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标  题: 生不逢时的另类杀手：F-16XL战斗轰炸机
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Sun Nov 27 21:13:44 2005)

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历史 

　　早在 1974 年，生产型 F-16A/B 全尺寸发展工作刚结束，通用动力公司就着手 F-16
 后继机的研制工作。其目的要搞一种既能满足空军增强对地攻击的要求，又要保持 F-16
 原有的优异的空战能力，并在结构和设备上保持最大的通用性的派生型。经论证后通用动
力提出改进重点是：在挂外部副油箱的情况下，增加有效载荷和航程；通过提高突防速度
、减小雷达特征面积、增加携带空地武器时的机动性提高生存性；改善包括大迎角飞行条
件下的操纵品质和乘座品质，以及改善可靠性和维修性。 

　　从 1975 年开始，通用动力和 NASA 兰利中心共同对 149 种不同布局进行了长达 3,
600 小时的风洞试验、经反复筛选后选中了用无尾三角箭形机翼的布局。试验表明，这种
机翼的布局最好地保持了 F-16 原有的亚音速性能，提供了进一步改进超音速和低速大迎
角性能的余地，并更好地兼顾了总体性能，增加了机内油箱的容积，机翼下提供了更多的
外挂点。箭形机翼布局既有较好的持续机动能力，又有突出的大速度升阻比和巡航效益。
在此基础上公司又针对增强对地攻击任务进行了细化设计、通过精细的弯扭和后缘反弯度
度设计改善亚音速升阻比和横侧航向稳定性。由于通用动力预计该方案的增益将十分可观
，于是向空军提出改装先进技术验证机，即 F-16XL 计划。在该计划中，通用动力自行投
资了 0.49 亿美元用于对机体进行改装设计和改装工作，其飞行计划由美国空军资助。 


　　1983 年 3 月，公司从空军租借了两架 F-16A 开始进行改装。其中一架（75-0749）
装为装一台 F100-PW200 发动机的单座型 F-16XL-1，另一架（75-0747）则是装一台 F11
0-GE-100 发动机的双座型 F-16XL-2。结构上的主要更动包括：将基本型的机身在主起落
架前后分别加长了 76 和 66 厘米，去掉平尾、用一个面积为 61 平方米的石墨-聚酰胺复
合材料蒙皮和铝支撑结构的变弯曲箭形机翼代替原常规机翼，并取消了后机身腹鳍。垂尾
根部安装了 F-16 出口型才有的减速伞，另外还加强了起落架，使承载能力从 16 吨提高
到 22 吨，加强了方向舵、使其铰链力矩承载能力提高了 50％。全机总重从 13 吨增加至
 22 吨，机内燃油增加了约 2.5 吨。 

　  F-16XL 的主飞行控制系统仍沿用了 F-16A 的全模拟电传操纵系统。但针对操纵翼面
的变动作了相应修改，例如俯仰操纵由两侧机翼后缘的襟副翼和副翼偏转实现，XL 上也装
有与 F-16A/B 类似的迎角限制器，但迎角限制范围在低速时扩展至 29 度，在 M＞0.9 时
为 26度。飞机的滚转由副翼和襟副翼非对称偏转控制，偏航操纵由方向舵实现，并用副翼
偏转进行滚转协调。F-16XL 还用外侧前缘襟翼和减速板作辅助飞行操纵。和 F-16A/B 一
样，XL 的飞控系统在严重失速下可手动俯仰超控、并增装了自动俯仰超控系统专用于飞行
试验。它可向飞控计算机输入一个俯仰摇摆指令以打破深度失速条件。 

主要飞行验证结果 

　　飞行验证计划由通用动力公司和空军联合试验组实施、开始于 1982 年 7 月，历时约
 3 年。在试验的最后阶段还将 XL-2 的进气道改为大口进气道以提高空气流量，使 F110
-GE-100 发动机得以充分利用，提高了推重比。 

　　主要结果归纳如下，除特别说明外，都是指 XL-1 的数据。 

外挂 

　　F-16XL 利用机翼的大弦长安排了半埋式的保形挂架，飞行结果表明比常规挂架大大减
小了阻力和提高了速度，携挂 12 枚 MK-82 炸弹的阻力和 F-16A 携挂 6 枚同样炸弹时基
本相同，而都挂 6 枚相同炸弹时前者阻力可小 66％，当 F-16XL 加挂 4 枚先进中程空空
导弹保形挂架的阻力比常规挂架小 70％、保形外挂对加速性影响尤为突出，在加挂对地攻
击武器时，F-16XL 的加速性明显优于 F-16A。在加挂空空武器时尽管 F-16XL 的剩余功率
略小于 F-16A，但还是基本相同、保形挂架还大大提高了低空突防速度。F-16XL 在携挂 
2 个副油箱、6 枚 MK-82 炸弹、4 枚 AMRAAM 导弹和 2 枚 AIM-9L 导弹时，在军用推力
下与相同条件下的 F-16A 相比，速度可增架 120 公里/小时。 

