臭鼬工厂打造的经典战机

美国作为航空航天工业最发达的国家，拥有世界上技术最先进的工业体系、最具创新能力的人才队伍、最齐全的产品种类，以及最完善的供应体系。美国是一个拥有完全竞争性市场体系的国家，在大约1700家航空航天企业中，洛克希德·马丁公司更是独占鳌头，成为美国乃至世界上最大的军火商之一，应该说这主要得益于臭鼬工厂。臭鼬工厂在其过去70多年的发展历程中，以较短的周期、有限的财务预算和极具创新的设计，书写了美国航空航天史上一个又一个的传奇故事：第一架实战型喷气式战斗机XP-80；两倍于声速的F-104；惊世骇俗的U-2、SR-71；隐身飞机F-117A；在YF-22基础上研发的F-22；由X-35发展而成的F-35战斗机等等。

臭鼬工厂研发的F-80“流星”战斗机

喷气式战斗机 F-80

F-80“流星”式战斗机是美国第一架可作战的喷气式战斗机，研制于第二次世界大战末期。在第二次世界大战结束前已经有两架部署在意大利，两架在英国，但一直没有机会参战。直到1950年6月25日，朝鲜战争爆发，F-80战斗机才被匆匆遣往朝鲜战场。朝鲜战争初期，由于中国人民志愿军和朝鲜人民军装备的都是螺旋桨式战斗机，数量少、性能差，很快就在空战中损失殆尽，一时间F-80称霸战场天空，让中国人民志愿军和朝鲜人民军吃尽苦头。但志愿军很快就获得了苏制米格-15喷气式飞机与之对抗。1950年11月8日，由美国空军中尉拉塞尔·布朗驾驶的一架F-80击落了一架苏制米格-15，从而使此次空战成为世界历史上第一次喷气机对喷气机的空战。虽然如此，F-80与米格-15相比仍有不小差距，在制空权争夺中表现不尽人意，中朝加强防空力量后F-80损失很大，因此后来F-80只是用于对地攻击，主要是在低空利用火箭、炸弹和汽油弹攻击固定目标。

臭鼬工厂的昨天、今天和明天

尽管F-80的实战不尽人意，但其原型机XP-80仅用了143天的研制经历，却是臭鼬工厂的辉煌成就之一。凯利·约翰逊受命组建了XP-80项目团队，标志着臭鼬工厂从此建立。

1943年6月17日，第二次世界大战仍处于胶着状态中。凯利·约翰逊受美国陆军航空兵之邀，接受了一个采用英式发动机的喷气式飞机研制任务，期限是180天。这将是美国第一种可作战的喷气式战斗机，编号XP-80。为了能按时完成项目，臭鼬工厂严格控制研发时间，采用倒计时的方法来压缩进度表。所有员工每天工作10小时、每周工作6天，必须严格遵守工作进度规则。仅仅用了143天，臭鼬工厂就成功地完成首架XP-80的研制。1943年11月15日，美国陆军航空兵接收了该机，准备进行飞行试验。由于发动机故障，原定于11月16日进行的首飞推迟到次年。1944年1月8日，XP-80首飞，达到了陆军航空兵梦寐以求的807.89千米/时。XP-80的成功研制，堪称美国战斗机设计史上的里程碑，预示了喷气式战斗机时代的到来。

XP-80采用的发动机是由英国德·哈维兰公司制造的J36“小妖精”涡喷发动机，由于英国本土正处于交战状态，发动机无法大量生产，因此臭鼬工厂决定给XP-80换装通用电气公司的J33发动机。该发动机是英式涡喷发动机设计的改进版，比J36更大更重，推力也更大，达到了1814千克力。为此，臭鼬工厂几乎重新设计了机身。新的型号命名为XP-80A，用时比XP-80更短，仅仅132天，并且在第138天（1944年6月10日）就成功实现了首飞。最终，洛克希德公司将该机命名为F-80“流星”式战斗机。

当F-80投入使用后，可谓美国当时飞得最快的飞机，同时也是第一种实战型喷气式战斗机，是所有美国喷气式战斗机的鼻祖。但是其研发过程也并非一帆风顺。

首先是压缩性效应，F-80机翼产生的激波在副翼铰链线上前后跳动，激波压力的改变作用于副翼，产生一种高频“嗡鸣”。臭鼬工厂最终在副翼上安装了液压阻尼器，用来消除振动，克服副翼嗡鸣现象。

其次，由于F-80需要安装大型涡轮盘，而在第二次世界大战时期的美国，并没有足够大的水压机，这导致了大型涡轮盘的制造必须由数个部件焊接而成，而焊接会留下可能断裂的瑕疵。由于这个原因，试飞过程中竟摔了6架F-80。为此，臭鼬工厂尽可能地改变轴座的设计，使涡轮的性能得以提高。

苏联的米格-15喷气式战斗机

F-80原型机XP-80XP-80

XP-80与XP-80A的技术与性能参数

U-2高空侦察机

第一架生产型F-80在爱德华兹空军基地试飞时，发动机突然空中停车，导致机毁人亡。原因是驱动燃油泵的轴花键被剪断。从此以后，洛克希德公司的飞机总是装有备用燃油系统，这是臭鼬工厂保持的冗余系统方法，以确保每一种飞机都可以重新点火，重新起动。这使得洛克希德公司飞机的安全性大大增加。

由于F-80正式投入生产的时候，已是接近第二次世界大战末期，定单数量大为减少，而且F-80也没能有机会在第二次世界大战投入使用，直到朝鲜战场才有机会展示实力，但是，F-80的143天研发经历已经使得洛克希德公司的臭鼬工厂威名远扬，该项目不仅标志着臭鼬工厂的成立，更为其日后的发展壮大打下了坚实的基础。直到退役为止，F-80战斗机大约生产了1731架。

高空侦察机U-2

U-2飞机的侦察飞行始于1956年，直至美国空军上尉弗朗西斯·加里于1960年5月1日驾驶U-2C飞越苏联境内执行侦察任务时，在斯维尔德洛夫斯克被苏联地空导弹击落才让世界震惊！之前47个月的时间，U-2的侦察活动可以说是如入无人之境，尽管U-2屡屡被苏联的雷达发现，但是它具有的高空能力可以让其高枕无忧地穿越所侦察的领空。

U-2的传奇

1962年，U-2飞机崭露锋芒。当时，U-2拍摄的照片显示，苏联在古巴部署了远程导弹，这导致震惊世界的古巴导弹危机。1971年8月，U-2首次在东京湾执行实时通信截听，并将截获内容传回位于老挝境内的秘密基地。1991年2月，U-2在海湾战争期间执行了260多次侦察任务，提供了90%的敌方目标情报。2001年3月，美军攻打伊拉克期间，31架U-2共执行了169次任务，提供了88%的战场图像。2001年10月，美军攻打阿富汗前，U-2提供了最新的地图资料。

U-2的传奇战场经历直到现在都还在持续。2007年9月中旬，一架美军U-2侦察机在海拔19812米高空对阿富汗坎大哈附近的山区进行秘密侦察，发现地面联军部队突然和武装分子发生交火。U-2立刻传回实时战场画面，搜寻敌方目标，确认敌人逃跑路线。它不仅截获了多起可疑通信，还拍下了可疑目标的高清图像。

U-2项目的由来

20世纪40年代末，苏联开始进行核试验，并在50年代初期成功发展出有人/无人核武器投放载具。由于苏联对外完全封锁了自己的核武器部署，这促使美国计划发展一种新的侦察机，来侦察苏联的核武器部署情况。美国空军将该计划命名为“秃鹰”计划，编号为53WC-16507，旨在发展一种单座亚声速飞机，能携带317千克有效载荷，飞行高度大于 21336米，航程超过4828千米。它可以不携带任何武器。

贝尔公司、费尔柴尔德公司以及马丁公司3家飞机制造商都收到了美国空军的研究合同。贝尔公司和费尔柴尔德公司都提出了全新的侦察机设计方案，而不是在自己已有的飞机基础上研制。贝尔公司提出的是67型（后来的X-16）双发设计方案，飞行高度21183米。费尔柴尔德公司提出M-195单发设计方案，飞行高度20482米。而马丁公司则为旗下的B-57“堪培拉”轰炸机加装了一对大机翼，使其飞行高度能达到19507米。

令人费解的是，拥有传奇飞机设计背景的洛克希德公司并没有受邀参加这个高度机密的项目，而这也让凯利·约翰逊非常惊讶和恼火。私底下，洛克希德公司臭鼬工厂利用公司内部资金，秘密推出了一款全新飞机的设计方案：洛克希德L-282方案。该飞机基于洛克希德公司的XF-104“星”战斗机研发，洛克希德公司为其加装了非常长的机翼，以利于实现高空飞行和长航程。它计划配备一台通用公司的改进型J73涡喷发动机，以适应高空飞行任务。但是之后不久，洛克希德公司就发现美国空军及中央情报局早已倾向于采用普·惠公司的J57发动机。和“秃鹰”计划的其他竞争者一样，洛克希德公司只好修改L-282方案以使用J57。为了获得空军的青睐，洛克希德公司于1954年3月开始由凯利·约翰逊向空军将领和文职官员多次展示飞行高度超过21336米、航程3218千米的L-282设计方案。部分文职官员对L-282很感兴趣，但将领们却相反。一位将领更是于展示途中离场，并说对这种没有起落架和航炮的飞机毫无兴趣。臭鼬工厂能否得到订单，还未有定数。

“秃鹰”计划随后改为“水音”秘密计划。臭鼬工厂的工程师们则几乎重新设计了L-282，机身也不再与XF-104一样了。新的飞机不像精密的侦察机，倒像是一架有动力的滑翔机。恰恰是这样的设计符合秘密计划的需求，因为它看起来不具有威胁性，像是一架高高空气象观测研究飞机。凯利·约翰逊设计团队的这个最终方案极具创意，这是由只有25名臭鼬工厂工程师（包括菲尔·科尔曼、吉恩·弗罗斯特以及本·里奇）组成的团队完成的。

1954年7月26日，随着苏联的威胁越来越大，美国总统艾森豪威尔授权詹姆斯·菲恩·基利安成立和领导一个智囊团去研究美国当时拥有的技术能否应对当时所面临的问题。智囊团分为3组，其中一组负责调查美国的情报能力，名为“项目3”，由E.H.兰德领导，还有另外5位成员。同年8月，兰德到华盛顿与一些国内情报机构会面时，从一位中央情报局官员手中接到一份L-282设计图，并告诉他空军已经否决了这个设计，兰德看过设计图后留下了深刻印象。几天后，他向“项目3”其他成员展示这份设计图，所有成员都对这架飞机非常有兴趣，并认为中央情报局较空军更适合于和平时期对苏联进行高空侦照。1954年10月，“项目3”成员与当时的中央情报局局长艾伦·威尔斯·杜勒斯讨论了L-282的概念，但杜勒斯并不希望中央情报局接手任何空军的计划，即使已经被空军否决的计划也不行。

