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窮國之鷹 --諾斯洛普 F-5 系列發展史

By 方方 (曾刊登於《國際展望》雜誌)

F-5 Freedom Fighter

類型:戰鬥機

生產公司:諾斯洛普公司

首次飛行:1959730

服役:1962

使用狀態:米格戰鬥機推演練習(USAF)、攔截機(其他國家)

主要用戶:美國空、海軍;加拿大;伊朗;南韓;新加坡;挪威;希臘;台灣;西班牙;越南

生產數量:超過2,224

衍生機型:T-38高級教練機、F-20虎鯊戰鬥機、X-29前掠翼實驗機

諾斯洛普F-5系列戰鬥機是美國比較成功的出口飛機之一;事實上可以算是純外銷飛機。該機的突出特點是造價低廉(諾斯洛普最初報價是訂貨不少於650架的情况下,售價45萬美元,後來的實際價格是75.6萬美元),容易維護,全壽命使用費用低。該機重視飛機操縱品質和性能的均衡,而不突出單項性能。這種設計思想實際上和今天的潮流頗為接近,但在5060年代,F-5不過是個性能遜色於同時代對手的醜小鴨罷了。當然,實事求是地說,由於技術條件和造價等諸多方面的限制,F-5也只能說是"性能均衡"的戰鬥機,達不到"優秀"的地步。 

從一開始,F-5就没有吸引過財大氣粗的美國空軍的注意力。該機在美國空軍中服役的數量不多,最初是作為試驗被空軍投入越南戰場,後來則作為空軍、海軍以及海軍陸戰隊的假想敵用機。儘管如此,F-5却在出口市場上取得了一定成功。諾斯羅普共計生產了1,871F-5系列戰鬥機,而加拿大、西班牙、瑞士、韓國和台灣則根據授權複製了776架該系列飛機。直到今天,F-5仍然是很多國家空軍的主力戰機。不過,需要指出的是:F-5的外銷成績中,有相當部分是美國根據軍援計劃"白送"的,如果真的按照市場規律銷售,未必達到這個產量。 

第一章 "自由鬥士"-- 第一代 F-5

第一節 "自由鬥士" 家族及其研製歷程 

F-5的發展可以追溯到1954年,當時諾斯洛普派出一個歐洲和亞洲訪問團,以瞭解北約和東南亞條約國家的防衛需求。根據訪問結果,公司决定自行投資研製一種輕型超音速戰鬥機,設計目標是一種低成本、維修簡單的戰鬥機,具有從短跑道或二級機場甚至小型航空母艦上起降的能力。 

飛機的動力裝置選用通用電氣的J85渦輪噴射發動機,這原本是為GAM-72 "綠鵪鶉"機載誘導彈所設計。随着發動機的實用化,使得製造輕型戰鬥機成為可能。最初的原型YJ85-1没有增壓燃燒室,最大推力953㎏。在通用動力保證研製一種增壓型J85(預計壓縮推力1,746㎏)之後,諾斯洛普開始設計使用這種發動機的輕型戰鬥機。

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J85增壓型發動機

萬里長征第一步:N-156計劃1955年,代號N-156的輕型戰鬥機設計案(武器系統SS-420A)正式啟動。在確定最終構型之前,N-156 提出了幾個不同的版本。其中,N-156TX採用翼下發動機莢艙和串列雙座佈局;N-156NN則是海軍型,氣動格局類似格魯曼的F9F,原本是為了美國海軍護航母艦和尺寸相近的英國皇家海軍母艦著想的。随着美國海軍護航母艦封存,N-156NN方案就此夭折。諾斯洛普最終選定了N-156F方案。同時這方案還衍生出一個高級教練機方案,代號N-156T。兩個方案都採用後機身並列雙發動機、機身兩側進氣結構。 

諾斯洛普向美國空、海軍提交了他們的設計方案。海軍首先拒絕了諾斯洛普的建議--隨着海軍輕型母艦的退役,他們已經不再需要這種小型機。空軍最初也不欣賞諾斯洛普的兩個方案,因為他們認為沒有必要去採購輕型戰鬥機,但是陸軍曾對於這型飛機的對地支援功能有興趣,可是負責操作定翼機是美國空軍的責任,他們不願意操也不同意讓陸軍來操作固定翼作戰飛機,然而空軍確實需要一種新的教練機來取代已經過時的洛克希德T-33,於是諾斯洛普决定修改N-156T以滿足空軍的要求(1955年空軍通用裝備需求SS-240L)。19566月,空軍宣布將採購N-156T教練機,並賦予設計代號T-38,綽號"鷹爪"。諾斯洛普獲得授權首先製造3架原型機。

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N-156T教練機YT-3858-1191)原型機

不過諾斯洛普並未放棄N-156F。它宣布將繼續獨資開發這款輕型戰鬥機。1958年初,N-156F模型交付空軍評估。空軍對飛機進行了深入研究,並認為,此機可以作為一種廉價戰鬥機供盟國使用,以解决那些國家希望建立較現代化的空軍,而又無力購買昂貴的美軍現役攔截機的困境。1958225日,空軍與諾斯洛普簽訂合同,要求製造3N-156F原型機。這3架飛機被賦予美國空軍序列號59-49874989,此外還訂購了一架静力試驗機(59-4993)。

