬥機的單價將不超過4000萬美元，後來減至3500萬美元，生命週期成本不超過F-15戰鬥機。
7家公司針對ATF計劃分別提出了不同的設計方案
1985年9月，美國空軍為ATF計劃發佈了一份完整的招標提案，準備採購750架戰鬥機。方案提交截止日期為1986年1月，後來延長到4月份。參與前期論證的7家公司均提交了自己的方案。波音公司提出了一種V形尾翼、菱形機翼、下頜式進氣道設計，搭載兩臺發動機。通用動力公司的方案是對F-16XL的改進，採用了三角翼、雙側進氣道、大型單垂尾設計。洛克希德的方案借鑑了F-117的設計，擁有傳統的梯形機翼、矢量推力、水平尾翼和內置彈艙。麥克唐納道格拉斯的設計有一個單一的楔形下頜式進氣道和大後掠三角翼。諾斯羅普的設計有一個鑽石形狀的機翼和一個內部武器艙，但沒有推力矢量發動機。洛克威爾的設計有一個大面積、高度混合的三角翼。格魯曼公司的設計從未被詳細描述過，可能以一個前掠翼為特色。1986年10月31日，洛克希德和諾斯羅普獲得了競標，進入到下一輪的競爭中。
二、研製：諾斯羅普與麥道強強聯合
其實在贏得競標之前，洛克希德和諾斯羅普均尋找了合作伙伴。1986年6月，洛克希德公司宣佈將與波音公司、通用動力公司組成一個聯合團隊共同研製ATF戰機。與此同時，諾斯羅普也已經宣佈將與麥克唐納道格拉斯共同合作，以便更好地參加ATF計劃的競標。在1986年10月，美國空軍分別授予兩家聯合團隊ATF計劃展示/驗證階段（Demonstration and Validation，縮寫為Dem/Val）的合約。兩家聯合體將分別建造2架原型機，
洛克希德團隊的新戰機代號為YF-22A，諾斯羅普團隊將其命名為YF-23A，簡稱為YF-23。每架原型機將搭載兩臺普惠YF119發動機或一對通用電氣YF120發動機。
YF-22原型機
YF-23原型機
由諾斯羅普與麥道組成的團隊迅速開始了YF-23的研製工作。在Dem/Val階段，ATF計劃的主要任務有以下三個：第一個是ATF系統規格發展（System Specification Development，縮寫為SSD），第二個是航電地面原型與航電飛行試驗，第三個是原型飛行載具（PAV）的生產與測試。在此之前，YF-23的發動機問題已經基本解決。在論證ATF計劃的需求時，美國空軍已經提出了聯合先進戰鬥機發動機（JAFE）項目，在1983年5月發佈了為ATF開發新型發動機的徵求建議書。同年9月，普惠公司和通用電氣公司獲准為ATF設計發動機。普惠公司提交了PW5000發動機，被美國空軍命名為為YF119發動機；通用電氣研製了GE37發動機，後被命名為YF120發動機。兩種發動機可以互換，YF-23的兩架原型機分別使用了兩種發動機。
YF-23的設計方案
首先來看一下ATF系統規格發展的主要內容。通俗點講，這一點主要是確定ATF戰鬥機的各個系統及其性能，包括完善武器系統、制定作戰需求等，另外還將通過一系列的測試來檢驗雷達截面積、材料性能、可靠性和可維護性等。這方面的主要難點包括確定性能需求、飛行成本與起飛重量之間的系統的平衡，實現超音速巡航能力以及低可觀測性，彈射座椅的選擇和可擴展性，以及是否安裝機炮的問題。1982年美國空軍啟動了“先進機炮技術”計劃，準備研製採用埋入式脫殼彈藥的新型機炮和彈藥，於1989年進行了初步試射。儘管新型機炮比M61機炮擁有更大的優勢，但是成本也比較高，因此ATF戰機決定採用升級版的M61A2型機炮。不過YF-23的原型機並沒有安裝機炮，F-22安裝了一門。
