军火专栏 F4鬼怪战机

军火专栏 F4鬼怪战机

本文核心词：美帝良心武器

F-4战斗机（英文：F-4 fighter，代号：Phantom Ⅱ，译文：鬼怪/鬼怪Ⅱ，曾用编号：F4H），是美国一款双座双发全天候远程超音速防空截击机或战斗轰炸机。最初是由美国麦克唐纳飞行器公司为美国海军研制的。由于受到当时美国国防部长期望海空军采用共通机体的压力，美国空军在1961年同意测试之后与美国海军陆战队和美国海军同时采用，成为美国少见同时在海空军中服役的战斗机。越南战争期间，F-4除了作为海空军的主要的制空战斗机以外，也在对地攻击、战术侦察与压制敌方防空系统等任务方面也发挥了很大作用。

美军战术战斗机中队的F-4E正在投放500磅MK-82炸弹
基本信息
可装载飞行员数：2
长度：19.2米（63英尺）
翼展：11.7米（38英尺4.5英寸）
高度：5.0米（16英尺6英寸）
翼面积：49.2米²（530.0英尺²）
翼剖面：根部：NACA翼型0006.4-64，尖端：NACA翼型0003-64
空重：13,757千克（30,328 磅）
载重：18,825千克（41,500磅）
最大起飞重量：28,030千克（61,795磅）
发动机：2×通用电气 J79-GE-17A 轴流式涡轮喷气发动机，推力79.4千牛（17,845磅）
零升力时阻力系数： 0.0224
阻力面积： 1.10米²
展弦比： 2.77
载油量： 内部油箱7,549升， 3个副油箱共12,627升（两侧机翼下挂架各挂一个1,420升副油箱，机腹挂架挂一个2,310或2,345升副油箱）。
最大着陆重量: 16,706千克
战机性能
最高速度：2.23马赫 （2,370千米/小时）于12,190米
巡航速度：940千米/小时（506节）
战斗半径：680千米（367海里）
转场距离：2,600千米（1,403海里）3个副油箱
实用升限：18,300米（60,000英尺）
爬升率：210米/秒（41,300英尺/分钟）
翼负荷：383千克/米²（78磅/英尺²）
推重比：正常起飞时为0.86，最大起飞重量时为0.58
起飞滑跑距离： 1,370米，总重24,410千克
着陆滑跑距离： 1,120米，总重16,706千克

研制背景
朝鲜战争结束后，空战理论与战斗机装备技术水平均有了长足的发展。在越战前，主流的战斗机设计思想包括如下要点，认为飞机的大速度是决定空中优势的主要因素；主张研制多用途战术战斗机；主张以速度和远距离空战取胜；必须具有较大的航程；可以接受格斗性能的下降；忽视机炮的作用；不重视飞行员在空战中的作用。
飞机设计师们就是按照以上这些想法研制了包括F-4在内的第二代战斗机。但在20世纪60年代后期开始进行的越南战争和其他局部战争中，因为实战中的空战作战方式与原先设想的有很大的差别，第二代战斗机的使用效果（尤其是空战使用）并不理想。

越战期间被MIG17击中的F4战机
研制过程
1952年，麦克唐纳飞行器公司首席执行官詹姆斯·S·麦克唐纳指派首席空气动力学家戴维·刘易斯出任早期研发部经理。虽然当时没有军用飞机竞标项目，早期研发部经过分析后认为：海军将需要一种全新的机种——战斗攻击机。
1953年起，麦克唐纳飞行器公司开始修改F3H（英语：McDonnell F3H Demon）“魔鬼”舰载战斗机的设计，以期获得更大的载弹量和更好的性能。一系列改进方案包括在飞机上安装一台怀特J67发动机、或两台怀特J65发动机、或两台通用电气J79发动机。经过计算，安装J79发动机后可获得马赫1.97的极速。1953年12月19日，麦克唐纳向美国海军提出了“超魔鬼”战斗机方案，该机采用了独特的模块化设计，根据任务需要搭载单人或双人座舱，以及不同的机头模块，包括雷达、照相机、四门20mm（.79英寸）机炮、56枚折叠翼无控航空火箭弹，机翼和机身下设9个外挂点。美国海军对此表现出浓厚的兴趣，并订购了一架这种F3H-G/H战斗机的全尺寸模型。但是当时的海军也认为，即将投入服役的F-11（英语：Grumman F-11 Tiger）“老虎”和F-8“十字军”战斗机已经满足了超音速舰载战斗机的需求。
海军要求麦克唐纳将他们的设计修改为一种全天候战斗轰炸机，配备11个武器外挂点。1954年10月18日，麦克唐纳飞行器公司收到了制造两架YAH-1原型机的意向书。1955年5月26日，四名到访公司的海军军官用一个小时的时间向公司阐述了全新的设计要求：因为海军已经有A-4“天鹰”攻击机担任对地攻击任务，F-8“十字军”战斗机担任制空任务，所以麦克唐纳的新型飞机定位为一种全天候舰载截击机。飞行员从一人增加到两人，后座的武器官将负责操作机载雷达。
XF4H-1原型机

