臭鼬工廠打造的經典戰機

美國作為航空航天工業最發達的國家，擁有世界上技術最先進的工業體系、最具創新能力的人才隊伍、最齊全的產品種類，以及最完善的供應體系。美國是一個擁有完全競爭性市場體系的國家，在大約1700家航空航天企業中，洛克希德·馬丁公司更是獨占鰲頭，成為美國乃至世界上最大的軍火商之一，應該說這主要得益于臭鼬工廠。臭鼬工廠在其過去70多年的發展歷程中，以較短的周期、有限的財務預算和極具創新的設計，書寫了美國航空航天史上一個又一個的傳奇故事：第一架實戰型噴氣式戰斗機XP-80；兩倍于聲速的F-104；驚世駭俗的U-2、SR-71；隱身飛機F-117A；在YF-22基礎上研發的F-22；由X-35發展而成的F-35戰斗機等等。

臭鼬工廠研發的F-80“流星”戰斗機

噴氣式戰斗機 F-80

F-80“流星”式戰斗機是美國第一架可作戰的噴氣式戰斗機，研制于第二次世界大戰末期。在第二次世界大戰結束前已經有兩架部署在意大利，兩架在英國，但一直沒有機會參戰。直到1950年6月25日，朝鮮戰爭爆發，F-80戰斗機才被匆匆遣往朝鮮戰場。朝鮮戰爭初期，由于中國人民志愿軍和朝鮮人民軍裝備的都是螺旋槳式戰斗機，數量少、性能差，很快就在空戰中損失殆盡，一時間F-80稱霸戰場天空，讓中國人民志愿軍和朝鮮人民軍吃盡苦頭。但志愿軍很快就獲得了蘇制米格-15噴氣式飛機與之對抗。1950年11月8日，由美國空軍中尉拉塞爾·布朗駕駛的一架F-80擊落了一架蘇制米格-15，從而使此次空戰成為世界歷史上第一次噴氣機對噴氣機的空戰。雖然如此，F-80與米格-15相比仍有不小差距，在制空權爭奪中表現不盡人意，中朝加強防空力量后F-80損失很大，因此后來F-80只是用于對地攻擊，主要是在低空利用火箭、炸彈和汽油彈攻擊固定目標。

臭鼬工廠的昨天、今天和明天

盡管F-80的實戰不盡人意，但其原型機XP-80僅用了143天的研制經歷，卻是臭鼬工廠的輝煌成就之一。凱利·約翰遜受命組建了XP-80項目團隊，標志著臭鼬工廠從此建立。

1943年6月17日，第二次世界大戰仍處于膠著狀態中。凱利·約翰遜受美國陸軍航空兵之邀，接受了一個采用英式發動機的噴氣式飛機研制任務，期限是180天。這將是美國第一種可作戰的噴氣式戰斗機，編號XP-80。為了能按時完成項目，臭鼬工廠嚴格控制研發時間，采用倒計時的方法來壓縮進度表。所有員工每天工作10小時、每周工作6天，必須嚴格遵守工作進度規則。僅僅用了143天，臭鼬工廠就成功地完成首架XP-80的研制。1943年11月15日，美國陸軍航空兵接收了該機，準備進行飛行試驗。由于發動機故障，原定于11月16日進行的首飛推遲到次年。1944年1月8日，XP-80首飛，達到了陸軍航空兵夢寐以求的807.89千米/時。XP-80的成功研制，堪稱美國戰斗機設計史上的里程碑，預示了噴氣式戰斗機時代的到來。

XP-80采用的發動機是由英國德·哈維蘭公司制造的J36“小妖精”渦噴發動機，由于英國本土正處于交戰狀態，發動機無法大量生產，因此臭鼬工廠決定給XP-80換裝通用電氣公司的J33發動機。該發動機是英式渦噴發動機設計的改進版，比J36更大更重，推力也更大，達到了1814千克力。為此，臭鼬工廠幾乎重新設計了機身。新的型號命名為XP-80A，用時比XP-80更短，僅僅132天，并且在第138天（1944年6月10日）就成功實現了首飛。最終，洛克希德公司將該機命名為F-80“流星”式戰斗機。

當F-80投入使用后，可謂美國當時飛得最快的飛機，同時也是第一種實戰型噴氣式戰斗機，是所有美國噴氣式戰斗機的鼻祖。但是其研發過程也并非一帆風順。

首先是壓縮性效應，F-80機翼產生的激波在副翼鉸鏈線上前后跳動，激波壓力的改變作用于副翼，產生一種高頻“嗡鳴”。臭鼬工廠最終在副翼上安裝了液壓阻尼器，用來消除振動，克服副翼嗡鳴現象。

其次，由于F-80需要安裝大型渦輪盤，而在第二次世界大戰時期的美國，并沒有足夠大的水壓機，這導致了大型渦輪盤的制造必須由數個部件焊接而成，而焊接會留下可能斷裂的瑕疵。由于這個原因，試飛過程中竟摔了6架F-80。為此，臭鼬工廠盡可能地改變軸座的設計，使渦輪的性能得以提高。

蘇聯的米格-15噴氣式戰斗機

F-80原型機XP-80XP-80

XP-80與XP-80A的技術與性能參數

U-2高空偵察機

第一架生產型F-80在愛德華茲空軍基地試飛時，發動機突然空中停車，導致機毀人亡。原因是驅動燃油泵的軸花鍵被剪斷。從此以后，洛克希德公司的飛機總是裝有備用燃油系統，這是臭鼬工廠保持的冗余系統方法，以確保每一種飛機都可以重新點火，重新起動。這使得洛克希德公司飛機的安全性大大增加。

由于F-80正式投入生產的時候，已是接近第二次世界大戰末期，定單數量大為減少，而且F-80也沒能有機會在第二次世界大戰投入使用，直到朝鮮戰場才有機會展示實力，但是，F-80的143天研發經歷已經使得洛克希德公司的臭鼬工廠威名遠揚，該項目不僅標志著臭鼬工廠的成立，更為其日后的發展壯大打下了堅實的基礎。直到退役為止，F-80戰斗機大約生產了1731架。

高空偵察機U-2

U-2飛機的偵察飛行始于1956年，直至美國空軍上尉弗朗西斯·加里于1960年5月1日駕駛U-2C飛越蘇聯境內執行偵察任務時，在斯維爾德洛夫斯克被蘇聯地空導彈擊落才讓世界震驚！之前47個月的時間，U-2的偵察活動可以說是如入無人之境，盡管U-2屢屢被蘇聯的雷達發現，但是它具有的高空能力可以讓其高枕無憂地穿越所偵察的領空。

U-2的傳奇

1962年，U-2飛機嶄露鋒芒。當時，U-2拍攝的照片顯示，蘇聯在古巴部署了遠程導彈，這導致震驚世界的古巴導彈危機。1971年8月，U-2首次在東京灣執行實時通信截聽，并將截獲內容傳回位于老撾境內的秘密基地。1991年2月，U-2在海灣戰爭期間執行了260多次偵察任務，提供了90%的敵方目標情報。2001年3月，美軍攻打伊拉克期間，31架U-2共執行了169次任務，提供了88%的戰場圖像。2001年10月，美軍攻打阿富汗前，U-2提供了最新的地圖資料。

U-2的傳奇戰場經歷直到現在都還在持續。2007年9月中旬，一架美軍U-2偵察機在海拔19812米高空對阿富汗坎大哈附近的山區進行秘密偵察，發現地面聯軍部隊突然和武裝分子發生交火。U-2立刻傳回實時戰場畫面，搜尋敵方目標，確認敵人逃跑路線。它不僅截獲了多起可疑通信，還拍下了可疑目標的高清圖像。

U-2項目的由來

20世紀40年代末，蘇聯開始進行核試驗，并在50年代初期成功發展出有人/無人核武器投放載具。由于蘇聯對外完全封鎖了自己的核武器部署，這促使美國計劃發展一種新的偵察機，來偵察蘇聯的核武器部署情況。美國空軍將該計劃命名為“禿鷹”計劃，編號為53WC-16507，旨在發展一種單座亞聲速飛機，能攜帶317千克有效載荷，飛行高度大于 21336米，航程超過4828千米。它可以不攜帶任何武器。

貝爾公司、費爾柴爾德公司以及馬丁公司3家飛機制造商都收到了美國空軍的研究合同。貝爾公司和費爾柴爾德公司都提出了全新的偵察機設計方案，而不是在自己已有的飛機基礎上研制。貝爾公司提出的是67型（后來的X-16）雙發設計方案，飛行高度21183米。費爾柴爾德公司提出M-195單發設計方案，飛行高度20482米。而馬丁公司則為旗下的B-57“堪培拉”轟炸機加裝了一對大機翼，使其飛行高度能達到19507米。

令人費解的是，擁有傳奇飛機設計背景的洛克希德公司并沒有受邀參加這個高度機密的項目，而這也讓凱利·約翰遜非常驚訝和惱火。私底下，洛克希德公司臭鼬工廠利用公司內部資金，秘密推出了一款全新飛機的設計方案：洛克希德L-282方案。該飛機基于洛克希德公司的XF-104“星”戰斗機研發，洛克希德公司為其加裝了非常長的機翼，以利于實現高空飛行和長航程。它計劃配備一臺通用公司的改進型J73渦噴發動機，以適應高空飛行任務。但是之后不久，洛克希德公司就發現美國空軍及中央情報局早已傾向于采用普·惠公司的J57發動機。和“禿鷹”計劃的其他競爭者一樣，洛克希德公司只好修改L-282方案以使用J57。為了獲得空軍的青睞，洛克希德公司于1954年3月開始由凱利·約翰遜向空軍將領和文職官員多次展示飛行高度超過21336米、航程3218千米的L-282設計方案。部分文職官員對L-282很感興趣，但將領們卻相反。一位將領更是于展示途中離場，并說對這種沒有起落架和航炮的飛機毫無興趣。臭鼬工廠能否得到訂單，還未有定數。

“禿鷹”計劃隨后改為“水音”秘密計劃。臭鼬工廠的工程師們則幾乎重新設計了L-282，機身也不再與XF-104一樣了。新的飛機不像精密的偵察機，倒像是一架有動力的滑翔機。恰恰是這樣的設計符合秘密計劃的需求，因為它看起來不具有威脅性，像是一架高高空氣象觀測研究飛機。凱利·約翰遜設計團隊的這個最終方案極具創意，這是由只有25名臭鼬工廠工程師（包括菲爾·科爾曼、吉恩·弗羅斯特以及本·里奇）組成的團隊完成的。

1954年7月26日，隨著蘇聯的威脅越來越大，美國總統艾森豪威爾授權詹姆斯·菲恩·基利安成立和領導一個智囊團去研究美國當時擁有的技術能否應對當時所面臨的問題。智囊團分為3組，其中一組負責調查美國的情報能力，名為“項目3”，由E.H.蘭德領導，還有另外5位成員。同年8月，蘭德到華盛頓與一些國內情報機構會面時，從一位中央情報局官員手中接到一份L-282設計圖，并告訴他空軍已經否決了這個設計，蘭德看過設計圖后留下了深刻印象。幾天后，他向“項目3”其他成員展示這份設計圖，所有成員都對這架飛機非常有興趣，并認為中央情報局較空軍更適合于和平時期對蘇聯進行高空偵照。1954年10月，“項目3”成員與當時的中央情報局局長艾倫·威爾斯·杜勒斯討論了L-282的概念，但杜勒斯并不希望中央情報局接手任何空軍的計劃，即使已經被空軍否決的計劃也不行。