燃油/航程 

　　提高战斗机的航程可通过减小单位耗油率、提高升阻比，增加飞行速度和载油量来实
现、F-16XL 的低阻气动外形和较大的内部燃油容积很有利于燃油/航程效率。该机的燃油
重量比由 F-16A 的 0.28 增加到 0.34，提高了 14％，因而单位航程（速度除以油量）在
低空高速（M＞0.65）时明显大于 F-16A、在高空飞行时略小于 F-16A。而最大升阻比特性
表明，在亚音速时．F-16XL 不如 F-16A、但在超音速飞行时比 F-16A 高 25％。若和 F-
16A 相比，只携带内部燃油的条件下、F-16XL 的航程就可提高 53％，若带一个外挂油箱
可提高 124％；在携挂对地攻击武器时、如 12 枚 MK-82 炸弹，比挂 6 枚炸弹的 F-16A
 的航程要提高 44%。F-16XL 的转场航程达 4,150 公里。 

纵向机动性 

　　F-16XL 的设计强调机动性，即瞬时转弯速度，而不是持续机动性。飞行结果表明 F-
16XL 在带空-地载荷时的瞬时转弯速度比 F-16A 提高 30％，带空-空载荷时提高了 14％
，并有突出的超音速转弯能力。正如所预料的，F-16XL 的持续转弯性能较差，如在作 18
0 度调头机动转弯时，空速要损失 330 公里/小时，在携带空-空作战载荷时及半油条件下
的推重比只有 0.7。虽然在模拟空战时，F-16XL 利用卓越的滚转性能弥补了持续转弯性能
的不足，但这个缺陷还是令人担忧。 

横侧机动性 

　　F-16XL 在所有操纵条件和外挂情况下，航向操纵性都令人满意。外挂对横侧稳定性没
有太大的影响，而飞机的横向操纵能力和滚转性能不论有无外挂都很好。除在大速压下的
操纵性受到铰链力矩限制外，操纵品质均满足或超过规范要求。在相同条件下 F-16XL 的
滚转型能都比 F-16A 好，只是在大速压下 F-16XL 的滚转性能有些降低。因为这时的铰链
力矩使飞控计算机对副翼制动器的控制受影响。飞行表明 F-16XL 的滚转中止迅速，几乎
不出现倾转过调。 

大迎角机动飞行 

　　F-16XL 有无外挂的大迎角机动飞行性能十分突出，远优于 F-16A。在飞机重心位置布
置在 47.5％ 平均气动弦长前的构形中，飞行无需作任何空速和迎角限制，任何迎角的偏
离都可自动恢复，即使在很小的空速下仍具有很好的迎角恢复操纵响应。 

　　F-16XL-1 进行过许多复杂的大迎角机动飞行试验，包括俯仰-偏航-滚转耦合机动、侧
滑、1g 和最大负过载、最大指令滚转和恢复。和 F-16A/B 大不一样的是，F-16A/B 迎角
摆动范围仅限于在重心最后位置（47.5％ 平均气动弦长〕时不发生深失速或尾旋的偏离状
态，而 F-16XL 远远超过这个限制，动作幅度相当大，如大功角（直至 90 度）的爬升机
动包括全杆拉起，180 度滚转，前俯冲再全杆拉起的一系列激烈动作。同样的机动在飞机
加挂了 12 枚 MK-82 炸弹也被完成，还进行有限的加挂副油箱后的类似机动。在加挂空-
空载荷时，飞机显示出优异的大迎角纵向飞行品质。 

起飞和着陆 

　　F-16XL 的进场与着陆操纵品质与 F-16 基本相似，着陆距离也没达到预定的 600 米
指标，与 F-16 相当，而在所有的起飞状态发动机都得开最大加力，在大起飞重量和高温
条件下起飞性能比 F-16A 有所下降。不过 XL-2 加装 F110 发动机的起飞性能有明显改善
，起飞距离减到 680 米。 

雷达特征 

　　F-16XL 的双三角形机翼和加长机身，使雷达特征面大为减小。加之采用了复合材料蒙
皮，增加的前缘后掠角，去腹鳍和用保形挂架后，雷达反射面积 F-16 要小得多。 

可靠性和维修性 

　　在实施 F-16XL 飞行计划同时，通用动力和空军还进行了可靠性和维护性评估。F-16
XL 的综合维修性比全尺寸发展阶段的 F-16，生产型 F-16 好得多，而以 XL-2 为最好。
有关方面还专门进行了紧急状态下武器和燃料装载和维护演习，包括给飞机装挂 12 枚 M
K-82 炸弹、500 发 20 毫米炮弹、两枚 AIM-9L 导弹，加油和起飞前的各种检查工作。演
习结果表明飞行员登机前的各项准备工作时间仅 16 分钟，再加上飞机滑跑测试飞行控制
系统时间也只有 24 分忡。 

尾声 

　　两架 F-16XL 验证机累计飞行时间超过 800 小时，试飞结果证明相当成功，尽管它在
双重任务战斗机的招标中输给了 F-15E，但设计和飞行所得的许多结果对下一代战斗机的
设计具有重要意义，因而长期被保密。1985 年试飞结束后，两架飞机被封存。1989 年，
F-16XL-1 重新启封被用于 NASA 超音速流场和声爆研究，1996 年 4 月结束。F-16XL-2 
于 1992 年启封用于 NASA 超音速层流控制研究。
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  老鼠怕猫？
    那是谣传！^-^ 


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