1954年11月初，基利安和兰德与艾森豪威尔总统会面，向他解说L-282的设计并汇报有关高空侦察机的问题。最后，艾森豪威尔总统批准发展L-282，并同意新高空侦察机计划应该由中央情报局负责。1954年11月23日，艾森豪威尔总统正式批准中央情报局接手L-282，并要求空军提供一切必要的协助。12月22日，中央情报局与洛克希德公司签订意向书，制造20架L-282机体和1架双座型及其他零部件，由空军提供发动机。正式合同于 1955年3月2日签订，并将L-282方案命名为U-2。

U-2在设计上采用了全金属悬臂中单翼，使用洛克希德公司的专门翼型。机身为细长的圆截面全金属半硬壳薄蒙皮结构，后机身两侧有液压操纵阻力板。由于机身细长，采用了独特的双主轮自行车式起落架，主轮与尾轮均向前收入机身。可拆卸的机头、驾驶舱后的机舱内及机翼下的设备舱内装有通信、导航、着陆仪表等系统。由于只安装了一台喷气发动机，所以U-2侦察机的爬升速率比民用客机还要慢，驾驶时也需要更多的耐心。另外，U-2装有高分辨率摄影组合系统，能在4小时内在近15240米高空拍下宽201千米、长4184千米范围内地面景物的清晰图像，并冲印出4000张照片用于情报分析；可以安装合成孔径雷达，穿透遮障侦察浅层的地下设施；还可以安装全景拍摄、多光谱分析仪，以及能接收雷达信号、通信信号的电子侦察设备等。U-2侦察机虽然没有配备任何武器系统，但它能在导弹来袭时撒出干扰金属箔条来保护自己。

最终制造出来的U-2毫无疑问是一架优秀的侦察机，它飞得高，看得远。它的大翅膀能让它轻松腾空而起，以至于试飞的时候让试飞员惊出一身冷汗。1955年8月4日，U-2在进行地面滑行试验时，由于机身重量太轻，导致飞机直接飞离跑道，试飞员操纵尾翼才使它降落。这成为U-2的非计划首飞。U-2的高空飞行能力由此可见一斑。U-2的正式首飞是1955年8月8日，达到了10668米高度。这一天，所有臭鼬工厂的工人、工程师和管理人员都现场见证了这一欢快时刻。

1963年11月1日U-2飞机坠毁现场

1965年击落的4架U-2在军博展出残骸

1955年底，3架U-2A（中央情报局飞行编号002、003、004）编入了U-2战斗序列，飞行高度21336米成为基本要求。由于U-2的结构设计非常好，除原本计划的20架飞机订单外，臭鼬工厂还利用多余的资金建造了6架额外的飞机，这让政府节省了足足200万美元。1956年初，飞行测试和性能评估进行得十分顺利，6月，U-2投入使用。虽然U-2屡屡被苏联的雷达发现，但是在1960年5月1日美国中央情报局的弗兰克·鲍尔斯被击落之前，没有一架U-2被击中。在整个20世纪60年代，部署台湾的U-2多次侵入我国领空侦察，被中国人民解放军先后击落5架。1963年11月1日空军地空导弹二营在江西上饶地区上空第二次击落国民党空军U-2飞机，当第四架飞机被击落后，我国于1965年在军事博物馆展出了 U-2的4架残骸。

U-2飞机的系列化改型

U-2最终还是被击落了，无论是在苏联还是在中国。臭鼬工厂非常关注U-2被击落的原因。通过苏联公布的一张打下来的飞机照片，工程师们发现了U-2可以改进的地方。凯利·约翰逊甚至请求美国政府用苏联间谍换回被俘的U-2飞行员，并将飞行员请到工作室协助改进U-2。臭鼬工厂希望U-2的改进型号能实现更多、更强大的功能。在接下来的几十年里，U-2的传奇经历继续上演，这完全得益于臭鼬工厂的不断改进。在20世纪50年代至60年代初，臭鼬工厂持续改进基本型U-2A的设计，产生了8种U-2改型：

1）U-2A：原型，使用普·惠J57-PW-37（A）涡喷发动机。

2）U-2B：仅是建议，空军没有购买。与U-2A不同的是机头装有雷达天线，有雷达操作员使用的后座舱。

3）U-2C：U-2A的改型，使用普·惠J57-PW-13B涡喷发动机。

4）U-2CT：U-2C的前后舱双座型，用于飞行员训练和转运。

飞行中的U-2R（其机翼面积比U-2原型大37.16平方米）

5）U-2D：U-2C的前后舱双座型，设备舱有仪器操纵员的位置，用于电子战和通信情报战。

6）U-2E、U-2F、U-2G：U-2C 舰上着陆与起飞的试验型，为了达到更长航时，分别装有空中加油设备。

1965年，洛克希德公司提议一种U-2C的改进型——U-2R，公开的编号则是WU-2C，因为洛克希德公司认为那些没必要知道U-2R的人，会猜想此型飞机只是U-2的一种气象观测型。

当U-2的原型批生产于1968年结束时，臭鼬工厂对改进型U-2R的研发工作已控制得相当好了。此型飞机的翼展为31.4米，机翼面积92.9平方米，而原先U-2原型的机翼面积才55.74平方米。它采用J75-PW-13B涡喷发动机，比以前的型号推力大20%，总推力为7711千克力。驾驶舱增大了45%，以提高飞行员长久飞行时的舒适度。除此之外，U-2R也对一些设备做了一些改进，使其拥有较好的战场维修性。U-2R可在21336米高空每分钟飞行14.49千米（869.05千米/时）并能搜索482千米范围内的所有敌方雷达和通信站。U-2R可巡航10小时，但也曾经在21336米以上高空停留超过27小时以充当美国陆军的通信中继站。

1980年，美国空军提出购买33架U-2R、2架U-2RT（U-2R的双座型，用于训练飞行员）和2架U-2ER（供NASA使用），并将其改名为TR开头，代表“战术侦察”。为此，洛克希德公司重开了U-2生产线。1981年6月，洛克希德公司交付了重开生产线后的第一架U-2ER，接收方为NASA阿姆斯研究中心。U-2R和U-2RT（正式名称是TR-1A和TR-1B）则按照合同要求于1981年9月—1989年10月陆续交付给美国空军。

臭鼬工厂的工程师们改进了U-2R以适应不同任务下可更换的机头部分，包括任务舱盖、装检测仪器的机翼超级吊舱，这样可允许新的机型携带1814千克的传感器和试验器材。新的U-2R能在21336米高空以692.02千米/时的速度飞行。所有作战型U-2R，不论是早期的还是后期的，都换装了通用电气的F101-GE-F29发动机，这是装在B-2隐身轰炸机上的F118发动机的衍生型，能产生8618千克力的推力。

改进后的U-2R可进行全天候、昼夜战场监视，为美国及其同盟国地面部队提供支援。它能够在敌防区外精确识别目标，而不用深入敌方领空；其不加油作战半径超过4828千米。最后一架U-2R于1989年10月3日交付。当时的臭鼬工厂副总裁本·里奇在1991年4月出版的《洛克希德预先研究发展公司信息手册》上写道：“我们可以骄傲地认为TR-1（U-2R）是国防采办过程的一个典型，我们始终在预算内完成了它，并提前了进度。”

U-2诞生50多年后，臭鼬工厂仍在继续支持服役于美国空军的U-2机队——无论新旧，对它们进行保养、升级、更换备件。如今，U-2的飞行任务已经和冷战时代大不相同。而且，它屡经更新换代，性能大大提升，机身也越来越大。U-2配备了机载红外扫描仪以及合成孔径雷达等先进侦察设备，在浓雾、沙尘暴、阴天等恶劣气候下能照常工作，发回的图像栩栩如生，U-2甚至还能辨别人造目标和自然目标。臭鼬工厂的U-2已经大大超越了1955年的 U-2原型机。虽然美国现在拥有了RQ-4“全球鹰”，其飞行高度和U-2不相上下，滞空时间长达30小时，是U-2的两倍多。但是U-2的能力始终无可替代。虽然“全球鹰”经过改进，载荷能力提高很多，但仍远不及U-2的1814千克有效载荷，这导致“全球鹰”所携带传感器的探测距离、范围都低于U-2。在现役的U-2飞机中，最晚服役的一架是1989年生产的，它们都更换了最新的发动机和侦察设备，理论上，它们可以工作到2050年。美国人自己也说，U-2无可替代，它的退役时间取决于“全球鹰”何时能达到它的能力，这不得不说是臭鼬工厂的又一传奇。

U-2系列的技术与性能参数

高空战略侦察机——SR-71

“黑鸟”系列飞机代表着有人驾驶飞机性能的顶峰。这种20世纪50年代末60年代初设计的飞机现在仍然保持着常规有人驾驶飞机的飞行高度和飞行速度纪录。最终型“黑鸟”——SR-71的时速超过了3218.69千米，飞行高度达到25908米。它从纽约飞往伦敦仅用了1时55分。SR-71为凯利·约翰逊赢得了1976年L.B.约翰逊总统颁发的自由勋章。

“黑鸟”家族由3种略微不同的机型设计组成，分别是A-12、YF-12以及最终的SR-71。所有这些飞机表面都是黑色，“黑鸟”的名字由此而来。A-12是为中央情报局开发的侦察机、间谍飞机（美其名曰“真相探寻者”，）以应对U-2侦察机存在的问题。在1960年加里·鲍威尔驾驶的U-2被击落之前，美军领导者们就意识到了U-2飞机相对于苏军雷达和导弹的易感性。他们渴望一种新型的飞机能够以更好的侦察和防御能力来渗透苏联领空。这种飞机需要具备高空飞行和高速作战能力，同时又不易被雷达发现，从而深入苏联领空并避开任何导弹和飞机的袭击。

SR-71“黑鸟”侦察机的第一次实战是在越南战争期间。1968—1969年，越南人民军防空导弹部队对SR-71“黑鸟”战略侦察机共进行了22次导弹攻击，发射了29枚B-750型地空导弹，却未能击落一架，杀伤概率为0。在这些导弹攻击中，有11次（50%）没有到达导弹迎击目标的距离，其主要原因是未能及时发现目标并发动攻击，导弹射击时，目标已经飞到了有效杀伤范围之外。SR-71的威力由此可见一斑。

1973年中东战争期间，一架“黑鸟”用不到半天时间就从纽约州北部一个基地直接飞到中东然后飞回美国，一共飞了18990千米。它所拍的照片第二天便到了以色列军方参谋人员的桌子上。在柏林墙倒下之前，“黑鸟”曾连续15年每星期两次从英国飞往苏联最北端的摩尔曼斯克大型海军基地，拍摄北极地区掩蔽坞内的苏联核潜艇，追踪它们的活动，计算它们的导弹发射装置。每次苏联都派出最新的米格战斗机拦截，不过它们始终飞不到“黑鸟”的高度。在“黑鸟”服役24年期间，从来没有一架被击落，也从没有一位飞行员死于敌人炮火之下。