YF-23的座艙
其次介紹一下航電地面原型與航電飛行試驗。這一點很容易理解，主要是確定並測試ATF戰機的航空電子系統。在Dem/Val階段，ATF戰機的航電系統將進行多方面的技術驗證，主要包括確認所有航電設備的先進行和適用性，通過軟件與硬件的兼容測試，降低開發風險，驗證使用Ada程序語言開發工具的使用與適應性，修訂航電系統的需求文件，驗證系統各組件的可靠性、可維護性與可支持性等。諾斯羅普-麥道團隊將一架BAC 1-11客機進行了改造，作為航電系統的測試平臺，於1988年開始了試驗工作。到1990年時，YF-23的機載航電系統完成了將近100飛行小時的測試。進行測試的航電系統有TI/西屋主動電子掃描陣列雷達、全向導彈告警系統、IRST成像系統（紅外搜索與跟蹤）等。
YF-23原型機
試飛中的YF-23
最後再瞭解一下原型飛行載具（PAV）的生產與測試，也就是原型機的製造與試飛。YF-23原型機的生產是由諾斯羅普與麥克唐納道格拉斯共同完成的，其中諾斯羅普負責全機系統的整合與最終組裝，以及後機身、尾翼與飛控系統的整合，麥道公司負責前機身與中段機身、起落架、主翼、燃油與武器系統、座艙顯示系統等方面。 YF-23原型機的設計方案於1988年基本完成，隨即開始了原型機的製造。1989年，第一架YF-23原型機PAV-1完成組裝，搭載兩臺YF119發動機。1990年8月27日，PAV-1原型機進行了首次飛行。同年10月27日，第二架YF-23原型機PAV-2完成首飛，搭載的是兩臺YF120發動機。在整個試飛過程中，YF-23原型機總計進行了大約50架次飛行，累計飛行時間約65小時，達到的最大平飛速度為1.8馬赫，最大機動過載為7g，總體表現良好但算不上驚豔。
三、性能：設計先進但優勢並不均衡
很多人對YF-23戰鬥機念念不忘的原因是它有著優秀的設計和不俗的性能，那麼真實情況是怎樣的呢？和洛克希德的F-22相比，YF-23真的是“失敗的王者”嗎？下面就來重新認識一下YF-23戰機。
YF-23的前視圖
YF-23的後視圖
YF-23的進氣口
YF-23的設計更加符合空氣動力學，隱身性能更優秀。YF-23的機身結構和氣動佈局基本沿用了最初的設計，獨特的前後對稱菱形主翼，使整個機身酷似鑽石。YF-23採用了廣泛混合的平面成形，幾乎所有飛行表面包括機頭、翼前、翼後、舵前、舵後、發動機排氣口等，都擁有相同的角度，前緣後掠角與後緣前掠角都是40度。這樣的設計能夠大幅降低飛行阻力，同時可以減少雷達截面積，從而具備優秀的超音速巡航能力和隱身性能。YF-23採用V形尾翼射擊，集水平和垂直尾翼於一體，既是升降舵又是方向舵，可提供俯仰、偏航與滾轉三軸的穩定與控制，而且俯視投影的前後緣角度與主翼相同都是40度。這樣設計的好處是可以減少紅外輻射和雷達截面積，缺點是無法使用推力矢量技術。
F-22的內置彈艙
YF-23的機腹
YF-23的彈艙處於打開狀態
YF-23的武器系統較為複雜，而且原型機沒有進行細緻展示。YF-23和YF-22的武器系統完全不同，YF-22的彈艙設計較為簡單，一個淺層的內置彈艙橫跨機身底部，裡面可以安裝4枚AIM-120空空導彈，後來彈翼變小之後可以攜帶6枚。而YF-23的原型機只在機腹中心配置了一個大型武器艙，其深度可以容納4枚標準型AIM-120導彈。為了提高載彈量，諾斯羅普曾提議將機身延長2.5英尺，在原來大型武器艙的前方再增加一個小型武器艙，以便裝入2枚AIM-9空空導彈。有分析認為，YF-23的深彈艙更適合攜帶對地武器，不太方便攜帶和發射空空導彈。但是也有觀點認為，YF-23可能會在彈艙中安裝一種疊彈裝置或者旋轉發射裝置，這樣可以攜帶更多的導彈。但是YF-23原型機並沒有展示彈艙內部的情況，所以無法判定其武器系統的優劣。
