F-117A攻擊機(英文:F-117A Attack aircraft,代號:Nighthawk,譯文:夜鷹,慣稱:F-117),是美國一型單座雙發(fā)飛翼亞音速噴氣式多功能隱身攻擊機,是世界上第一型完全以隱形技術(shù)設(shè)計的飛機。F-117A攻擊機的設(shè)計目的是憑其隱形性能突破敵火力網(wǎng),壓制敵防空系統(tǒng),摧毀嚴(yán)密防守的指揮所、戰(zhàn)略要地、工業(yè)目標(biāo),可執(zhí)行偵察任務(wù)。
F-117A攻擊機由美國洛克希德公司(Lockheed)于20世紀(jì)70年代中期開始研制,1981年首飛定型,1983年服役,1988年首次公布,服役后參加過入侵巴拿馬、海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭等軍事行動,2008年4月全部退役。
2022年1月,一架已經(jīng)退役的美軍F-117隱身戰(zhàn)斗機被拍到涂有一種奇特的新型涂裝。
二戰(zhàn)期間,隱形技術(shù)便已經(jīng)初露端倪。當(dāng)時納粹德國試制成功了一種能夠吸收電磁波的特殊涂料,并把這種涂料涂在艦船或飛機上,可以使敵方的雷達(dá)接收不到反射信號,從而難以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的行蹤。然而,隨著戰(zhàn)爭結(jié)束,德國人的隱形研制計劃也隨之流產(chǎn)。
20世紀(jì)50年代,美國成功研制出了具有一定隱形功能的U-2高空偵察機,率先在隱形領(lǐng)域起跑。但1960年5月,U-2在一次對蘇聯(lián)的偵察中,卻意外地被蘇軍導(dǎo)彈擊落,飛機內(nèi)許多重要數(shù)據(jù)如最大飛行高度、初步隱形技術(shù)等都被蘇聯(lián)人所掌握。1963年至1966年,美國又研制出了比U-2性能更為先進(jìn)的“黑鳥”SR-71偵察機,服役之后從未被擊落過。
1973年,美國新的隱形戰(zhàn)機計劃立項,最終洛克希德先進(jìn)發(fā)展計劃(著名的“臭鼬工廠”,地處加利福尼亞伯班克)獲得了合同,項目的負(fù)責(zé)人是本·里奇。
1974年9月,英國航空博覽會上,蘇聯(lián)獲取了一些SR-71偵察機的數(shù)據(jù),立即引起蘇聯(lián)飛機設(shè)計師和制造師的關(guān)注,加之很長時間以來一直在研究U-2的隱形技術(shù),蘇聯(lián)專家對未來隱形戰(zhàn)斗機的發(fā)展有了自己的想法。同年年底,蘇聯(lián)圖波列夫飛機設(shè)計局的專家專門撰寫了一篇關(guān)于制造隱形飛機的學(xué)術(shù)文章,并發(fā)表于1975年3月的蘇聯(lián)權(quán)威航空雜志上。雖然早些時候的蘇聯(lián)與美國早已在隱形領(lǐng)域展開了極為激烈的競賽,但這時的蘇聯(lián)認(rèn)為只要手中擁有足夠數(shù)量的核武器、重型武器便可對付任何潛在的對手,因此這篇文章沒有引起足夠重視。出人意料的是,它被美國的一些相關(guān)人士發(fā)現(xiàn)并展開了深入研究。
1975年4月,美國的一名雷達(dá)專家搜羅到了蘇聯(lián)有關(guān)研制隱形飛機的文章,文章中所提到的新技術(shù)、新思想及其未來可能在軍事航空領(lǐng)域引發(fā)的革命讓他很快感覺到了它的價值和巨大潛力。他將這篇文章送到了美國著名飛機設(shè)計和制造師貝·里奇的手中。里奇看到這篇文章后如獲至寶,認(rèn)為美國的機會來了。不久,位于弗吉尼亞州阿靈頓的高級研究計劃局批準(zhǔn)了關(guān)于設(shè)計建造隱形戰(zhàn)機的方案,里奇親自擔(dān)任這一方案的副總裁和總設(shè)計師。
1977年,洛克希德獲得關(guān)于低可偵測性飛機的合同,包括建造兩架可實際飛行的小型XST(試驗隱身技術(shù),Experimenta1stealth Technology)原型機,編號為1001和1002,被命名為“藍(lán)色/擁藍(lán)/海弗蘭(Have Blue)”,其中一架用來評估飛行性能,另一架則是測試對于雷達(dá)信號的反應(yīng)。
為了節(jié)約經(jīng)費并爭取研制進(jìn)度,設(shè)計人員決定大量采用現(xiàn)役飛機上的零部件。于是“海弗蘭”使用了海軍T-2教練機使用的J85-GE-4A無加力型渦噴發(fā)動機,YF-16A的彈射座椅和電傳操縱系統(tǒng),F(xiàn)-111的飛控致動器,B-52使用的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),YF-17的平視顯示器,F(xiàn)-5的起落架等。不過,由于YF-16是俯仰不穩(wěn)定,而“海弗蘭”系三軸先天不穩(wěn)定的飛機,盡管包括側(cè)置操縱桿、飛控計算機與致動器等在內(nèi)的整套飛控系統(tǒng)均來自YF-16,但臭鼬工程隊還是以YF-16的飛控程序為基礎(chǔ),重新編寫了全新的飛控軟件。
