“土豚”噴火,從F-111A到F-111F,淺談美國F-111戰鬥機前世今生

在二戰結束後,人類在超音速飛行和亞音速機動兩個性能方面一直存在艱難的選擇。如果要保持超音速飛行能力,執行高空高速截擊任務,就要求戰鬥機是大後掠翼、小展弦比設計。但是這樣戰鬥機在亞音速狀態下誘導阻力較大,效率不高。為了解決超音速飛行和亞音速機動的矛盾,可變後掠翼設計應運而生。

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“雄貓”戰鬥機終成一代經典可變後掠翼戰機

談及可變後掠翼戰鬥機,很多人第一印象就是美國海軍的重型艦載機——F-14“雄貓”可變後掠翼戰鬥機,然而“雄貓”戰鬥機的成功並不是一蹴而就的。在“雄貓”戰鬥機之前,美國海軍和美國空軍還曾聯合設計過一款可變後掠翼戰鬥機——F-111“土豚”戰鬥機。今天就為大家介紹一下這款經典的可變後掠翼戰鬥機。

設計背景——美國海軍和美國空軍刪繁就簡的選擇

在上世紀50年代末到60年代初,美國空軍和美國海軍都面臨著戰鬥機型號過多的問題,美國空軍有F-100、F-101和F-105戰鬥機,而美國海軍則擁有F-4“鬼怪”和F-8“十字軍戰士”等艦載機。出現這種情況的原因就是上文所提及的,超音速作戰需求和亞音速作戰需求導致的直接後果。

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美國空軍的F-105“雷公”戰鬥轟炸機

當時美國空軍提出了著名的SOR-183號作戰需求,即設計一款高空最大飛行速度能夠達到2.5馬赫,低空最大飛行速度1.2馬赫,能在900米長跑道上正常起降,並在無空中加油情況下橫跨大西洋的可變後掠翼戰鬥機。

而美國海軍的作戰需求則是FAD,即一款能夠長時間進行滯空巡邏,並在蘇聯超音速轟炸機的反艦導彈射程之外,使用遠程空空導彈進行攔截的新型艦載截擊機。

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美國海軍此前想要的F-6D艦載機

按照美軍此前的慣例,因為美國空軍和美國海軍的作戰需求有一定的差別,因此美國空軍和美國海軍的飛機應該分開進行設計,以達到各自的性能要求。但不巧的是,此時的美國國防部長是麥克納馬拉,一個追求用最少開支達到最多目標的美國防長。

在麥克納馬拉的行政干預下,美國海軍FAD和美國空軍的SOR-183被強制合併在一起,稱為試驗型戰術戰鬥機,即TFX計劃。但後來的事實證明,麥克納馬拉的這個決定是錯誤的。比如美國海軍的遠程截擊需求要求要有大尺寸遠程機載雷達,但這樣會導致飛機的超音速飛行性能不佳。而美國空軍希望加大飛機的整體尺寸和重量,以攜帶更多燃油,增加作戰半徑。但是這樣美國海軍的航母升降機又沒辦法運送。

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麥克納馬拉強行促成了TFX計劃

雖然美國空軍和美國海軍一直在強調自己性能要求的重要性,不過態度異常強硬的麥克納馬拉最終還是用行政手段令兩者達成統一,TFX計劃得以正常展開。

不僅是性能的角逐——美國國防部與美國海空軍的對抗

1961年9月份,美國國防部正式向通用動力、格魯曼、洛克希德、諾斯羅普、道格拉斯、北美共和、麥克唐納發佈了招標書,開始了TFX計劃的正式招標工作。為了體現美國空軍和美國海軍的合作,兩者共同使用F-111這一編號,其中美國空軍的型號為F-111A,美國海軍的型號為F-111B。

在經過初步篩選後,波音公司和通用動力的方案共同進入了下一步競標,但是此時各方之間不可調和的矛盾開始出現。

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通用動力的入圍方案

在1962年的2月份、5月份和6月份,波音公司和通用公司先後提交了三次設計方案,但不是被美國海軍駁回就是被美國空軍駁回。後來在美國國防部新計分系統的幫助下,美國海空軍最終在1962年的9月份共同選擇了美國波音公司的設計方案。但是此時美國國防部卻宣佈,通用動力的方案獲得了最終勝利。

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波音的設計方案,座艙就有3種

美國國防部選擇通用動力方案的理由是通用動力的綜合成本更低,但是這樣相當於同時得罪了美國空軍、美國海軍和波音公司,引起了一場長達幾個月的調查與討論。不過,麥克納馬拉最終還是展現出了自己的政治手腕,選擇和通用動力簽訂了合作協議。

為“雄貓”戰鬥機做鋪墊——F-111B,失敗的海軍型號

在美國國防部堅持與通用動力簽下合約之後,美國海軍和美國空軍都在F-111項目上做出了一定的讓步。美國空軍同意採用並列雙座設計,以滿足美國海軍的使用需求。最終,美國海軍的F-111B型和美國空軍的A型採用了相同的主結構、發動機和燃油系統。

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B型使用的是休斯公司的脈衝多普勒雷達

當然,F-111B和A型在外觀上還是存在一些差異的。F-111B型因為使用的是休斯公司的脈衝多普勒雷達,因此其機鼻比空軍用的A型要短上一些,此外,為了能夠在航母起降時獲得更好的飛行效率,B型的翼展比A型要長1.07米。