项目背景

SR-71“黑鸟”战略侦察机

冷战时期，对苏联的侦察是美国空军的重要任务。在U-2刚刚投入使用时，美国空军就开始计划它的后继机型。中央情报局的比斯尔认为U-2的撒手锏是飞得高，苏联的截击机和导弹都无法企及。但 U-2 的速度非常慢，随着苏联的防空力量发展，被截击是迟早的事情，必须进行 U-2 的后继机型研发工作。

U-2首飞后，凯利·约翰逊也认为尽管U-2未来可以通过新技术来改进其性能，例如硅片、光纤、复合材料以及更大推力的发动机，但是U-2是按亚声速飞行设计的，并不是采用这些技术就能飞得更高。臭鼬工厂需要一种新的设计来代替它。尽管当时军方并没有提出设计要求，只存在一种对新型飞机的需要，即更高的高度、更快的速度。但是臭鼬工厂还是自己制定了设计要求。

臭鼬工厂对被攻击性进行了分析研究，认为下一种飞机应该在25908米以上的高度飞行，速度应大于3倍声速；同时应该有足够的机动能力来躲避苏联可能研制出来的任何类型的导弹，如SA-2；它应该在飞行中足够稳定，以便在27432米的高空进行摄影；它应保留U-2飞机那种能够拍摄地面非常微小目标的能力，但飞行速度却比U-2快4～5倍。美国军方要求它利用KC-135加油机进行几次空中加油后，能具有环球飞行能力。这种飞机的RCS也应该极低，使它很难被探测到。

苏联SA-2地空导弹

从1958年4月21日到1959年9月1日，臭鼬工厂掌门人凯利·约翰逊向中央情报局和美国空军就这种速度超过马赫数3的侦察机提出了一系列方案。但中央情报局的比斯尔作为评审委员会主席，不愿意未经设计投标就把研究U-2后继机型的合同给制造U-2的同一家公司，原因是担心同一家公司的产品方案会十分相近。他认为只有在权衡过其他公司的方案之后，才能决定是否把这个型号的研制任务交给洛克希德公司。

当然其他竞争者的方案也很具创意。例如，海军内部发展了一种充气的橡皮飞机方案，先用气球带上高空，然后用火箭推进到它自己的冲压发动机可以点火的速度。而康维尔公司提出一种用冲压发动机推进、速度马赫数4的飞机方案。这种飞机必须由另一架载机带到空中，在超声速时将其投放，此时它的冲压发动机可以接替工作。但是，无论是上述哪种方案，以当时的技术力量要实现都非常困难。

臭鼬工厂绞尽脑汁设计了12个方案，分别从A-1到A-12。正如里奇·史塔勒所言，凯利带着他们的12个方案去竞争。1959年8月29日，A-12方案获胜。该方案被臭鼬工厂命名为“牛车”计划。A-12共生产了15架，第一架A-12于1962年4月26日起飞。YF-12是A-12的战斗/拦截机型，意在拦截和攻击所有当时在研的苏军轰炸机。YF-12增加了一些功能，例如机头的脉冲多普勒雷达和雷达制导空空导弹。YF-12飞机只生产了3架。SR-71是A-12和YF-12的增强型。它的体积略大，配有动力更强的发动机，还有一些气动力方面的细微差异。SR-71不同于前面的只能容纳一名飞行员的型号，它还能容纳一名侦察员。SR-71生产了32架，这种飞机仍然保持着有人驾驶飞机飞行速度和高度的纪录。

项目研制

SR-71的研制过程并非一帆风顺，这是一种具有非常高技术含量的高空高速飞机，其外形、结构、材料、发动机甚至燃油，都需要创新性的设计，以前的经验几乎不能提供参考。

1. 特殊的设计

SR-71的外形，从前方看起来像是一条吞吃了3只老鼠的蛇。整个机身很平滑，臭鼬工厂还在后续机型的机身两侧加了边条，起到增加升力的作用。这种外形是通过风洞试验确定的。SR-71融合了早期的隐身设计，RCS很低。然而，外形的隐身设计并没有包含高温发动机排气，而这也能反射雷达信号。SR-71在联邦航空局的远程雷达上是最大的目标之一，在几百千米外就可搜索和跟踪到。

SR-71的速度超过了地球绕太阳的公转速度，如果它环绕地球飞行，可以遇见若干次日出和日落。在这种不可思议的速度下，飞行中会产生极大的高温与空气阻力，机身会热膨胀好几厘米，机身的校准必须以高速状态为准。例如，高温下风挡有可能灼伤飞行员的手，因此，需要一种特殊的空调来防止93摄氏度高温的驾驶舱对飞行员的炙烤。这套用于降低驾驶舱内烤箱般温度的空调系统尤为复杂，它采用了4台热交换机，利用飞机上的燃油和周围的空气来预冷。此外，钛蒙皮会起褶皱，燃料、润滑剂、轮胎等几乎每一个细节都是为近太空飞行的极限所设计。

SR-71的前向视图

但是SR-71缺少能承受高温的燃油密封胶，所携带的油箱都留有缝隙。专用的JP-7燃油会在起飞前，以及进行空中加油时发生泄漏。这是SR-71非常“有趣”的地方。它起飞前数小时，需要对燃油系统增压，此时开始漏油，一般有5～6股燃油从机翼内侧漏出，油流粗细与饮料吸管差不多，整个机身下部都会浸湿，严重时候还会从机翼内侧上表面喷出5～90厘米高的“油泉”。通常起飞前要多加182～318千克油料，每小时漏出45千克（SR-71的油量是以千克计算而不是加仑）。升空后，SR-71必须冲刺以加热机体，此后机身油箱由于受热，缝隙会因膨胀而闭合，不再漏油。然后SR-71必须进行空中加油，才能继续执行任务。飞机降落后座舱盖表面温度会高达300摄氏度以上，需要较长一段时间的冷却，期间没有人能靠近。

SR-71机身明显的漏油痕迹

背鳍是SR-71一个独特而有趣的特征。早期的雷达隐身研究认为，平滑且渐缩的外形能将最多的雷达波束反射至其他方向。原先的“黑鸟”并没有背鳍，看起来就像个放大版的 F-104，但雷达工程师说服了空气动力学专家，增加了一些风洞试验。他们发现背鳍可以产生强力的涡流，在接近机身前段会产生大幅度的额外升力，于是就可以减小三角翼的安装角，以获得较高的安定性与较低的高速阻力，还能增加载油量以获得更远的航程。由于强力涡流产生的湍流在大迎角时流过机翼会延缓失速，既可以降低着陆速度，又可以进行大过载机动直到发动机熄火。背鳍的作用类似近代战斗机用以提升机动性的机翼前缘延伸，在风洞试验过程中发现这一特点后，原本许多早期设计构型中都具有的机翼前缘就不再需要了，这样的设计仍然出现在许多最新型的隐身无人机上，例如“暗星”、“掠食鸟”、X-45和X-47等，如此就可以采用无尾翼设计而兼具安定性与隐身性。

2. 大量采用钛合金

在臭鼬工厂为超过马赫数3的飞机选择结构材料时，飞机最常用的铝合金自然被淘汰了。铝合金承受不了空气摩擦使机体产生的426摄氏度高温。基本结构必须要用高强度不锈钢合金或者钛合金。而雷达罩、座舱盖和某些其他区域可能需要研制高温塑料。实际上在高空高速领域，不锈钢作为高温材料比钛合金更好（苏联应对SR-71研制的马赫数3高空截击机米格-25就使用了不锈钢），但臭鼬工厂依然使用了钛合金。最终SR-71的结构大部分都是钛合金，并且这些钛合金几乎都是在冷战高峰期从苏联方面得到的，洛克希德公司用各种可能的隐蔽方法防止被苏联政府得知这些钛的用途。为降低成本，他们使用的是可在较低温度下软化而较易加工的钛合金。

SR-71的钛合金机翼制造过程并不轻松，当工程师们把它放进“热箱”去模拟飞行中的高温时，它像一块旧抹布一样皱了起来。解决的办法是将蒙皮壁板的周边都与翼梁分开，并在机翼蒙皮上加上波纹槽和凹纹。因此主翼内侧蒙皮的主要部分其实是皱纹状的。热膨胀会使平滑的蒙皮撕裂或卷曲，从而将蒙皮做出皱折让它能向垂直方向伸展，避免应力过强，同时也增强了纵向强度。采取这种措施后，钛合金受热时只不过使波纹槽加深而已。有空气动力学专家就指责凯利·约翰逊是在造一架20世纪20年代马赫数3的福特“三发”飞机（因其皱纹状的铝制蒙皮而闻名）。但是，这就是高空高速飞机所面临的严重问题的有效解决办法。对钛制蒙皮的研究显示，在逐次像是退火一般的剧烈加热中，材质会逐渐强化。

SR-71的钛合金机头制造过程同样不轻松，零件非常容易发生氢脆，良品率不足10%。臭鼬工厂甚至更换了整个钛合金工艺体系。臭鼬工厂最终采用了一种非常严格的质量控制程序，每制出10个零件取3件作为样件，经过热处理并做试验，然后该批的其他零件才可以入库以备将来使用。其中一个样件装在拉力机上试验材料的强度；第二个切一个切口（长约 6.35毫米），在切口处绕一个非常小的半径弯曲，半径小到仅为厚度的32倍，观察是否会断裂；第三个则供需要做再次热处理时用。为了制作起落架用的巨大厚重的挤压毛坯，他们先切下12个样品，每个样品都必须通过试验才进行机械加工切割成起落架。如果不合格，那么毛坯就要更换。这样的质量控制程序收到了非常好的效果。尽管臭鼬工厂在取样方面花了非常多的时间，但是这样严格的质量控制得到了回报。到20世纪80年代初期，臭鼬工厂已经为旗下的所有飞机，以及洛克希德公司的L-1011民用客机，还有军用货机生产了1300多万个钛合金零件。由于钛合金是一种非常坚硬的材料，用它制成的零件不能像其他材料一样在装配时修整到位，因此必须加工到更严格的公差范围。加工时必须使其成形精确，而精加工是很昂贵的。因而在长期生产中节约了切削料，钛合金在生产中几乎没有报废零件。

在生产SR-71的钛合金零件过程中，臭鼬工厂还积累了非常多的其他经验。例如钛合金非常敏感，很容易被腐蚀，那么所有的镀镉工具都必须远离钛合金。又如城市供水系统中加的氯会使得机翼壁板的点焊非常容易脱开，必须换用纯净水洗涤焊接处。而给钛合金零件钻孔的钻头也必须选用特殊材质，否则，坚硬的钛合金将非常容易使钻头报废。这些经验都是臭鼬工厂在长期的工作中得到的，为其后来的发展奠定了非常坚实的基础。