1977年12月1日,第一架原型機進(jìn)行了首飛,新飛機采用奇特的多面體外形,完全沒有圓弧的表面,整個機體全部用平面構(gòu)成。這種外形設(shè)計的依據(jù),主要來源于一個計算飛機雷達(dá)反射截面積(RCS)的數(shù)學(xué)模型,因為計算雷達(dá)反射截面積,平面外形比曲面外形要容易些?!昂8ヌm”跟F-117A極為類似,外觀上較為明顯的不同是較F-117A小、而且機體表面并沒有涂上可以吸收雷達(dá)波的特殊涂料?!昂8ヌm”不能攜帶任何籌載武器,它只是一架實驗用飛機。飛行測試十分成功,由于線傳飛控系統(tǒng)它飛得相當(dāng)好,空中預(yù)警機與地對空導(dǎo)彈陣地只能在極為靠近的距離偵測到它,既便被偵測到也無法進(jìn)行鎖定攻擊。最終的測試得知“海弗蘭”在機首正對雷達(dá)波發(fā)射源時有最小的雷達(dá)反射面積,即將機首正對雷達(dá)波發(fā)射來源是最安全的方法。“海弗蘭”試飛結(jié)果極大的鼓舞了卡特政府的國防研究與工程局副秘書長威廉·派瑞,他敦促空軍盡快將這項技術(shù)應(yīng)用到作戰(zhàn)飛機中。
1978年11月,洛克希德被授予一份先期合同,開始“海弗蘭”全尺寸研制(FSD)工作,這是一個屬于國防部“特種審查”的黑項目,代號“大趨勢”(Senior Trend)。兩架“海弗蘭”分別在1978年和1980年先后都因重落地還有發(fā)動機及液壓系統(tǒng)線路失火等2次意外而墜毀,在總共88次試飛中,充分證明了這種稀奇古怪的飛機不僅能穩(wěn)定飛行,而且證明了可以躲避敵方雷達(dá)的偵測,在2號機墜毀后,“海弗蘭”計劃即告終。
1978年,“海弗蘭”的放大型“大趨勢”YF-117A開始進(jìn)入秘密研制時期,由于該計劃的絕密性,美國軍方采取了自研制原子彈以來最為嚴(yán)格的保密措施。所有參與人員都是經(jīng)過多方考察后挑選出來的精英,并簽下了為期3年的合同。從星期一的上午至星期五的下午,所有參與人員必須晝夜留在基地,并且不得向家人走漏半點風(fēng)聲,連里奇本人也不得不臨時更改了自己的姓名,自稱“本·杜弗”。1978年年中,美國空軍就擬定關(guān)于前5架YF-117A的相關(guān)合同細(xì)節(jié)。
1981年5月,完成首架YF-117A的組裝。隨即,該機被卸下主翼,由一架C-5A空運到內(nèi)利斯空軍基地的格魯姆湖秘密測試中心。同時美國空軍對“大趨勢”計劃終于進(jìn)入實質(zhì)試飛階段感到滿意,因此在1981年5月決定把訂單從原來的20架提高到最多89架,實際數(shù)目將視低可探測性與航電測試結(jié)果而定。
1981年6月18日(一說6月15日),噴涂三色迷彩的YF-117A“蝎子”1號機在格魯姆湖秘密測試中心重新組裝并完成各種地面測試后,在首席試飛員哈爾·法拉利駕駛下首飛成功。由于“蝎子”1號機試飛時發(fā)現(xiàn)尾翼不能提供足夠的穩(wěn)定性與控制權(quán)限,因此設(shè)計人員決定將垂尾面積放大15%。
1981年10月21日,安裝了新垂尾的1號機開始試飛,YF-117A的首次雷達(dá)散射截面測試由2號機于1982年1月23日在格魯姆湖測試中心進(jìn)行。同年3月22日還完成了首次夜間飛行。
1982年2月27日,第一架生產(chǎn)型的F-117A被運抵格魯姆湖測試中心,生產(chǎn)型飛機與預(yù)生產(chǎn)型飛機的構(gòu)型大致相同,除了內(nèi)部安裝有完整的航空電子設(shè)備與座艙儀表外,外觀上只有座艙頂部增設(shè)一個裝有空中加油照明燈的突起結(jié)構(gòu)、機頭的大氣數(shù)據(jù)傳感器造型以及光電傳感器窗口造型改變等少數(shù)差異。F-117A的首次試飛安排在預(yù)生產(chǎn)型5號機首飛過后10天,即1982年4月20日。結(jié)果飛機在起飛時墜毀了,由于1號生產(chǎn)型飛機是在交付給美國空軍之前就墜毀了,因此未被列入正式生產(chǎn)記錄上。在第一架F-117A失事過后還不到一周,美國空軍就在4月26日決定將批量生產(chǎn)的規(guī)模降到57架,稍后又增加到59架。
1982年10月15日,F(xiàn)-117A在第4450戰(zhàn)術(shù)大隊的奧爾頓·惠特利少校駕駛下首飛成功。在此之前,在“大趨勢”計劃批準(zhǔn)后第43個月,即1982年6月,洛克希德公司就已經(jīng)交付了第一架作戰(zhàn)型飛機。此后,臭鼬工程隊開始以年產(chǎn)8架的速度交付飛機。到1989-1990年間,生產(chǎn)速度逐步減少。到1990年8月停產(chǎn)時,洛克希德公司實際制造了各型“大趨勢”飛機65架,共向美國空軍交付5架YF-117A和59架F-117A。整個項目共耗資65.6億美元,其中20億美元用于研發(fā),42.7億美元用于采購,2.965億美元用于基礎(chǔ)設(shè)施,飛機的平均出廠單價為4260萬美元。其中36架在戰(zhàn)備狀態(tài),其余則作為訓(xùn)練用機,F(xiàn)-117A是專門用于夜間攻擊的飛機,因此飛行員給它的綽號是“夜鷹”。
1983年10月,第一架F-117A進(jìn)入托諾帕試飛基地的第4450戰(zhàn)術(shù)大隊服役(現(xiàn)為第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機聯(lián)隊),最后一批于1990年夏天交貨,有4架分別于1982年、1986年和1987年及1997年墜毀,在海灣戰(zhàn)爭時首次大規(guī)模部署使用。
1988年11月10日,美國空軍首次公布了F-117A的照片,在此之前一直處于嚴(yán)格保密之中。
1989年/1990年4月,美國空軍在內(nèi)華達(dá)州內(nèi)利斯空軍基地公開展出了一架F-117A,并吸引了數(shù)萬觀眾。
