F-117A夜鹰隐形战机

Lockheed F-117A（F-117A Attack aircraft，代号：Nighthawk/夜鹰）它是美国洛克希德公司（Lockheed Martin）于上世纪70年代末开始研制的一款单座双发飞翼亚音速喷气式多功能隐身攻击机。它也是世界上第一款隐身作战飞机，也是世界上第一款投入实战使用的隐身飞机‌‌。F-117A“夜鹰”的机身，大部分基础是1975年美国国防高级研究计划局提出的轻型隐身战斗机计划而研制的“海弗蓝”/“拥蓝”（Have Blue）技术验证机。该项目的设计工作由弗吉尼亚州阿灵顿的高级研究计划局承接，其负责人和总设计师为本·里奇。其研制团队使用了来自前苏联数学家彼得·雅克列维奇·乌菲莫切夫在1964年提出了隐身理论相关研究论文，构建了当时最先进的计算机程序“ ECHO1”，该程序可以预测雷达波对物体的影响。从而有了著名的“绝望钻石”设计，设计的形状像一枚粗糙切割的宝石，并且经过全刻面处理，可以高效地将雷达波从发射器/接收器的各个方向反射出去。1977年12月XST型“海弗蓝”/“拥蓝”首飞。“海弗蓝”/“拥蓝”验证机在洛克希德公司伯班克工厂进行研制组装。工厂在晚上关门后，测试人员也会让发动机继续进行运行试验。第一架“海弗蓝”配备了用于感测空速、高度、迎角和侧滑的传统机头空速管安装杆。“海弗蓝”/“拥蓝”验证机在美国第51区进行了大量的测试后，1978年美国空军制订了“大趋势”计划。洛克希德公司的技术工人于1979年底，开始以“海弗蓝”/“拥蓝”（Have Blue）技术验证机为基础来研制实用型的F-117A。1981年6月18日预生产型首飞定型，1982年8月23日开始交付美国空军使用，1983年正式服役。隐身性是F-117A最大的设计特点，这包括雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、声隐身等技术。F-117A的设计要求不仅从常规气动力（如升力和阻力）角度来考虑，还把外形与隐形联系起来，做到二者合一。F-117A的雷达散射截面（RCS）值只有0.001、0.01平方米，比一个飞行员头盔的RCS值还要小。外型上采用了独特的多面体外形，锯齿状的机体结构，并采用了一对高展弦比的机翼，由于需要向两侧折射雷达波，还采用了很高的后掠角的双翼；为了降低电磁波的发散和雷达截面积，F-117A没有配备火控雷达；F-117A机身表面和转折处还被设计成使反射波集中于水平面内的几个窄波束，这种波束很窄，难以确定是飞机目标，还是瞬变噪声。此外，F-117A还牺牲了30%的引擎效率，采用了V形尾翼（全动式）、埋入式武器舱、可伸缩的天线、大量使用各种吸波（或透波）材料和表面涂料等。纯理论上讲，F-117A允许在设防空间的任何高度飞行，不必进行地形跟随低空飞行来躲避敌方雷达的探测。不像常规战斗机那样在实施对地攻击时采取以躲避敌方地面火力为主，以主动攻击为辅的战术。因而它比常规战斗机更适合于攻击地面目标。F-117A的整体设计几乎全由直线构成，用了三角形飞翼式前三点起落架布局，机翼下表面与机身上表面是由许多块小平面组成一体的三角面锥（前锥、上锥、后锥），机翼前缘就是机身前缘的延伸，垂直尾翼采用的V字形双重尾，机翼和尾翼均采用没有曲线菱形翼剖面形状。F-117A的单座座舱铰接座舱盖向后上方打开。装有麦克唐纳·道格拉斯公司的ACESII零-零弹射座舱多层复合玻璃分成五块，一块为整块风挡。玻璃上均有金属膜以降低后舱对雷达波的反射，红外探测器和激光照射器的玻璃上也都采用内表面金属化处理或加用细导电丝栅网，以降低RCS值。

飞机机体上的凸出物是强散射源，因此F-117A全机干净利索，没有任何明显的突出物，不设外挂架，武器全部装在机身内部，也不挂副油箱。在座舱后部，位于机身背部有可收放空中加油受油口，在座舱顶部有夜间加油照明灯。此外F-117A的内部武器舱可选挂副油箱。除了机头的4个多功能大气数据探头外，各电子设备的天线都与飞机齐平或为伸缩式天线。F-117A机背表面装有伸缩式角反射器，在和平时期进出机场或特殊情况下伸出，增大雷达反射面积，以便指挥或航空管制人员用雷达可探测到这种隐身飞机。