1954年11月初，基利安和蘭德與艾森豪威爾總統會面，向他解說L-282的設計并匯報有關高空偵察機的問題。最后，艾森豪威爾總統批準發展L-282，并同意新高空偵察機計劃應該由中央情報局負責。1954年11月23日，艾森豪威爾總統正式批準中央情報局接手L-282，并要求空軍提供一切必要的協助。12月22日，中央情報局與洛克希德公司簽訂意向書，制造20架L-282機體和1架雙座型及其他零部件，由空軍提供發動機。正式合同于 1955年3月2日簽訂，并將L-282方案命名為U-2。

U-2在設計上采用了全金屬懸臂中單翼，使用洛克希德公司的專門翼型。機身為細長的圓截面全金屬半硬殼薄蒙皮結構，后機身兩側有液壓操縱阻力板。由于機身細長，采用了獨特的雙主輪自行車式起落架，主輪與尾輪均向前收入機身。可拆卸的機頭、駕駛艙后的機艙內及機翼下的設備艙內裝有通信、導航、著陸儀表等系統。由于只安裝了一臺噴氣發動機，所以U-2偵察機的爬升速率比民用客機還要慢，駕駛時也需要更多的耐心。另外，U-2裝有高分辨率攝影組合系統，能在4小時內在近15240米高空拍下寬201千米、長4184千米范圍內地面景物的清晰圖像，并沖印出4000張照片用于情報分析；可以安裝合成孔徑雷達，穿透遮障偵察淺層的地下設施；還可以安裝全景拍攝、多光譜分析儀，以及能接收雷達信號、通信信號的電子偵察設備等。U-2偵察機雖然沒有配備任何武器系統，但它能在導彈來襲時撒出干擾金屬箔條來保護自己。

最終制造出來的U-2毫無疑問是一架優秀的偵察機，它飛得高，看得遠。它的大翅膀能讓它輕松騰空而起，以至于試飛的時候讓試飛員驚出一身冷汗。1955年8月4日，U-2在進行地面滑行試驗時，由于機身重量太輕，導致飛機直接飛離跑道，試飛員操縱尾翼才使它降落。這成為U-2的非計劃首飛。U-2的高空飛行能力由此可見一斑。U-2的正式首飛是1955年8月8日，達到了10668米高度。這一天，所有臭鼬工廠的工人、工程師和管理人員都現場見證了這一歡快時刻。

1963年11月1日U-2飛機墜毀現場

1965年擊落的4架U-2在軍博展出殘骸

1955年底，3架U-2A（中央情報局飛行編號002、003、004）編入了U-2戰斗序列，飛行高度21336米成為基本要求。由于U-2的結構設計非常好，除原本計劃的20架飛機訂單外，臭鼬工廠還利用多余的資金建造了6架額外的飛機，這讓政府節省了足足200萬美元。1956年初，飛行測試和性能評估進行得十分順利，6月，U-2投入使用。雖然U-2屢屢被蘇聯的雷達發現，但是在1960年5月1日美國中央情報局的弗蘭克·鮑爾斯被擊落之前，沒有一架U-2被擊中。在整個20世紀60年代，部署臺灣的U-2多次侵入我國領空偵察，被中國人民解放軍先后擊落5架。1963年11月1日空軍地空導彈二營在江西上饒地區上空第二次擊落國民黨空軍U-2飛機，當第四架飛機被擊落后，我國于1965年在軍事博物館展出了 U-2的4架殘骸。

U-2飛機的系列化改型

U-2最終還是被擊落了，無論是在蘇聯還是在中國。臭鼬工廠非常關注U-2被擊落的原因。通過蘇聯公布的一張打下來的飛機照片，工程師們發現了U-2可以改進的地方。凱利·約翰遜甚至請求美國政府用蘇聯間諜換回被俘的U-2飛行員，并將飛行員請到工作室協助改進U-2。臭鼬工廠希望U-2的改進型號能實現更多、更強大的功能。在接下來的幾十年里，U-2的傳奇經歷繼續上演，這完全得益于臭鼬工廠的不斷改進。在20世紀50年代至60年代初，臭鼬工廠持續改進基本型U-2A的設計，產生了8種U-2改型：

1）U-2A：原型，使用普·惠J57-PW-37（A）渦噴發動機。

2）U-2B：僅是建議，空軍沒有購買。與U-2A不同的是機頭裝有雷達天線，有雷達操作員使用的后座艙。

3）U-2C：U-2A的改型，使用普·惠J57-PW-13B渦噴發動機。

4）U-2CT：U-2C的前后艙雙座型，用于飛行員訓練和轉運。

飛行中的U-2R（其機翼面積比U-2原型大37.16平方米）

5）U-2D：U-2C的前后艙雙座型，設備艙有儀器操縱員的位置，用于電子戰和通信情報戰。

6）U-2E、U-2F、U-2G：U-2C 艦上著陸與起飛的試驗型，為了達到更長航時，分別裝有空中加油設備。

1965年，洛克希德公司提議一種U-2C的改進型——U-2R，公開的編號則是WU-2C，因為洛克希德公司認為那些沒必要知道U-2R的人，會猜想此型飛機只是U-2的一種氣象觀測型。

當U-2的原型批生產于1968年結束時，臭鼬工廠對改進型U-2R的研發工作已控制得相當好了。此型飛機的翼展為31.4米，機翼面積92.9平方米，而原先U-2原型的機翼面積才55.74平方米。它采用J75-PW-13B渦噴發動機，比以前的型號推力大20%，總推力為7711千克力。駕駛艙增大了45%，以提高飛行員長久飛行時的舒適度。除此之外，U-2R也對一些設備做了一些改進，使其擁有較好的戰場維修性。U-2R可在21336米高空每分鐘飛行14.49千米（869.05千米/時）并能搜索482千米范圍內的所有敵方雷達和通信站。U-2R可巡航10小時，但也曾經在21336米以上高空停留超過27小時以充當美國陸軍的通信中繼站。

1980年，美國空軍提出購買33架U-2R、2架U-2RT（U-2R的雙座型，用于訓練飛行員）和2架U-2ER（供NASA使用），并將其改名為TR開頭，代表“戰術偵察”。為此，洛克希德公司重開了U-2生產線。1981年6月，洛克希德公司交付了重開生產線后的第一架U-2ER，接收方為NASA阿姆斯研究中心。U-2R和U-2RT（正式名稱是TR-1A和TR-1B）則按照合同要求于1981年9月—1989年10月陸續交付給美國空軍。

臭鼬工廠的工程師們改進了U-2R以適應不同任務下可更換的機頭部分，包括任務艙蓋、裝檢測儀器的機翼超級吊艙，這樣可允許新的機型攜帶1814千克的傳感器和試驗器材。新的U-2R能在21336米高空以692.02千米/時的速度飛行。所有作戰型U-2R，不論是早期的還是后期的，都換裝了通用電氣的F101-GE-F29發動機，這是裝在B-2隱身轟炸機上的F118發動機的衍生型，能產生8618千克力的推力。

改進后的U-2R可進行全天候、晝夜戰場監視，為美國及其同盟國地面部隊提供支援。它能夠在敵防區外精確識別目標，而不用深入敵方領空；其不加油作戰半徑超過4828千米。最后一架U-2R于1989年10月3日交付。當時的臭鼬工廠副總裁本·里奇在1991年4月出版的《洛克希德預先研究發展公司信息手冊》上寫道：“我們可以驕傲地認為TR-1（U-2R）是國防采辦過程的一個典型，我們始終在預算內完成了它，并提前了進度。”

U-2誕生50多年后，臭鼬工廠仍在繼續支持服役于美國空軍的U-2機隊——無論新舊，對它們進行保養、升級、更換備件。如今，U-2的飛行任務已經和冷戰時代大不相同。而且，它屢經更新換代，性能大大提升，機身也越來越大。U-2配備了機載紅外掃描儀以及合成孔徑雷達等先進偵察設備，在濃霧、沙塵暴、陰天等惡劣氣候下能照常工作，發回的圖像栩栩如生，U-2甚至還能辨別人造目標和自然目標。臭鼬工廠的U-2已經大大超越了1955年的 U-2原型機。雖然美國現在擁有了RQ-4“全球鷹”，其飛行高度和U-2不相上下，滯空時間長達30小時，是U-2的兩倍多。但是U-2的能力始終無可替代。雖然“全球鷹”經過改進，載荷能力提高很多，但仍遠不及U-2的1814千克有效載荷，這導致“全球鷹”所攜帶傳感器的探測距離、范圍都低于U-2。在現役的U-2飛機中，最晚服役的一架是1989年生產的，它們都更換了最新的發動機和偵察設備，理論上，它們可以工作到2050年。美國人自己也說，U-2無可替代，它的退役時間取決于“全球鷹”何時能達到它的能力，這不得不說是臭鼬工廠的又一傳奇。

U-2系列的技術與性能參數

高空戰略偵察機——SR-71

“黑鳥”系列飛機代表著有人駕駛飛機性能的頂峰。這種20世紀50年代末60年代初設計的飛機現在仍然保持著常規有人駕駛飛機的飛行高度和飛行速度紀錄。最終型“黑鳥”——SR-71的時速超過了3218.69千米，飛行高度達到25908米。它從紐約飛往倫敦僅用了1時55分。SR-71為凱利·約翰遜贏得了1976年L.B.約翰遜總統頒發的自由勛章。

“黑鳥”家族由3種略微不同的機型設計組成，分別是A-12、YF-12以及最終的SR-71。所有這些飛機表面都是黑色，“黑鳥”的名字由此而來。A-12是為中央情報局開發的偵察機、間諜飛機（美其名曰“真相探尋者”，）以應對U-2偵察機存在的問題。在1960年加里·鮑威爾駕駛的U-2被擊落之前，美軍領導者們就意識到了U-2飛機相對于蘇軍雷達和導彈的易感性。他們渴望一種新型的飛機能夠以更好的偵察和防御能力來滲透蘇聯領空。這種飛機需要具備高空飛行和高速作戰能力，同時又不易被雷達發現，從而深入蘇聯領空并避開任何導彈和飛機的襲擊。

SR-71“黑鳥”偵察機的第一次實戰是在越南戰爭期間。1968—1969年，越南人民軍防空導彈部隊對SR-71“黑鳥”戰略偵察機共進行了22次導彈攻擊，發射了29枚B-750型地空導彈，卻未能擊落一架，殺傷概率為0。在這些導彈攻擊中，有11次（50%）沒有到達導彈迎擊目標的距離，其主要原因是未能及時發現目標并發動攻擊，導彈射擊時，目標已經飛到了有效殺傷范圍之外。SR-71的威力由此可見一斑。

1973年中東戰爭期間，一架“黑鳥”用不到半天時間就從紐約州北部一個基地直接飛到中東然后飛回美國，一共飛了18990千米。它所拍的照片第二天便到了以色列軍方參謀人員的桌子上。在柏林墻倒下之前，“黑鳥”曾連續15年每星期兩次從英國飛往蘇聯最北端的摩爾曼斯克大型海軍基地，拍攝北極地區掩蔽塢內的蘇聯核潛艇，追蹤它們的活動，計算它們的導彈發射裝置。每次蘇聯都派出最新的米格戰斗機攔截，不過它們始終飛不到“黑鳥”的高度。在“黑鳥”服役24年期間，從來沒有一架被擊落，也從沒有一位飛行員死于敵人炮火之下。

