第1个回答 2012-04-19
1977年，洛克希德获得关于低可侦测性飞机的合同，包括建造2架可实际飞行的原型机，一架用来评估飞行性能，另一架则是测试对于雷达信号的反应。此2架原型机名为拥蓝（Have Blue）为了节省时间与经费，拥蓝采用2具无后燃器的通用动力General Electric J85喷射引擎、主轮移植自费柴尔德的A-10、线传飞控系统则摘自F-16。 第一架原型机于数个月后便从臭鼬工厂制造出来，新飞机有着奇特的外形，完全没有圆弧的表面，整个机体全部用平面构成。事实上，它跟F-117极为类似，外观上较为明显的不同是较F-117小、而且机体表面并没有涂上可以吸收雷达波的特殊涂料。拥蓝不能携带任何筹载武器，很明显的，它只是一架实验用飞机。飞行测试十分成功，由于线传飞控系统它飞得相当好，空中预警机与地对空导弹阵地只能在极为靠近的距离侦测到它，既便被侦测到也无法进行锁定攻击。最终的测试得知拥蓝在机首正对雷达波发射源时有最小的雷达反射面积。换言之拥蓝将机首正对雷达波发射来源是最安全的方法。 两架原型机（编号1001、1002）先后都因重落地还有发动机及液压系统线路失火等2次意外而坠毁了，但拥蓝已经证明了可以躲避敌方雷达的侦测，而且可以稳定飞行。由于拥蓝的成功，促使了F-117的诞生。在2号机坠毁后，拥蓝计划即告终。 命名 关于这架飞机使用“F-”系列飞机编号并没有官方的说明，不过似乎是延用1962年以前美国空军战斗机系列的编号顺序，比如说F-111。其它的现代飞机如B-52，C-130以及另外一些名气不太响亮的飞机也是使用62年以前的序列，但是F-117似乎是唯一一款新近制造却没有使用新命名规则的飞机。即使美国大部分近代的军用机都是使用1962年后的命名规则，这项规则基本上遵循固定模式，如"F-"就是指空对空战斗机，“B-”是指轰炸机，“A-”通常是指对地攻击机。前述规则的例子包括：F-15鹰式战斗机，B-52同温层堡垒以及A-6入侵者。尽管F-117隐形战机实际上主要是一款对地攻击机，空军以F命名应该有其它的原因。美国空军对于空对空战机的自豪感是优于空对地战机的，后者被讥为“泥土搬运工”官员们认为这一款非常重要的新飞机被称为“战斗机”比轰炸机或攻击机更能获得政治和军事上的支持。或者，以“F-”命名夜鹰部分原因是保密需要（研制计划一直保密到1980年代后期）。这个误导也可能是为了避免夜鹰的研制会违背条约或者激怒其它国家。在研制过程中，人们经常以LT也就是后勤训练机来指称它。据推测，黑鸟被命名为“SR-”应该是指战略侦察机（Strategic Reconnaissance）。 最近一部电视纪录片引用某位F-117A研究团队资深研究人员的话说，顶尖的战斗机飞行员们要求试验新飞机的时候更容易被F系列的飞机所吸引，而不是B或者A系列。在战斗机和轰炸机飞行员之间是有等级区别的，尤其是在美国实行战略空军时期（1945-1991），并且飞惯了某种机型后飞行员很难对其它机型感兴趣了。 美国空军称F-117A能够携带空对空导弹，使它在主要执行对地任务时还能进行空对空战斗。尽管在技术上可行，但这款飞机是否有空战能力还是未知，而且加装空空导弹可能损失隐身性。它可能不善于空中缠斗，因为为了保证隐身性，机动性相对不佳，但对其其它性能尚无专家出具意见。 关于飞机性能还有一些推测。有人说由于重力加速度的原因它不可能以5g的负载运行。有人说它由于缺少可以侦查远距离导弹的雷达，也没有携带短程导弹用以防卫。美国空军的官员们曾考虑过在F-117上安装AIM-9响尾蛇空空导弹──飞行员们甚至训练过如何发射这些导弹──但没有证据表明曾经安装过AIM-9。不过它的隐形性能使得它很难被其它战斗机发现并被雷达制导空空导弹锁定。 设计 F-117有着与F-15C鹰式战斗机相似的尺寸，它是单座双引擎战机，由2具通用电气公司F404无后燃器型涡轮扇发动机提供动力，并配备四重线传飞控系统。F-117可以接受空中加油。为了降低研发成本，F-117的电子设备，自动控制系统以及其它一些部分来源于F-16，F/A-18及F-15E等战斗机或是攻击机。（这些零部件以备件名义在预算上出现，以使工程保密） 为了达到隐形的目的，F-117牺牲了30%的引擎效率，并采用了一对高展弦比的机翼，然而，由于需要向两侧折射雷达波，夜鹰还采用了很高的后掠角的双翼。 F-117A有一套整合精密导引和攻击系统的数位化飞航控制装置。为了降低电磁波的发散和雷达截面积，夜鹰没有配备雷达。导航系统主要由全球卫星定位系统（GPS）和高精确性的惯性导航装置组成。 自动任务规划系统可以协调所有的攻击任务，计划出攻击路线，并且自动执行，包含武器的释放。目标可借由红外线热影像仪确认，并利用雷射测量距离和标定雷射导引炸弹的目标。 夜鹰机身内的两个武器舱提供了2,300公斤（5,000磅）的酬载能力。