文|老白
477 開創隱身戰機序幕的F-117A夜鷹攻擊機
在二戰結束之後，世界上的主要兩大陣營都開始了隱形技術的研發，尤其是蘇聯在擊落了美國的U2隱形偵察機之後，對於隱形技術用在戰鬥機領域做了比較大的研究並且提出了不少的想法，當時的蘇聯圖波列夫飛機設計局的一些專家專門撰寫了一篇關於製造隱形飛機的學術文章，這篇文章沒有得到蘇聯的重視，卻被美國的相關人士深入研究，並認為未來這些技術將會是新一代戰機的革命。於是在這個背景之下，美國的高級研究計劃局正式批准了關於設計建造隱形戰機的方案，這個方案的成果就是今天武器老白將要和大家分享的美國F-117夜鷹隱身攻擊機。
▲講堂477期視頻
解美國第一款隱身戰機
當時這個項目交給了美國洛克希德公司，畢竟這家公司研究出了SR-71偵察機，具有很好的經驗，當時洛克希德公司的臭鼬工程部門採用大量現役飛機的零部件，例如發動機採用了T-2教練機的J85-GE-4A 無加力型渦噴發動機，YF-16A的彈射座椅和電傳操縱系統，B-52的慣性導航系統等等。
通過這些方法，臭鼬工程在極短的時間之內就拿出了樣機，這個樣機被命名為海弗蘭，也被稱為擁藍。
這款試驗機於1977年12月1日進行首次試飛，並且表現出非常優異的低雷達可探測性，這款實驗樣機就是未來美國第一款隱身戰機的技術基礎。
在1978年，美國開始秘密進行可以進入軍方服役的新一代隱身戰機的研製生產，這個計劃採用了美國軍方自研製原子彈以來最為嚴格的保密措施，樣機被命名為YF-117A，YF-117A基本上就是F-117夜鷹隱身攻擊機的樣機了。
首架樣機於1981年6月18日在格魯姆湖秘密測試中心首飛成功，機身噴塗成三色迷彩，編號為780號。在進行一系列測試和試飛之後，於1982年2月27日進行第一架生產型的F-117A的測試和試飛，在這一年，美國軍方陸續接收臭鼬工廠交付的F-117A戰機，開始正式的服役生涯。
在第二年的1983年，F-117A基本上已經形成了作戰能力，當年美軍為了保持住籠罩在F-117A周圍的神秘面紗，基本上在服役的前5年，一直都是只在夜間使用，也因此F-117A得名代號：夜鷹。
作為世界上第一款隱形戰機，F-117A攻擊機能憑藉強大的隱形性能突破敵人火力網、壓制敵方防空系統、摧毀對手嚴密防守的指揮所、戰略要地、工業基地等高價值目標，並且憑藉隱形性能還可以秘密執行偵察任務，在當時可以說是遙遙領先世界。
F-117A攻擊機機身長度為20.09米、翼展13.20米、高3.78米、空重13.38噸，機身外形線條基本上都是圍繞著隱身性能而設計的，在空氣動力學和隱身性能上找到統一，機身的外形像是一個底部的三角形和上部分的多個不規則的三角面錐組成。
機翼採用很高后掠角的後掠翼飛翼結構，主翼的展弦比極高，這樣設計主要是讓機翼向兩側折射雷達波，達到降低雷達偵測到的機率，不過這種大後掠翼的設計會犧牲掉很多的引擎效率。
機翼邊緣設計有開縫襟翼，通過機內配備的四重線傳飛控系統控制襟翼的動作，用以調整飛機的飛行姿態。
機翼與機身融合機翼的前沿基本上就是機身的前緣，機頭有4個多功能環境數據探頭，也就是飛機上常用的四個全方位空速管，用來給戰機的電傳操縱系統提供數據，機翼為菱形翼剖面形狀，這些設計均是為了將雷達波的散射達到最低，並且機身的各個邊和稜角等強反射部位都大量使用雷達吸波材料，這些材料不僅僅只是一種，能分別吸收不同頻率的雷達波。