F-117A除了飞机外形布局考虑外，还在飞机的边、棱、角等强反射部位和某些表面部位广泛使用了雷达吸波材料，有六种之多，分别用以吸收成减弱不同频率的雷达波（飞机表面的黑漆据说是含有铁氧体颗粒的所谓“铁球”吸波涂层。“铁球”是一种著名的隐身材料，具有磁性扩重量也轻，它不仅可以吸收雷达波，而且还可以吸收和散射红外波）。F-117A采用两台GE通用电气公司的F404-GE-F1D2非加力涡扇发动机，单台推力48千牛（4898公斤）。发动机装有由森德斯特兰德（Sundstrand）公司研制的空气涡轮启动器，F-117A后期逐渐换装推力更大的F412涡扇发动机，使得F-117A的速度也接近音速。F-117A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经过，在尾喷口处与发动机的排气混合，然后排出去。这样可大大降低发动机的排气温度，减少红外特征。F-117A后机身有呈“开封式/鸭嘴兽/口琴”嘴巴形状的窄缝发动机喷口，没有采用推力矢量控制技术。喷口1.65米长，0.10米高，下唇后延上偏。对疏导排焰和加速排气冷却都起到良好的作用，上面贴有航天飞机使用的防热瓦，喷口内有11片垂直的导流片。F-117A战斗机的机载设备也具有很强的通用性，主要航电设备包括IBM公司的AP-102任务计算机；得克萨斯仪表公司的下视红外传感器和激光指示器，以及双视场的前视红外传感器；霍尼韦尔公司的SPN-GEANS惯性导航系统（自1991年已被H-423/E环形激光陀螺仪取代）和雷达高度表，高精确性的惯性导航装置，扩展的数据传输系统和高度/方向参考系统，以及GPS和数字式活动地图。座舱内装有基于凯撒公司AN/AVQ-28的平显，大屏幕前视红外下视多功能显示器，其两侧有两个多功能阴极射线管。F-117A装有GEC公司的飞控计算机/导航接口和自动驾驶计算机（NIAC）系统，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。

F-117A的武器舱长4.7米、宽1.57米，提供了2300千克的荷载能力，理论上两个武器舱几乎能携带任何美国空军军械库内的武器。基本武器配置是2枚907/908千克重的BLU-109B低空激光制导炸弹或GBU-10/24/27激光制导炸弹，GBU-15模式滑翔炸弹（电光制导），也可装AGM-88A高速反辐射导弹、AGM-65“幼畜”空对地导弹，B61核炸弹，AIM-9空空导弹，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GPS和惯性导航系统导引的远距遥攻炸弹。F-117A一般在7600米高度接近目标。实施对地攻击时，为保证精度，至少下降到1000多米的高度（一般高度在600～900米），飞越山区时高度较低。武器投放一般是在水平飞行时进行，而不需采用常规飞机那种低空地形跟踪飞行转为跃升脱离的投弹方式。据报道，F-117A在演习中对红外目标的攻击精度为1米左右。F-117A除了对地攻击，也有反舰和空对空能力，空对空攻击的主要目标是空中预警和控制（AEWAC）飞机和远程干扰机。在空对空作战时需要AWACS飞机或其他系统的支援，以便探测和跟踪目标。在理想条件下IRADS的空对空探测距离在50千米以上。F-117隐身战斗机在多次军事行动中发挥了重要作用，包括入侵巴拿马、海湾战争和科索沃战争等‌。海湾战争中， F-117飞机战斗出动1271架次，在全部打击的战略目标中占比高达40%。F-117隐身战斗机在当时的售价为4500万美元。共生产64架，其中生产型飞机59架，研发和试验飞机5架，F-117在2008年4月全部退役‌。

F-117A在设计时以突出隐身性能重点从而造成一些致命缺点，例如速度慢，机动能力差，这主要是因为机身结构、布局为照顾隐身需要，气动性能不佳，发动机则推力减小，并且无加力。之后的作战任务被F22战斗机替代，但作为世界上第一种隐身战斗轰炸机，在世界航空史上具有重要的里程碑意义。

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