項目背景

SR-71“黑鳥”戰略偵察機

冷戰時期，對蘇聯的偵察是美國空軍的重要任務。在U-2剛剛投入使用時，美國空軍就開始計劃它的后繼機型。中央情報局的比斯爾認為U-2的撒手锏是飛得高，蘇聯的截擊機和導彈都無法企及。但 U-2 的速度非常慢，隨著蘇聯的防空力量發展，被截擊是遲早的事情，必須進行 U-2 的后繼機型研發工作。

U-2首飛后，凱利·約翰遜也認為盡管U-2未來可以通過新技術來改進其性能，例如硅片、光纖、復合材料以及更大推力的發動機，但是U-2是按亞聲速飛行設計的，并不是采用這些技術就能飛得更高。臭鼬工廠需要一種新的設計來代替它。盡管當時軍方并沒有提出設計要求，只存在一種對新型飛機的需要，即更高的高度、更快的速度。但是臭鼬工廠還是自己制定了設計要求。

臭鼬工廠對被攻擊性進行了分析研究，認為下一種飛機應該在25908米以上的高度飛行，速度應大于3倍聲速；同時應該有足夠的機動能力來躲避蘇聯可能研制出來的任何類型的導彈，如SA-2；它應該在飛行中足夠穩定，以便在27432米的高空進行攝影；它應保留U-2飛機那種能夠拍攝地面非常微小目標的能力，但飛行速度卻比U-2快4～5倍。美國軍方要求它利用KC-135加油機進行幾次空中加油后，能具有環球飛行能力。這種飛機的RCS也應該極低，使它很難被探測到。

蘇聯SA-2地空導彈

從1958年4月21日到1959年9月1日，臭鼬工廠掌門人凱利·約翰遜向中央情報局和美國空軍就這種速度超過馬赫數3的偵察機提出了一系列方案。但中央情報局的比斯爾作為評審委員會主席，不愿意未經設計投標就把研究U-2后繼機型的合同給制造U-2的同一家公司，原因是擔心同一家公司的產品方案會十分相近。他認為只有在權衡過其他公司的方案之后，才能決定是否把這個型號的研制任務交給洛克希德公司。

當然其他競爭者的方案也很具創意。例如，海軍內部發展了一種充氣的橡皮飛機方案，先用氣球帶上高空，然后用火箭推進到它自己的沖壓發動機可以點火的速度。而康維爾公司提出一種用沖壓發動機推進、速度馬赫數4的飛機方案。這種飛機必須由另一架載機帶到空中，在超聲速時將其投放，此時它的沖壓發動機可以接替工作。但是，無論是上述哪種方案，以當時的技術力量要實現都非常困難。

臭鼬工廠絞盡腦汁設計了12個方案，分別從A-1到A-12。正如里奇·史塔勒所言，凱利帶著他們的12個方案去競爭。1959年8月29日，A-12方案獲勝。該方案被臭鼬工廠命名為“牛車”計劃。A-12共生產了15架，第一架A-12于1962年4月26日起飛。YF-12是A-12的戰斗/攔截機型，意在攔截和攻擊所有當時在研的蘇軍轟炸機。YF-12增加了一些功能，例如機頭的脈沖多普勒雷達和雷達制導空空導彈。YF-12飛機只生產了3架。SR-71是A-12和YF-12的增強型。它的體積略大，配有動力更強的發動機，還有一些氣動力方面的細微差異。SR-71不同于前面的只能容納一名飛行員的型號，它還能容納一名偵察員。SR-71生產了32架，這種飛機仍然保持著有人駕駛飛機飛行速度和高度的紀錄。

項目研制

SR-71的研制過程并非一帆風順，這是一種具有非常高技術含量的高空高速飛機，其外形、結構、材料、發動機甚至燃油，都需要創新性的設計，以前的經驗幾乎不能提供參考。

1. 特殊的設計

SR-71的外形，從前方看起來像是一條吞吃了3只老鼠的蛇。整個機身很平滑，臭鼬工廠還在后續機型的機身兩側加了邊條，起到增加升力的作用。這種外形是通過風洞試驗確定的。SR-71融合了早期的隱身設計，RCS很低。然而，外形的隱身設計并沒有包含高溫發動機排氣，而這也能反射雷達信號。SR-71在聯邦航空局的遠程雷達上是最大的目標之一，在幾百千米外就可搜索和跟蹤到。

SR-71的速度超過了地球繞太陽的公轉速度，如果它環繞地球飛行，可以遇見若干次日出和日落。在這種不可思議的速度下，飛行中會產生極大的高溫與空氣阻力，機身會熱膨脹好幾厘米，機身的校準必須以高速狀態為準。例如，高溫下風擋有可能灼傷飛行員的手，因此，需要一種特殊的空調來防止93攝氏度高溫的駕駛艙對飛行員的炙烤。這套用于降低駕駛艙內烤箱般溫度的空調系統尤為復雜，它采用了4臺熱交換機，利用飛機上的燃油和周圍的空氣來預冷。此外，鈦蒙皮會起褶皺，燃料、潤滑劑、輪胎等幾乎每一個細節都是為近太空飛行的極限所設計。

SR-71的前向視圖

但是SR-71缺少能承受高溫的燃油密封膠，所攜帶的油箱都留有縫隙。專用的JP-7燃油會在起飛前，以及進行空中加油時發生泄漏。這是SR-71非?！坝腥ぁ钡牡胤?。它起飛前數小時，需要對燃油系統增壓，此時開始漏油，一般有5～6股燃油從機翼內側漏出，油流粗細與飲料吸管差不多，整個機身下部都會浸濕，嚴重時候還會從機翼內側上表面噴出5～90厘米高的“油泉”。通常起飛前要多加182～318千克油料，每小時漏出45千克（SR-71的油量是以千克計算而不是加侖）。升空后，SR-71必須沖刺以加熱機體，此后機身油箱由于受熱，縫隙會因膨脹而閉合，不再漏油。然后SR-71必須進行空中加油，才能繼續執行任務。飛機降落后座艙蓋表面溫度會高達300攝氏度以上，需要較長一段時間的冷卻，期間沒有人能靠近。

SR-71機身明顯的漏油痕跡

背鰭是SR-71一個獨特而有趣的特征。早期的雷達隱身研究認為，平滑且漸縮的外形能將最多的雷達波束反射至其他方向。原先的“黑鳥”并沒有背鰭，看起來就像個放大版的 F-104，但雷達工程師說服了空氣動力學專家，增加了一些風洞試驗。他們發現背鰭可以產生強力的渦流，在接近機身前段會產生大幅度的額外升力，于是就可以減小三角翼的安裝角，以獲得較高的安定性與較低的高速阻力，還能增加載油量以獲得更遠的航程。由于強力渦流產生的湍流在大迎角時流過機翼會延緩失速，既可以降低著陸速度，又可以進行大過載機動直到發動機熄火。背鰭的作用類似近代戰斗機用以提升機動性的機翼前緣延伸，在風洞試驗過程中發現這一特點后，原本許多早期設計構型中都具有的機翼前緣就不再需要了，這樣的設計仍然出現在許多最新型的隱身無人機上，例如“暗星”、“掠食鳥”、X-45和X-47等，如此就可以采用無尾翼設計而兼具安定性與隱身性。

2. 大量采用鈦合金

在臭鼬工廠為超過馬赫數3的飛機選擇結構材料時，飛機最常用的鋁合金自然被淘汰了。鋁合金承受不了空氣摩擦使機體產生的426攝氏度高溫?；窘Y構必須要用高強度不銹鋼合金或者鈦合金。而雷達罩、座艙蓋和某些其他區域可能需要研制高溫塑料。實際上在高空高速領域，不銹鋼作為高溫材料比鈦合金更好（蘇聯應對SR-71研制的馬赫數3高空截擊機米格-25就使用了不銹鋼），但臭鼬工廠依然使用了鈦合金。最終SR-71的結構大部分都是鈦合金，并且這些鈦合金幾乎都是在冷戰高峰期從蘇聯方面得到的，洛克希德公司用各種可能的隱蔽方法防止被蘇聯政府得知這些鈦的用途。為降低成本，他們使用的是可在較低溫度下軟化而較易加工的鈦合金。

SR-71的鈦合金機翼制造過程并不輕松，當工程師們把它放進“熱箱”去模擬飛行中的高溫時，它像一塊舊抹布一樣皺了起來。解決的辦法是將蒙皮壁板的周邊都與翼梁分開，并在機翼蒙皮上加上波紋槽和凹紋。因此主翼內側蒙皮的主要部分其實是皺紋狀的。熱膨脹會使平滑的蒙皮撕裂或卷曲，從而將蒙皮做出皺折讓它能向垂直方向伸展，避免應力過強，同時也增強了縱向強度。采取這種措施后，鈦合金受熱時只不過使波紋槽加深而已。有空氣動力學專家就指責凱利·約翰遜是在造一架20世紀20年代馬赫數3的福特“三發”飛機（因其皺紋狀的鋁制蒙皮而聞名）。但是，這就是高空高速飛機所面臨的嚴重問題的有效解決辦法。對鈦制蒙皮的研究顯示，在逐次像是退火一般的劇烈加熱中，材質會逐漸強化。

SR-71的鈦合金機頭制造過程同樣不輕松，零件非常容易發生氫脆，良品率不足10%。臭鼬工廠甚至更換了整個鈦合金工藝體系。臭鼬工廠最終采用了一種非常嚴格的質量控制程序，每制出10個零件取3件作為樣件，經過熱處理并做試驗，然后該批的其他零件才可以入庫以備將來使用。其中一個樣件裝在拉力機上試驗材料的強度；第二個切一個切口（長約 6.35毫米），在切口處繞一個非常小的半徑彎曲，半徑小到僅為厚度的32倍，觀察是否會斷裂；第三個則供需要做再次熱處理時用。為了制作起落架用的巨大厚重的擠壓毛坯，他們先切下12個樣品，每個樣品都必須通過試驗才進行機械加工切割成起落架。如果不合格，那么毛坯就要更換。這樣的質量控制程序收到了非常好的效果。盡管臭鼬工廠在取樣方面花了非常多的時間，但是這樣嚴格的質量控制得到了回報。到20世紀80年代初期，臭鼬工廠已經為旗下的所有飛機，以及洛克希德公司的L-1011民用客機，還有軍用貨機生產了1300多萬個鈦合金零件。由于鈦合金是一種非常堅硬的材料，用它制成的零件不能像其他材料一樣在裝配時修整到位，因此必須加工到更嚴格的公差范圍。加工時必須使其成形精確，而精加工是很昂貴的。因而在長期生產中節約了切削料，鈦合金在生產中幾乎沒有報廢零件。

