六翼鬼怪——YF-4E PACT

摘要：编号AF62-12200的麦克唐纳-道格拉斯F-4“鬼怪II”战斗机，是其5000多个同胞中最特殊的一架，最初在1962年这架飞机以266的生产线编号出厂，原本计划作为海军F4H-1（F-4B）型服役，但就在这个时候，美国空军看上了海军的“鬼怪”准备采购其空军

冷门飞行器195

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YF-4E PACT

编号AF62-12200的麦克唐纳-道格拉斯F-4“鬼怪II”战斗机，是其5000多个同胞中最特殊的一架，最初在1962年这架飞机以266的生产线编号出厂，原本计划作为海军F4H-1（F-4B）型服役，但就在这个时候，美国空军看上了海军的“鬼怪”准备采购其空军版F-110A，他们需要一些飞机来测试评估，266成为了两架飞机之一。于是这架飞机按照空军的需求改装为YRF-110A侦察机原型机，在1963年首飞。首飞之前由于空军海军飞机编号统一，YRF-110A重新命名为YRF-4C，为随后几百架同型号开了个头。

AF62-12200 YRF-4C

当AF62-12200完成了YRF-4C测试之后，这架飞机送回了麦克唐纳的机库，1967年在那里接受了进一步的改造。它的第二个任务是YF-4E，作为空军的战斗轰炸机F-4E和F-4F的原型。机鼻下方的侦察相机舱被一门20mm机炮取代，成为第一架搭载固定机炮的鬼怪，这一系列战斗机继续进入大规模生产。随后测试了从 1968 年开始，YF-4E 测试了由铍制成的方向舵，比标准版本轻了34%。

YF-4E

功勋卓著的AF62-12200马上又接到了第三个任务——“敏捷鹰IV”（Agile Eagle IV）计划。敏捷鹰计划涉及在翼前缘安装固定开缝襟翼，以测试改进机动性的概念。随后又测试了开槽水平尾翼。

YF-4E

YF-4E SFCS

1972年，AF62-12200的伪装迷彩被替换为蓝白涂装，成为生存飞行控制系统（SFCS）计划的试验飞机，SFCS计划实际上是三轴电传（FBW）系统的雏形，目标是提升飞行控制品质。SFCS计划专门针对未来的战斗机。使用飞行控制系统，飞行员可以通过一个系统以大大减少操纵飞机的难度和体力。

YF-4E SFCS

电传飞控（Fly-By-Wire）使用电线传输飞控指令到伺服器，而不是使用滑轮、连杆和推杆和液压的传统复杂机械系统。因此，飞行员可以以更平稳和更精确的方式飞行，减少了对飞行飞机的精力投入，使他能够专注于其他重要任务。在SFCS的设计中，行员输入飞机的运动需求作为控制的参数，而不是直接操纵控制面的移动量，运动需求由机载计算机计算出伺服器的偏移量。

YF-4E SFCS 增加组件

YF-4E SFCS

SFCS也是美国空军第一款完全使用电传飞控系统的飞机，操纵杆与控制面之间没有备用的机械连接，作为系统故障的备份是一套直联电路。此外驾驶舱的操纵杆改为侧杆控制器，以进行评估，并结合了改进的操控特性。

SFCS徽章

SFCS的大部分配置来源于早期的TWEAD（战术武器交付）计划。SFCS 第一阶段在实验室使用地面模拟进行，实际飞行测试在第二阶段进行。第二阶段飞行测试计划分为三个子阶段：
IIA 期 - 利用四重冗余、三轴模拟 FBW 飞行控制和临时机械备份控制系统开发和评估 SFCS。
IIB 期 - 使用三轴模拟 FBW 控制系统评估 SFCS，无需机械备份。
IID 阶段 - 空军评估和演示飞行。

YF-4E SFCS于 1972 年 4 月 29 日在密苏里州圣路易斯的麦克唐纳道格拉斯工厂进行了首次 IIA 阶段飞行，成为第一架使用模拟电传纵系统飞行的战斗机。在首飞后不久，他们被运送到加利福尼亚州的爱德华兹空军基地，大部分测试都集中在增强对模拟电传纵系统的系统可靠性的信心上。1972 年 9 月 8 日第 27 次飞行后，飞机在爱德华兹暂时停飞，同时拆除了机械备份系统。