YF-23的尾噴口
YF120發動機
在動力系統上，第一架YF-23原型機搭載兩臺YF119發動機，第二架YF-23原型機搭載的是兩臺YF120發動機。普惠YF119發動機是一種雙轉子發動機，擁有3級低壓壓氣機和6級高壓壓氣機，以及一級高壓渦輪和一級低壓渦輪，最大淨推力97.9千牛。通用電氣YF120發動機也是一款雙轉子發動機，採用了同軸反轉技術和變循環技術，安裝了一種特殊的可變面積外涵道引射器，最大淨推力高達125千牛。YF-23的進氣口位於主翼下方，採用固定幾何式的倒置梯形設計，兩側主翼上表面內側各有一個輔助進氣口。從進氣口開始，YF-23的進氣導管逐漸向內向上彎曲成S型進氣道。YF-23的二維噴嘴設計類似B-2轟炸機，噴嘴並未設置在機尾最末端，而是在後機身上方。這兩款發動機均能滿足ATF戰鬥機的需求，YF-22原型機也分別進行了測試，量產之後的F-22搭載的是F119發動機。
YF-23原型機上面是一架B-2轟炸機
如果只是從原型機來進行比較的話，可以看出YF-23的主要優勢在於更優秀的氣動佈局和機身設計，擁有更突出的隱身能力和超音速飛行能力。而YF-22的性能則較為均衡，可能在隱身以及空氣動力學方面稍微不如YF-23，但是在武器系統以及機動性方面的能力更強一些。相比之下，YF-23的優勢並不均衡，甚至可能會存在不確定的短板，比如說武器系統，YF-23沒有亮出內置彈艙，所以無法知曉其載彈量和導彈發射方式的優劣。而且在試飛中，YF-23原型機的表演中規中矩，沒有像YF-22原型機那樣做出精彩的高難度動作。總之，在經過比較之後，美國空軍最終選擇了YF-22，YF-23落選了。
四、結局：不敵YF-22成為失敗的王者
YF-23黯然出局之後，不少人感到惋惜，甚至不少人將其稱為“失敗的王者”，認為它才是最佳選擇。但是如果進行深層次分析的話就不難發現，美國空軍選擇YF-22並不是沒有理由的，YF-23是有著這樣或那樣的缺點的，最起碼在原型機的性能和試飛中的表現上，YF-23是沒有太多優勢的 。結合美國空軍給出的理由以及飛行員的陳述和回憶等，可以將YF-23失敗的原因歸結如下：
試飛中的YF-23和YF-22
第一，YF-22的性能較YF-23更為均衡，擁有更好的可維護性和開發潛力。上面已經提到，YF-23的優勢和不確定的劣勢都比較明顯，雖然機身設計很優秀，隱身性能更突出，但是沒有YF-22那麼均衡。美國空軍需要的是一款沒有短板的戰鬥機，這也是美國武器裝備的一貫特點，沒有缺點就是最好的，哪怕優點不多或者不明顯。YF-23的機身雖然有著良好的空氣動力學，但是也存在一些不足之處。比如說它的V形尾翼，在高攻角下的效率較差，機動飛行時會產生較大的衍生阻力，所以YF-23原型機在試飛時沒有進行這方面的測試，而YF-22則基本解決了這個問題，還特意展示了高攻角下的機動能力。
YF-23的座艙
YF-22的座艙