3. 绝妙的发动机

J-58发动机的进气锥

SR-71采用的J-58发动机是当时唯一可以持续开加力的军用发动机，当飞行速度愈高，发动机的效率也随之提升。每台J-58能够产生14741千克力的静推力。一般喷气式发动机无法持续开加力，而且效率在高速时会下降。

能够让飞机达到马赫数3的速度，必须给发动机提供亚声速的气流，涵道设计就显得尤为重要。在两个进气口前端各有一个圆锥形的可移动进气锥，在地面上或亚声速飞行时锁定在最前方的位置。当速度达到马赫数1.6 后，进气锥会逐渐向后移动，最大可后移 66厘米。原始的进气道是类比式的设计，依据空速管静压测量值以及俯仰、滚转、偏航、迎角等的输入数据，可计算出进气锥所需要的前后移动距离。这么做可以将进气锥尖端产生的激波维持在进气口，使气流减速到马赫数1的激波为止，之后的亚声速气流就可以提供给发动机使用。这个在涵道内进行激波的捕获称为“起动进气”。压气机前方会因此产生巨大的压力。泄气孔和辅助进气门设置在涵道和发动机舱内，以维持进气压力，使涵道能持续地“起动”。以马赫数3.2的速度巡航时，进气压力的增加估计提供了58%的可用推力，压气机提供了17%，而加力燃烧室提供了25%，这时几乎就是SR-71的最佳设计点。

J-58发动机可以算是一型混合喷气式发动机。它是在一台冲压发动机内部再增加一台涡喷式发动机。进入发动机的空气先是被激波锥压缩（同时气流温度也会上升），接下来气流被分成两道：一部分进入压缩风扇（核心气流），其余部分经由特殊管道直接进入加力燃烧室（旁通气流）。通过压缩风扇的气流会进一步压缩（同时温度也进一步上升），燃料与压缩气流在燃烧室混合燃烧，这时气体温度达到整个阶段的最高温，仅仅略低于涡轮叶片开始软化的温度。在通过涡轮段之后（温度稍微下降），核心气流与旁通气流在此汇合一同进入加力燃烧室。但是当SR-71在高速飞行时，通过激波锥压缩的核心气流温度会高出许多，而这时气流尚未经过压缩和燃烧段，过高的温度使得喷入燃烧室的燃料量必须减小，以免接在后面的涡轮叶片会因为高温而熔化。

当速度接近马赫数3时，通过激波锥与压缩段气流的温度已经非常高，此时没有任何燃料会与核心气流混合，这意味着通过压缩、燃烧和涡轮段的核心气流实际并未提供任何推力，SR-71仅仅依靠加力燃烧室产生的推力来飞行。利用激波锥的压缩效果，这时发动机转变成为冲压发动机的型态。低速时，喷气式发动机（核心部分）与冲压发动机（旁通气流与加力燃烧室混合）共同作用；飞行速度提高时，喷气式发动机虽然还是位于冲压发动机的进气通道内，可是已经形同停止工作。没有其他飞机是以这种方式来提供动力的，通常可以想象成这是一台冲压发动机内部还有一台喷气式发动机。

原先SR-71的发动机是以辅助的外部起动车进行起动，起动车停在飞机下，以两台别克V-8发动机驱动连接到J-58的一根垂直驱动轴以起动发动机，起动一台后再驶到另一侧起动另一台发动机，整个过程噪声很大，可以说是震耳欲聋。后期J-58 就改用传统的起动车了。

为了使发动机能在所有的飞行情况下都工作，进气口的研制花去了好几年时间。早期常因气流分离而熄火，发动机在不到1秒的时间内，会猛然地从发出7257～9071千克力的推力变为0推力。飞行员被撞向一边，甚至分不清是哪一台发动机熄了火。

臭鼬工厂在方向舵系统上装了一个自动控制装置来解决这个问题，使飞行员在0.15秒内能够感到有一台发动机熄了火，而且知道是哪一台，并靠液压助力系统蹬出9度方向舵，使飞机继续平飞。后来的SR-71则有了一个自动起动装置。这个装置工作非常好，SR-71在东南亚热带雨林环境时，飞行员执行非常艰难的任务也没有发生过发动机熄火。

4. 苏格兰威士忌燃油

SR-71有着极高的高度和速度，其时速能达到3366千米，即马赫数3.3，比“协和”号飞机快40%，高空飞行高度达25928米。因此，飞机上的每一个部分都需要重新“发明”，燃油也不例外。为了寻找合适的燃油，凯利·约翰逊的团队考虑过几种高能燃料的方案，例如液氢、煤或硼悬浮燃料。

液氢飞机油箱的容积一经确定，就只能是这么多了。虽然可以再加上外挂油箱，但是很困难，因为会增加阻力。最为关键的是，负责生产发动机的普·惠公司遇到了很大的困难。因此，臭鼬工厂果断中止了液氢飞机的方案，转而寻求其他高效燃料。

煤悬浮燃料，是将精磨的煤粉以轻油为基加水混合成浆状，注入发动机作为燃料。这也是一种可能的能源，但是细小的煤灰可能会损坏涡轮叶片。硼悬浮燃料也是如此。

因此，臭鼬工厂决定仍然用液态石油作为燃料。但是要在这样高的高度和很大的温差下使用（高空空中加油时温度为零下32摄氏度，而超声速飞行时温度则会达到343摄氏度），这必须是一种十分特殊的燃料。臭鼬工厂把研制燃油的重任交给了壳牌石油公司。壳牌石油公司最终制造出了JP-7燃油，但非常昂贵。它含有碳氟化合物以增加润滑性，氧化剂使其更容易燃烧，甚至还有铯的配方以降低尾气的雷达信号特征。这使得JP-7燃油比苏格兰威士忌还贵，SR-71发动机开车或飞行1小时的油费就要24000～27000美元。相比之下，U-2只需要它的1/3。

JP-7是一种优良的燃油，它还可以用做绝热剂。油箱也不只用于装油，还设计用来保护起落架。起落架收起后藏在几个油箱的中间。由于燃油的冷却辐射作用，橡胶轮胎就与飞机在长时间飞行所产生的高温隔开了。否则，轮胎就可能随时爆破，飞机则无法着陆。

5. 早期的隐身设计

SR-71“黑鸟”名字的由来是因为它的黑色涂层，这是为了增加飞机表面的反射率。也就是说，黑色涂层可以增加蒙皮向周围环境辐射的热传递效率。尽管这会增加450多千克的重量，但是却降低了飞机温度，从而提升了其整体性能。黑色并不会带来任何视觉伪装的效果，因为SR-71看起来已经比周围天空的颜色更浅，这是由于飞机飞行在近太空的高度——背景几乎是外太空的颜色（比“黑鸟”的颜色更深）。黑色涂层还含有可以吸收辐射的盐酸铁微粒。这种特性以及机身形状和15度的倾斜尾翼，都大大减少了飞机的RCS，尽管SR-71有着长达32米的机身和近17米的翼展。

6. 高昂的维护费用

SR-71无疑是一架优秀的飞机，它的部分特性直到现在都遥遥领先于绝大部分飞机。但是SR-71毕竟是美苏冷战的产物，优点明显的它，缺点也同样显著。

SR-71极其高昂的维护费用一直是令美军头疼的问题。在美国空军提交的任务准备状态的请求报告中，曾提出将两架SR-71再编入役。按每月30天计算，每月所需的费用为3900万美元。SR-71每飞满25小时，都要检查一次，每次检查要持续24～36小时；每飞满50小时后这种检查要持续48～72小时。另外每周机械日检查需要24小时。每飞满800小时就要运回帕姆戴尔，由臭鼬工厂进行6个月的大修维护。而且，由于SR-71是20世纪60—70 年代的技术，没有实时传输侦察数据的能力，只有返航后才能获取侦察结果，美国空军必须对其进行现代化改装，如改进它的侦察设备和雷达系统，装备卫星全球定位系统等，这些都需要极大的投资。随着卫星技术的发展和世界格局的变化，使用维护费用昂贵的SR-71进行远距离战略侦察已无太大必要。

冷战早已结束。SR-71的最大特点是3倍声速，用于摆脱苏联的防空导弹，而如今这个威胁没有了，SR-71的这个优势无法发挥。相反，由于反恐战争，美国需要能在一个地区反复细致侦察的飞机，因此，即使老式的U-2都比SR-71实用得多，当年老式U-2被人诟病的亚声速反而体现出优势。SR-71设计之初，对机身结构进行的创新设计均是为了达到3倍声速，但是在机动性能、亚声速盘旋性能等方面却大打折扣，它的转弯半径竟然达到了几百千米，这显然不适合现代战场的侦察。而且随着军事科技的日新月异，各国的防空导弹已经经历了几代的发展，3倍声速的“黑鸟”不再高不可及了。

尽管有种种不足，“黑鸟”系列飞机的设计都是非凡的成就，因为它们所能达到的飞行速度和飞行高度是同时代和现代的飞机所望尘莫及的。SR-71至今仍保持着常规有人驾驶飞机的飞行高度和飞行速度的纪录。虽然在同一时代背景下NASA也取得了巨大的技术成功，但与NASA不同的是，这些飞机是由一个小型团队设计的，是在完全保密的条件下制造出来的。无可否认，SR-71凝聚着臭鼬工厂的智慧。有人说：它不该是20世纪60年代的产物，而更像是外星科技。

外形十分奇特的F-117A-117A

“海夫蓝”计划与F-117A“夜鹰”

1989年12月20日，为了支援美国陆军特种部队在巴拿马里奥阿托的空降作战，美国空军出动了6架造型怪异的飞机，这便是首次用于实战的F-117A“夜鹰”隐身战机。战争中，F-117A用激光制导炸弹精确地轰炸了目标，造成巴拿马国防军混乱，为美军突击队的空降减少了障碍。

而令F-117A名扬四海的则是20世纪90年代初的海湾战争。1991年1月17日凌晨3时（正式发起攻击时间）之前9分钟，F-117A趁着夜色潜入伊拉克领空，投下了第一次海湾战争的第一颗炸弹，攻击了伊拉克南部的一个防空指挥中心。整个海湾战争行动期间，42架“夜鹰”执行任务多达1271架次，投弹2000多吨，令人吃惊的是，竟无一受损。这一战绩震惊了全世界，也让全世界认识了这种造型怪异，更像是UFO的战机。在各种参战飞机中，唯有F-117A承担了攻击巴格达市区目标的任务。整个战争期间，F-117A承担了40%的攻击任务，其效率远远超越了美军当时拥有的其他飞机。F-117A一时间成了不可战胜的战机。