早期機身表面塗成沙漠三色迷彩主要是為了測試使用，後來服役之後全部塗成黑色，是因為吸波塗層就是顯示的這個顏色，具體的材料目前沒有公開，但是有猜測是含鐵氧化物的顆粒，因為這種成分是著名的隱身材料，具有重量輕吸波效果好的特點。
尾翼為一對大型的V字形雙重尾，並向後傾斜，用以幫助戰機保持平衡和協助完成轉向等動作，在機身中線前部，是駕駛員的位置，F-117A戰機是單座亞音速噴氣式多功能隱身攻擊機，只需要一名飛行員即可操作。
駕駛艙採用鉸接式座艙蓋，可以向後上方打開然後進出戰機，座艙蓋被分成五塊，每一塊都是整塊的風擋，採用多層複合玻璃覆蓋，上面敷有金屬膜用以降低雷達反射率，駕駛艙內部相當寬敞，配有符合人體工程學的顯示器和控制裝置，不過也有一個缺點，那就是後方的視野很差，盲點很廣。
駕駛艙採用的是麥克唐納·道格拉斯公司的ACESII彈射座椅，這個座椅結構堅固、重量輕、易於維護，是美國空軍最成功的飛行員逃逸系統，在彈射期間還有一個陀螺控制系統用來穩定座椅，曾經解救過500多條生命。
動力系統設計上，前面說過這款戰機大後掠角設計會損失很多引擎的動力，並且多面體的機身設計會增加飛行阻力，使飛機的速度下降。為此設計師給這款戰機安裝了兩具發動機，用以保證飛機以高亞音速飛行時所需的推力。
發動機採用的是兩具GE通用電氣公司的GE F404-F1D2非加力渦扇發動機，通過埋入式的方法安裝，能使發動機噪音大為降低，達到聲波隱身能力。
這款引擎單臺推力48kN，能讓F-117A攻擊機實現1111千米/小時的最大平飛速度，這個速度基本上達到了0.9馬赫的速度了，在後續更換了原本給A-12隱身攻擊機使用推力更大的F412渦扇發動機之後，F-117A的最大速度基本上接近音速了。這倆具引擎能讓F-117A擁有13716米的實用升限、續航裡程為1720千米、在攜帶2.268噸武器的時候，作戰半徑為1056千米。
因為機身為了達到完美的隱身能力，機身外部沒有設計外掛點，所以如果攜帶武器的話，是無法攜帶副油箱的，當然也可以選擇不攜帶武器，選擇在彈倉內攜帶副油箱增大航程用來執行偵查任務。
同時在機身背部還設計有可收放式空中加油受油口，通過空中加油的方式進行增大航程，作為夜間戰機，同樣也可以在夜間進行空中加油，通過座艙頂部的夜間加油照明燈進行對準加油即可。
動力系統也做了比較大的隱身處理，首先是進氣口，進氣口採用的是矩形進氣道的設計，在進氣口處採用了1.9釐米X3.8釐米，間距1.5釐米的吸波複合材料格柵屏蔽起來，這樣的話可以大大的散射雷達波同時還能在大迎角和側滑飛行的情況下，給發動機提供均勻的氣流。
進氣口內安裝有加熱防冰裝置和輔助進氣口，高0.6米，寬1.5米，容納下一個人都沒有問題，除了能夠為發動機提供大量的空氣之外，部分冷空氣還能夠通過輔助進氣口繞過發動機與熱排氣混合，達到冷卻排氣降低紅外特徵的作用。
通過這個方法，F117A的排氣溫度能降低到66攝氏度，而說到排氣就不得不說下排氣口，F117A夜鷹隱身攻擊機的排氣口為鴨嘴獸形窄縫噴口。
這個噴口長1.65米、寬0.10米，裡面貼有太空梭所採用的防熱瓦，內部設計了 11片垂直導流片，導流片第一個作用是可以加速排氣冷卻，第二個是能疏導排焰，下緣向後上方翹起，這是為了降低機尾的雷達反射，同時也可以對朝下方的紅外輻射起到遮擋作用，能起到很好的雷達和紅外隱身的雙重效果。
