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F-4幽靈II戰鬥機
圖片來自ettoday.net

F-4鬼怪IIMcDonnell Douglas F-4 Phantom II)是一種縱列雙座雙發全天候遠程超音速截擊機/戰鬥轟炸機,最初是由美國麥克唐納飛行器公司[1]美國海軍研制的。由於受到當時美國國防部長期望海空軍採用共通機體的壓力,美國空軍在1961年同意測試之後與美國海軍陸戰隊美國海軍同時採用,成為美國少見同時在海空軍服役的戰鬥機。越南戰爭期間,F-4除了作為海空軍的主要的制空戰鬥機以外,也在對地攻擊、戰術偵察與壓制敵方防空系統等任務方面也發揮了很大作用。

F-4是美国重新采用个位数字编号的战斗机首型,一改早期2-3位数字编号的单引擎轻型战斗机事故率高的特点,转向双引擎重型战斗机路线,虽然仍采用与F-104相同的故障率较高的J-79引擎,但其双引擎设计很大程度降低了事故率;同时提高了负载力,可实现当时部分取代易被击落的轰炸机的多用途要求,成为美国海军首选;亦为美国空军在符合自己要求的战机(F-15)出现前的过渡期接受。於1960年服役,1970和1980年代成為美國空中力量的主力,并成为下一代戰鬥機的样板,如空軍的F-15「鷹」式戰鬥機,海軍的F-14「雄貓」式戰鬥機,海軍和海軍陸戰隊的F/A-18「大黃蜂」式戰鬥攻擊機。(F-16是在战斗机黑手党推动下的另类产物)。

美國空軍使用的F-4G 野鼬機與RF-4C偵察機參加了波斯灣戰爭,稍後於1996年退役,一部分F-4在退役之後改裝為QF-4無人靶機。

F-4的生產從1958年一直到持續到1981年,總產量5,195架,在西方戰鬥機中僅次於F-86「軍刀」式戰鬥機(產量約10,000架)。

概述

F-4「鬼怪 II」式戰鬥機原本是為美國海軍設計的艦載防空戰鬥機,於1960年開始服役。到1963年,美國空軍也裝備了這種飛機,並把它當作戰鬥攻擊機使用。在1981年關閉生產線前,F-4共生產了5,195架。該機是到2009年為止產量最大的美國超音速軍用飛機(F-16仍在生產,產量能否超過F-4還不得而知)。在它的後繼機種F-15「鷹」式戰鬥機投產之際,F-4成為持續生產時間最長的戰鬥機:長達24年。F-4所采用的創新技術包括先進脈衝都普勒雷達,機身骨架中大量使用

儘管有較大的尺寸和重達27,000千克的最大起飛重量,F-4的最大飛行速度可達2.23馬赫,海平面爬升率達到210米/秒。F-4在服役後1959-1962年之間創造了15項飛行世界紀錄,包括絕對速度紀錄(2,585.086千米/小時)和絕對飛行高度紀錄(30,040米)。這些紀錄直到1975年F-15「鷹」式戰鬥機開始刷新後,仍有五項未被打破。

F-4有9個外掛架,最大外掛重量達8,480千克,可以掛載的武器包括空對空導彈,空對地導彈、制導、非制導和核炸彈等。美國海軍當時服役的F-8「十字軍」戰鬥機設計上用於近距格斗空戰。按照攔截機要求設計的F-4跟當時所有的攔截機一樣,強調遠程攔截能力,而忽視近距格斗空戰的要求,因此沒有安裝空用機炮。在卷入近距格斗時,F-4的雷達官或武器官或,通常稱為「後座者」或「後排者」)目視或操作雷達搜索敵方戰鬥機。到越南戰爭末期,F-4已經成為美國海軍和空軍的主力戰機。

F-4在美國及其盟友的廣泛裝備,成為冷戰的標志之一。F-4參加了越南戰爭和中東戰爭,美國宣稱F-4在東南亞取得了277場空戰的勝利,對地攻擊的次數更是不計其數。以色列宣稱在歷次中東戰爭中,參戰的F-4取得了擊落敵機116架的戰績。伊朗宣稱在兩伊戰爭期間,F-4共擊落84次各型伊拉克飛機。