在生產SR-71的鈦合金零件過程中，臭鼬工廠還積累了非常多的其他經驗。例如鈦合金非常敏感，很容易被腐蝕，那么所有的鍍鎘工具都必須遠離鈦合金。又如城市供水系統中加的氯會使得機翼壁板的點焊非常容易脫開，必須換用純凈水洗滌焊接處。而給鈦合金零件鉆孔的鉆頭也必須選用特殊材質，否則，堅硬的鈦合金將非常容易使鉆頭報廢。這些經驗都是臭鼬工廠在長期的工作中得到的，為其后來的發展奠定了非常堅實的基礎。

3. 絕妙的發動機

J-58發動機的進氣錐

SR-71采用的J-58發動機是當時唯一可以持續開加力的軍用發動機，當飛行速度愈高，發動機的效率也隨之提升。每臺J-58能夠產生14741千克力的靜推力。一般噴氣式發動機無法持續開加力，而且效率在高速時會下降。

能夠讓飛機達到馬赫數3的速度，必須給發動機提供亞聲速的氣流，涵道設計就顯得尤為重要。在兩個進氣口前端各有一個圓錐形的可移動進氣錐，在地面上或亞聲速飛行時鎖定在最前方的位置。當速度達到馬赫數1.6 后，進氣錐會逐漸向后移動，最大可后移 66厘米。原始的進氣道是類比式的設計，依據空速管靜壓測量值以及俯仰、滾轉、偏航、迎角等的輸入數據，可計算出進氣錐所需要的前后移動距離。這么做可以將進氣錐尖端產生的激波維持在進氣口，使氣流減速到馬赫數1的激波為止，之后的亞聲速氣流就可以提供給發動機使用。這個在涵道內進行激波的捕獲稱為“起動進氣”。壓氣機前方會因此產生巨大的壓力。泄氣孔和輔助進氣門設置在涵道和發動機艙內，以維持進氣壓力，使涵道能持續地“起動”。以馬赫數3.2的速度巡航時，進氣壓力的增加估計提供了58%的可用推力，壓氣機提供了17%，而加力燃燒室提供了25%，這時幾乎就是SR-71的最佳設計點。

J-58發動機可以算是一型混合噴氣式發動機。它是在一臺沖壓發動機內部再增加一臺渦噴式發動機。進入發動機的空氣先是被激波錐壓縮（同時氣流溫度也會上升），接下來氣流被分成兩道：一部分進入壓縮風扇（核心氣流），其余部分經由特殊管道直接進入加力燃燒室（旁通氣流）。通過壓縮風扇的氣流會進一步壓縮（同時溫度也進一步上升），燃料與壓縮氣流在燃燒室混合燃燒，這時氣體溫度達到整個階段的最高溫，僅僅略低于渦輪葉片開始軟化的溫度。在通過渦輪段之后（溫度稍微下降），核心氣流與旁通氣流在此匯合一同進入加力燃燒室。但是當SR-71在高速飛行時，通過激波錐壓縮的核心氣流溫度會高出許多，而這時氣流尚未經過壓縮和燃燒段，過高的溫度使得噴入燃燒室的燃料量必須減小，以免接在后面的渦輪葉片會因為高溫而熔化。

當速度接近馬赫數3時，通過激波錐與壓縮段氣流的溫度已經非常高，此時沒有任何燃料會與核心氣流混合，這意味著通過壓縮、燃燒和渦輪段的核心氣流實際并未提供任何推力，SR-71僅僅依靠加力燃燒室產生的推力來飛行。利用激波錐的壓縮效果，這時發動機轉變成為沖壓發動機的型態。低速時，噴氣式發動機（核心部分）與沖壓發動機（旁通氣流與加力燃燒室混合）共同作用；飛行速度提高時，噴氣式發動機雖然還是位于沖壓發動機的進氣通道內，可是已經形同停止工作。沒有其他飛機是以這種方式來提供動力的，通?？梢韵胂蟪蛇@是一臺沖壓發動機內部還有一臺噴氣式發動機。

原先SR-71的發動機是以輔助的外部起動車進行起動，起動車停在飛機下，以兩臺別克V-8發動機驅動連接到J-58的一根垂直驅動軸以起動發動機，起動一臺后再駛到另一側起動另一臺發動機，整個過程噪聲很大，可以說是震耳欲聾。后期J-58 就改用傳統的起動車了。

為了使發動機能在所有的飛行情況下都工作，進氣口的研制花去了好幾年時間。早期常因氣流分離而熄火，發動機在不到1秒的時間內，會猛然地從發出7257～9071千克力的推力變為0推力。飛行員被撞向一邊，甚至分不清是哪一臺發動機熄了火。

臭鼬工廠在方向舵系統上裝了一個自動控制裝置來解決這個問題，使飛行員在0.15秒內能夠感到有一臺發動機熄了火，而且知道是哪一臺，并靠液壓助力系統蹬出9度方向舵，使飛機繼續平飛。后來的SR-71則有了一個自動起動裝置。這個裝置工作非常好，SR-71在東南亞熱帶雨林環境時，飛行員執行非常艱難的任務也沒有發生過發動機熄火。

4. 蘇格蘭威士忌燃油

SR-71有著極高的高度和速度，其時速能達到3366千米，即馬赫數3.3，比“協和”號飛機快40%，高空飛行高度達25928米。因此，飛機上的每一個部分都需要重新“發明”，燃油也不例外。為了尋找合適的燃油，凱利·約翰遜的團隊考慮過幾種高能燃料的方案，例如液氫、煤或硼懸浮燃料。

液氫飛機油箱的容積一經確定，就只能是這么多了。雖然可以再加上外掛油箱，但是很困難，因為會增加阻力。最為關鍵的是，負責生產發動機的普·惠公司遇到了很大的困難。因此，臭鼬工廠果斷中止了液氫飛機的方案，轉而尋求其他高效燃料。

煤懸浮燃料，是將精磨的煤粉以輕油為基加水混合成漿狀，注入發動機作為燃料。這也是一種可能的能源，但是細小的煤灰可能會損壞渦輪葉片。硼懸浮燃料也是如此。

因此，臭鼬工廠決定仍然用液態石油作為燃料。但是要在這樣高的高度和很大的溫差下使用（高空空中加油時溫度為零下32攝氏度，而超聲速飛行時溫度則會達到343攝氏度），這必須是一種十分特殊的燃料。臭鼬工廠把研制燃油的重任交給了殼牌石油公司。殼牌石油公司最終制造出了JP-7燃油，但非常昂貴。它含有碳氟化合物以增加潤滑性，氧化劑使其更容易燃燒，甚至還有銫的配方以降低尾氣的雷達信號特征。這使得JP-7燃油比蘇格蘭威士忌還貴，SR-71發動機開車或飛行1小時的油費就要24000～27000美元。相比之下，U-2只需要它的1/3。

JP-7是一種優良的燃油，它還可以用做絕熱劑。油箱也不只用于裝油，還設計用來保護起落架。起落架收起后藏在幾個油箱的中間。由于燃油的冷卻輻射作用，橡膠輪胎就與飛機在長時間飛行所產生的高溫隔開了。否則，輪胎就可能隨時爆破，飛機則無法著陸。

5. 早期的隱身設計

SR-71“黑鳥”名字的由來是因為它的黑色涂層，這是為了增加飛機表面的反射率。也就是說，黑色涂層可以增加蒙皮向周圍環境輻射的熱傳遞效率。盡管這會增加450多千克的重量，但是卻降低了飛機溫度，從而提升了其整體性能。黑色并不會帶來任何視覺偽裝的效果，因為SR-71看起來已經比周圍天空的顏色更淺，這是由于飛機飛行在近太空的高度——背景幾乎是外太空的顏色（比“黑鳥”的顏色更深）。黑色涂層還含有可以吸收輻射的鹽酸鐵微粒。這種特性以及機身形狀和15度的傾斜尾翼，都大大減少了飛機的RCS，盡管SR-71有著長達32米的機身和近17米的翼展。

6. 高昂的維護費用

SR-71無疑是一架優秀的飛機，它的部分特性直到現在都遙遙領先于絕大部分飛機。但是SR-71畢竟是美蘇冷戰的產物，優點明顯的它，缺點也同樣顯著。

SR-71極其高昂的維護費用一直是令美軍頭疼的問題。在美國空軍提交的任務準備狀態的請求報告中，曾提出將兩架SR-71再編入役。按每月30天計算，每月所需的費用為3900萬美元。SR-71每飛滿25小時，都要檢查一次，每次檢查要持續24～36小時；每飛滿50小時后這種檢查要持續48～72小時。另外每周機械日檢查需要24小時。每飛滿800小時就要運回帕姆戴爾，由臭鼬工廠進行6個月的大修維護。而且，由于SR-71是20世紀60—70 年代的技術，沒有實時傳輸偵察數據的能力，只有返航后才能獲取偵察結果，美國空軍必須對其進行現代化改裝，如改進它的偵察設備和雷達系統，裝備衛星全球定位系統等，這些都需要極大的投資。隨著衛星技術的發展和世界格局的變化，使用維護費用昂貴的SR-71進行遠距離戰略偵察已無太大必要。

冷戰早已結束。SR-71的最大特點是3倍聲速，用于擺脫蘇聯的防空導彈，而如今這個威脅沒有了，SR-71的這個優勢無法發揮。相反，由于反恐戰爭，美國需要能在一個地區反復細致偵察的飛機，因此，即使老式的U-2都比SR-71實用得多，當年老式U-2被人詬病的亞聲速反而體現出優勢。SR-71設計之初，對機身結構進行的創新設計均是為了達到3倍聲速，但是在機動性能、亞聲速盤旋性能等方面卻大打折扣，它的轉彎半徑竟然達到了幾百千米，這顯然不適合現代戰場的偵察。而且隨著軍事科技的日新月異，各國的防空導彈已經經歷了幾代的發展，3倍聲速的“黑鳥”不再高不可及了。

盡管有種種不足，“黑鳥”系列飛機的設計都是非凡的成就，因為它們所能達到的飛行速度和飛行高度是同時代和現代的飛機所望塵莫及的。SR-71至今仍保持著常規有人駕駛飛機的飛行高度和飛行速度的紀錄。雖然在同一時代背景下NASA也取得了巨大的技術成功，但與NASA不同的是，這些飛機是由一個小型團隊設計的，是在完全保密的條件下制造出來的。無可否認，SR-71凝聚著臭鼬工廠的智慧。有人說：它不該是20世紀60年代的產物，而更像是外星科技。

外形十分奇特的F-117A-117A

“海夫藍”計劃與F-117A“夜鷹”

1989年12月20日，為了支援美國陸軍特種部隊在巴拿馬里奧阿托的空降作戰，美國空軍出動了6架造型怪異的飛機，這便是首次用于實戰的F-117A“夜鷹”隱身戰機。戰爭中，F-117A用激光制導炸彈精確地轟炸了目標，造成巴拿馬國防軍混亂，為美軍突擊隊的空降減少了障礙。

而令F-117A名揚四海的則是20世紀90年代初的海灣戰爭。1991年1月17日凌晨3時（正式發起攻擊時間）之前9分鐘，F-117A趁著夜色潛入伊拉克領空，投下了第一次海灣戰爭的第一顆炸彈，攻擊了伊拉克南部的一個防空指揮中心。整個海灣戰爭行動期間，42架“夜鷹”執行任務多達1271架次，投彈2000多噸，令人吃驚的是，竟無一受損。這一戰績震驚了全世界，也讓全世界認識了這種造型怪異，更像是UFO的戰機。在各種參戰飛機中，唯有F-117A承擔了攻擊巴格達市區目標的任務。整個戰爭期間，F-117A承擔了40%的攻擊任務，其效率遠遠超越了美軍當時擁有的其他飛機。F-117A一時間成了不可戰勝的戰機。