麦道公司生产的原型机YF4H-1
XF4H-1的设计要求为携带4枚AIM-7“麻雀”雷达制导中程空对空导弹，装两台J79-GE-8发动机。这种发动机还装备在F-101“魔术师”战斗机上，它较小的体积能增加机内燃油携带量，并通过固定几何式涵道工作。机翼设计成45°的后掠翼，还安装了吹气襟翼以改善飞机在低速下的操作性。
风洞测试表明，原有的翼型会出现侧面不稳定的情况，有必要把机翼上反角增加5°。然而，这样修改设计意味着要重新设计机身中段的钛质骨架结构，因此麦克唐纳的工程师采取了一种新方法：把机翼尖端部分弯曲12°，恰好等效于将整个机翼弯曲5°。机翼尖端的犬齿前缘结构也改善了飞机在大迎角时的可操作性。全动式水平尾翼的下反角定为23°，以提高飞机在大迎角时的可操作性，同时避免水平尾翼受到发动机的气流冲击。同时，飞机涵道增加一块可动面板，以调节超音速飞行时进入发动机的气流。机头安装AN/APQ-50型雷达，该机从而获得全天候截击能力。机头部分加长20英寸（50厘米）以增加起飞时的迎角。
试飞过程
1955年7月25日，美国海军订购了两架实验型的XF4H-1和五架预生产型的YF4H-1。原型机于1958年5月27日首次试飞，飞行员是罗伯特·C·利特。首飞中由于液压系统的问题，使得起落架未能正常收起，但后续飞行中这一问题没有再出现。在检查了最初几次试飞的数据后，工程师对涵道进行了重新设计，包括在涵道增加小型引气口。该机和XF8U-3“十字军III”的竞争也是如火如荼。1958年12月17日，美国海军宣布F4H获胜，主要考虑是F4H的双座设计有利于减轻飞行员的负担。由于J79-GE-8发动机未能按时交货，首批量产的F-4安装的是J79-GE-2和J79-GE-2A发动机，使用加力燃烧室时单台推力为71.8千牛。1959年，F-4开始进行航母实用性评估。1960年2月15日，该机在美国海军独立号航空母舰上完成了第一次舰上起降。
飞行特性
在空战中，鬼怪式的最大优势是它的发动机推力，这种优势使得一个技术优良的飞行员能够自由地加入和退出空战。这种重型战斗机的特长是使用雷达制导中距空空导弹进行超视距空战，而在近距格斗战中，它的表现比不上敏捷的苏联战斗机。尽管在副翼横滚中该机很容易进入螺旋无法退出，飞行员们普遍反映，这种飞机在其飞行包线内的表现是非常出色的。1972出现的改进型F-4E在机翼上增加了前缘缝翼，极大地提高了飞机在高速状态下的大迎角操作性。
由于J79发动机在运行时会产生大量的黑烟，使得对手很容易定位鬼怪式飞机，这种缺点在鬼怪式和小型战斗机的空战中表现得尤为明显。飞行员可以通过使用加力燃烧室来减少烟雾，但是这样会消耗大量的燃料。有些飞行员则采取以下的策略：一台发动机工作在常规模式，另一台则启用加力燃烧室，这样可以在获得军事任务需要的推力的同时不至于产生过多暴露行踪的烟气。
早期鬼怪式最大的设计缺陷是没有安装内置机炮。而我看很多人对此的说法则是美国军方认为空战已经不再需要机炮，因而没有给F-4战机配备机炮。其实这种说法是没有依据的，而真正原因则是因为在F-4之前的战机大都把机炮安装在机首两侧，而由于AN/APQ-72巨大的雷达天线占据了F-4机首的大量空间，导致几乎没有空间放置机炮。事实上为了应付此问题，美国海军和空军在M61A1 20毫米火神机炮基础上为F-4研发了SUU-16/A机炮吊舱，通常挂载在F-4腹部正中使用。