美軍的F-4飛行員中湧現出一批王牌飛行員。越南戰爭期間的王牌飛行員(擊落5架以上敵機)包括:空軍的一名F-4駕駛員和兩名F-4武器官,海軍的一名F-4駕駛員和一名雷達官。F-4後來被改裝為偵察和電子戰飛機,用於執行對敵防空壓制(SEAD)任務,美國空軍的F-4G野鼬鼠和國民航空警衛隊的RF-4C參加了1991年的海灣戰爭

F-4還是唯一一種同時被美軍兩支飛行表演隊選為表演機型的飛機。美國空軍的「雷鳥」飛行表演隊和美國海軍的「藍天使」飛行表演隊在1969年分別換裝F-4E和F-4J。F-4在「雷鳥」飛行表演隊中服役了五年 ,在「藍天使」飛行表演隊中服役了六年。

F-4的基本性能(2倍馬赫極速、大航程、大載彈量)一直影響到美國的下一代戰鬥機。美國空軍後來用F-15「鷹」和F-16「戰隼」戰鬥機替代了F-4;美國海軍則換裝F-14「雄貓」戰鬥機和F/A-18「大黃蜂」戰鬥攻擊機,F/A-18的設計幾乎完全繼承了F-4「同時兼顧空戰和對地攻擊」的思想。

研制

起源

1952年,麥克唐納飛行器公司首席執行官詹姆斯·S·麥克唐納指派首席空氣動力學家戴維·劉易斯出任早期研發部經理。雖然當時沒有軍用飛機競標項目,早期研發部經過分析後認為:海軍將需要一種全新的機種——戰鬥攻擊機。

1953年起,麥克唐納飛行器公司開始修改「魔鬼」艦載戰鬥機的設計,以期獲得更大的載彈量和更好的性能。一系列改進方案包括在飛機上安裝一台懷特J67發動機、或兩台懷特J65發動機、或兩台通用電氣J79發動機。經過計算,安裝J79發動機後可獲得馬赫1.97的極速。1953年12月19日,麥克唐納向美國海軍提出了「超魔鬼」戰鬥機方案,該機采用了獨特的模塊化設計,根據任務需要搭載單人或雙人座艙,以及不同的機頭模塊,包括雷達、照相機、四門20mm(.79英寸)機炮、56枚折疊翼無控航空火箭彈,機翼和機身下設9個外掛點。美國海軍對此表現出濃厚的興趣,並訂購了一架這種F3H-G/H戰鬥機的全尺寸模型。但是當時的海軍也認為,即將投入服役的「老虎」和F-8「十字軍」戰鬥機已經滿足了超音速艦載戰鬥機的需求。

海軍要求麥克唐納將他們的設計修改為一種全天候戰鬥轟炸機,配備11個武器外掛點。1954年10月18日,麥克唐納飛行器公司收到了制造兩架YAH-1原型機的意向書。1955年5月26日,四名到訪公司的海軍軍官用一個小時的時間向公司闡述了全新的設計要求:因為海軍已經有A-4「天鷹」攻擊機擔任對地攻擊任務,F-8「十字軍」戰鬥機擔任制空任務,所以麥克唐納的新型飛機定位為一種全天候艦載截擊機。飛行員從一人增加到兩人,後座的武器官將負責操作機載雷達。

XF4H-1原型機

XF4H-1的設計要求為攜帶4枚AIM-7「麻雀」雷達制導中程空對空飛彈,裝兩台J79-GE-8發動機。這種發動機還裝備在F-101「魔術師」戰鬥機上,它較小的體積能增加機內燃油攜帶量,並通過固定幾何式進氣道工作。機翼設計成45°的後掠翼,還安裝了吹氣襟翼以改善飛機在低速下的操作性。