但“夜鷹”最終折戟沉沙。在1999年美國與北約空軍空襲南斯拉夫時，“F-117A 無法被擊落”的神話被打破了。3月27日，南斯拉夫軍隊用薩姆-3導彈擊落一架F-117A，并擊傷了另外一架。該事件間接導致了F-117A的最終退役。

盡管如此，F-117A無疑是20世紀90年代大放異彩的一種飛機，它如同UFO般獨特的外形吸引了全世界的目光。其實，這種獨特的外形，恰好反映了臭鼬工廠的黃金定律：完全遵循客戶的需求。因為，美軍給洛克希德公司的指標就是：隱身。正是由于這條至高無上的要求，才出現了造型非常獨特，隱身性能異常突出，被世人所推崇的“夜鷹”——F-117A。

臭鼬工廠在F-117A上面所創造的隱身革命，依然影響著世界軍用飛機的發展。

“海夫藍”計劃

F-117A的原型機“海夫藍”XSTXST

與SR-71一樣，臭鼬工廠的F-117A研發過程同樣是機密且高效的。1975年，DARPA邀請洛克希德公司和諾斯羅普公司參與XST的研制和競爭。諾斯羅普公司提出的XST飛機方案采用了圓滑及有棱角的型面，以達到降低RCS的目的。而洛克希德公司利用創新的隱身技術設計了自己的XST飛機方案。他們利用了新穎的多面體設計理念，即飛機表面應用很多平面來反射雷達波，如同手電筒的光波從多面體反射出去一樣。1976年4月，DARPA選中洛克希德公司繼續開展詳細設計、工程研制和試驗，項目命名為“海夫藍”計劃。

1977年11月，首架“海夫藍”XST飛機完成，這是一種亞聲速單座飛機，安裝有兩臺通用電氣公司的J85-GE-4A發動機。機翼采用72.5度的后掠三角翼?！昂７蛩{”的機翼并沒有襟翼、減速裝置或高增升裝置。全機都是由多面體組成，表面涂有雷達吸波材料。進/排氣口采用獨特的柵板，柵板孔經過嚴格測試，具有非常好的隱身效果。另外，臭鼬工廠還對J85-GE-4A發動機葉片加了鍍層以降低雷達可探測性。

“海夫藍”的試驗計劃包括：設計樣機的RCS和風洞模型試驗、各系統和子系統的質量檢驗、總裝飛機的調整試飛、飛機的飛行試驗。第二架“海夫藍”于1978年7月加入了試驗。這架飛機與第一架不同，它有一個“真正的”空速系統（但沒有機頭空速管），沒有安裝阻力傘。同時，還采用了完成任務所需的全部材料和涂層。飛機在12個月里進行了52次飛行，完成了隱身試驗。驗證了空速靜壓系統、俯沖穩定性、靜態方向穩定性、側滑系數、兩面角效應、滾動和偏航阻尼、發動機的外部特性等，基本上與設計相近或吻合，對有些差別大的做了調整。飛行試驗的最后階段于1979年在一個模擬的綜合防御環境中進行，試驗中飛機展示了它對于地面和機載雷達系統的隱身性能和低噪聲特性。

“海夫藍”計劃的結論是：它是一架確信無疑可以設計、制造和使用的隱身戰術和戰略飛機。

F-117A隱身戰機的研制

洛克希德公司在“海夫藍”上成功地驗證了隱身技術之后，于1978年11月16日與美國空軍簽訂了研制合同。合同要求研制5架原型機和15架生產型單座亞聲速戰機，定名為F-117A。設計采用在“海夫藍”上已經獲得的數據，其主要工程師都是“海夫藍”計劃的參與者。

F-117A在“海夫藍”的基礎上，致力于減小7種可探測的跡象，包括雷達、紅外線、視覺、凝結尾流、發動機煙霧、聲音、電磁輻射。其中雷達、紅外線和電磁輻射是帶來最大危險的3種。為了減小這些可探測跡象，臭鼬工廠采用的技術包括大后掠翼面、雷達吸波結構和材料、加網進氣口、高縱橫比二維排氣管、內埋武器艙、特殊天線、無線電頻率傳輸技術等。因為 F-117A的氣動力設計與普通方式區別很大，為減少風險采用了一些在現役飛機上已證實了的系統，如F/A-18戰斗機上通用電氣公司的F404渦扇發動機，F-16和F/A-18的座艙組件、導航和攻擊系統、計算機和電子設備、武器投放系統，以及改進了的F-16電傳操縱飛控系統等。

F-117A的主要使命是穿越敵方空防，破壞有重大價值的目標，隱身是主要設計目標。為達到這一目的，F-117A采用了與“海夫藍”一樣特殊的多面體外形，由此在氣動力特性方面帶來了巨大的問題。為使它仍然是一架能夠飛行的飛機，臭鼬工廠的空氣動力學專家采取了一系列措施，如后掠機翼、V型尾翼布局、尖銳的前緣等。

由于F-117A是第一架由電氣工程師設計的飛機，它具有不符合空氣動力學的特點，如各種可能的軸間耦合及不穩定性。為了降低風險和成本，臭鼬工廠決定在F-16有關設備的基礎上進行修改。在飛控計算機中建立了滿足F-117A特殊要求的新的控制律，為新的大氣數據傳感器定義了界面，建立了不同作動器失效檢測和余度管理配置，修改了動力供給方式。

F-117A在其飛行包線內的很大部分是方向不穩定的，特別是當武器艙門打開時，方向軸控制采用了兩個大的全動鰭翼來提供足夠的控制力。由于F-117A的特殊形狀，側向力很小，一般的橫向加速度計反饋不適于用做橫向增穩。大氣數據探頭測量各種壓力，飛控計算機通過鰭翼保持機頭與相關風向協調。偏航和滾轉速率反饋以提供相應的荷蘭滾阻尼，俯仰速率和滾轉速率的乘積反饋回去以消除慣性耦合。當起落架收起和飛行員未蹬舵時，方向軸自動進行偏航調整。這一點大大簡化了當飛機起飛后一個發動機失效的應急處理，這時飛行員只需收起起落架，集中精力保持迎角和傾斜角在適當的數值就可以了。

最終的F-117A盡管氣動力性能不佳，但是其隱身能力確實達到了美國空軍的要求。在后來的實戰中，其隱身性能發揮得淋漓盡致。F-117A的第一次正式試飛是在1981年6月18日。隨著時間的推移，臭鼬工廠不斷改進F-117A，包括航電系統、武器系統等都進行了改進。20世紀90年代后期，臭鼬工廠還以F-117A為基礎，發展了A/F-117X攻擊機計劃。

打開減速傘的F-117A-117A

F-117A的局限性

盡管F-117A在20世紀的幾場戰爭中上演了不可戰勝的傳奇，但也曾被老式雷達發現并發射導彈擊落。F-117A失利的最重要原因是這種專門執行轟炸任務的飛機在隱身技術上依然存在軟肋。F-117A的隱身性能非常好，但是卻對波長十分敏感。它對短波雷達的隱身效果非常好，對長波雷達的隱身能力卻有限，而現代長波雷達的探測精度正在逐漸提高。試驗表明，超視距雷達可對隱身飛行器提供遠程預警。在海灣戰爭中，沙特阿拉伯的法制“獵鷹”雷達就多次在19千米以外發現過F-117A。英國驅逐艦更在80千米距離上發現過它。

此外，F-117A為了追求隱身外形，給飛機的其他性能帶來了許多弊端，如氣動力性能不好、飛行不穩定、機動性較差、飛行速度低等。美國空軍經過伊拉克戰爭發現，F-117A能夠完成的作戰任務基本上都可以通過F-16、F-15E戰斗機的組合來完成。隨著F-22的服役和F-35的研制，專門以隱身為目的的戰斗機設計已經無法在現代戰場實現作戰目的。

但是，F-117A卻是朝著隱身這個想法邁出了完美的一步，在飛行隱身這個技術領域堪稱一個革命性的飛躍，F-117A隱身技術的發展為本·里奇贏得了1981年的“杰出服役勛章”。

世界上第一種第四代戰斗機F-22F-22

頂級智慧的結晶——F-22“猛禽”

F-22“猛禽”是世界上第一種服役的第四代戰斗機。與第三代戰斗機F-15、F-16等相比，F-22具有低可探測性（隱身性）、不開加力超聲速巡航、高機動性和敏捷性等特性。F-22幾乎綜合了超視距空戰和近距離空戰所需的全部技術，擁有“先敵發現、先敵發射、先敵攻擊”的優勢。

F-22從未參加過實戰，但參加過許多次軍演。2006年，美國軍方在阿拉斯加舉行的“北方邊際2006”聯合軍事演習中，F-22取得了對抗第三代戰斗機144∶0的不可思議的戰績。不少F-15、F-16戰斗機的飛行員都是在毫無察覺的情況下被擊中的。

2008年12月，美軍派遣F-22至中東沙漠進行了長達35天的演練，與來自巴基斯坦、法國和約旦等國的戰斗機進行了模擬對抗，每次對抗都以絕對性優勢擊敗對手，展現了沙漠高溫條件下的出色戰斗力。之后的許多軍演，F-22的表演都令人驚嘆，堪稱世界上最強大的戰斗機。

F-22是由ATF計劃中獲勝的YF-22飛機發展而來的，YF-22是洛克希德公司頂級智慧的結晶，臭鼬工廠在YF-22的研制過程中扮演了重要角色。但與臭鼬工廠以前的作品不同的是，YF-22是多家公司聯合研制的，臭鼬工廠只負責部分研發工作，甚至不再包括工程制造。這是由于新一代的戰斗機的復雜程度遠遠超越了以往任何戰斗機，原型機由任何一家公司獨立完成都會變得異常艱難。之后的F-35也是如此。

洛克希德公司與諾斯羅普公司之爭

YF-22原型機

ATF計劃始于20世紀70年代早期，作為美國戰術空軍司令部“1985研究”（TAC-85）計劃的一部分，在空軍資助下于1969—1970年逐漸為人所知，被公認為是ATF方案的起源。直到1981年11月，ATF計劃才正式步入研制階段。ATF計劃的研制主要分為：方案論證（階段0）、演示驗證（階段Ⅰ）、工程制造（階段Ⅱ）3個部分，即研究、開發、試驗和鑒定階段。1981年11月23日，ATF計劃“階段 0”獲得批準，標志著ATF項目方案論證正式啟動，也揭開了各家航空公司競爭的序幕。

1985年9月，空軍終于公布了正式的ATF招標書，要求于1986年1月完成招標。1985年10月7日，空軍向7家機體承包商分發了正式的需求書。在7家參與競爭的飛機制造廠中，格魯門公司和羅克韋爾公司選擇各自進行，而洛克希德公司、波音公司和通用動力公司分為一組，諾斯羅普公司、麥克唐納·道格拉斯公司分為一組，這些小組成員彼此協議負責先進戰斗機的后續設計、制造、測試和售后服務。期間，格魯門公司和羅克韋爾公司因為忙于B-1B，不能投入必要的人力進行投標，因此退出了競爭。