一般而言是携带成对的GBU-10、GBU-12或GBU-27雷射导引炸弹，也能携挂2枚风偏修正弹药散布器（Wind-Corrected Munition Dispensers, WCMD）、2枚联合直接攻击弹药或是借由全球定位系统（GPS）和惯性导航系统导引的远距遥攻炸弹。理论上，F-117A几乎能携带任何美国空军军械库内的武器，包含B61核弹。少数的炸弹因为体积太大，或是和F-117的系统不相容而无法携带。 1964年，苏联科学家彼得·乌菲莫切夫在《莫斯科学院无线电工程学报》上发表了一篇颇有创意的论文“物理衍射理论中的边缘波行为”。在这篇文章中，他提出，物体对雷达电磁波的反射强度和物体的尺寸大小无关，而和边缘布局有比例关系。乌菲莫切夫说明了如何计算飞机表面和边缘的雷达反射面。从他的理论可以得出一个结论，即使一个很大的飞机，仍然可以被设计成能够“隐身”的。然而，这样设计的飞机在空气动力特性上是不稳定的，而且，在1960年代，计算机科学还不够发达，还不能够帮助科学家计算并设计出既隐身又能实际飞行（如F-117，F-22猛禽和B-2幽灵）的飞机。到了1970年代，当洛克希德的分析师们回顾其他国家的科学文献时，发现了乌菲莫切夫的论文，这个时候，计算机和软件获得很大发展，研究隐形飞机的条件都已成熟。 F-117A立项于1973年，最终洛克希德先进发展计划（著名的“臭鼬工厂”，地处加利福尼亚伯班克）获得了合同。项目的负责人是本·里奇。F-117首飞于1977年，从计划开始到首飞只花了31个月。第一架F-117A于1982年交货，于1983年10月进入可操作状态，最后一批于1990年夏天交货。在1988年之前，空军从未承认过该型号飞机的存在。1990年4月，空军在内华达州耐利斯空军基地公开展出了一架，并吸引了数万观众。 F-117共生产了54架，其中36架在战备状态，其余则作为训练用机等。 在计划早期，即1984年到1992年年中，F-117机队的基地在内华达州的托诺帕试验场，隶属于第4450战术大队。1989年，第4450战术大队整编入第37战术战斗机联队，1992年时，整个F-117机队转至新墨西哥州的霍洛曼空军基地，并移交至第49战斗机联队，这样就省去了曾经由钥匙航空公司担当的将22000人次从耐利斯送到托诺帕的每月300趟航班。 正如美国空军所说，“俄亥俄州Wright-Patterson空军基地的航空系统中心使用现代化管理手段，结合了突破性的隐身技术和一体化的研究与制造技术，高效的完成了这架飞机。F-117A项目说明隐形飞机是可以被设计成可靠和可维护的。”这架飞机的维护状态和其他战术战斗机的一样复杂。F-117A由加利福尼亚McClellan空军基地的Sacramento空军后勤中心负责后勤维护，维护工作一直使用最前沿的技术，这项工作也是位于加州Palmdale美国空军42号工厂的武器系统改进项目的一部分。 为了试验F-117在白天条件下的隐身效果，几架F-117曾经被染上灰色涂装。而且在2004年和2005年中，有几个中期改进计划涉及到F-117，其中包括一项航电系统升级计划。 构想 在F-117的设计中，其外形的设计已不能仅从常规气动力(如升力和阻力)角度来考虑，而必须把外形与隐形联系起来，尽可能做到二者统一。前据介绍F—117A飞机的RCS值只有0.001、0.01平方米(沿方位BCS值)，比一个飞行员头盔的RCS值还要小。如此小的RCS值，部分是由于F—117A采用了各种吸波(或透波)材料和表面涂料，但更主要的是由于它采用了独特的多面体外形。 比如，一般来说地面雷达和机载雷达的探测角大都处于飞机轴平面的正负30度范围之内，所以设计师们把F—117A大部分表面的倾角都设计成大于30度，这样就可以将雷达波偏转出去，而避开辐射源。设计师还把F—117A机身表面和转折处设计成使反射波集中于水平面内的儿个窄波束，而不是象常规飞机那样全向散射。这样就能使两波束之间的“微弱信号”与背景躁声难以区别。这种波束很窄，以致于雷达不能够得到足够连续的回波信号，而难以确定是飞机目标，还是瞬变噪声。在对待一些小部件的设计上，设计师也作了周密考虑。如座舱盖接缝、起落架舱门和发动机维修舱门，以及机头处的激光照射器边缘都设计成了锯齿状嵌板，并让这些锯齿边缘与上述某窄波束方向垂直，这样其反射汲就不会形成另外的波束，而与该窄被束方向一致。 为了防止雷达波进入进气口，设计人员除对发动机进行了专门处理外，重点对进气口进行了特殊设计。进气口用相距1.5厘米的吸波复合材料格栅屏蔽起来，以防止雷达波直接照射到具有强反射特性的发动机风扇叶片上。F—l17A的进气口高约0.6米，宽1.5米左右。这么大尺寸的进气口，一可以给发动机提供进气，二可以提供冷却空气。冷却空气从进气口旁路通过，在尾喷口处与发动机的排气混合，然后排出去。这样做，可大大降低发功机的排气温度，减少红外特征。此外，F—117A还采用了V形尾翼(全动式)、埋入式武器舱、可伸缩的天线等。总之，这一切都是为了减小飞机的RCS值，达到隐形的目的。