2003年12月,編號85-0835的F-117A以雙灰色涂裝對外公開,取代原先的黑色機身涂裝。這種新的涂裝飾為了支援F-22日間戰(zhàn)場作戰(zhàn)需求與測試,同時評估為了全天候操作隱形戰(zhàn)機所需要的戰(zhàn)術(shù)和生存需求。這架飛機隨即獲得灰龍(Grey Dragon)的新昵稱,并且移交給駐扎于新墨西哥州Holloman空軍基地第53測試與評估大隊。
F-117A雖然在科索沃戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭表現(xiàn)出的成功以及高的完成任務(wù)能力,但是他的設(shè)計使用的是70年代末的技術(shù)。雖然其隱身技術(shù)比除了B-2、F22、F35外的飛行器先進(jìn),但是維護工作很重。另外,小平面隱身技術(shù)已經(jīng)被更先進(jìn)的技術(shù)超過。
2005年12月28日的項目預(yù)算決定720(PBD 720),提議于2008年10月前將F-117A全部退役,以購買更多的F22A。PBD720要求10架在2007年退役,余下的42架在2008年退役,同時聲明將由B2、F22和JASSM等具有低探測,攜帶精確穿透力武器的更強的空中力量取代。于2006年末,美國空軍已經(jīng)關(guān)閉F-117A的飛行員訓(xùn)練學(xué)校,并且宣布F-117A的退役。
2007年3月12日,最先退役的6架F-117A在美國霍洛曼(Holloman)空軍基地舉行的紀(jì)念儀式上進(jìn)行最后的飛行。F-117A戰(zhàn)機將被送往軍事試飛場(亦稱做52區(qū)),在那里它們的機翼將被拆卸,機身則存放在它們從前所在的機棚內(nèi)。第一架F-117A被置于基座上在內(nèi)華達(dá)州的Nellis空軍基地展出,從基地外面的Nellis大樓上就能看到這架飛機。第二架當(dāng)前在俄亥俄州的Wright-Patterson空軍基地的空軍博物館中靜態(tài)展出。
2008年美國東部時間4月22日,美軍現(xiàn)役的最后四架F-117A隱形戰(zhàn)機飛抵位于內(nèi)華達(dá)州的“沙漠飛機養(yǎng)老院”,并且被封存在一座特殊的水泥機庫內(nèi)。從此這種世界上第一種隱身戰(zhàn)機退出了美軍現(xiàn)役飛機行列,它留下的空間將由F-22來彌補。
2008年8月,F(xiàn)-117A進(jìn)行了它的最后一次飛行,其中一架將會移交給博物館,作為空軍戰(zhàn)機隱形科技革新的標(biāo)志,其他大部分退役后將被送往亞利桑那州圖森市附近的戴維斯·芒森空軍基地的飛機“墳場”。
F-117A最大的設(shè)計特點就是隱身性,現(xiàn)代隱身技木包括雷達(dá)隱身、紅外隱身、可見光隱身、聲隱身等技術(shù),由于雷達(dá)是探測飛機最可靠的方法,因此雷達(dá)隱身技術(shù)是其中最關(guān)鍵和最重要的技術(shù)。廣義地說,雷達(dá)隱身技術(shù)包括電子干擾技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)機動飛行(如超低空突防)和減少雷達(dá)回波強度的雷達(dá)散射截面下降技術(shù)。雷達(dá)散射截面(RCS)是度量飛機雷達(dá)回波強弱的一個物理量,一般通過改變飛行器的外形和結(jié)構(gòu),采用能吸收雷達(dá)波的涂敷材料和結(jié)構(gòu)材料,采用阻抗加載技術(shù)(指在金屬物體上附加以集中參數(shù)或分布參數(shù)的阻抗,以減少其RCS值的技術(shù))等方式來降低。
F-117A為了達(dá)到隱形的目的,設(shè)計要求不能僅從常規(guī)氣動力(如升力和阻力)角度來考慮,還必須把外形與隱形聯(lián)系起來,盡可能做到二者統(tǒng)一。F-117A的RCS值只有0.001、0.01平方米,比一個飛行員頭盔的RCS值還要小。其在外型上采用了獨特的多面體外形,鋸齒狀的機體結(jié)構(gòu),并采用了一對高展弦比的機翼,由于需要向兩側(cè)折射雷達(dá)波,還采用了很高的后掠角的雙翼;為了降低電磁波的發(fā)散和雷達(dá)截面積,沒有配備火控雷達(dá);機身表面和轉(zhuǎn)折處還被設(shè)計成使反射波集中于水平面內(nèi)的幾個窄波束,而不是象常規(guī)飛機那樣全向散射,這樣就能使兩波束之間的“微弱信號”與背景躁聲難以區(qū)別;這種波束很窄,以致于雷達(dá)不能夠得到足夠連續(xù)的回波信號,而難以確定是飛機目標(biāo),還是瞬變噪聲。此外,F(xiàn)-117A還犧牲了30%的引擎效率,采用了V形尾翼(全動式)、埋入式武器艙、可伸縮的天線、大量使用各種吸波(或透波)材料和表面涂料等。在理論上,F(xiàn)-117A允許在設(shè)防空間的任何高度飛行,不必進(jìn)行地形跟隨低空飛行來躲避敵方雷達(dá)的探測。不像常規(guī)戰(zhàn)斗機那樣在實施對地攻擊時采取以躲避敵方地面火力為主,以主動攻擊為輔的戰(zhàn)術(shù)。因而它比常規(guī)戰(zhàn)斗機更適合于攻擊地面目標(biāo)。