1986年10月31日，美國空軍選擇了分別由洛克希德公司和諾斯羅普公司為首的兩個設計方案，他們于是成為主承包商，其他的小組成員成為轉包商。之后又是長達50個月的展示與評估階段。此時，洛克希德/波音/通用動力公司的設計方案命名為YF-22，而諾斯羅普/麥克唐納·道格拉斯公司的設計方案命名為YF-23。

YF-22和YF-23的研發都由合作公司人員組成的工作組完成。工作組內的合作伙伴分工非常復雜。其中，洛克希德小組將項目分成3部分，諾斯羅普小組則分成了2部分。

就洛克希德小組而言，洛克希德公司負責武器系統、飛機和航電系統的設計綜合，前機身（包括座艙和進氣道）、前緣襟翼研制，以及全機總裝。波音公司負責機翼、后機身和動力系統綜合。通用動力公司負責中機身、尾翼、大部分子系統、軍械系統、起落架和飛機管理系統綜合（包括飛控系統）。大名鼎鼎的臭鼬工廠，作為洛克希德公司的子公司，負責YF-22研制的如下部分：

1）洛克希德YF-22原班設計團隊從臭鼬工廠設計工程部門抽調出來；

2）YF-22原型機組裝由臭鼬工廠完成，地點為臭鼬工廠所在地帕姆戴爾；

3）YF-22前機身由臭鼬工廠制造；

4）臭鼬工廠負責YF-22所有的飛行力學試驗、質量控制、后勤保障；

5）臭鼬工廠的飛行員加入洛克希德小組協助研發；

6）所有洛克希德飛行測試工程師（包括飛行測試項目經理）都是從臭鼬工廠調到洛克希德航空系統公司的，專門負責YF-22的飛行測試。

1987—1988年，兩個小組的原型機研制重點都轉移到詳細設計上。飛機的總裝始于1989年末或1990年初。同時，兩個小組都在根據需求的調整，各項地面驗證和從原型機設計、分析和試驗中獲得的經驗不斷地改進他們的首選系統方案設計。

洛克希德小組選擇在他們的ATF上使用推力矢量技術。當推力矢量技術用于YF-22和F-22上時，在低速和超聲速飛行中，它能使飛機達到很大的迎角和俯仰速率，并能夠在迎角和俯仰速率增大時配平。而且，盡管尾噴口不是差動轉向，但推力矢量的應用增大了大迎角狀態下的滾轉響應和可達到的最大滾轉角速度，這僅僅使YF-22每個尾噴口的重量增加了14～23千克。通過利用俯仰軸推力矢量技術，YF-22可獲得的俯仰力矩大大增加。

具有顯著特征的YF-22平尾、垂尾和方向舵

洛克希德小組為了滿足速度和機動性兩方面的要求，設計了翼尖弦長較小的三角翼，前緣后掠角為48度，而后緣前掠角為17度。為了減小超聲速阻力，翼剖面進行了優化以適應跨聲速狀態；同時，大根梢比的機翼可以減小彎扭載荷，使其薄翼型設計可以承受過載為9的載荷。為了考慮隱身性能，機翼、垂尾、平尾、舵面的前后緣以及各口蓋的邊緣均相互平行。

諾斯羅普小組的YF-23YF-23

YF-23的尾噴口

YF-22尾翼的設計十分獨特。傳統設計思想認為，平尾應盡量避免與主翼處于同一平面內，并且應當與主翼拉開距離，這樣才能實現最佳的平尾操縱效率。然而，YF-22的平尾不僅與主翼處于同一平面內，而且平尾的前端竟嵌入主翼翼根，使得二者融為一體。平尾安裝于發動機兩側的尾撐上，大部分伸到尾噴口之后，充分利用了發動機的引射氣流，大大提高了平尾效率。YF-22的垂尾安裝位置較為靠前，垂尾面積很大?？紤]到全動式垂尾容易帶來氣動和結構問題，YF-22依然采用了傳統的方向舵，但方向舵面積占垂尾總面積的1/3。

YF-22的機翼安裝有一個尺寸很大的前緣襟翼，后緣內側為襟翼，外側為襟副翼。大根梢比機翼的抗扭轉剛性好，保證了副翼效率。在低速時機翼上的各舵面均可以向下偏轉，以增大升力，縮短起降距離。

洛克希德小組YF-22的機身設計，是在超聲速巡航、超視距作戰和隱身性能之上，強調高機動性和敏捷性。他們認為，比第三代戰斗機上一個臺階的機動性能是新一代戰斗機必須具備的能力。而諾斯羅普小組則認為超聲速巡航和隱身能力是新一代戰斗機最突出的特點，未來空戰大部分都無法進入近距離格斗。正是這兩種觀念的不同，直接導致了YF-22和YF-23的特點大相徑庭。

諾斯羅普小組并沒有采用推力矢量技術以確保其首要目標——隱身能力。因為如要應用推力矢量控制技術，就必須更改后機身設計（YF-23的后機身設計非常特殊），不僅會增加飛機重量，也會導致飛機RCS提高（主要是后向）和紅外隱身能力下降。

YF-23的機翼由整體式前緣襟翼、超大襟翼（占后緣的90%）和襟副翼組合而成。機翼被修整成前緣、后緣后掠角均為40度的菱形。全動式方向升降舵向外傾斜，與機翼后掠角相匹配的前緣、后緣后掠角呈 50度。在俯仰和偏航運動中由它們提供穩定性和操縱性。YF-23減少一對尾翼，采用全動V型尾翼，雖然飛機重量和阻力都可以減小，也能提高超聲速巡航的能力，但隨之而來的是舵面的效率問題和飛控系統的復雜化，巨大的V型尾翼需要控制多個面的氣流，非常吃力。

機身為滿足“跨戰區航程”的要求，ATF必須有足夠大的載油量。為了達到隱身要求（飛機不能外掛副油箱），所有燃油必須由機內油箱裝載。無論是YF-22還是YF-23，都提供了足夠的機內容積——相當于F-15的兩倍。盡管有如此大的載油量和機內容積，YF-22的機身長度并不比F-15大，而YF-23則更長一些。 這是因為YF-23為了使飛機橫截面保持一個小的范圍，使得拉長的機身有助于平滑飛機的縱向橫截面分布，減少跨聲速/超聲速阻力。YF-22則沒有采用拉長機身，雖然超聲速巡航能力會減弱，但是能顯著提高飛機敏捷性和精確控制能力。

除此之外，進氣道和發動機一級壓氣機是噴氣式飛機前向RCS的主要來源。通常在中、高空飛行的飛機，如F-117A、B-2，其主要威脅來自下方，因此可將進氣道和尾噴口置于機體上表面，以機身遮擋主要雷達反射特征。但對于制空戰斗機而言，由于飛機往往會做出機動動作，并有可能進行超低空突防，面臨空中預警機的偵測，因而來自下方的威脅定律不適用。如果在所有方向上的威脅具有同等可能性，那么進氣道的設計則要遵循機動性和進氣要求。YF-22的進/排氣系統設計完全符合這個要求，而YF-23則恰恰相反。

總的來說，在20世紀80年代中后期出現的高敏捷性、過失速機動性等新概念，在洛克希德小組的YF-22上都得到了應用。洛克希德小組對未來的空戰判斷相當準確。YF-23的設計中則基本沒有考慮，它的設計重點放在隱身和超聲速巡航方面。為了強調YF-23的隱身能力，諾斯羅普小組把自己研制的B-2隱身技術運用到了YF-23上。強調超聲速巡航能力，是諾斯羅普小組對未來空戰要求的判斷。

1991年4月23日， 空軍司令D.B.賴斯宣布，洛克希德小組在F-22工程制造階段勝出，普·惠公司成為ATF發動機競爭的勝利者。出眾的技術方案和項目管理策略為他們贏得了合同?？哲姷脑u估總結認為洛克希德小組提出的方案風險低，成本也略低。

據報道，除機動性外，YF-23在所有方面都比YF-22要好，有更大的武器容量、更輕的機翼載荷、更高的隱身性能，是一個更容易修改為適合縱深打擊/遮斷的平臺。不過，這些差別中沒有一項是決定性的，因為兩種設計都滿足ATF制定的需求。YF-22的設計思想是各方面性能均衡，更加體現出其空中優勢戰斗機的特點，而YF-23的設計思想呈現出一種“平均水平上有重點突出”的特點，更接近于戰斗機中“截擊/轟炸機”的概念。恰恰美國空軍的ATF計劃是要獲得先進空中優勢戰斗機，因此，YF-22的獲勝也在情理之中了。

無論是洛克希德公司的臭鼬工廠，還是負責研制發動機的普·惠公司，在YF-22的研制過程中，都放棄了自己以往的創新優勢項目。臭鼬工廠沒有像研制F-117A那樣追求極致隱身，普惠公司沒有把SR-71的可變循環發動機技術運用到F-119上，這都體現了他們對未來戰斗機發展的理念：追求各方面平衡。最終贏得了訂單也是美國空軍對他們的肯定。這種保持平衡的理念本身就是一種創新，也大大降低了空軍需要承擔的風險。在之后的X-35與X-32的JSF競爭中，這種平衡也體現得淋漓盡致。

臭鼬工廠的第二任總裁本·里奇曾說：“F-22是一個奇跡，它可以在不開加力的情況下進行超聲速巡航；它使用了一個革命性的推力矢量控制系統，可以大迎角高速改變飛行方向。因為它的性能超過了世界上其他任何飛機；在此基礎上，它還具有F-117A般的隱身能力?！?/p>

高昂的成本

毫無疑問，YF-22是優秀的戰斗機，它的最終勝利也使得洛克希德公司贏得了訂單。但正當洛克希德/波音/通用動力聯合小組的機體和普·惠公司的動力裝置組合把F-22計劃最后確定下來的時候，世界形勢發生了戲劇性的變化，柏林墻被推倒，冷戰已經結束，蘇聯解體，海灣戰爭輕而易舉取勝。在接下來的5年里用于防御的開支縮減了近40%，大多數軍用飛機生產計劃被大規模壓縮或者干脆被完全中止。

不幸的是，即使軍用飛機生產計劃整體上被縮減，但他們的項目經費卻一直在上升。原來估計花費262億美元購買750架飛機的需求被迅速降低到648架，但經費估算卻升至約866億美元；1993年9月，在國防部完成自下而上的評審之后，計劃中的F-22生產數量減少到438架，預計經費716億美元；然而在1997年5月中旬，四年一度的國防部總結報告發布之后，F-22的總產量再次減少到339架。為了節約資金，需要減緩F-22的生產速度，不過這不但沒有降低反而提高了F-22的單機價格，如今的F-22，已經達到了2億美元一架。

盡管擁有高昂的價格，也擁有與其價格匹敵的高超的性能，但F-22卻從未參加過實戰，而是作為一種高度機密的戰略威懾力存在。因此，F-22不僅在美國國內無法大量部署，也無法向其盟國出口。日本曾多次要求美國出售F-22，但美國國會終究沒有同意。無法開始海外銷售更使得F-22的生產線遭到了關閉。2009年4月，美國國防部決定總共采購187架F-22戰斗機，在最后一架該機交付之后關閉其生產線。與此同時，JSF計劃卻進行得如火如荼。贏得JSF計劃的F-35更像是簡化版的F-22，在價格上擁有比F-22更劃算的優勢（盡管F-35的最新價格也接近1億美元），因此，F-35獲得了美國軍方和各盟國的青睞。預計未來 F-35會裝備3000～6000架，成為世紀訂單。