噴氣口這麼設計，主要是為了避免跟排氣羽流那樣產生過多的紅外線特徵，還能最大限度地減少排氣橫截面積達到降低紅外特徵的作用，而這樣設計，也帶來了代價，那就是就沒有推力矢量控制技術的餘地了，因此F117A的動力系統不具備矢量推進技術。
通過這一系列的多面體機身構造、雷達吸收材料、鴨嘴獸排氣裝置相結合，造就了雷達反射截面積只有0.001平方米的F117A夜鷹隱身攻擊機的超強隱身能力。
武器方面，除了長4.7米、寬1.57米的武器艙之外，沒有別的可攜帶點了，這兩個武器艙能提供2.3噸的載荷，能攜帶AGM-65「小牛」空對地飛彈、GBU-10炸彈、GBU-27雷射制導炸彈、B61自由落體核炸彈等等，基本上美軍空軍軍械庫內的武器都可以攜帶。
配合上隱身性能和較高的飛行高度，在執行任務的時候基本上可以不藉助伴飛僚機的幫助，只需要配合上機身的電子系統就可以實現精準的打擊，據悉F-117A在演習中對紅外目標的攻擊精度為1米左右，雖然這款戰機能夠攜帶空對空飛彈，但是其機動能力目測並不是很出色，因此F-117A或許並不是很善於空中纏鬥。
航空電子配備上，機上的很多設備都是從當時現有的戰機上拿過來的，唯一的不同是F-117A上沒有安裝火控雷達和其他的各種雷達設備，主要是為了降低被發現的可能性，其導航系統主要由全球衛星定位系統和高精確性的慣性導航裝置組成，自動任務規劃系統可以協調所有的攻擊任務，計劃出攻擊路線，並且自動執行，包含武器的釋放。
火控系統通過風擋玻璃下面的雙視場前視紅外傳感器和雷射瞄準器進行探測和火控瞄準。這個傳感器的窗口玻璃上也都採用內表面金屬化處理或覆蓋有細小格柵，從而使得窗口與機體表面形成一個相對於電磁波而言平整的整體，用來降低紅外線和雷達反射截面積。
F-117A戰機單機造價在當年為4260萬美元，於1983年10月服役，首次參加戰爭是在1989年巴拿馬戰爭執行的投彈任務，後續參加了波斯灣戰爭戰爭、科索沃戰爭和阿富汗戰爭，在1991年的「沙漠風暴」行動期間，F-117A戰機出擊近1300次，在防空炮火中襲擊了伊拉克1600個有價值的目標，竟無一架受損，取得了非常出色的戰績，不過其主要任務均是執行轟炸投彈任務，基本上充當輕型轟炸機的角色，
唯一一次戰鬥損失是在1999年3月27日的科索沃戰爭期間，當時地面部隊採用老式蘇制S-125飛彈擊落了一架F-117A戰機，具體的情況這裡就不多說了。
在後來隨著更加先進的F-22戰鬥機和F-35戰鬥機的服役，F-117A這款採用上個世紀70年代末技術的戰機也顯得越來越落後，因此於2008年4月22日陸續退役，不過最近這些年，美國經常出現F-117A復飛的視頻，或許它只是躲到幕後也說不定呢？
而對於它的定位，作為一款隱身戰機，美國將其定位為攻擊機，為何使用F開頭的命名規則呢？這是因為它在1962年美國三軍服務飛機指定系統之前就獲得了官方命名。
並且當時的研發團隊認為，早期的隱形飛機的設計重點是最小雷達橫截面，而不是空氣動力學性能，因此設計出來的樣貌非常奇特，所以一些資深的飛行員並不是很樂意去駕駛，如果選擇攻擊機的A或者是轟炸機的B去命名的話，並沒有戰鬥機的F來的有吸引力，所以就用F來命名，達到容易吸引頂尖一流的美國空軍飛行員駕駛的目的。
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