F-117A攻擊機有著與F-15戰(zhàn)斗機相似的尺寸,外形與眾不同,整架飛機幾乎全由直線構(gòu)成,用了三角形飛翼式前三點起落架布局,機翼下表面與機身上表面是由許多塊小平面組成一體的三角面錐(前錐、上錐、后錐),機翼前緣就是機身前緣的延伸,垂直尾翼采用的V字形雙重尾,機翼和尾翼均采用沒有曲線菱形翼剖面形狀,這些都是和常規(guī)飛機相異的,采用這種多面外形和尖銳前緣,肯定會增加飛行阻力,使飛機速度下降。為此安裝雙發(fā)動機,以保證飛機的高亞音速飛行時所需的推力。
由于雷達(dá)的視界幾乎總是在平飛飛機的水平面上下30°的范圍之內(nèi)。因此F-117A上特意使多面體機體的平板與垂直面的夾角大于30°,這樣就將雷達(dá)波偏轉(zhuǎn)到上下30“范圍之外。機翼和尾翼的前、后緣都是雷達(dá)波的強反射體,它們確定了反射的主波瓣。為使此反射主波瓣數(shù)量少、寬度窄,將前、后緣設(shè)計得尖銳筆直,并使機體表面的其他邊緣與其平行,如發(fā)動機進(jìn)氣口邊緣與機翼前緣平行,排氣口邊緣與機翼后緣平行等,每個艙門蓋和口蓋,包括座艙蓋接縫、起落架艙門、發(fā)動機維修艙門、炸彈艙的邊緣和機頭處的激光照射器邊緣,以及機身后部的平面形狀均做成鋸齒形均,鋸齒的邊也與機翼前、后緣平行,實際形成四組平行線,把雷達(dá)反射波集中于四個窄波束內(nèi),這種很窄的波束,使雷達(dá)得不到足夠的連續(xù)回波信號,難以發(fā)現(xiàn)目標(biāo),從而達(dá)到隱身的目的。
F-117A的單座座艙鉸接座艙蓋向后上方打開,裝有麥克唐納·道格拉斯公司的ACESII零-零彈射座艙多層復(fù)合玻璃分成五塊,一塊為整塊風(fēng)擋。所有玻璃均敷有金屬膜以便盡可能降低后艙對雷達(dá)波的反射,紅外探測器和激光照射器的窗口玻璃上也都采用內(nèi)表面金屬化處理或加用細(xì)導(dǎo)電絲柵網(wǎng),以降低RCS值。
因為飛機機體上的凸出物是強散射源,因此F-117A全機干凈利索,沒有任何明顯的突出物,不設(shè)外掛架,武器全部裝在機身內(nèi)部,也不掛副油箱,除了機頭的4個多功能大氣數(shù)據(jù)探頭外,各電子設(shè)備的天線都與飛機齊平或為伸縮式天線。F-117A機背表面裝有伸縮式角反射器,在和平時期進(jìn)出機場或特殊情況下伸出,增大雷達(dá)反射面積,以便指揮或航空管制人員用雷達(dá)可探測到這種隱身飛機。機身下面主起落架艙前的機身骨架上有可收放遠(yuǎn)程通信無線電天線;機身兩側(cè)空軍標(biāo)記后面有一個可拆卸的小六面體,這可能是演習(xí)中用的飛機跟蹤雷達(dá)反射器;飛機表面有幾個齊平安裝的天線,它們可用于威脅告警、通信和衛(wèi)星導(dǎo)航等;機背右側(cè)裝有伸縮式通信天線;紅外傳感器和激光指示器位于前機身下前起落架艙右側(cè)。
F-117A除了飛機外形布局考慮外,還在飛機的邊、棱、角等強反射部位和某些表面部位廣泛使用了雷達(dá)吸波材料,有六種之多,分別用以吸收成減弱不同頻率的雷達(dá)波(飛機表面的黑漆據(jù)說是含有鐵氧體顆粒的所謂“鐵球”吸波涂層?!拌F球”是一種著名的隱身材料,具有磁性擴重量也輕,它不僅可以吸收雷達(dá)波,而且還可以吸收和散射紅外波)。
F-117A攻擊機的動力系統(tǒng)同樣專門為隱身做了細(xì)致周全的考慮,采用兩臺GE通用電氣公司的F404-GE-F1D2非加力渦扇發(fā)動機,單臺推力48千牛(4898公斤)。發(fā)動機裝有由森德斯特蘭德(Sundstrand)公司研制的空氣渦輪啟動器,在座艙后部,位于機身背部有可收放空中加油受油口,在座艙頂部有夜間加油照明燈。此外F-117A的內(nèi)部武器艙可選掛副油箱。F-117A后期逐漸換裝推力更大的F412渦扇發(fā)動機,其原本是給A-12隱身攻擊機使用的,但A-12計劃已取消。由于推力加大,F(xiàn)-117A的速度也增大至接近音速。
F-117A為減小發(fā)動機壓氣機葉片、進(jìn)氣道和進(jìn)氣口的雷達(dá)反射,設(shè)計人員除對發(fā)動機進(jìn)行了專門處理外,還采用了矩形進(jìn)氣道,重點對進(jìn)氣口進(jìn)行了特殊設(shè)計,進(jìn)氣口用1.9厘米X3.8厘米,間距1.5厘米的吸波復(fù)合材料格柵屏蔽起來,用以散射入射雷達(dá)波能量,以消除雷達(dá)信號接觸到具有高反射性發(fā)動機的風(fēng)扇葉片上,其電阻率由內(nèi)向外漸變,以便與自由空間電磁分部規(guī)律匹配。由于氣流通過格柵式逃氣口會產(chǎn)生壓降,因此發(fā)動機效率會有所損失,但在大迎角和側(cè)滑飛行的情況下,格柵式進(jìn)氣口可為發(fā)動機提供均勻的氣流。還配有2.5×1.5厘米的金屬加熱網(wǎng),可以防冰,更重要的是可減小進(jìn)入進(jìn)氣道內(nèi)的雷達(dá)波。輔助進(jìn)氣口位于同一水平面內(nèi)靠后一點的地方,只在起飛和復(fù)飛時打開使用,部分冷氣繞過發(fā)動機與排氣混合進(jìn)行冷卻。
F-117A的進(jìn)氣口高約0.6米,寬1.5米左右。這么大尺寸的進(jìn)氣口,一可以給發(fā)動機提供進(jìn)氣,二可以提供冷卻空氣。冷卻空氣從進(jìn)氣口旁路通過,在尾噴口處與發(fā)動機的排氣混合,然后排出去。這樣做,可大大降低發(fā)動機的排氣溫度,減少紅外特征。
