1991：拜者为王。诺斯罗普/麦.道YF-23‘黑寡妇II’战斗 ...

1991 年可以算是军用航空史上划时代的一年。就在这一年，美国空军下一代战斗机选型终于尘埃落定，第四代超音速战斗机完全浮出水面。这一次选型对于未来战斗机发展的意义，无疑是极其深远的。

　　俗话说“成王败寇”，但 1991 年那次竞争的结果好像完全颠倒了过来。对于竞争结果的争论，即使在十四年后的今天也没有平息，为当年的失败者 YF-23 打抱不平的大有人在。竞争获胜的洛克希德 YF-22 “闪电 II”没有赢得更多的赞誉，倒是落败的 YF-23 成了众多航迷（也许还有不少业界人士）心中的王者。不可否认，出现这种现象一个重要的原因是，YF-23 那个超前卫的气动设计实在是太漂亮了！

　　那么在 YF-23 前卫的气动设计背后，究竟隐藏了什么呢？它究竟因为什么输掉了这场里程碑式的竞争呢？也许我们可以一起探索一下。

　　现在，让我们回到上个世纪 70 年代……

先进战术战斗机计划（ATF）

　　1969~1970 年，美国空军的 FX 计划（新一代重型战斗机，最终结果就是 F-15）正处于关键的最后选型阶段，而战术空军司令部已经将眼光转向了 FX 的后继机上。在这段时间，战术空军司令部投资进行了代号 TAC-85 的项目研究，对 FX 后继机进行了初步探索。TAC-85 研究报告于 1971 年完成，提出了一个概念原型。研究人员将这个概念原型称作先进战术战斗机（ATF）。这只是一个相当粗略的概念，指望能从这个概念里看到今天 F/A-22 的影子是不可能的，但它的确是迈向第四代超音速战斗机的第一步。此后数年间，战术空军司令部先后进行了一些小规模的研究计划，为未来的 ATF 作技术储备。除了战术空军司令部外，其它相关部门也没有闲着。位于莱特·帕特森基地的飞行动力实验室，在 F-15 首飞成功后不久，就展开针对下一代战斗机的全面技术研究，这些研究后来被纳入一个大的技术发展计划，即我们今天所熟知的先进战斗机技术综合应用计划（AFTI ）。几乎与此同时，国防高级研究计划局（DARPA ）也开始进行类似的研究计划。

　　从 1971 年开始，飞行动力实验室所属的 F-8“十字军战士”就相继进行了超临界翼型、数字式电传飞控系统的研究试飞。紧接着又开展了随控布局（CCV ）研究，1 架 B-52 、1 架 F-4 先后改装为 CCV 研究机进行试飞。特别是 F-4CCV 的试飞令美国人获得宝贵的技术资料，为随控布局的实用化成功铺平了道路。

NASA 还和美国空军联合提出了高机动性飞机技术计划（即 HIMAT 计划），其下属的阿姆斯研究中心、飞行动力研究室等均有参与。最后洛克韦尔作为主承包商于 1978 年 3、6 月先后制造出 2 架 HIMAT 研究机，并于 1979 年 7 月 27 日首飞成功。HIMAT 计划涉及气动、结构、材料、动力装置和飞控等领域，研究项目包括：近耦鸭式布局、机身机翼边条融合体、超临界翼型、变弯度机翼、翼梢小翼、弹性机翼设计、喷气襟翼、自配平设计、复合材料、飞行推进综合系统、主动控制技术等。
1975 年初，空军系统司令部提出一个发展计划，准备在 1977~1981 年间制造两架 ATF 原型机进行试飞，但空军并没有多余的资金投入到这样一个耗资巨大的研究计划中去，因此这一计划只停留在纸面上。堂堂美国空军说没钱，恐怕会被第三世界的穷兄弟们砸死。不过在当时，的确有大笔开销等着美国空军买单：1974 年 11 月，F-15A 小批量装备卢克空军基地，很快将进行大规模换装；1975 年 1 月，F-16 在 LWF 计划中竞争获胜，不久也将装备空军，而且将该机“改装”为战斗轰炸机也需要不少资金；作为空军采购 F-16 的交换条件，国会同意空军扩编，一旦实施也需要巨额资金……当然，钱是一个重要因素，但决不是唯一决定因素，最关键的一点是：当时所有已知的苏制战机都不足以对 F-15 构成威胁！有意思的是，30 年后美国国会要求削减 F/A-22 产量时，我们还可以听到类似的理由。