但“夜鹰”最终折戟沉沙。在1999年美国与北约空军空袭南斯拉夫时，“F-117A 无法被击落”的神话被打破了。3月27日，南斯拉夫军队用萨姆-3导弹击落一架F-117A，并击伤了另外一架。该事件间接导致了F-117A的最终退役。

尽管如此，F-117A无疑是20世纪90年代大放异彩的一种飞机，它如同UFO般独特的外形吸引了全世界的目光。其实，这种独特的外形，恰好反映了臭鼬工厂的黄金定律：完全遵循客户的需求。因为，美军给洛克希德公司的指标就是：隐身。正是由于这条至高无上的要求，才出现了造型非常独特，隐身性能异常突出，被世人所推崇的“夜鹰”——F-117A。

臭鼬工厂在F-117A上面所创造的隐身革命，依然影响着世界军用飞机的发展。

“海夫蓝”计划

F-117A的原型机“海夫蓝”XSTXST

与SR-71一样，臭鼬工厂的F-117A研发过程同样是机密且高效的。1975年，DARPA邀请洛克希德公司和诺斯罗普公司参与XST的研制和竞争。诺斯罗普公司提出的XST飞机方案采用了圆滑及有棱角的型面，以达到降低RCS的目的。而洛克希德公司利用创新的隐身技术设计了自己的XST飞机方案。他们利用了新颖的多面体设计理念，即飞机表面应用很多平面来反射雷达波，如同手电筒的光波从多面体反射出去一样。1976年4月，DARPA选中洛克希德公司继续开展详细设计、工程研制和试验，项目命名为“海夫蓝”计划。

1977年11月，首架“海夫蓝”XST飞机完成，这是一种亚声速单座飞机，安装有两台通用电气公司的J85-GE-4A发动机。机翼采用72.5度的后掠三角翼。“海夫蓝”的机翼并没有襟翼、减速装置或高增升装置。全机都是由多面体组成，表面涂有雷达吸波材料。进/排气口采用独特的栅板，栅板孔经过严格测试，具有非常好的隐身效果。另外，臭鼬工厂还对J85-GE-4A发动机叶片加了镀层以降低雷达可探测性。

“海夫蓝”的试验计划包括：设计样机的RCS和风洞模型试验、各系统和子系统的质量检验、总装飞机的调整试飞、飞机的飞行试验。第二架“海夫蓝”于1978年7月加入了试验。这架飞机与第一架不同，它有一个“真正的”空速系统（但没有机头空速管），没有安装阻力伞。同时，还采用了完成任务所需的全部材料和涂层。飞机在12个月里进行了52次飞行，完成了隐身试验。验证了空速静压系统、俯冲稳定性、静态方向稳定性、侧滑系数、两面角效应、滚动和偏航阻尼、发动机的外部特性等，基本上与设计相近或吻合，对有些差别大的做了调整。飞行试验的最后阶段于1979年在一个模拟的综合防御环境中进行，试验中飞机展示了它对于地面和机载雷达系统的隐身性能和低噪声特性。

“海夫蓝”计划的结论是：它是一架确信无疑可以设计、制造和使用的隐身战术和战略飞机。

F-117A隐身战机的研制

洛克希德公司在“海夫蓝”上成功地验证了隐身技术之后，于1978年11月16日与美国空军签订了研制合同。合同要求研制5架原型机和15架生产型单座亚声速战机，定名为F-117A。设计采用在“海夫蓝”上已经获得的数据，其主要工程师都是“海夫蓝”计划的参与者。

F-117A在“海夫蓝”的基础上，致力于减小7种可探测的迹象，包括雷达、红外线、视觉、凝结尾流、发动机烟雾、声音、电磁辐射。其中雷达、红外线和电磁辐射是带来最大危险的3种。为了减小这些可探测迹象，臭鼬工厂采用的技术包括大后掠翼面、雷达吸波结构和材料、加网进气口、高纵横比二维排气管、内埋武器舱、特殊天线、无线电频率传输技术等。因为 F-117A的气动力设计与普通方式区别很大，为减少风险采用了一些在现役飞机上已证实了的系统，如F/A-18战斗机上通用电气公司的F404涡扇发动机，F-16和F/A-18的座舱组件、导航和攻击系统、计算机和电子设备、武器投放系统，以及改进了的F-16电传操纵飞控系统等。

F-117A的主要使命是穿越敌方空防，破坏有重大价值的目标，隐身是主要设计目标。为达到这一目的，F-117A采用了与“海夫蓝”一样特殊的多面体外形，由此在气动力特性方面带来了巨大的问题。为使它仍然是一架能够飞行的飞机，臭鼬工厂的空气动力学专家采取了一系列措施，如后掠机翼、V型尾翼布局、尖锐的前缘等。

由于F-117A是第一架由电气工程师设计的飞机，它具有不符合空气动力学的特点，如各种可能的轴间耦合及不稳定性。为了降低风险和成本，臭鼬工厂决定在F-16有关设备的基础上进行修改。在飞控计算机中建立了满足F-117A特殊要求的新的控制律，为新的大气数据传感器定义了界面，建立了不同作动器失效检测和余度管理配置，修改了动力供给方式。

F-117A在其飞行包线内的很大部分是方向不稳定的，特别是当武器舱门打开时，方向轴控制采用了两个大的全动鳍翼来提供足够的控制力。由于F-117A的特殊形状，侧向力很小，一般的横向加速度计反馈不适于用做横向增稳。大气数据探头测量各种压力，飞控计算机通过鳍翼保持机头与相关风向协调。偏航和滚转速率反馈以提供相应的荷兰滚阻尼，俯仰速率和滚转速率的乘积反馈回去以消除惯性耦合。当起落架收起和飞行员未蹬舵时，方向轴自动进行偏航调整。这一点大大简化了当飞机起飞后一个发动机失效的应急处理，这时飞行员只需收起起落架，集中精力保持迎角和倾斜角在适当的数值就可以了。

最终的F-117A尽管气动力性能不佳，但是其隐身能力确实达到了美国空军的要求。在后来的实战中，其隐身性能发挥得淋漓尽致。F-117A的第一次正式试飞是在1981年6月18日。随着时间的推移，臭鼬工厂不断改进F-117A，包括航电系统、武器系统等都进行了改进。20世纪90年代后期，臭鼬工厂还以F-117A为基础，发展了A/F-117X攻击机计划。

打开减速伞的F-117A-117A

F-117A的局限性

尽管F-117A在20世纪的几场战争中上演了不可战胜的传奇，但也曾被老式雷达发现并发射导弹击落。F-117A失利的最重要原因是这种专门执行轰炸任务的飞机在隐身技术上依然存在软肋。F-117A的隐身性能非常好，但是却对波长十分敏感。它对短波雷达的隐身效果非常好，对长波雷达的隐身能力却有限，而现代长波雷达的探测精度正在逐渐提高。试验表明，超视距雷达可对隐身飞行器提供远程预警。在海湾战争中，沙特阿拉伯的法制“猎鹰”雷达就多次在19千米以外发现过F-117A。英国驱逐舰更在80千米距离上发现过它。

此外，F-117A为了追求隐身外形，给飞机的其他性能带来了许多弊端，如气动力性能不好、飞行不稳定、机动性较差、飞行速度低等。美国空军经过伊拉克战争发现，F-117A能够完成的作战任务基本上都可以通过F-16、F-15E战斗机的组合来完成。随着F-22的服役和F-35的研制，专门以隐身为目的的战斗机设计已经无法在现代战场实现作战目的。

但是，F-117A却是朝着隐身这个想法迈出了完美的一步，在飞行隐身这个技术领域堪称一个革命性的飞跃，F-117A隐身技术的发展为本·里奇赢得了1981年的“杰出服役勋章”。

世界上第一种第四代战斗机F-22F-22

顶级智慧的结晶——F-22“猛禽”

F-22“猛禽”是世界上第一种服役的第四代战斗机。与第三代战斗机F-15、F-16等相比，F-22具有低可探测性（隐身性）、不开加力超声速巡航、高机动性和敏捷性等特性。F-22几乎综合了超视距空战和近距离空战所需的全部技术，拥有“先敌发现、先敌发射、先敌攻击”的优势。

F-22从未参加过实战，但参加过许多次军演。2006年，美国军方在阿拉斯加举行的“北方边际2006”联合军事演习中，F-22取得了对抗第三代战斗机144∶0的不可思议的战绩。不少F-15、F-16战斗机的飞行员都是在毫无察觉的情况下被击中的。

2008年12月，美军派遣F-22至中东沙漠进行了长达35天的演练，与来自巴基斯坦、法国和约旦等国的战斗机进行了模拟对抗，每次对抗都以绝对性优势击败对手，展现了沙漠高温条件下的出色战斗力。之后的许多军演，F-22的表演都令人惊叹，堪称世界上最强大的战斗机。

F-22是由ATF计划中获胜的YF-22飞机发展而来的，YF-22是洛克希德公司顶级智慧的结晶，臭鼬工厂在YF-22的研制过程中扮演了重要角色。但与臭鼬工厂以前的作品不同的是，YF-22是多家公司联合研制的，臭鼬工厂只负责部分研发工作，甚至不再包括工程制造。这是由于新一代的战斗机的复杂程度远远超越了以往任何战斗机，原型机由任何一家公司独立完成都会变得异常艰难。之后的F-35也是如此。

洛克希德公司与诺斯罗普公司之争

YF-22原型机

ATF计划始于20世纪70年代早期，作为美国战术空军司令部“1985研究”（TAC-85）计划的一部分，在空军资助下于1969—1970年逐渐为人所知，被公认为是ATF方案的起源。直到1981年11月，ATF计划才正式步入研制阶段。ATF计划的研制主要分为：方案论证（阶段0）、演示验证（阶段Ⅰ）、工程制造（阶段Ⅱ）3个部分，即研究、开发、试验和鉴定阶段。1981年11月23日，ATF计划“阶段 0”获得批准，标志着ATF项目方案论证正式启动，也揭开了各家航空公司竞争的序幕。

1985年9月，空军终于公布了正式的ATF招标书，要求于1986年1月完成招标。1985年10月7日，空军向7家机体承包商分发了正式的需求书。在7家参与竞争的飞机制造厂中，格鲁门公司和罗克韦尔公司选择各自进行，而洛克希德公司、波音公司和通用动力公司分为一组，诺斯罗普公司、麦克唐纳·道格拉斯公司分为一组，这些小组成员彼此协议负责先进战斗机的后续设计、制造、测试和售后服务。期间，格鲁门公司和罗克韦尔公司因为忙于B-1B，不能投入必要的人力进行投标，因此退出了竞争。