F-117A后機身有呈“開封式/鴨嘴獸/口琴”嘴巴形狀的窄縫發(fā)動機噴口,沒有采用推力矢量控制技術(shù),其1.65米長,0.10米高,下唇后延上偏,對疏導(dǎo)排焰和加速排氣冷卻都起到良好的作用,上面貼有航天飛機使用的防熱瓦,噴口內(nèi)有11片垂直的導(dǎo)流片。下邊緣有向后上方翹起的斜板,減弱了機尾后的雷達(dá)反射,對紅外輻射也有遮擋作用。通過與冷空氣的充分混合,排氣溫度僅有66℃。這種結(jié)構(gòu)不僅降低了飛機的RCS值,而且還降低了飛機的紅外信號量,起到了雷達(dá)和紅外隱身的雙重目的。埋入式渦扇發(fā)動機和特殊的進(jìn)/排氣裝置,使發(fā)動機噪音大為降低,具有一定的聲隱身能力。
F-117A攻擊機裝有GEC公司的四余度電傳操縱系統(tǒng),由機頭的四個全方位空速管獲得數(shù)據(jù),與F-16的電傳操縱系統(tǒng)相類似,這四個空速管是機身上極少數(shù)破壞隱身的外露設(shè)備之一,采用了愛理德·西格諾公司的環(huán)境控制系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和應(yīng)急動力系統(tǒng)。
F-117A攻擊機的所有武器都掛在兩個武器艙中,武器艙長4.7米、寬1.57米,提供了2300千克的荷載能力,理論上幾乎能攜帶任何美國空軍軍械庫內(nèi)的武器,少數(shù)的炸彈因為體積太大,或是和F-117A的系統(tǒng)不相容而無法攜帶?;九渲檬?枚907/908千克重的BLU-109B低空激光制導(dǎo)炸彈或GBU-10/24/27激光制導(dǎo)炸彈,GBU-15模式滑翔炸彈(電光制導(dǎo)),可裝AGM-88A高速反輻射導(dǎo)彈、AGM-65“幼畜”空對地導(dǎo)彈,B61核炸彈,AIM-9空空導(dǎo)彈,2枚風(fēng)偏修正彈藥散布器(Wind-Corrected Munition Dispensers,WCMD)、2枚聯(lián)合直接攻擊彈藥或是借由GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)引的遠(yuǎn)距遙攻炸彈。
F-117A攻擊機的機載設(shè)備也具有很強的通用性,很多都是其它飛機現(xiàn)成或稍加改進(jìn)就可以。其中包括F-16的四余度電傳操縱系統(tǒng),C-130的環(huán)境控制系統(tǒng),F(xiàn)-15的剎車裝置,F(xiàn)-15、F-16和A-10的ACES2彈射座椅,以及與其它飛機通用的通信、導(dǎo)航設(shè)備和保障系統(tǒng)箋。就連動力裝置也與海軍的F-18具有較高的通用性;這樣做,既可降低成本、減少風(fēng)險、加快研制進(jìn)度,同時也易于維護使用。據(jù)美國空軍官員說,F(xiàn)-117A的維修勤務(wù)與F-15及F-16類似。其維修費用也與其它戰(zhàn)術(shù)飛機差不多,只比麥道公司的F-15戰(zhàn)斗機略高。在飛行訓(xùn)練方面,F(xiàn)-117A從1983年10月開始裝備部隊以來,已有175名飛行員飛過這種飛機。據(jù)說,凡是飛過F-117A飛機的飛行員都認(rèn)為該機的起飛、著陸和其它飛行性能都不錯。當(dāng)然,從另一個角度來看,也可以說F-117A并不是什么都是全新的東西。
F-117A攻擊機為了降低研發(fā)成本,其電子設(shè)備,自動控制系統(tǒng)以及其它一些部分來源于F-16,F(xiàn)/A-18及F-15E等戰(zhàn)斗機或是攻擊機,為了保密,這些零部件以備件名義在預(yù)算上出現(xiàn)。其主要設(shè)備包括IBM公司的AP-102任務(wù)計算機;得克薩斯儀表公司的下視紅外傳感器和激光指示器,以及雙視場的前視紅外傳感器;霍尼韋爾公司的SPN-GEANS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(自1991年已被H-423/E環(huán)形激光陀螺儀取代)和雷達(dá)高度表,高精確性的慣性導(dǎo)航裝置,擴展的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和高度/方向參考系統(tǒng),以及GPS和數(shù)字式活動地圖;座艙內(nèi)裝有基于凱撒公司AN/AVQ-28的平顯,大屏幕前視紅外下視多功能顯示器,其兩側(cè)有兩個多功能陰極射線管。
F-117A沒有配備火控雷達(dá),主要靠位于風(fēng)擋玻璃下面的雙視場前視紅外傳感器進(jìn)行探測和火控瞄準(zhǔn)。該傳感器窗口保形布置,覆蓋有細(xì)小格柵,起到電磁屏蔽的作用,從而使得窗口與機體表面形成一個相對于電磁波而言平整的整體,降低了RCS。
F-117A裝有GEC公司的飛控計算機/導(dǎo)航接口和自動駕駛計算機(NIAC)系統(tǒng),該整合精密導(dǎo)引和攻擊系統(tǒng)的數(shù)位化飛航控制裝置,其自動任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)所有的攻擊任務(wù),計劃出攻擊路線,并且自動執(zhí)行,包含武器的釋放。目標(biāo)可借由紅外線熱影像儀確認(rèn),并利用雷射測量距離和標(biāo)定雷射導(dǎo)引炸彈的目標(biāo)。