机炮吊仓的地面测试

腹部中央的黑色吊仓便是机炮
使用国家
澳大利亚
1970到1973年间，皇家澳大利亚空军在等待F-111C交货期间，预先接收了24架F-4E。在使用这些飞机时，澳大利亚空军发现F-4更符合他们的需求，于是放弃了装备F-111C的计划。这些鬼怪式战斗机配备给了安伯利空军基地的第1和第6中队。
埃及
作为“和平法老”计划的一部分，埃及空军于1979年从美国空军购买了35架二手的F-4E，以及配套的响尾蛇、麻雀和翼虎导弹，共耗资5.94亿美元。1988年追加购买了7架。到九十年代末期，为了弥补损耗又追加购买了3架鬼怪式。
日本

日本自卫队装备的F4EJ战机

日本航空中队曾于1972年引进RF-4E战机
日本航空自卫队共购买了140架F-4EJ，日本原先是希望直接授权生产F-4E，但是在1967年国会中日本在野党对防卫厅的质询下日本的F-4E以「避免对周边国家造成威胁」的理由取消了DCU-9/A核武操作装置、AN/ASQ-91武器投放系统、AN/ARW-77空对地飞弹控制器、 空中加油等能力。最初10架于美国原厂制造， 三菱重工按许于1971年至1981年生产了130架F-4EJ，除此外在1974年进口14架RF-4E侦察机，空中自卫队最终采购了154架F- 4系列。
韩国

韩国空军装备的F-4D
韩国1968年的”和平旁观者“计划韩国空军向美国要求购买18架F-4D，在1969年8月韩国空军接收第一批4架F-4D，随后韩国要求第二批18架F-4D，美国答应后要求韩国将F-5A/B军援南越，美国则将驻韩美军的F-4D转移给韩国空军，随后韩国依序接收美军的二手F-4D，到1988年4月时接收了92架 。
希腊
1971年，希腊空军订购了一批全新的F-4E，并于1974年开始交付使用。1990年代初，希腊从德国和美国航空国民警卫队获得了一批二手的RF-4E。受到德国ICE计划的启发，希腊空军决定对自己拥有的F-4进行现代化改装，该计划被称为“Peace Icarus 2000”。1997年8月11日，德国戴姆勒-克莱斯勒宇航公司赢得了希腊空军F-4的改装合同[32]。到2008年5月，希腊空军共装备有35架升级版F-4E-PI2000（部署于338和339中队）和22架RF-4E（部署于348中队）。
土耳其

土耳其F-4D 终结者2020版
土耳其空军于1974年获得了40架F-4E，随后在1977-78年实施的的“和平钻石III”计划中又获得了32架F-4E和8架RF-4E。1987实施的“和平钻石IV”计划中，土耳其空军获得了40架美国空军的二手F-4，1991年又从美国航空国民警卫队获得了40架二手F-4。1992到1994期间，土耳其从德国获得了32架RF-4E。1995年，以色列航空工业集团对54架土耳其的F-4E进行了升级，升级的内容类似于以色列的“战锤2000”计划。升级之后的鬼怪式被称为F-4E“终结者2020”。2012年6月22日，一架土耳其F-4战机在土耳其叙利亚边境被叙利亚防空部队击落。
总体评价
F-4战斗机从空气动力学角度来说，设计丑陋，刚推出时前途并不被看好。由于五角大楼试图将海军一款舰基拦截机改装为供所有军种使用的普通战斗机的不明智之举，F-4诞生了。
F-4战斗机是根据错误的理念设计的。就像F-22和F-35是以“隐形高于一切”为前提设计的一样，“鬼怪”的设计以这样一种预期为基础：20世纪60年代的空中战斗将是远程导弹的对决，交战双方看不到彼此。但不幸的是，“麻雀”雷达制导导弹等早期导弹的技术局限性及交战的限制性规则，意味着“鬼怪”不得不与更小、更轻型的米格战斗机进行近距离短兵相接的格斗。而米格是特别为空中格斗设计的。
F-4原本会彻底失败，但“鬼怪”的神奇之处就在于它发挥了作用。尽管从纯性能的角度来说它或许不是最优秀的战斗机，但它强大有力、坚固耐用且具备多种用途。F-4作为战斗机、攻击机和侦察机，在世界各地的冲突中出战过，包括河内、苏伊士运河、伊朗和土耳其。对西方及其盟友而言，F-4是冷战大部分时间里的主要战斗机。