　　1976 年，美国空军开始考虑在 ATF 概念中引入低可见性设计。对于当时的人而言，如果听到这个决定可能会觉得非常突然。但在今天看来，这是顺利成章的事。作为美国众多黑计划之一，国防高级计划研究局的“试验隐身技术验证机”（XST ）计划（也称为“哈维”（Hervey ）或“海弗蓝”（Have Blue ）计划）已经进入工程发展阶段，在这一年洛克希德“臭鼬”工程队的方案中选，后来在此基础发展出我们所熟知的 F-117 隐身战斗轰炸机。隐身技术渐趋成熟。在此基础上研制隐身性能与气动性能俱佳的战斗机是美国空军必然的选择。另一方面，发动机推力的增大，则使得美国空军开始考虑在 ATF 上实现不加力超音速巡航的可能性；而苏联空军现役和未来的超音速战略轰炸机威胁则在战术上增大了对超音速巡航能力的需求。

1977 年，国防高级研究计划局招标研制前掠翼验证机，用于对前掠翼进行全面评估，同时作为未来先进战斗机的技术储备。这架验证机就是现在我们所知道的格鲁门 X-29A。后来 ATF 概念设计竞标时，外界多猜测格鲁门方案是前掠翼，原因就在这里。
1978 年，美国空军制订了两个独立的发展计划：一是“改进型战术战斗机”（ETF），这是一个短期项目，期望通过近期内可获得的技术在现役战机基础上进行升级改进，增强作战能力；二是“先进战术攻击系统”（ATAS ），这个是长期发展计划，机体、航电、武器等诸系统都要全新研制，以满足多年后未来战场的作战要求。由于美国空军对 F-15 和 F-16 的作战能力有绝对信心，因此 ATAS 的设计重点放在对地攻击方面。但随着苏联空军新一代战斗机的出现，美国空军不得不重新考虑以 ETF 和 ATAS 搭配能否有效夺取制空权和实施空中打击的问题。到了 1980 年 4 月，美国空军决定放弃 ETF 计划，而 ATAS 也演变为 ATF，一种兼顾对空作战和对地攻击的战斗机，并开始考虑增加短距起降的要求。看起来，空军头头们对 F-15 对地攻击能力不足始终耿耿于怀。当年受米格-25 错误情报的影响，FX 被约翰·伯伊德等人牵着鼻子走，提出“没有一磅重量用于对地攻击”，让头头们非常不爽。现在伯伊德已经退役，不会再有人拿“ 对地攻击” 当靶子打了。虽然 ATAS 在苏联新型战斗机威胁下变成 ATF，但不是纯制空战斗机，总算扳回一局。这个过程看起来没有什么问题，唯一有问题的是时间：1977 年 11 月，美国侦察卫星就在莫斯科郊外的拉明斯克试飞中心发现三种正在试飞的新型军用飞机，分别赋予暂时识别编号：拉明 J （米格-29 ，当时判定为和 F-15 同级的固定翼战斗机）、拉明 K （苏-25 ，判定为和 A-9 类似的对地攻击机）和拉明 L（苏-27，判定为和 F-14 类似的变后掠翼战斗机）。为何美国空军在 1978 年制订 ETF 和 ATAS 计划时没有丝毫反应？直到 1980 年才加以变更？可能有以下原因：卫星情报判读和分析需要时间；美国人低估了苏联航空工业的水平；官僚体制导致情报传递缓慢和反应迟钝。