F-117A攻擊機起飛前,駕駛員使用史密斯工業(yè)公司的數(shù)據(jù)傳輸模件把目標(biāo)坐標(biāo)裝入航空電子系統(tǒng)。當(dāng)接近目標(biāo)時,IRADS自動地對準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域,而駕駛員在IRADS系統(tǒng)的專用大型顯示器上選擇目標(biāo)和瞄準(zhǔn)點。一旦截獲目標(biāo),則系統(tǒng)就自動地跟蹤目標(biāo)。同時激光裝置照射目標(biāo)并對其進(jìn)行測距。當(dāng)飛機接近目標(biāo)后,系統(tǒng)把目標(biāo)從前視紅外裝置(FLIR)移交給下視紅外裝置(DLIR),在中空、直線水平飛行時可以精確地投放武器,必要時系統(tǒng)也能進(jìn)行上仰和拉起轟炸。炸彈由安裝在機頭座艙前下部的可控激光照射器提供指示,該機“具有自衛(wèi)能力”。
F-117A攻擊機也有反艦和空對空能力,空對空攻擊的主要目標(biāo)是空中預(yù)警和控制(AEWAC)飛機和遠(yuǎn)程干擾機。雖然沒有火控雷達(dá),但是IRADS有探測空中和海上目標(biāo)的搜索狀態(tài),不過在空對空作戰(zhàn)時需要AWACS飛機或其他系統(tǒng)的支援,以便探測和跟蹤目標(biāo)。在理想條件下IRADS的空對空探測距離在50千米以上。
F-117A較高的高度能使飛行員了解全面情況,提高目視探測能力;并可不借助陪伴飛機的幫助,用激光探測器自己照射目標(biāo)。常規(guī)戰(zhàn)斗機雖然也有這種照射能力,但無隱身特性,必須以低空進(jìn)入來躲避雷達(dá),地形地物變化極快時,該功能施展相當(dāng)困難。較高高度飛行還可提高投放精度,改善垂直投放武器的穿透能力。F-117A一般在7600米高度接近目標(biāo)。實施攻擊時,為保證精度,至少下降到1000多米的高度(一般高度在600~900米),飛越山區(qū)時高度較低。武器投放一般是在水平飛行時進(jìn)行,而不需采用常規(guī)飛機那種低空地形跟蹤飛行轉(zhuǎn)為躍升脫離的投彈方式。據(jù)報道,F(xiàn)-117A在演習(xí)中對紅外目標(biāo)的攻擊精度為1米左右。
乘員 1人
長度 20.09米
翼展 13.20米
高度 3.78米
機翼面積 73平方米(84.8平方米,展弦比2.05)
空重 13380千克,內(nèi)部武器載荷2268千克
最大起飛重量 23815千克
動力系統(tǒng) 2 ×F404-F1D2非加力渦扇發(fā)動機
作戰(zhàn)半徑(無空中加油,帶2268千克武器)1056千米,限制過載 6g
推力 2 ×48.0kN
最大飛行速度 最大平飛速度1111千米/小時,最大正常使用速度M0.9
實用升限 13716米
航程 1720千米
翼載荷 326千克/平方米
推重比 0.41
武器配備 AGM-65“小?!笨諏Φ貙?dǎo)彈、AGM-88“哈姆”反輻射導(dǎo)彈、GBU-10炸彈、GBU-27激光制導(dǎo)炸彈、BLU-109B激光制導(dǎo)炸彈、B61自由落體核炸彈。
1980年,美國空軍在內(nèi)利斯空軍基地組建了第4450戰(zhàn)術(shù)大隊,即F-117A大隊。并為新飛機征招飛行員和地勤人員。飛行員幾乎全是從戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機部隊招來的,條件是必須要在現(xiàn)有戰(zhàn)斗機上飛行過1000小時的飛行時間。在最初幾年的飛行訓(xùn)練中,F(xiàn)-117A的飛行員每月飛行訓(xùn)練不到10小時。
1986年7月11日,F(xiàn)-117A發(fā)生在貝克斯菲爾德機場附近機毀人亡的事故以及次年的一次事故,都可能是因飛行員疲勞引起的。在第一次事故中,羅斯·馬爾赫少校的飛機撞到山腰上。第二次事故是邁克爾·斯圖爾德少校駕機,于1987年10月14日夜間撞在沙漠地上。當(dāng)時沒有遇險信號,并且事故調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)機械方面的原因。2人都被認(rèn)為是極好的飛行員。
1988年11月之前,F(xiàn)-117A飛行訓(xùn)練主要是在夜間進(jìn)行,他們在太陽落山后30分鐘才能打開機庫門。門在打開前,所有的燈都關(guān)掉,地面工作僅靠閃光燈照明。為此飛行員們需把生物鐘后撥5~8小時。如果在夏季,則晚上9點以后才能啟動飛機,在第2天清晨3點半結(jié)束訓(xùn)練,早晨5點左右才能休息。處于戰(zhàn)備狀態(tài)的飛行員約65%的飛行要在夜間出動,每月還要進(jìn)行2-3次空中加油訓(xùn)練。顯然長期夜間訓(xùn)練,疲勞成了主要問題。
1989年10月,美國4450戰(zhàn)術(shù)大隊解散改組為第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機聯(lián)隊,下轄第415、416、417三個中隊。其中第415、416 裝備生產(chǎn)型F-117A,第417中隊裝備預(yù)生產(chǎn)型F-117A和用于伴飛和訓(xùn)練的A-7D,后者最終被T-38A和AT-38B取代。
1989年12月19日,在五角大樓公布F-117A后的13個月,該機終于參戰(zhàn)。在入侵巴拿馬逮捕諾列加將軍的“正義事業(yè)”行動中初期,6架F-117A從托諾帕飛往巴拿馬,任務(wù)是向奧哈托的巴拿馬國防軍兵營附近投擲908千克炸彈,使美軍地面部隊以最小的阻力和傷亡解除其武裝。飛行員被要求炸彈距兵營建筑間的距離不得小于50米。12月19日夜兩架先頭的F-117A各自將一枚常規(guī)908千克炸彈投向奧哈托兵營,轟炸看起來達(dá)到了預(yù)期效果,美軍在遭遇微弱抵抗后占領(lǐng)了兵營。但三個月后美國空軍發(fā)現(xiàn)其中一枚炸彈大大偏離目標(biāo),當(dāng)初進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃時發(fā)生了溝通錯誤,飛行員獲得了錯誤的目標(biāo)坐標(biāo)。