1986年10月31日，美国空军选择了分别由洛克希德公司和诺斯罗普公司为首的两个设计方案，他们于是成为主承包商，其他的小组成员成为转包商。之后又是长达50个月的展示与评估阶段。此时，洛克希德/波音/通用动力公司的设计方案命名为YF-22，而诺斯罗普/麦克唐纳·道格拉斯公司的设计方案命名为YF-23。

YF-22和YF-23的研发都由合作公司人员组成的工作组完成。工作组内的合作伙伴分工非常复杂。其中，洛克希德小组将项目分成3部分，诺斯罗普小组则分成了2部分。

就洛克希德小组而言，洛克希德公司负责武器系统、飞机和航电系统的设计综合，前机身（包括座舱和进气道）、前缘襟翼研制，以及全机总装。波音公司负责机翼、后机身和动力系统综合。通用动力公司负责中机身、尾翼、大部分子系统、军械系统、起落架和飞机管理系统综合（包括飞控系统）。大名鼎鼎的臭鼬工厂，作为洛克希德公司的子公司，负责YF-22研制的如下部分：

1）洛克希德YF-22原班设计团队从臭鼬工厂设计工程部门抽调出来；

2）YF-22原型机组装由臭鼬工厂完成，地点为臭鼬工厂所在地帕姆戴尔；

3）YF-22前机身由臭鼬工厂制造；

4）臭鼬工厂负责YF-22所有的飞行力学试验、质量控制、后勤保障；

5）臭鼬工厂的飞行员加入洛克希德小组协助研发；

6）所有洛克希德飞行测试工程师（包括飞行测试项目经理）都是从臭鼬工厂调到洛克希德航空系统公司的，专门负责YF-22的飞行测试。

1987—1988年，两个小组的原型机研制重点都转移到详细设计上。飞机的总装始于1989年末或1990年初。同时，两个小组都在根据需求的调整，各项地面验证和从原型机设计、分析和试验中获得的经验不断地改进他们的首选系统方案设计。

洛克希德小组选择在他们的ATF上使用推力矢量技术。当推力矢量技术用于YF-22和F-22上时，在低速和超声速飞行中，它能使飞机达到很大的迎角和俯仰速率，并能够在迎角和俯仰速率增大时配平。而且，尽管尾喷口不是差动转向，但推力矢量的应用增大了大迎角状态下的滚转响应和可达到的最大滚转角速度，这仅仅使YF-22每个尾喷口的重量增加了14～23千克。通过利用俯仰轴推力矢量技术，YF-22可获得的俯仰力矩大大增加。

具有显著特征的YF-22平尾、垂尾和方向舵

洛克希德小组为了满足速度和机动性两方面的要求，设计了翼尖弦长较小的三角翼，前缘后掠角为48度，而后缘前掠角为17度。为了减小超声速阻力，翼剖面进行了优化以适应跨声速状态；同时，大根梢比的机翼可以减小弯扭载荷，使其薄翼型设计可以承受过载为9的载荷。为了考虑隐身性能，机翼、垂尾、平尾、舵面的前后缘以及各口盖的边缘均相互平行。

诺斯罗普小组的YF-23YF-23

YF-23的尾喷口

YF-22尾翼的设计十分独特。传统设计思想认为，平尾应尽量避免与主翼处于同一平面内，并且应当与主翼拉开距离，这样才能实现最佳的平尾操纵效率。然而，YF-22的平尾不仅与主翼处于同一平面内，而且平尾的前端竟嵌入主翼翼根，使得二者融为一体。平尾安装于发动机两侧的尾撑上，大部分伸到尾喷口之后，充分利用了发动机的引射气流，大大提高了平尾效率。YF-22的垂尾安装位置较为靠前，垂尾面积很大。考虑到全动式垂尾容易带来气动和结构问题，YF-22依然采用了传统的方向舵，但方向舵面积占垂尾总面积的1/3。

YF-22的机翼安装有一个尺寸很大的前缘襟翼，后缘内侧为襟翼，外侧为襟副翼。大根梢比机翼的抗扭转刚性好，保证了副翼效率。在低速时机翼上的各舵面均可以向下偏转，以增大升力，缩短起降距离。

洛克希德小组YF-22的机身设计，是在超声速巡航、超视距作战和隐身性能之上，强调高机动性和敏捷性。他们认为，比第三代战斗机上一个台阶的机动性能是新一代战斗机必须具备的能力。而诺斯罗普小组则认为超声速巡航和隐身能力是新一代战斗机最突出的特点，未来空战大部分都无法进入近距离格斗。正是这两种观念的不同，直接导致了YF-22和YF-23的特点大相径庭。

诺斯罗普小组并没有采用推力矢量技术以确保其首要目标——隐身能力。因为如要应用推力矢量控制技术，就必须更改后机身设计（YF-23的后机身设计非常特殊），不仅会增加飞机重量，也会导致飞机RCS提高（主要是后向）和红外隐身能力下降。

YF-23的机翼由整体式前缘襟翼、超大襟翼（占后缘的90%）和襟副翼组合而成。机翼被修整成前缘、后缘后掠角均为40度的菱形。全动式方向升降舵向外倾斜，与机翼后掠角相匹配的前缘、后缘后掠角呈 50度。在俯仰和偏航运动中由它们提供稳定性和操纵性。YF-23减少一对尾翼，采用全动V型尾翼，虽然飞机重量和阻力都可以减小，也能提高超声速巡航的能力，但随之而来的是舵面的效率问题和飞控系统的复杂化，巨大的V型尾翼需要控制多个面的气流，非常吃力。

机身为满足“跨战区航程”的要求，ATF必须有足够大的载油量。为了达到隐身要求（飞机不能外挂副油箱），所有燃油必须由机内油箱装载。无论是YF-22还是YF-23，都提供了足够的机内容积——相当于F-15的两倍。尽管有如此大的载油量和机内容积，YF-22的机身长度并不比F-15大，而YF-23则更长一些。 这是因为YF-23为了使飞机横截面保持一个小的范围，使得拉长的机身有助于平滑飞机的纵向横截面分布，减少跨声速/超声速阻力。YF-22则没有采用拉长机身，虽然超声速巡航能力会减弱，但是能显著提高飞机敏捷性和精确控制能力。

除此之外，进气道和发动机一级压气机是喷气式飞机前向RCS的主要来源。通常在中、高空飞行的飞机，如F-117A、B-2，其主要威胁来自下方，因此可将进气道和尾喷口置于机体上表面，以机身遮挡主要雷达反射特征。但对于制空战斗机而言，由于飞机往往会做出机动动作，并有可能进行超低空突防，面临空中预警机的侦测，因而来自下方的威胁定律不适用。如果在所有方向上的威胁具有同等可能性，那么进气道的设计则要遵循机动性和进气要求。YF-22的进/排气系统设计完全符合这个要求，而YF-23则恰恰相反。

总的来说，在20世纪80年代中后期出现的高敏捷性、过失速机动性等新概念，在洛克希德小组的YF-22上都得到了应用。洛克希德小组对未来的空战判断相当准确。YF-23的设计中则基本没有考虑，它的设计重点放在隐身和超声速巡航方面。为了强调YF-23的隐身能力，诺斯罗普小组把自己研制的B-2隐身技术运用到了YF-23上。强调超声速巡航能力，是诺斯罗普小组对未来空战要求的判断。

1991年4月23日， 空军司令D.B.赖斯宣布，洛克希德小组在F-22工程制造阶段胜出，普·惠公司成为ATF发动机竞争的胜利者。出众的技术方案和项目管理策略为他们赢得了合同。空军的评估总结认为洛克希德小组提出的方案风险低，成本也略低。

据报道，除机动性外，YF-23在所有方面都比YF-22要好，有更大的武器容量、更轻的机翼载荷、更高的隐身性能，是一个更容易修改为适合纵深打击/遮断的平台。不过，这些差别中没有一项是决定性的，因为两种设计都满足ATF制定的需求。YF-22的设计思想是各方面性能均衡，更加体现出其空中优势战斗机的特点，而YF-23的设计思想呈现出一种“平均水平上有重点突出”的特点，更接近于战斗机中“截击/轰炸机”的概念。恰恰美国空军的ATF计划是要获得先进空中优势战斗机，因此，YF-22的获胜也在情理之中了。

无论是洛克希德公司的臭鼬工厂，还是负责研制发动机的普·惠公司，在YF-22的研制过程中，都放弃了自己以往的创新优势项目。臭鼬工厂没有像研制F-117A那样追求极致隐身，普惠公司没有把SR-71的可变循环发动机技术运用到F-119上，这都体现了他们对未来战斗机发展的理念：追求各方面平衡。最终赢得了订单也是美国空军对他们的肯定。这种保持平衡的理念本身就是一种创新，也大大降低了空军需要承担的风险。在之后的X-35与X-32的JSF竞争中，这种平衡也体现得淋漓尽致。

臭鼬工厂的第二任总裁本·里奇曾说：“F-22是一个奇迹，它可以在不开加力的情况下进行超声速巡航；它使用了一个革命性的推力矢量控制系统，可以大迎角高速改变飞行方向。因为它的性能超过了世界上其他任何飞机；在此基础上，它还具有F-117A般的隐身能力。”

高昂的成本

毫无疑问，YF-22是优秀的战斗机，它的最终胜利也使得洛克希德公司赢得了订单。但正当洛克希德/波音/通用动力联合小组的机体和普·惠公司的动力装置组合把F-22计划最后确定下来的时候，世界形势发生了戏剧性的变化，柏林墙被推倒，冷战已经结束，苏联解体，海湾战争轻而易举取胜。在接下来的5年里用于防御的开支缩减了近40%，大多数军用飞机生产计划被大规模压缩或者干脆被完全中止。

不幸的是，即使军用飞机生产计划整体上被缩减，但他们的项目经费却一直在上升。原来估计花费262亿美元购买750架飞机的需求被迅速降低到648架，但经费估算却升至约866亿美元；1993年9月，在国防部完成自下而上的评审之后，计划中的F-22生产数量减少到438架，预计经费716亿美元；然而在1997年5月中旬，四年一度的国防部总结报告发布之后，F-22的总产量再次减少到339架。为了节约资金，需要减缓F-22的生产速度，不过这不但没有降低反而提高了F-22的单机价格，如今的F-22，已经达到了2亿美元一架。

尽管拥有高昂的价格，也拥有与其价格匹敌的高超的性能，但F-22却从未参加过实战，而是作为一种高度机密的战略威慑力存在。因此，F-22不仅在美国国内无法大量部署，也无法向其盟国出口。日本曾多次要求美国出售F-22，但美国国会终究没有同意。无法开始海外销售更使得F-22的生产线遭到了关闭。2009年4月，美国国防部决定总共采购187架F-22战斗机，在最后一架该机交付之后关闭其生产线。与此同时，JSF计划却进行得如火如荼。赢得JSF计划的F-35更像是简化版的F-22，在价格上拥有比F-22更划算的优势（尽管F-35的最新价格也接近1亿美元），因此，F-35获得了美国军方和各盟国的青睐。预计未来 F-35会装备3000～6000架，成为世纪订单。