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N-156系列的開端:YF-5AYT-38

1959年初,諾斯洛普管理階層開始和國外製造商討論許可製造N-156F的可行性。参與討論的公司包括比利時SABCA、荷蘭福克、意大利飛雅特、英國費爾雷航空、澳大利亞等。諾斯洛普總裁認為,N-156F預計將擁有4,000架的全球市場。出乎意料的是,歐洲公司拒絕了諾斯洛普的建議,轉而選擇了洛克希德的F-104"星式戰鬥機"。不過,諾斯洛普最後還是和一些客户達成了許可生產協議,包括加拿大航空、西班牙CASA、瑞士FFA、台灣漢翔和韓國。

第一架N-156F59-4987)製造耗時1年。它採用了無增壓的YJ85-GE-1渦輪發動機,最大推力953㎏。於1959531日出廠,然後運往愛德華空軍基地。730日,由試飛員内森操縱進行了首次試飛。此時飛機尚未裝上2固定航砲。儘管發動機推力不足,飛機仍然在首次試飛中突破了音障--如果是平飛超音速的話,這一點就頗為令人矚目了:想想完全按照高速要求設計的XF-104因為發動機推力不足而死活衝不過音障的樣子,不能不對諾斯洛普的功力刮目相看。 

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試飛中的N-156F59-4987),軍方型號YF-5A

增壓式J85-GE-5發動機(增壓推力1,746㎏)趕上了第二架原型機的進度,裝配這發動機的N-156F 2號原型機(59-4988)很快加入試飛。但3號原型機的生產被暫時擱置,因為國防部尚未做出是否採購N-156F的决定。 

在此期間,試飛繼續進行。兩架原型機先後進行了野戰條件維護和操作試驗、以及在彭沙科拉海軍航空站無準備跑道上起降的試驗。另外還進行了武器系統測試,投射了一系列空對空/空對地武器,包括:響尾蛇、麻雀 III、獵鷹空對空導彈,炸彈、無制導火箭彈、凝固汽油彈以及"犢牛"空對地導彈。飛機甚至還進行了在機身中線掛點掛載907"特殊武器"的試驗。試驗標明,N-156F比空軍當時的F-100戰鬥轟炸機酬載量更大,機場適應性更强,耗油率更低。不過,在19608月的試驗結論上,空軍仍然認為這種飛機並不是空軍所需要的--很單純,美國空軍當時要的是"攔截/轟炸機",一要能够高速攔截蘇聯戰略轟炸機,二要能够實施戰術核武,N-156F在這兩方面都無法與"世紀系列戰鬥機"中期型號相比。而本機最突出的價格低廉的優點,當時的美國空軍根本不屑一顧。 

甘迺迪總統政府「軍事支援計畫」(Military Assistance Program),換言之,就是為了實現"向所有朋友提供支援,對抗任何威脅,以支持和保衛自由世界"的目標,美國政府將考慮向全世界的盟友提供資助,以幫助他們購買先進的美國戰機。對於此政策,美國空軍主張採用簡化的F-104G,因為它已經在日本和一些北約國家空軍服役。海軍的沃特F8U則是另一個競爭者。不過,國防部和國際安全事務代表傾向於N-156F。 

雖然美國空軍仍對N-156F的效能表示懷疑,但陸軍却開始對它表示了興趣。1962年初,來自美國陸軍的試飛員對N-156F 1號機進行了測試,目的在於評估此機作為陸軍新一代固定翼近距支援攻擊機的可行性。當時参與陸軍項目競爭的機型還有飛雅特G-91、道格拉斯A-4D"天鷹"。試飛中1號機被塗上了陸軍的機徽。陸軍試飛員對N-156F的表現比較滿意。不過,美國空軍對於陸軍企圖介入空中任務的做法極其不滿,迫使國防部最終宣佈,不允許陸軍擁有固定翼飛機,只能以直升機來執行行近距支援任務,N-156F又失去了一次機會。 

1962425日,美國國防部宣布已選中N-156F作為軍援計畫(MAP)的戰鬥機。美國的北約和東南亞條約盟國現在能够以低廉的價格採購一種具有世界水準的超音速戰鬥機。美國空軍做為銷售代理並承擔培訓受援國飛行員的任務。軍援戰鬥機將採用美國空軍的序列號,以方便記錄。1962819日,N-156F被正式賦予官方設計代號F-5A,並賦予官方名稱"自由鬥士"--在那個冷戰時代,其含義不言而喻。同時,F-5A的双座教練型被賦予F-5B的代號,雖然看起來和T-38頗為相似,不過飛機實際上保留了F-5A的全部作戰能力。

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F-5BT-38有相當接近的血緣關係,但是外觀上還是有所區别:F-5B機翼有邊條,T-38則無;F-5B進氣口比較偏方型較大,T-38向下斜切,正前方看比較圓;F-5B垂尾後下方有傘艙,T-38無;T-38的前起落架較細小前輪較窄,且前叉從正前方看為單臂式倒L型,F-5B則是双臂型;T-38主起落架胎較窄,F-5B較寬;T-38 無捕捉鉤,F-5B則有

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雷鳥表演隊的T-38教練機

196210月,諾斯洛普獲得第一筆價值2,000萬美元的固定價格合同,用於生產F-5A/B,其中單、雙座的比例為91 

 

轉載網址:空軍之一

(註:因字體、用語差異內容稍做變更)

 

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