1981 年，美国空军启动了代号“天空长者”的研制计划。空军经过长期研究后，提出一系列针对未来先进战术战斗机的要求，包括采用新型复合材料、轻合金、先进飞控系统、先进推进系统以及隐身技术等等。空军高层相信，当 ATF 在 21 世纪初服役的时候，也就是 F-15、F-16 等第三代战斗机过时退役的时候。现在来看，可以说当年 ATF 的技术目标已经完全实现了。1981 年 6 月，美国空军发布第一份关于先进战术战斗机的信息需求（RFI ），并邀请 9 家公司参与讨论：波音、费尔柴尔德、格鲁门、洛克希德、麦·道、诺斯罗普、洛克韦尔、沃尔特。7 月，空军发布针对 ATF 推进系统的 RFI，邀请 7 家厂商参与。1981 年 10 月，空军发布 ATF 任务要素综述。

　　接下来，美国空军在仔细研究了 9 家厂商针对 ATF RFI 提出的意见后，开始考虑修正对 ATF 的一些性能要求。首先，美国空军认为必须将超音速巡航能力作为未来 ATF 的重要性能指标之一。在很大程度上，这个要求是出于高强度欧洲战争条件下夺取中欧制空权的需要。按照北约指挥人员的看法，在两大阵营爆发全面战争的情况下，北约一线战机几乎不可能幸存下来。夺取中欧地区的制空权的北约战机很可能必须从比利时、荷兰、卢森堡甚至英国起飞，并穿越被占地区上空。超音速巡航能力将大大缩短 ATF 在对方防空系统内暴露的时间，提高其生存能力。当然，超音速巡航能力带来的好处不止于此，但这确实是提出超音速巡航要求的初衷。由于可能需要从西欧基地起飞前往中欧作战，ATF 必须具有远优于 F-15 的续航能力，这也是在 ATF 的设计要求中“跨战区航程”的由来。在同样的条件下，基于同样的理由，短距起降能力也是十分重要的。在前沿和纵深机场均可能遭到破坏的情况下，短距起降能力将大大提高 ATF 的部署能力。特别是短距精确着陆能力，对于美军作战飞机及时增援欧洲盟国非常重要，这也是当年北约大力发展垂直起降飞机的主要原因之一。此外，由于作战飞机造价和复杂程度急剧增加（F-15 这一代飞机服役的时候就有人惊呼，照此趋势，到 2050 年美国一年军费将只够采购一架战斗机），美国空军必须抑制这一趋势，为此设置了尺寸和重量限制，并强烈要求厂家采用先进技术以减少生产和维护费用，这一思路尤其值得我们参考。

　　在此期间，ATF 的设计重点也发生了变化。按照“大趋势”计划研制出来的 F-117 隐身战斗轰炸机已经于 1981 年 6 月首飞，很快将交付使用。该机足以完成突破华约防空系统、实施纵深精确打击的任务。F-111 虽然陈旧，但在 80 年代仍然是一种有效的纵深攻击机（事实上如我们现在看到的，F-111 在 1986 年“黄金峡谷”行动和 1991 年海湾战争中均有出动）。同时美国空军于 1982 年启动“双重任务战斗机（DRF）”计划，研制 F-111 的后继机，备选方案是麦·道的 F-15E 和通用动力 F-16E。DRF 预定将于 1990 年代取代 F-111。在这种情况下，美国空军不再强调 ATF 的对地攻击能力。因此 ATF 角色再度转换：由 1980 年的兼具对空/ 对地能力的战斗机转变为专用的空中优势战斗机。在笔者看到的资料中，没有提到 ATF 的设计重点更改的其它原因，给人印象就是：主要由于 DRF 计划的出现，减轻了 ATF 的任务负荷，使之可以转向专用空优。但如果我们留意一下时间就会发现，当初 ATF 预定服役时间正是 1990 年代初，和 DRF 的预定服役时间相同。加上 DRF 出现的其它好处，笔者认为实际情况可能是这样的：ATF 既要在对苏联第三代战斗机形成压倒性优势，又要保证良好的对地攻击能力，以美国航空工业的水平来说，不是不可能做到，但一个必然的结果就是成本上升，风险增大。为了满足空军降低造价和复杂程度的要求，以现役战机改型分担 ATF 的部分任务是可行且廉价的选择。换句话说，ATF 转型是 DRF 出现的原因而非结果。