打开升力风扇口的F-35F-35

由此可见，F-22这样优秀但价格高昂的战斗机，即使是美国也无力承担大量部署的费用，这与臭鼬工厂之前的作品SR-71的情况类似。和平年代，如何控制好性能与预算，是如今每一个军工企业都会仔细斟酌的问题。但是，应当看到，F-22停产是完成预定采购计划后的“正常结束”，而不是“半路夭折”。F-22虽然停产了，但是187架（国防部总采购数，但先后于2004年12月24日、2009年3月25日和2010年11月17日坠毁了3架，实际只有184架）F-22将长期保留，并在美国空军全球打击体系中发挥重要作用。

JSF F-35

由于JSF F-35是以X-32与X-35激烈竞争胜出的X-35为基础研发的，在其问世之前就引起了全世界极大的关注，尽管它更像是F-22的缩水版，但F-35的实战能力仍然非常强大。

2006年，洛克希德·马丁公司利用美国国防部现在使用的空战系统分析仿真程序，将F-35与主要竞争对手进行了空战模拟。模拟的对手主要是欧洲的“台风”战斗机和俄罗斯的苏-30战斗机，这两种战斗机都是典型的三代半战斗机。模拟的结果是F-35以1∶4的交换比大获全胜，占有绝对优势。尽管F-35的空战机动性能不算顶尖，但是其敏捷性依然能与F-16持平，并且因其具备隐身能力，在超视距空战中占有绝对优势。洛克希德·马丁公司还指出，F-35配备的APG-81雷达，具有性能相当强的对地工作模式，其合成孔径雷达绘制地图的能力远胜过F-22，可以在夜间和复杂气象条件下对地精确打击。此外，F-35的机腹弹舱容积很大，携带对地攻击弹药的能力非常强。F-35的对地能力独树一帜，远胜过以往的对地攻击机，例如A-10。2008年，美国空军发布了F-35与苏-35的战力比较报告，指出 F-35的战力是苏-35的400%。

欧洲“台风”战斗机

JSF计划

Technology，JAST）计划联合演变而来。1988年，DARPA接管了CALF计划。该计划分为3个阶段：所有早期的设计研究归为第一阶段；第二阶段从1993年开始到1996年为止，历时3年，为技术发展和风险降低阶段；第三阶段为细节设计、制造和飞行测试阶段，从1996年开始。1993年3月，DARPA将两份竞争性合同分别授予洛克希德公司和麦克唐纳·道格拉斯公司，进行两种CALF方案的关键技术验证和风险降低评估。1994年3

F-35的前身是JSF计划，由通用低成本轻型战斗机（Common Affordable Lightweight Fighter，CALF） 和 先 进 联合攻击技术（Joint Advanced Strike月，波音公司参与竞争。两个月后诺斯罗普·格鲁门公司自费加入了竞争。

1993年，DARPA启动了一项JAST计划，即开发一种超声速短距起飞垂直 降 落（Short Take-off with Vertical Landing，STOVL） 飞 机 取 代 AV-8B。1994年10月，考虑到CALF和JAST这两个计划相互重叠，美国国会将DARPA/美国海军的先进STOVL/CALF计划并入JAST计划，同时要求JAST计划中要包括一个可以满足海军陆战队需求的STOVL机型。

1994年12月，一个为期15个月的方案确定和设计研究合同分别授予波音、洛克希德、麦克唐纳·道格拉斯以及诺斯罗普·格鲁门等公司。不久，诺斯罗普·格鲁门公司加入到了以麦克唐纳·道格拉斯公司为首的麦克唐纳·道格拉斯/英国宇航公司研制小组。承包商都提出了各自的武器系统概念设计方案，并进行了一系列降低风险的工作（如风洞试验、有动力的STOVL模型以及发动机分析等）。

1996年3月，JAST计划正式更名为JSF计划。11月，麦克唐纳·道格拉斯、英国宇航、诺斯罗普·格鲁门等公司的设计方案被淘汰，未能进入方案论证阶段。1996年11月16日，波音公司和洛克希德·马丁公司被选为JSF方案论证阶段的发展商。波音公司的研制方案命名为X-32，洛克希德·马丁公司的研制方案命名为X-35。

2000年9月18日，X-32A首飞；同年10月24日，X-35A首飞。经过10个月的对比试飞，2001年10月26日，洛克希德·马丁公司战胜波音公司，获得了JSF的工程制造与发展阶段合同。JSF计划的精髓是STOVL。X-35的获胜，与臭鼬工厂创新的升力风扇方案密不可分。

臭鼬工厂的轴驱动升力风扇

苏-30战斗机（中间两架）

X-35新颖的轴驱动升力风扇研制工作由洛克希德公司臭鼬工厂、罗尔斯·罗伊斯公司和艾利逊公司共同完成。臭鼬工厂自1994年起，就为JAST计划研制升力风扇，在JAST计划上的研发经验大大帮助了X-35的研发。

臭鼬工厂的JAST试验模型（主要用于风洞试验）

1994年，臭鼬工厂收到了来自JAST计划的4000万美元研发经费，用来研究轴驱动升力风扇方案。在这个方案里，飞机发动机通过一根机械轴连接到一个垂直放置的升力风扇上。当飞机起飞时，升力风扇打开，可以提高主发动机进气量并产生向下推力，从而缩短飞机起飞距离，进行垂直降落。与美国海军现役的AV-8B鹞式战斗机短距/垂直起降方式大不相同。与此同时，麦克唐纳·道格拉斯公司也收到了2800万美元研发经费，用于研究燃气耦合升力风扇方案。随后，波音的直接控制垂直起降方案和诺斯罗普公司的方案也加入其中。当JAST计划演变成JSF计划，臭鼬工厂自然将其升力风扇方案应用到了洛克希德·马丁公司的X-35上。

X-35的STOVL动力系统由F119-614发动机、轴驱动升力风扇、三轴转向喷口和滚转姿态控制喷管组成。轴驱动升力风扇为两级对转风扇，垂直安放在座舱后面，刚好在飞机的重心之前，由主发动机前延伸出旋转轴通过离合器驱动可向前偏转13度、向后偏转30度。短距起飞或垂直降落时，主发动机的三轴转向喷口垂直向下偏转（最多可偏转95度并可左右偏转10度），产生6791千克力的向下推力，同时驱动升力风扇使飞机上方的冷气流以230千克/秒的速度向下喷出，产生8158千克力的推力，共同提供飞机悬停所需的升力。此外，两侧翼根处的滚转控制喷管利用发动机引气也可提供1805千克力的推力。正常飞行时，离合器断开，风扇停止工作，三轴转向喷口转为水平，飞机所需动力完全由其提供。

臭鼬工厂采用的轴驱动升力风扇方案具有明显的优点：升力风扇将一部分功率从巡航发动机中分离出来，使得巡航发动机的位置和尺寸可以按照常规飞机进行设计，对飞机的性能影响小；效率高，产生的升力要比同样的F119发动机的直接升力方案高出60%；从垂直起降状态转为平飞状态所用时间短而且转化过程更简单；升力风扇喷出的是冷气流，流速低，对地面的冲击小，同时还可以防止发动机尾部的高温燃气吸入进气道，从而提高了操作可靠性和发动机安全性。

轴驱动升力风扇的缺点是结构复杂、重量较大，整架飞机因此增重1800千克，但增加的升力和带来的性能优势足以弥补这一缺点。除了STOVL型的F-35，常规起降型（Conventional Takeoff and Landing，CTOL）F-35装有低可探测性轴对称喷管，以及STOVL型飞机上所没有的重2270千克的油箱（安装在升力风扇的位置），可以使飞机增加370多千米的航程。

洛克希德·马丁公司的X-35X-35

由于采用了轴驱动升力风扇方案，因此X-35可以采用类似F-22的两侧进气常规布局，并大量运用了F-22战斗机上的技术，如梯形中单翼、常规水平尾翼、外倾双垂尾和内置弹舱，并针对机头方向的探测进行了隐身性能优化。无隔板非常规进气口位于机头两侧，无活动部件，双曲度进气道可以屏蔽整个发动机特征轮廓。全电飞控系统通过电液作动器对主飞行舵面进行控制。机上装有先进的第四代有源相控阵（Active Electronically Scanned Array，AESA）雷达。该型雷达集成了雷达、电子战和通信系统的功能及多功能分布式红外成像传感器系统，可进行空中目标搜索与跟踪、目标指示和导弹告警、地面目标跟踪，系统由分布在机体上的6个保形红外成像传感器组成，传感器数据经过融合后显示在飞行员的广角头盔显示器上，并可与目标和威胁数据信息相重叠。

相比较而言，波音公司的X-32采用直接升力系统，由F119-614发动机、直接升力喷管、二维推力矢量喷管、俯仰和偏航控制喷管以及滚转控制喷管组成。飞机正常飞行时，直接升力喷管关闭，主排气流由二维推力矢量巡航喷管喷出，产生推力。在短距起飞或垂直起降时，发动机尾部的二维矢量喷管关闭，发动机主排气流转向位于机身重心处的两个升力喷管垂直向下喷出，提供垂直升力，升力喷口可向后偏转45度、向前偏转10度。同时，在升力喷管前开有一条横缝，压力风扇的冷气流可由此喷出，除提供一部分升力外，还可形成一道“喷气屏障”，防止升力喷口的热排气流进入发动机进气道。此外，机身前后装有用于飞机姿态控制的俯仰和偏航控制喷管，两侧机翼上装有滚转控制喷管。

正在进行垂直悬停试验的X-32X-32

X-32的直接升力方案源自“鹞”式战斗机采用的前后串列矢量喷管技术，已经过多年实践验证，技术比较成熟，整套系统结构简单，零部件少，与未安装直接升力系统的CTOL型和CV型（Carrier（based）Variant，舰载型）相比，STOVL型重量仅增加317千克。然而，由于发动机必须安装在飞机重心位置附近，对按常规设计的飞机而言相当不利，带来的直接后果就是导致了CTOL型和CV型的性能下降。同时，短距起飞或垂直降落时，升力喷管喷出的高温气体会严重侵蚀机场跑道，并且会增加发动机进气温度，使发动机工作在“高温”模式下，效率降低，磨损和维护成本增加。

尽管X-32比X-35提前近30天飞上了天空，并且飞行测试的表现也非常良好，显示出极好的任务可靠性，但在垂直起降试验中，X-32B（STOVL型）由于发动机吸入从升力喷口喷出的高温气流，动力急剧下降，飞机骤然下落。这一事故显示出X-32B在设计上的先天不足。而X-35B（STOVL型）不仅在飞行测试中的表现不输于X-32B，在垂直起降试验中也表现完美。正是由于升力方案的创新，臭鼬工厂帮助洛克希德公司拿到了JSF计划，赢得了世纪订单。