打開升力風扇口的F-35F-35

由此可見，F-22這樣優秀但價格高昂的戰斗機，即使是美國也無力承擔大量部署的費用，這與臭鼬工廠之前的作品SR-71的情況類似。和平年代，如何控制好性能與預算，是如今每一個軍工企業都會仔細斟酌的問題。但是，應當看到，F-22停產是完成預定采購計劃后的“正常結束”，而不是“半路夭折”。F-22雖然停產了，但是187架（國防部總采購數，但先后于2004年12月24日、2009年3月25日和2010年11月17日墜毀了3架，實際只有184架）F-22將長期保留，并在美國空軍全球打擊體系中發揮重要作用。

JSF F-35

由于JSF F-35是以X-32與X-35激烈競爭勝出的X-35為基礎研發的，在其問世之前就引起了全世界極大的關注，盡管它更像是F-22的縮水版，但F-35的實戰能力仍然非常強大。

2006年，洛克希德·馬丁公司利用美國國防部現在使用的空戰系統分析仿真程序，將F-35與主要競爭對手進行了空戰模擬。模擬的對手主要是歐洲的“臺風”戰斗機和俄羅斯的蘇-30戰斗機，這兩種戰斗機都是典型的三代半戰斗機。模擬的結果是F-35以1∶4的交換比大獲全勝，占有絕對優勢。盡管F-35的空戰機動性能不算頂尖，但是其敏捷性依然能與F-16持平，并且因其具備隱身能力，在超視距空戰中占有絕對優勢。洛克希德·馬丁公司還指出，F-35配備的APG-81雷達，具有性能相當強的對地工作模式，其合成孔徑雷達繪制地圖的能力遠勝過F-22，可以在夜間和復雜氣象條件下對地精確打擊。此外，F-35的機腹彈艙容積很大，攜帶對地攻擊彈藥的能力非常強。F-35的對地能力獨樹一幟，遠勝過以往的對地攻擊機，例如A-10。2008年，美國空軍發布了F-35與蘇-35的戰力比較報告，指出 F-35的戰力是蘇-35的400%。

歐洲“臺風”戰斗機

JSF計劃

Technology，JAST）計劃聯合演變而來。1988年，DARPA接管了CALF計劃。該計劃分為3個階段：所有早期的設計研究歸為第一階段；第二階段從1993年開始到1996年為止，歷時3年，為技術發展和風險降低階段；第三階段為細節設計、制造和飛行測試階段，從1996年開始。1993年3月，DARPA將兩份競爭性合同分別授予洛克希德公司和麥克唐納·道格拉斯公司，進行兩種CALF方案的關鍵技術驗證和風險降低評估。1994年3

F-35的前身是JSF計劃，由通用低成本輕型戰斗機（Common Affordable Lightweight Fighter，CALF） 和 先 進 聯合攻擊技術（Joint Advanced Strike月，波音公司參與競爭。兩個月后諾斯羅普·格魯門公司自費加入了競爭。

1993年，DARPA啟動了一項JAST計劃，即開發一種超聲速短距起飛垂直 降 落（Short Take-off with Vertical Landing，STOVL） 飛 機 取 代 AV-8B。1994年10月，考慮到CALF和JAST這兩個計劃相互重疊，美國國會將DARPA/美國海軍的先進STOVL/CALF計劃并入JAST計劃，同時要求JAST計劃中要包括一個可以滿足海軍陸戰隊需求的STOVL機型。

1994年12月，一個為期15個月的方案確定和設計研究合同分別授予波音、洛克希德、麥克唐納·道格拉斯以及諾斯羅普·格魯門等公司。不久，諾斯羅普·格魯門公司加入到了以麥克唐納·道格拉斯公司為首的麥克唐納·道格拉斯/英國宇航公司研制小組。承包商都提出了各自的武器系統概念設計方案，并進行了一系列降低風險的工作（如風洞試驗、有動力的STOVL模型以及發動機分析等）。

1996年3月，JAST計劃正式更名為JSF計劃。11月，麥克唐納·道格拉斯、英國宇航、諾斯羅普·格魯門等公司的設計方案被淘汰，未能進入方案論證階段。1996年11月16日，波音公司和洛克希德·馬丁公司被選為JSF方案論證階段的發展商。波音公司的研制方案命名為X-32，洛克希德·馬丁公司的研制方案命名為X-35。

2000年9月18日，X-32A首飛；同年10月24日，X-35A首飛。經過10個月的對比試飛，2001年10月26日，洛克希德·馬丁公司戰勝波音公司，獲得了JSF的工程制造與發展階段合同。JSF計劃的精髓是STOVL。X-35的獲勝，與臭鼬工廠創新的升力風扇方案密不可分。

臭鼬工廠的軸驅動升力風扇

蘇-30戰斗機（中間兩架）

X-35新穎的軸驅動升力風扇研制工作由洛克希德公司臭鼬工廠、羅爾斯·羅伊斯公司和艾利遜公司共同完成。臭鼬工廠自1994年起，就為JAST計劃研制升力風扇，在JAST計劃上的研發經驗大大幫助了X-35的研發。

臭鼬工廠的JAST試驗模型（主要用于風洞試驗）

1994年，臭鼬工廠收到了來自JAST計劃的4000萬美元研發經費，用來研究軸驅動升力風扇方案。在這個方案里，飛機發動機通過一根機械軸連接到一個垂直放置的升力風扇上。當飛機起飛時，升力風扇打開，可以提高主發動機進氣量并產生向下推力，從而縮短飛機起飛距離，進行垂直降落。與美國海軍現役的AV-8B鷂式戰斗機短距/垂直起降方式大不相同。與此同時，麥克唐納·道格拉斯公司也收到了2800萬美元研發經費，用于研究燃氣耦合升力風扇方案。隨后，波音的直接控制垂直起降方案和諾斯羅普公司的方案也加入其中。當JAST計劃演變成JSF計劃，臭鼬工廠自然將其升力風扇方案應用到了洛克希德·馬丁公司的X-35上。

X-35的STOVL動力系統由F119-614發動機、軸驅動升力風扇、三軸轉向噴口和滾轉姿態控制噴管組成。軸驅動升力風扇為兩級對轉風扇，垂直安放在座艙后面，剛好在飛機的重心之前，由主發動機前延伸出旋轉軸通過離合器驅動可向前偏轉13度、向后偏轉30度。短距起飛或垂直降落時，主發動機的三軸轉向噴口垂直向下偏轉（最多可偏轉95度并可左右偏轉10度），產生6791千克力的向下推力，同時驅動升力風扇使飛機上方的冷氣流以230千克/秒的速度向下噴出，產生8158千克力的推力，共同提供飛機懸停所需的升力。此外，兩側翼根處的滾轉控制噴管利用發動機引氣也可提供1805千克力的推力。正常飛行時，離合器斷開，風扇停止工作，三軸轉向噴口轉為水平，飛機所需動力完全由其提供。

臭鼬工廠采用的軸驅動升力風扇方案具有明顯的優點：升力風扇將一部分功率從巡航發動機中分離出來，使得巡航發動機的位置和尺寸可以按照常規飛機進行設計，對飛機的性能影響小；效率高，產生的升力要比同樣的F119發動機的直接升力方案高出60%；從垂直起降狀態轉為平飛狀態所用時間短而且轉化過程更簡單；升力風扇噴出的是冷氣流，流速低，對地面的沖擊小，同時還可以防止發動機尾部的高溫燃氣吸入進氣道，從而提高了操作可靠性和發動機安全性。

軸驅動升力風扇的缺點是結構復雜、重量較大，整架飛機因此增重1800千克，但增加的升力和帶來的性能優勢足以彌補這一缺點。除了STOVL型的F-35，常規起降型（Conventional Takeoff and Landing，CTOL）F-35裝有低可探測性軸對稱噴管，以及STOVL型飛機上所沒有的重2270千克的油箱（安裝在升力風扇的位置），可以使飛機增加370多千米的航程。

洛克希德·馬丁公司的X-35X-35

由于采用了軸驅動升力風扇方案，因此X-35可以采用類似F-22的兩側進氣常規布局，并大量運用了F-22戰斗機上的技術，如梯形中單翼、常規水平尾翼、外傾雙垂尾和內置彈艙，并針對機頭方向的探測進行了隱身性能優化。無隔板非常規進氣口位于機頭兩側，無活動部件，雙曲度進氣道可以屏蔽整個發動機特征輪廓。全電飛控系統通過電液作動器對主飛行舵面進行控制。機上裝有先進的第四代有源相控陣（Active Electronically Scanned Array，AESA）雷達。該型雷達集成了雷達、電子戰和通信系統的功能及多功能分布式紅外成像傳感器系統，可進行空中目標搜索與跟蹤、目標指示和導彈告警、地面目標跟蹤，系統由分布在機體上的6個保形紅外成像傳感器組成，傳感器數據經過融合后顯示在飛行員的廣角頭盔顯示器上，并可與目標和威脅數據信息相重疊。

相比較而言，波音公司的X-32采用直接升力系統，由F119-614發動機、直接升力噴管、二維推力矢量噴管、俯仰和偏航控制噴管以及滾轉控制噴管組成。飛機正常飛行時，直接升力噴管關閉，主排氣流由二維推力矢量巡航噴管噴出，產生推力。在短距起飛或垂直起降時，發動機尾部的二維矢量噴管關閉，發動機主排氣流轉向位于機身重心處的兩個升力噴管垂直向下噴出，提供垂直升力，升力噴口可向后偏轉45度、向前偏轉10度。同時，在升力噴管前開有一條橫縫，壓力風扇的冷氣流可由此噴出，除提供一部分升力外，還可形成一道“噴氣屏障”，防止升力噴口的熱排氣流進入發動機進氣道。此外，機身前后裝有用于飛機姿態控制的俯仰和偏航控制噴管，兩側機翼上裝有滾轉控制噴管。

正在進行垂直懸停試驗的X-32X-32

X-32的直接升力方案源自“鷂”式戰斗機采用的前后串列矢量噴管技術，已經過多年實踐驗證，技術比較成熟，整套系統結構簡單，零部件少，與未安裝直接升力系統的CTOL型和CV型（Carrier（based）Variant，艦載型）相比，STOVL型重量僅增加317千克。然而，由于發動機必須安裝在飛機重心位置附近，對按常規設計的飛機而言相當不利，帶來的直接后果就是導致了CTOL型和CV型的性能下降。同時，短距起飛或垂直降落時，升力噴管噴出的高溫氣體會嚴重侵蝕機場跑道，并且會增加發動機進氣溫度，使發動機工作在“高溫”模式下，效率降低，磨損和維護成本增加。

盡管X-32比X-35提前近30天飛上了天空，并且飛行測試的表現也非常良好，顯示出極好的任務可靠性，但在垂直起降試驗中，X-32B（STOVL型）由于發動機吸入從升力噴口噴出的高溫氣流，動力急劇下降，飛機驟然下落。這一事故顯示出X-32B在設計上的先天不足。而X-35B（STOVL型）不僅在飛行測試中的表現不輸于X-32B，在垂直起降試驗中也表現完美。正是由于升力方案的創新，臭鼬工廠幫助洛克希德公司拿到了JSF計劃，贏得了世紀訂單。