YF-4E SFCS

IIB 阶段于次年初开始，YF-4E 于 1973 年 1 月 22 日在爱德华兹空军基地进行了IIB 阶段首次飞行，该系统配备了模拟电传纵系统，没有机械备份。在 IIB 阶段测试期间，该飞机共进行了 19 次飞行，飞行时间为 18.3 小时，最后一次 IIB 阶段飞行发生在 1973 年 5 月 7 日，尽管一些 IID 阶段飞行与 IIB 阶段测试同时进行。YF-4E 也成为在这一系列测试中第一架以 2 马赫飞行的电传纵飞机。

空军 IID 阶段测试分为两个独立的类别，评估和演示，评估部分于 1973 年 3 月 21 日开始，在总共 21 次飞行后于 1973 年 5 月 8 日结束。IID 阶段演示飞行于 1973 年 4 月 25 日开始，并于 1973 年 5 月 31 日结束。来自空军、海军陆战队和美国宇航局的 13 名飞行员参加了 21 次飞行计划。除了三名演示飞行员从前座各接受两次飞行外，所有参与者都获得了后座飞行机会，为此额外的增加了两次试飞才将飞机送回圣路易斯。

尾翼上的任务徽章

YF-4E PACT

AF62-12200的最后一个任务Y是美国空军/麦克唐纳道格拉斯的精确飞机控制技术（PACT）计划下的新型控制配置机体（CCV）测试计划。正是这个计划AF62-12200增加了前鸭翼，形成独特的六翼面布局。

YF-4E PACT想象图

YF-4E PACT 工厂模型

增加的一对儿鸭翼安装在每个进气口后肩部。按照设计，鸭翼的表面积为 40 平方英尺，分两段外板是可拆卸的，可以拆下形成17 平方英尺的小型鸭翼进行飞行测试。每个鸭翼都由一个量产版F-15 平尾伺服机构驱动，其结构间隙提供 +20 度（鸭翼前缘向上）和 -30 度（鸭翼前缘向下）的鸭翼运动，但电子设备将运动限制为 +/-10 度。在进行 CCV 修改时，额外安装了一组固定翼前缘缝翼。

YF-4E PACT 改造部件

YF-4E PACT

最初的调试飞行于 1974 年 6 月 12 日在圣路易斯进行，当时尚未安装鸭翼。完成这些飞行后，YF-4E 于 6 月 20 日被转运至爱德华兹空军基地以继续测试。抵达爱德华兹后，工程师们安装了鸭翼，并继续进行飞行测试。这架改进后的飞机于 1974 年 7 月 5 日首次以配备鸭翼的构型升空，麦道公司飞行员比尔·布林克担任驾驶员。

YF-4E PACT

在为期 30 次飞行的测试计划中，22 次配备全跨度鸭翼和机翼前缘襟翼，2 次配备全跨鸭翼但没有机翼襟翼的飞行，以及 1 次配备部分鸭翼和机翼前缘襟翼的飞行。

YF-4E PACT

PACT的试飞结果表明，鸭翼和电传系统确实获得了飞行性能的提升，表现在升力特性的提升，结果是进近速度的降低和飞行包线扩展。

进近速度

扩展飞行包线

在 PACT最后阶段，SFCS 飞行测试结果表明，纵向和横向控制系统在某些飞行状态下很敏感。一些飞行员反对 SFCS 滚转响应在空速高于 250-300 节时过于敏锐。纵向灵敏度主要在空对空跟踪期间感受到。在空对空跟随中，纵向和横向飞行控制系统的响应特性使飞行员难以消除仰角和横穿航道跟踪误差。实际上这些操纵困难大部分是早期电传系统调教引起，特别是模拟信号其调教过程异常复杂。但空军似乎因此对静态不稳布局和鸭翼产生了厌恶。这一态度甚至成为了一种流传甚远的禁忌，影响至今。