1989年12月20日,為了支援美國陸軍別動隊在巴拿馬里奧阿托的空降作戰(zhàn),美國空軍首次出動F-117A隱身戰(zhàn)斗機參戰(zhàn)。美國空軍第37戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機聯(lián)隊的6架F-117A從內(nèi)華達(dá)州的托諾帕空軍基地起飛前往巴拿馬,飛行18小時,途中加油4~5次。其中2架F-117A轟炸了里奧阿托軍營,各投下1枚908千克重的激光制導(dǎo)炸彈。另外4架F-117A,有2架留作備用,另外3架當(dāng)?shù)弥麄兊哪繕?biāo)不值得轟炸時,中途返回基地。美軍方認(rèn)為,F(xiàn)-117A的這次行動是成功的,在軍事上,該機的轟炸在巴拿馬國防軍中造成了混亂,削弱了對方的戰(zhàn)斗力,為美軍突擊隊的空降減少了障礙。另外對飛機而言,經(jīng)歷了一次實戰(zhàn)考驗。美國空軍認(rèn)為,這次行動證明F-117A使用激光制導(dǎo)裝置可精確地轟炸目標(biāo)。同時也驗證了隱身戰(zhàn)斗機具備對付低強度沖突的能力,既能執(zhí)行常規(guī)任務(wù),又能執(zhí)行戰(zhàn)略任務(wù)。
海灣戰(zhàn)爭中,F(xiàn)-117A更在“沙漠風(fēng)暴”期間執(zhí)行危險性大的任務(wù)達(dá)1271次,而無一受損。在多種參戰(zhàn)飛機中,唯有F-117A承擔(dān)了攻擊巴格達(dá)市區(qū)目標(biāo)的任務(wù)。F-117A的出勤率也很高,按照小隊的任務(wù)計劃,飛行員值班長達(dá)24小時,休息8一12小時,再飛兩個夜間任務(wù)。每個飛行員每夜只飛一次任務(wù),但一架F-117A則往往每夜要出擊兩次。據(jù)統(tǒng)計,在整個戰(zhàn)爭期間,F(xiàn)-117A承擔(dān)了攻擊目標(biāo)總數(shù)的40%,投彈命中率為80~85%。當(dāng)然F-117A也不是沒有攻擊失誤的情況,主要原因可能是天氣、煙塵和有關(guān)目標(biāo)的信息不足所造成的。此外,F(xiàn)-117A并不是完全不會被雷達(dá)發(fā)現(xiàn),因此美軍在使用F-117A時,同時要派干擾飛機與之配合。
1990年8月2日,伊拉克入侵科威特,1990年8月19日37聯(lián)隊第415中隊開赴沙特,隨后第416中隊也趕來增援,1991年1月第417中隊的部分人員和飛機也部署到了沙特。
1991年1月17日聯(lián)軍向伊拉克軍隊發(fā)動空襲,拂曉37聯(lián)隊的F-117A打響了對伊空襲的第一槍。F-117A負(fù)責(zé)轟炸有重兵防守的伊拉克指揮和控制中心等戰(zhàn)略目標(biāo),以及關(guān)鍵通信中心,研究和發(fā)展核武器和化學(xué)武器的設(shè)施、伊拉克機場的加固飛機掩體等重要目標(biāo)。戰(zhàn)爭首夜一架F-117A將一枚908千克激光制導(dǎo)的GBU-27“鋪路III”炸彈投在了巴格達(dá)市中心電信電報大樓的屋頂上,在另一次對底格里斯河畔通訊建筑的轟炸中,一枚GBU-27從屋頂中央的通氣口鉆入穿透了四層地板才爆炸。在空襲的頭三周,F(xiàn)-117A以前所未有的精確度摧毀了許多加固目標(biāo)。第37聯(lián)隊執(zhí)行了1271架次任務(wù),任務(wù)出動率85.5%,43架 F-117A投下了超過2000噸的精確制導(dǎo)武器,包辦了40%的高價值目標(biāo)。沒有F-117A被擊中,擊落,或因機械故障損失,伊拉克機載和地面雷達(dá)無法探測或跟蹤F-117A。
1999年3月24日晚21時,以美國為首的北約組織,對南聯(lián)盟實施了代號為“聯(lián)盟力量”的大規(guī)??罩写驌粜袆印扑魑謶?zhàn)爭從此爆發(fā)。在此次為期78天的戰(zhàn)爭中,美國派遣的24架F-117A駐扎在意大利阿維亞諾空軍基地,主要擔(dān)當(dāng)對敵重要防空設(shè)施或高價值目標(biāo)進(jìn)行重點打擊的任務(wù)。與海灣戰(zhàn)爭不同,在此次戰(zhàn)爭中,美國空軍利用F-117A多次在南聯(lián)盟主要城市和供電系統(tǒng)上空投放了裝有BLU-114/B子彈藥的GBU-94碳纖維石墨炸彈。這種新型彈藥的作用主要不是摧毀發(fā)電設(shè)備,而是通過拋撒碳纖維造成線網(wǎng)短路,以造成南聯(lián)盟大范圍供電中斷,指揮控制中心停止運行。