正在进行垂直起飞的X-32X-32

JSF X-32（左）与X-35（右）

不断攀升的价格

JSF项目实现了低成本，具备广泛的用途，扩大了生产量。JSF有多种型别，分别是：美国空军的CTOL型；美国海军的CTOL、CV型；美国海军陆战队和英国海军用的STOVL型。未来全球F-35的装备数量可能超过5000架，成为了世纪订单。这主要归功于F-35优异的性能和预计低廉的价格。F-35的早期预计价格仅为法国“阵风”战斗机的2/3，但由于具备隐身能力，所以性能甚至高于“阵风”。正是由于这样的特点，才吸引了美国空军、海军，以及美国盟友的大肆购买。

但随着时间的推移和新技术的引入，F-35的研发、生产、维护费用却在不断攀升。目前，为配合AV-8垂直起降战斗机和F/A-18战斗机行动的花费约为平均每小时1.9万美元，这两种战斗机今后将被F-35取代。为配合F-35C和F-35B装备带来的花费要比过去多63%。这些费用包括购买飞机、培训飞行员、飞机维护以及消耗品（燃油、零部件和弹药）的支出。而研发这种新型F-35战斗机的费用比预计的要增加1/3，达到600亿美元。这意味着，5000架F-35的平均研发费用将是每架1200万美元。研发费用的增加已经导致飞机交付延迟。而生产成本将为平均每架至少8400万美元。加上研发费用，每架飞机的成本将为9600万美元。预计这一成本还将继续提高，最终将达到1.3亿美元或更高。这个价格已经逐渐逼近F-22的单价。因此，美国空军、海军内部，包括美国盟国，都开始质疑是否值得花费如此高昂的费用采购F-35，JSF项目如今存在着巨大的压力。

臭鼬工厂的无人机系统研究

1995年初，世界上两家最大的军用航空公司洛克希德公司与马丁·玛丽埃塔公司合并，成为洛克希德·马丁公司，开创了世界高技术航空航天领域的新纪元，这大大加强了臭鼬工厂的实力。跨入21世纪后，臭鼬工厂更加信心满满，保持着高的效益、高的竞争力和高的创新能力，此外还有充足的财政预算。

RQ-3“暗星”无人机三面图

尽管洛克希德·马丁公司获得了F-22和F-35的订单，但是这对臭鼬工厂来说远远不够。在原型机的竞争中，臭鼬工厂虽然承担了YF-22和X-35的最后组装，但这两个项目毕竟是洛克希德·马丁整个公司的事情。在竞标成功后，ATF和JSF项目都进入了工程发展阶段，臭鼬工厂一贯独立特行的风格将不再有用，剩余的工作都将交给洛克希德·马丁公司的其他下属部门，臭鼬工厂的相关任务并不多。

过去的60多年，臭鼬工厂的生存法则是用很短的周期、有限的财务预算尽力制造极具创新意义的飞机。这种快速研发能力的传承使得其他飞机制造公司很难匹敌。在冷战时期，动辄制造数千架飞机的日子一去不复返了，更简单、更高效、更复杂的军事/商业计划是当今时代的特点。臭鼬工厂在20世纪90年代末依然按照传统方法研制了几种型号的飞机，全都具有非常独特的创意。其中包括：A/F-117X攻击机，这是基于F-117A的衍生型号，具有对地和对空打击的能力；JAST计划，这是臭鼬工厂研制的STOVL战斗机，这种战斗机的研究为后来的JSF计划打下了坚实的基础；RLV（Reusable Launch Vehicle，可重复使用运载火箭）计划，即臭鼬工厂的X-33，同样为21世纪初空天飞机的研究做好了铺垫。不幸的是，臭鼬工厂在转型以后的几种独立研究计划都由于各种原因纷纷被终止或被合并了。

时代的变化对臭鼬工厂的打击依然是存在的，但如今的无人机潮流却给臭鼬工厂带来了新的契机。除了与其他公司联合研制X-35以外，21世纪初的臭鼬工厂还有几款非常优秀的无人机问世，这些无人机甚至引领了世界无人机的发展——无尾飞翼布局，以“暗星”、“臭猫”、“哨兵”无人机为典型代表。尽管它们不如“全球鹰”、“捕食者”（皆是有尾布局）那样大名鼎鼎，甚至项目被终止了，但是臭鼬工厂对无尾布局无人机系统的研究，使其能够更好地探索无尾气动布局，这符合美国空军对未来下一代长航程攻击计划的需求，为美国未来的技术发展提供了方向。

RQ-3“暗星”

RQ-3“暗星”无人机，研发阶段称为Tier-3，1996年3月29日首飞。RQ-3是一种高空长航时无人机，采用了隐身技术，因此很难被探测到，这样RQ-3就可以穿越重重防空网，不像RQ-4“全球鹰”必须在具备制空权的情况下才能进行侦察。RQ-3是完全自主控制的无人机，它可以自动起飞，飞行至目标，操纵传感器传送信息，并在没有人干涉的情况下返回着陆。但操作员依然可以通过无线电和卫星信号改变RQ-3的飞行计划和传感器探测方向。RQ-3能携带光学传感器或雷达，并能够实时传输数据给卫星。

1996年4月22日，RQ-3在试飞时坠毁。1998年6月29日，经过稳定性改进的RQ-3A在进行程序重新设计后，进行了6次试飞，最后一次试飞对航时进行了试验。臭鼬工厂建造了两架额外的RQ-3A，但在项目取消前从未飞行过。1999年1月28日，RQ-3项目被中止。但是，2003年4月，RQ-3作为秘密项目重新启动，机身尺寸和容量得到了扩大。据称2003年的伊拉克战争中它第一次参加了实战，但未被证实。

P-175“臭猫”

“臭猫”是臭鼬的俗语，也是大名鼎鼎的臭鼬工厂——如今的ADP的昵称。“臭猫”型号为P-175，2003年3月由洛克希德·马丁公司设为研发项目，在2006年英国范堡罗航展上揭开神秘的面纱。臭鼬工厂总裁弗兰克·卡布其诺介绍，研制“臭猫”验证机的目的是为了更好地掌握这种无尾布局飞机的飞行动力性能，同时用于验证未来可能应用于美国空军“远程攻击”计划所需的各项技术。

2003年3月，臭鼬工厂开始着手设计“臭猫”无人验证机，该机完全由洛克希德·马丁公司自行投资，花费了大约2700万美元。18个月后所有设计和生产工作完成，做好了首飞准备。然而，由于内利斯试验基地遇到了异乎寻常的多雨季节，飞行计划被迫推迟。据洛克希德·马丁公司介绍，“臭猫”无人验证机主要设计用于验证高空长航时气动布局、自主飞行品质和快速样机成型等3方面技术。

首先，是设计出一种高空持续飞行所需的气动构型。与“暗星”无人机类似，“臭猫”无人验证机采用了无尾飞翼布局，翼展达到27.43米，两台发动机安装在机身两侧，最大起飞重量4086千克。它的机身中央安装有一个油箱，所装载的燃油可以保证续航约4小时。随着研制工作的进展，机翼内将携带更多燃油，可以进一步增加续航能力。

“臭猫”无人验证机在机身腹部设计有内部武器舱，可以携带454千克的武器或传感器。臭鼬工厂还在与有关载荷供应商协商，希望在今后几年内探索有可能在无人机上验证的各种传感器。在此基础上，“臭猫”无人验证机的发展型可以安装先进的有源相控阵雷达，承担起情报收集和监视/侦察任务，并考虑在今后的衍生型号中增加投放小直径炸弹等武器，具备远程攻击能力。

无尾布局无人机P-175“臭猫”

其次，是验证新的高效快速样机制造技术。臭鼬工厂在制造“臭猫”无人验证机时大量采用复合材料。通常情况下，复合材料的固化需要一个高压设备和177摄氏度高温。研制人员采用了全新的低温制造工艺，先是在65摄氏度下固化“臭猫”无人验证机的复合材料，稍后再进一步将其固化。这架验证机的部件不到200个，利用黏合剂代替了铆钉，减少了制造过程所需的工作量，同时在设计方面非常有利于实现相当低的RCS。

再次，是增强自主飞行的品质。臭鼬工厂还在从事无人机先进自主飞行能力方面的研究，以减少任务管理和相关操纵等无人机所需的昂贵人力成本。研制人员希望从机体平台中尽量节省成本，而发动机、传感器和电子设备的价格预计保持不变。

“臭猫”无人验证机已经在4572米高空进行了两次飞行，并在之后的飞行试验中进一步增加了飞行高度。研制人员希望在飞翼平台从未达到的18288米以上的高度，研究新型复合材料工艺的实际工作状况。洛克希德·马丁公司表示，“臭猫”无人验证机只是一个高空技术验证平台，不会直接投入批生产，但已经考虑在此基础上发展一种设计方案，提交作为美国空军“远程攻击”计划的评审方案。有资料称，美国空军把设计工作延续到了2007财年，并在2010年开始正式系统的设计和研制，新型远程攻击/侦察系统将可能最迟在2018年形成初始作战能力。

RQ-170“哨兵”

2009年12月7日，RQ-170“哨兵”出现在阿富汗坎大哈，引起世界关注。据称它能潜入中国领空收集情报，被称为“坎大哈野兽”。

不久，美国空军证实“坎大哈野兽”名为RQ-170“哨兵”，是一种隐身遥控喷气无人机。该机由洛克希德·马丁公司臭鼬工厂支持开发。RQ-170在“暗星”和“臭猫”无人机基础上研发，仍然采用臭鼬工厂一直探索的无尾飞翼布局，传感器平滑地安装在机翼的上表面。据称这款无人机是美国正在开发的一种为前线部署的作战部队提供侦察和监视支援的隐身无人机系统。RQ-170气动外形与P-175“臭猫”非常接近，不同的是“臭猫”拥有两个尾喷口，而RQ-170只有一个。

RQ-170目前由内华达州托诺帕试验场的第30侦察中队负责测试使用，当F-117A隐身战机还处于保密阶段时也部署在该试验场，该无人机隶属于空中作战司令部位于克里奇空军基地的第432联队。RQ-170的编号与F-117A相似，其特别序列号是为了防止对于该项目存在情况的猜测。这是一种非武装无人机，具有中等程度的隐身能力（包括钝前缘、简单喷管和翼上传感器吊舱），同时“哨兵”是基于战术作战使用的平台，而不是战略级的情报收集设计。根据其低可探测性设计，该无人机可用于伊朗边境地区飞行以及监视中国、印度和巴基斯坦的导弹试射，收集相关数据，也可执行诸如信号和多光谱情报收集等任务。

RQ-170“哨兵”