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B型的機鼻比A型要短一些

雖然通用動力拿下了F-111B型的訂單,但是此前通用動力並沒有艦載機的相關設計經驗,為了保證F-111B項目能夠正常進行,格魯曼公司被指派加入F-111B的設計和建造工作,而這也為後來F-14“雄貓”重型艦載戰鬥機的出現埋下了鋪墊。

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F-111B戰鬥機的三視圖

F-111B最大的問題在於機內燃油攜帶量不足,導致滯空時間和作戰半徑遲遲不能夠滿足美國海軍的要求。雖然有通過優化機體設計提升燃油攜帶量,但是F-111B採用了並列雙座設計,導致必須採用整體式彈射座艙,又抵消掉了機體優化帶來的好處。

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F-111B的最大後掠角和最小後掠角狀態

通過F-111B前期在美國海軍航空母艦上的測試,證明了可變後掠翼+“不死鳥”空空導彈確實是美國海軍想要的組合。為了保住F-111B,格魯曼公司提出了F-111B CWIP(大規模重量改進項目),但是因為涉及到對機體主結構的改動,最終被迫放棄。

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已經有一點F-14戰鬥機的樣子了

最終,在1968年,美國國防部確認終止F-111B計劃,美國海軍不得不開始另闢蹊徑尋找自己的下一代艦載戰鬥機,並最終促成了一代經典——F-14“雄貓”戰鬥機的誕生。

從F-111A到F-111F——枝繁葉茂的空軍型

和受限頗多的美國海軍型不同,美國空軍型的F-111A發展得還算不錯。因為沒有在航空母艦上的諸多限制,F-111A得以通過加大機體尺寸來增加機內燃油的攜帶量。F-111A戰鬥機不僅在測試中一切順利,並參加了越南戰爭,並展示出了相當不錯的戰鬥力。

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F-111A的4種不同角度的後掠翼狀態

F-111A的第一個改進型是FB-111A,這是美國空軍專門為了替代B-52戰略轟炸機而推出的轟炸型號。除了升級航電設備外,FB-111A的整體尺寸都得到了放大,以攜帶更多的燃油和彈藥。

FB-111A的定位類似於蘇聯的“逆火”超音速戰略轟炸機,主要在戰時攜帶戰術核彈和大當量遠程空地導彈執行遠程定點清除任務。在後期,隨著核打擊任務的下降和B1戰略轟炸機的服役,FB-111A也逐漸被改裝為常規型號,並被命名為F-111G。

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掛載B-61戰術核彈的FB-111A

FB-111B和FB-111H則是通用動力在B-1戰略轟炸機剛剛出現時推出的競爭版本,是以FB-111A為基礎在外形上作進一步的放大,其中的FB-111H型甚至能夠直接在機翼下方掛載12枚大型巡航導彈。雖然FB-111H的性能不錯,但可惜的是B-1戰略轟炸機的優勢過於明顯,最終FB-111B和FB-111H都未能獲得成功。

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FB-111H的外形明顯大很多

F-111戰鬥機良好的性能自然引來了其他國家的興趣,其中英國和澳大利亞分別從美國進口過F-111戰鬥機,英國的為F-111K,而澳大利亞的則為F-111C。澳大利亞在使用F-111C時,會在發動機後面釋放燃油,形成一條長長的火焰,這也是“土豚”噴火表演的由來。

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F-111C的噴火表演

F-111D則是美國空軍規劃的現代化改進型,除了使用第一代“玻璃化”座艙之外,還更換了發動機,改變了進氣口設計。不過在F-111D上,美國空軍又犯了堆疊太多先進技術的問題,最終出現因為部分子系統的延遲導致整個項目陷入停頓的情況。

不得已之下,美國空軍只好在F-111D的基礎上,削減了部分的技術和裝備,研製出了性能縮水版的F-111E戰鬥機。F-111E戰鬥機非常成功,不僅參加了美國空軍在冷戰期間的大部分飛行任務,還參與了“沙漠風暴”行動,並且沒有一架F-111E在作戰中被擊落。

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攜帶GBU-28穿深彈的F-111F戰鬥機

最終版本的F-111戰鬥機為F-111F,這是美國空軍的現代化深度改型,可以視為是當初F-111D計劃的延續。因為相應設備的問題已經解決,因此F-111F大獲成功,並且參與了海灣戰爭,使用GBU-28穿深彈成功對伊拉克隱藏在地底下的隱蔽目標進行了攻擊。

除了常規的戰鬥型之外,F-111也有很多非戰鬥型號,比如偵查型的RF系列和電子戰的EF系列,因為是基於戰鬥型分化出來的型號,因此就不再另行介紹了。

結語

雖然F-111戰鬥機沒能夠像現在的F-35戰鬥機那樣成為美國海軍和美國空軍之間的“通用型戰鬥機”,但是其可變後掠翼設計和優秀的機體平臺,使得美國空軍可以在F-111上根據不同的使用環境和任務需求進行特殊改進,而美國海軍雖然沒能用上F-111B,但是其失敗也為美國海軍謀求F-14戰鬥機打下了基礎。

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航母環境對F-111的限制較多

隨著最終澳大利亞的F-111戰鬥機在新世紀也退出了現役,F-111戰鬥機終於結束了自己將近半個世紀的征程,成為世界軍用航空史上的一段記憶。

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F-111戰鬥機的噴火表演終成一代記憶


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