風洞測試表明,原有的翼型會出現側面不穩定的情況,有必要把機翼上反角增加5°。然而,這樣修改設計意味著要重新設計機身中段的鈦質骨架結構,因此麥克唐納的工程師采取了一種新方法:把機翼尖端部分彎曲12°,恰好等效於將整個機翼彎曲5°。機翼尖端的犬齒前緣結構也改善了飛機在大迎角時的可操作性。全動式水平尾翼的下反角定為23°,以提高飛機在大迎角時的可操作性,同時避免水平尾翼受到發動機的氣流沖擊。同時,飛機進氣道增加一塊可動面板,以調節超音速飛行時進入發動機的氣流。機頭安裝AN/APQ-50型雷達,該機從而獲得全天候截擊能力。機頭部分加長20英寸(50釐米)以增加起飛時的迎角。

命名

曾經有提案建議將F4H命名為「撒旦」或「密特拉」(古波斯的光明之神)。最後該機被賦予的名稱是較少爭議的「鬼怪II」,「鬼怪」之稱在之前已經被用來命名麥克唐納研制的另一種噴氣式戰鬥機FH-1。美國空軍曾打算將該機編號為F-110A「幽靈」並作為世紀系列戰機(The Century Series)之延續,但由於美國國防部於1962年9月18日開始實施採用1962美國三軍航空器命名系統而作罷。

試飛

1955年7月25日,美國海軍訂購了兩架實驗型的XF4H-1和五架預生產型的YF4H-1。原型機於1958年5月27日首次試飛,飛行員是羅伯特·C·利特。首飛中由於液壓系統的問題,使得起落架未能正常收起,但後續飛行中這一問題沒有再出現。在檢查了最初幾次試飛的數據後,工程師對進氣道進行了重新設計,包括在進氣道增加小型引氣口。該機和XF8U-3「十字軍III」的競爭也是如火如荼。1958年12月17日,美國海軍宣布F4H獲勝,主要考慮是F4H的雙座設計有利於減輕飛行員的負擔。由於J79-GE-8發動機未能按時交貨,首批量產的F-4安裝的是J79-GE-2和J79-GE-2A發動機,使用後燃器時單台推力為71.8千牛。1959年,F-4開始進行航母實用性評估。1960年2月15日,該機在美國海軍獨立號航空母艦上完成了第一次艦上起降。

量產

在量產階段的初期,F-4的雷達被更換成更大的AN/APQ-72型,機頭雷達罩變得更大,因此重新設計了座艙蓋,增大了駕駛員的視野,減少後座艙的幽閉感。鬼怪式還有多種改進型,詳細介紹參見接下來的衍生型號部分。

美國空軍是在國防部長羅伯特·麥克納馬拉要求美軍裝備一種三軍通用戰鬥機的壓力下接收F-4的。在F-4擊敗了F-106「三角標槍」贏得了「高速行動」之後,美國空軍在1962年1月向海軍借用了兩架F-4B,暫時命名為F-110A「幽靈」,隨後空軍提出發展一種適合空軍的鬼怪式衍生型號。和海軍強調截擊性能不同的是,空軍更希望鬼怪式能成為一種戰鬥轟炸機。1962年9月18日,麥克納馬拉下令統一鬼怪式的編號,F-4的海軍型命名為F-4B,空軍型為F-4C。首架空軍型的鬼怪式於1963年5月27日首飛,在第一次飛行中就突破了兩倍音速。

美國本土的F-4生產線一直運作到1979年,一共建造了5,195架(麥克唐納生產了5,057架,日本三菱生產了138架)。該機因此成為史上建造數目第二的美國軍用噴氣式飛機,佔據產量第一名的是F-86「佩刀」式戰鬥機。美國空軍共接收了2,874架F-4,海軍和海軍陸戰隊接收了1,264架,其余的出口到其他國家。在美國本土制造的最後一批F-4出口到了土耳其,最後制造的一批F-4是由日本三菱重工集團制造的F-4EJ。截至2008年,全世界仍有631架F-4在多個國家的空軍服役,一批F-4在改裝成無人駕駛飛機後,繼續在美軍中服役。

參考文獻

  1. 麥克唐納飛行器公司,MBA智庫百科