1982 年 10 月，美国大部分战斗机厂商代表和空军代表在加利福尼亚州阿纳海姆开会，讨论 ATF 概念。在这次会议上，ATF 的概念基本成型，已经非常接近我们今天所看到的样子：这种飞机已经明确是作为下一代空中优势战斗机；必须具有超音速巡航能力；作战半径 6 0 0~8 0 0 海里（1,111~1,482km）；具有在 2,000 英尺（610m）跑道上起降的能力，为此发动机需要装备反推喷管；执行空战任务时起飞重量不超过 60,000 磅（27,216kg），执行对地攻击任务时起飞重量不超过 80,000 磅（36,288kg）。随后，美国空军发布方案需求，开始进入 ATF 概念详细研究（CDI）阶段。1983 年 5 月，CDI 阶段结束，空军发布了一份最终方案需求报告（RFP）。也许已经有人注意到了，在上述 ATF 概念中没有一个字提到隐身技术。事实上，隐身技术此时仍属于“黑计划”之列，知道的人相当有限。美国空军虽然在 1976 年就开始考虑在 ATF 中引入隐身设计，但如果要在当时仍未进入保密阶段的 ATF 项目中提出这一要求，必然要被迫公开一系列相关的黑计划，包括绝密的“大趋势”计划，这是空军高层所不愿看到的。

　　1983 年 9 月，美国空军向所有厂商发出概念设计招标，波音、通用动力、洛克希德、麦·道、诺斯罗普、洛克韦尔宣布参与竞标。空军预计可以于 1984 年 5 月前完成最终报告。

　　在1983 年5 月，针对 ATF 的 RFP 发布之前，空军已经发布了研制 ATF 所用发动机的 RFP。该项目最初称为“ 先进战斗机发动机” 计划（AFE），后改称“联合先进战斗机发动机”计划（JAFE）。根据空军要求，这种发动机必须：具备自启动能力；可以不依赖地面设备进行自主检测；高推重比；高可靠性和可维护性。事实上，前两项要求基本上是针对欧洲大规模战争的。和超巡、高续航能力、短距起降能力一样，这两项性能有助于 ATF 在增援盟国时不受地面条件限制（预计地面支援设施基本已被摧毁）。1983 年 9 月，空军宣布：普拉特·惠特尼和通用电气的方案中选，获准研制用于 ATF 的发动机原型机。普拉特·惠特尼的方案是 PW5000，空军编号 YF119；通用电气的方案是 GE37，空军编号YF120。空军要求，这两种发动机必须是可互换的，以确保发动机选型竞争不会影响机体设计，也就是说，发动机的尺寸、各种管线接口不能相差太大。在经过竞争试飞后，中选型号将作为生产型 ATF 的唯一动力。

　　到 1984 年底，ATF 的方案需求进一步明确：超音速巡航速度不小于 M1.5；起飞滑跑距离小于 2,000 英尺（610m）；起飞重量不超过 50,000 磅（22,680kg）；作战半径大于 700 海里（1,296km）；在速度为 M1 时可以完成 5g 盘旋；高度 30,000 英尺（9,144m），M1.5 时盘旋过载 6g；高度 10,000 英尺（3,048m），M0.9 时瞬时盘旋过载 9g；高度 50,000 英尺（15,240m），M1.5 时稳定盘旋过载 2g；海平面，从 M0.6 加速到 M1.0 耗时 20 秒；高度 20,000/30,000 英尺（6,096/9,144m），从 M0.8 加速到 M1.8 耗时 50 秒；飞机单价 4,000 万美元（1985 年美元值，后进一步减少到 3,500 万美元），全寿命费用和 F-15 相当。