第二，YF-22的技術比YF-23更加成熟，這意味著更小的投入和更低的成本。從兩款戰機的原型機可以看出，YF-22的技術要比YF-23更加成熟，或者說YF-22原型機的總體進度明顯要快很多，而YF-23原型機則還有很多需要突破的地方。當兩款戰機的原型機進行試飛比較時，YF-22的原型機加裝了很多成熟的裝備，而YF-23則恰恰相反。YF-23在製造原型機時顯得更加的隨意，起落架取自其他戰機，座艙也是照搬F-15的設計，甚至沒有安裝大型多功能顯示器。YF-23原型機的武器系統並沒有仔細展示，航電系統也不完備。而YF-22原型機的座艙內安裝了2臺6英寸×6英寸主顯示器，另外還有3臺4英寸×6英寸輔顯示器，還展示了內置彈艙和發射導彈，因此顯得技術更加成熟。這意味著在後續的研究中，YF-23還需要大量投入，成本也會隨著增加。
YF-22原型機和YF-23原型機
第三，YF-22的研製團隊比YF-23的團隊更加優秀，不確定因素較少。雖然洛克希德聯合團隊和諾斯羅普團隊都擁有豐富的軍用飛機研製經驗，但是在ATF計劃上，前者的表現要優於後者。美國空軍也表示，之所以選擇YF-22，一部分原因是基於對洛克希德團隊和普惠公司以預期成本生產戰機及其發動機能力的信心。其實從上面原型機的比較中就可以證明這一點，YF-22的進度明顯要快於YF-23。另外在風洞試驗上也可以看出洛克希德對ATF計劃的重視。資料顯示，在獲得Dem/Val合約之前，洛克希德就對ATF機型進行了近7000小時的風洞試驗，進入Dem/Val階段後，又進行了18000小時的風洞試驗。洛克希德共獲得了超過73萬個獨立數據點的氣動數據庫，以及6個自由度的氣動力數據，還有其他一系列數據。為了解決YF-22的發動機/進氣道在高攻角下的適應性問題，獲得YF-22的高攻角特性數據，洛克希德使用了9種風洞模型進行了大量測試，獲得了全面細緻的數據。
試飛員保羅·梅茨
YF-22原型機試射AIM-120空空導彈
第四，YF-22原型機的試飛表現比YF-23原型機更加精彩，具有更大的說服力。這個說法主要來自試飛員保羅·梅茨，他既是YF-23原型機的試飛員，也是F-22A的試飛員。他認為YF-23並不比YF-22落後，除了美國空軍對YF-22更有信心外，洛克希德公司的營銷能力也更加突出。這主要體現在兩款原型機的對比試飛中，YF-22原型機的試飛表現比YF-23原型機更加精彩，所以給人留下了更為深刻的印象。試飛員梅茨認為，洛克希德公司在YF-22飛行演示項目中注入了更多的營銷和推銷技巧，而諾斯羅普的團隊主要是由工程師組成，所以他們不懂得如何展示YF-23的優勢。其實這句話只看到了表面，而沒有認識到深層次的原因。
YF-22原型機在演示試飛中的表現確實很優秀，不僅展示了60度的高攻角和9g的過載，甚至還發射了AIM-120導彈。而YF-23原型機之所以沒有進行這些表演，不是因為它不懂得展示，而是它暫時還不具備這些能力，或者是因為這些地方恰恰是它的劣勢所在。五、評價：如流星般閃過卻留下耀眼的光芒
儘管YF-23輸給了YF-22，沒有能夠贏得美國空軍的訂單，喪失了成為全世界第一款五代機的機會，但不能否認的是，它確實是一款優秀的戰鬥機，有著超前的設計和經久不衰的魅力。YF-23的失敗或許並不是因為它的設計不夠優秀、性能不夠先進，而是因為其研發團隊的執行能力不夠，沒有將這些設計如期地完成，並且應用到YF-23上。另外一個原因是，完全實現這些設計可能需要更長的時間以及更大的投入。時至今日，仍有不少新型戰機在研發時會從YF-23的設計中尋找靈感。YF-23就像一顆流星閃過，卻留下了耀眼的光芒，至今仍沒有完全消失。
YF-23的設計至今仍有一定啟發作用
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