1999年3月27日夜,一架編號為AF-82-806的“夜鷹”被南聯(lián)盟的防空導(dǎo)彈擊中。該機是如何被擊落的,有多種說法,一種是被捷克ERA公司研制的“維拉”無源探測雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后,與蘇制薩姆-3防空導(dǎo)彈相結(jié)合,將其擊落。一種是依靠快速機動變換陣地的南聯(lián)盟某薩姆-3導(dǎo)彈部隊,在利用原始的方法獲得F-117A的行動路線后將其擊落。還有一種是,在當(dāng)天夜晚的作戰(zhàn)行動中,作戰(zhàn)機群中除了F-117A以外還有美軍的F-16C戰(zhàn)斗機。當(dāng)時,南聯(lián)盟部隊向F-16C機群發(fā)射了一批薩姆-3導(dǎo)彈。由于干擾,導(dǎo)彈全部偏航,無一擊中目標(biāo),其發(fā)射陣地還遭到了轟炸。F-16C投彈完畢后離開,而發(fā)射出去的薩姆-3導(dǎo)彈在失去動力后相繼自毀,南軍防空部隊也開始進(jìn)行設(shè)備搶修??捎?枚薩姆-3導(dǎo)彈沒有自毀,繼續(xù)沿拋物線飛行到了對空射程以外,湊巧在下落過程中,F(xiàn)-117A正好飛到了該彈下落彈道上,這枚無動力下落的導(dǎo)彈在F-117A上方爆炸,落下的彈片擊中了這架飛機。正是如此,那名飛行員在沒有得到導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)告警,飛機上探測導(dǎo)彈尾焰的紅外告警裝置也沒有發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈接近的情況下,就被擊落。南軍當(dāng)時也不知道此事,幾個小時后有民報告才知道有F-117A墜毀。
2003年3月19日開始的“伊拉克自由”行動中,參加戰(zhàn)爭的12架F-117A再次發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)天,美軍情報來源認(rèn)為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)薩達(dá)姆·侯賽因的準(zhǔn)確位置,隨即要求在戰(zhàn)爭預(yù)定開始前數(shù)小時立即對目標(biāo)實施空中打擊。當(dāng)時部署于伊拉克戰(zhàn)區(qū)的F-117A中隊正處于作戰(zhàn)準(zhǔn)備階段,僅有2架處于最低戰(zhàn)備狀態(tài)——按作戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)完成了隱形維護,并可參與作戰(zhàn)行動。針對巴格達(dá)上空云層較低的問題,這些F-117A掛載了GBU-27增強型激光制導(dǎo)炸彈——該炸彈的導(dǎo)引頭能夠利用GPS系統(tǒng)跟蹤目標(biāo)。對于F-117A的飛行員而言,這是一次非常危險的任務(wù),因為他們投彈時可能正好處于破曉時分。3月20日清晨5時34 分,兩架F-117A投下的4枚炸彈命中目標(biāo)并爆炸。
2022年1月,一架已經(jīng)退役的美軍F-117隱身戰(zhàn)斗機被拍到涂有一種奇特的新型涂裝。
F-117A名為戰(zhàn)斗機,但其毫不具備空戰(zhàn)能力,充其量也就是一個輕型轟炸機。F-22的隱形性能是F-117A的2倍,生存能力比常規(guī)飛機提高18倍,作戰(zhàn)效能是F-15戰(zhàn)斗機的3倍,這意味著F-117A所能執(zhí)行的任務(wù)F-22可以全部替代。另一方面,F(xiàn)-117A作為第一代隱形戰(zhàn)斗機,美軍在開始研制時就把它定義為隱形作戰(zhàn)的初步嘗試,并沒有賦予它更多的使命,其開辟了隱形戰(zhàn)斗機的先河,領(lǐng)導(dǎo)世界軍事進(jìn)入了隱形時代,隨著新一代隱形戰(zhàn)斗機相繼問世,F(xiàn)-117A的退役是必然的,其總設(shè)計師里奇因F-117A獲得了美國國家航空航天協(xié)會的最高獎勵——柯里爾獎。
F-117A失利的最重要原因是這種專門執(zhí)行轟炸任務(wù)的飛機在隱形技術(shù)上存在軟肋,由于雷達(dá)隱形涂料對于波長十分敏感,現(xiàn)代長波雷達(dá)的精確度正在逐漸提高。試驗表明,超視距雷達(dá)可在2800公里范圍內(nèi)對隱形飛行器提供遠(yuǎn)程預(yù)警。在海灣戰(zhàn)爭中,沙特的法制“獵鷹”雷達(dá)就多次在20公里以外發(fā)現(xiàn)F-117A,英國驅(qū)逐艦更在80公里距離上發(fā)現(xiàn)過它。此外,F(xiàn)-117A為了追求隱形外形,給飛機的其他性能帶來了許多弊端,如空氣動力性能不好,飛行不穩(wěn)定,機動性較差,飛行速度低。美國空軍經(jīng)過伊拉克戰(zhàn)爭發(fā)現(xiàn),F(xiàn)-117A能夠完成的作戰(zhàn)任務(wù)基本上都可以通過F-16、F-15E戰(zhàn)機的組合來完成。
F-117A有許多缺點,這主要是設(shè)計時以隱身性能為首要考慮而造成的。如例如速度慢,機動能力差,這主要是因為機身結(jié)構(gòu)、布局為照顧隱身需要,氣動性能不佳,發(fā)動機則推力減小,并且無加力,但作為世界上第一種隱身戰(zhàn)斗轟炸機,在世界航空史上具有重要的里程碑意義。
2007年3月12日,在最先退役的6架F-117A的紀(jì)念儀式上,美國第49戰(zhàn)斗機大隊的指揮官,David Goldfein準(zhǔn)將在儀式上致辭說,“隨著這些偉大的飛行器一次次升上天空,戰(zhàn)機的生命又走到了一個輪回的終點-它們忠實地履行了保衛(wèi)國家的職責(zé),圓滿的完成了任務(wù),我們將它們送往最后的棲息地——一個它們非常熟悉的地方——它們第一個,也是唯一一個在Holloman基地之外的家?!?/p>