正在進行垂直起飛的X-32X-32

JSF X-32（左）與X-35（右）

不斷攀升的價格

JSF項目實現了低成本，具備廣泛的用途，擴大了生產量。JSF有多種型別，分別是：美國空軍的CTOL型；美國海軍的CTOL、CV型；美國海軍陸戰隊和英國海軍用的STOVL型。未來全球F-35的裝備數量可能超過5000架，成為了世紀訂單。這主要歸功于F-35優異的性能和預計低廉的價格。F-35的早期預計價格僅為法國“陣風”戰斗機的2/3，但由于具備隱身能力，所以性能甚至高于“陣風”。正是由于這樣的特點，才吸引了美國空軍、海軍，以及美國盟友的大肆購買。

但隨著時間的推移和新技術的引入，F-35的研發、生產、維護費用卻在不斷攀升。目前，為配合AV-8垂直起降戰斗機和F/A-18戰斗機行動的花費約為平均每小時1.9萬美元，這兩種戰斗機今后將被F-35取代。為配合F-35C和F-35B裝備帶來的花費要比過去多63%。這些費用包括購買飛機、培訓飛行員、飛機維護以及消耗品（燃油、零部件和彈藥）的支出。而研發這種新型F-35戰斗機的費用比預計的要增加1/3，達到600億美元。這意味著，5000架F-35的平均研發費用將是每架1200萬美元。研發費用的增加已經導致飛機交付延遲。而生產成本將為平均每架至少8400萬美元。加上研發費用，每架飛機的成本將為9600萬美元。預計這一成本還將繼續提高，最終將達到1.3億美元或更高。這個價格已經逐漸逼近F-22的單價。因此，美國空軍、海軍內部，包括美國盟國，都開始質疑是否值得花費如此高昂的費用采購F-35，JSF項目如今存在著巨大的壓力。

臭鼬工廠的無人機系統研究

1995年初，世界上兩家最大的軍用航空公司洛克希德公司與馬丁·瑪麗埃塔公司合并，成為洛克希德·馬丁公司，開創了世界高技術航空航天領域的新紀元，這大大加強了臭鼬工廠的實力?？缛?1世紀后，臭鼬工廠更加信心滿滿，保持著高的效益、高的競爭力和高的創新能力，此外還有充足的財政預算。

RQ-3“暗星”無人機三面圖

盡管洛克希德·馬丁公司獲得了F-22和F-35的訂單，但是這對臭鼬工廠來說遠遠不夠。在原型機的競爭中，臭鼬工廠雖然承擔了YF-22和X-35的最后組裝，但這兩個項目畢竟是洛克希德·馬丁整個公司的事情。在競標成功后，ATF和JSF項目都進入了工程發展階段，臭鼬工廠一貫獨立特行的風格將不再有用，剩余的工作都將交給洛克希德·馬丁公司的其他下屬部門，臭鼬工廠的相關任務并不多。

過去的60多年，臭鼬工廠的生存法則是用很短的周期、有限的財務預算盡力制造極具創新意義的飛機。這種快速研發能力的傳承使得其他飛機制造公司很難匹敵。在冷戰時期，動輒制造數千架飛機的日子一去不復返了，更簡單、更高效、更復雜的軍事/商業計劃是當今時代的特點。臭鼬工廠在20世紀90年代末依然按照傳統方法研制了幾種型號的飛機，全都具有非常獨特的創意。其中包括：A/F-117X攻擊機，這是基于F-117A的衍生型號，具有對地和對空打擊的能力；JAST計劃，這是臭鼬工廠研制的STOVL戰斗機，這種戰斗機的研究為后來的JSF計劃打下了堅實的基礎；RLV（Reusable Launch Vehicle，可重復使用運載火箭）計劃，即臭鼬工廠的X-33，同樣為21世紀初空天飛機的研究做好了鋪墊。不幸的是，臭鼬工廠在轉型以后的幾種獨立研究計劃都由于各種原因紛紛被終止或被合并了。

時代的變化對臭鼬工廠的打擊依然是存在的，但如今的無人機潮流卻給臭鼬工廠帶來了新的契機。除了與其他公司聯合研制X-35以外，21世紀初的臭鼬工廠還有幾款非常優秀的無人機問世，這些無人機甚至引領了世界無人機的發展——無尾飛翼布局，以“暗星”、“臭貓”、“哨兵”無人機為典型代表。盡管它們不如“全球鷹”、“捕食者”（皆是有尾布局）那樣大名鼎鼎，甚至項目被終止了，但是臭鼬工廠對無尾布局無人機系統的研究，使其能夠更好地探索無尾氣動布局，這符合美國空軍對未來下一代長航程攻擊計劃的需求，為美國未來的技術發展提供了方向。

RQ-3“暗星”

RQ-3“暗星”無人機，研發階段稱為Tier-3，1996年3月29日首飛。RQ-3是一種高空長航時無人機，采用了隱身技術，因此很難被探測到，這樣RQ-3就可以穿越重重防空網，不像RQ-4“全球鷹”必須在具備制空權的情況下才能進行偵察。RQ-3是完全自主控制的無人機，它可以自動起飛，飛行至目標，操縱傳感器傳送信息，并在沒有人干涉的情況下返回著陸。但操作員依然可以通過無線電和衛星信號改變RQ-3的飛行計劃和傳感器探測方向。RQ-3能攜帶光學傳感器或雷達，并能夠實時傳輸數據給衛星。

1996年4月22日，RQ-3在試飛時墜毀。1998年6月29日，經過穩定性改進的RQ-3A在進行程序重新設計后，進行了6次試飛，最后一次試飛對航時進行了試驗。臭鼬工廠建造了兩架額外的RQ-3A，但在項目取消前從未飛行過。1999年1月28日，RQ-3項目被中止。但是，2003年4月，RQ-3作為秘密項目重新啟動，機身尺寸和容量得到了擴大。據稱2003年的伊拉克戰爭中它第一次參加了實戰，但未被證實。

P-175“臭貓”

“臭貓”是臭鼬的俗語，也是大名鼎鼎的臭鼬工廠——如今的ADP的昵稱?！俺糌垺毙吞枮镻-175，2003年3月由洛克希德·馬丁公司設為研發項目，在2006年英國范堡羅航展上揭開神秘的面紗。臭鼬工廠總裁弗蘭克·卡布其諾介紹，研制“臭貓”驗證機的目的是為了更好地掌握這種無尾布局飛機的飛行動力性能，同時用于驗證未來可能應用于美國空軍“遠程攻擊”計劃所需的各項技術。

2003年3月，臭鼬工廠開始著手設計“臭貓”無人驗證機，該機完全由洛克希德·馬丁公司自行投資，花費了大約2700萬美元。18個月后所有設計和生產工作完成，做好了首飛準備。然而，由于內利斯試驗基地遇到了異乎尋常的多雨季節，飛行計劃被迫推遲。據洛克希德·馬丁公司介紹，“臭貓”無人驗證機主要設計用于驗證高空長航時氣動布局、自主飛行品質和快速樣機成型等3方面技術。

首先，是設計出一種高空持續飛行所需的氣動構型。與“暗星”無人機類似，“臭貓”無人驗證機采用了無尾飛翼布局，翼展達到27.43米，兩臺發動機安裝在機身兩側，最大起飛重量4086千克。它的機身中央安裝有一個油箱，所裝載的燃油可以保證續航約4小時。隨著研制工作的進展，機翼內將攜帶更多燃油，可以進一步增加續航能力。

“臭貓”無人驗證機在機身腹部設計有內部武器艙，可以攜帶454千克的武器或傳感器。臭鼬工廠還在與有關載荷供應商協商，希望在今后幾年內探索有可能在無人機上驗證的各種傳感器。在此基礎上，“臭貓”無人驗證機的發展型可以安裝先進的有源相控陣雷達，承擔起情報收集和監視/偵察任務，并考慮在今后的衍生型號中增加投放小直徑炸彈等武器，具備遠程攻擊能力。

無尾布局無人機P-175“臭貓”

其次，是驗證新的高效快速樣機制造技術。臭鼬工廠在制造“臭貓”無人驗證機時大量采用復合材料。通常情況下，復合材料的固化需要一個高壓設備和177攝氏度高溫。研制人員采用了全新的低溫制造工藝，先是在65攝氏度下固化“臭貓”無人驗證機的復合材料，稍后再進一步將其固化。這架驗證機的部件不到200個，利用黏合劑代替了鉚釘，減少了制造過程所需的工作量，同時在設計方面非常有利于實現相當低的RCS。

再次，是增強自主飛行的品質。臭鼬工廠還在從事無人機先進自主飛行能力方面的研究，以減少任務管理和相關操縱等無人機所需的昂貴人力成本。研制人員希望從機體平臺中盡量節省成本，而發動機、傳感器和電子設備的價格預計保持不變。

“臭貓”無人驗證機已經在4572米高空進行了兩次飛行，并在之后的飛行試驗中進一步增加了飛行高度。研制人員希望在飛翼平臺從未達到的18288米以上的高度，研究新型復合材料工藝的實際工作狀況。洛克希德·馬丁公司表示，“臭貓”無人驗證機只是一個高空技術驗證平臺，不會直接投入批生產，但已經考慮在此基礎上發展一種設計方案，提交作為美國空軍“遠程攻擊”計劃的評審方案。有資料稱，美國空軍把設計工作延續到了2007財年，并在2010年開始正式系統的設計和研制，新型遠程攻擊/偵察系統將可能最遲在2018年形成初始作戰能力。

RQ-170“哨兵”

2009年12月7日，RQ-170“哨兵”出現在阿富汗坎大哈，引起世界關注。據稱它能潛入中國領空收集情報，被稱為“坎大哈野獸”。

不久，美國空軍證實“坎大哈野獸”名為RQ-170“哨兵”，是一種隱身遙控噴氣無人機。該機由洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠支持開發。RQ-170在“暗星”和“臭貓”無人機基礎上研發，仍然采用臭鼬工廠一直探索的無尾飛翼布局，傳感器平滑地安裝在機翼的上表面。據稱這款無人機是美國正在開發的一種為前線部署的作戰部隊提供偵察和監視支援的隱身無人機系統。RQ-170氣動外形與P-175“臭貓”非常接近，不同的是“臭貓”擁有兩個尾噴口，而RQ-170只有一個。

RQ-170目前由內華達州托諾帕試驗場的第30偵察中隊負責測試使用，當F-117A隱身戰機還處于保密階段時也部署在該試驗場，該無人機隸屬于空中作戰司令部位于克里奇空軍基地的第432聯隊。RQ-170的編號與F-117A相似，其特別序列號是為了防止對于該項目存在情況的猜測。這是一種非武裝無人機，具有中等程度的隱身能力（包括鈍前緣、簡單噴管和翼上傳感器吊艙），同時“哨兵”是基于戰術作戰使用的平臺，而不是戰略級的情報收集設計。根據其低可探測性設計，該無人機可用于伊朗邊境地區飛行以及監視中國、印度和巴基斯坦的導彈試射，收集相關數據，也可執行諸如信號和多光譜情報收集等任務。

RQ-170“哨兵”