　　按照美国空军最初的想法，他们希望采用“验证/ 确认”模式来研制 ATF，当初 FX（研制出 F-15）计划就是这一模式，而不是轻型战斗机计划（LWF，研制出 F-16）所采用的原型机对比试飞的模式。在验证/ 试飞模式中，竞争方案将进行除了试飞以外的所有测试：航电设备将在模拟器上进行测试；气动设计的优劣通过风洞试验加以确认；还要进行雷达反射截面积的测算；厂家将制作全尺寸木制模型用于必要的测试和评估，但不会制造原型机。只有在验证/确认模式中获胜的厂家才可获准进入全尺寸发展阶段，制造原型机进行全面试飞。


1985 年 9 月，美国空军发布完整的 ATF 验证/ 确认阶段方案需求，截止日期为 1986 年 1 月（后延长至 4 月）。作为验证/ 确认阶段的一部分，厂家将负责制造全尺寸和小比例模型，通过风洞试验评估其气动性能，以及进行雷达反射截面积的测算，检测其是否满足低可见性指标。在这次发布的 RFP 中，美国空军首次提到，可能采购多达 750 架的 ATF。前述波音等 7 家公司全部参与了验证/确认阶段的方案投标。波音公司提出的方案特征是双发、V 形尾翼、菱形机翼、下颌式进气道。通用动力的设计和他们当初竞争 DRF 的 F-16XL 颇有相同之处，无尾三角翼布局，两侧进气（进气口位于机翼前缘），采用大面积单垂尾，最突出的特点是在座舱后、进气口上方的机身两侧各布置一个雷达天线阵列，这种共形天线设计即使在今天看也是相当超前的。洛克希德的方案看起来几乎是直接脱胎于当时仍严格保密的 F-117 设计，具有内置武器舱，采用较大后掠角的后掠翼，前缘边条较大，并直线向前延伸至机头，传统的四尾翼设计（外倾双垂尾＋平尾，均为后掠翼），装有推力矢量喷管，进气道和机身已经具有今天 F/A-22 的影子。如果从俯视图看，这个方案更象增加了平尾并减小了机翼外侧后掠角的 F-117。麦·道的方案特点是单个下颌式进气道和大后掠三角翼。诺斯罗普的方案同样具有内部武器舱，采用菱形机翼，但没有采用推力矢量技术。洛克韦尔的方案采用了大面积双三角翼设计。格鲁门的投标方案已经无从查考，外界推测可能采用了前掠翼设计。
1986 年 4 月，美国海军宣布加入 ATF 计划，表示同意在 ATF 基础上研制 NATF，用于替换 F-14。而空军同时也宣布，将在海军 ATA（先进战术攻击机）计划基础上研制新一代重型攻击机。国会对两大军种的态度表示满意，因为这将有助于舒缓国防预算紧张的问题。但 1990 年之后，由于美国海军没有获得舰载型 ATF 的进一步拨款，NATF 项目宣告终止。ATA 计划也于 1991 年 1 月 7 日宣告终止。这是后话了。
到了 1986 年 5 月，美国空军在外界的强大压力下被迫宣布放弃“验证/ 确认”模式，而采用 LWF 那种原型机对比试飞模式。相比之下，“验证/ 确认”模式在招标竞争阶段进度快、开销少。但对于飞机而言，很多问题必须要经过试飞才会暴露出来。如果只是小麻烦，那还好说；如果不是，那么空军连选择的机会都没有了，只能一条道走下去，结果必然是进度拖延、费用超支，其损失远不是竞争阶段那点好处所能弥补的。最典型的例子就是 1960 年代的 C-5“银河”运输机和 F-111 战斗轰炸机。国会和五角大楼中的很多人对这两个项目的惨痛教训仍然记忆犹新。在白宫指示下于 1985 年 6 月成立的一个蓝带委员会（其主席就是前国防部长大卫·派卡德，LWF 正是在他的要求下采用竞争试飞模式）强烈建议空军，在最终确定 ATF 方案之前必须进行原型机对比试飞。按照空军的最新决定，将在 7 家竞争厂商中选择 2 家分别制造原型机进行对比试飞，以确定最后的胜者，进入全尺寸发展阶段。

　　此后，在 ATF 投标截止日期到来之前，竞争形势又发生了变化。空军认为，如果投标厂商之间采取组团合作模式，将有利于彼此吸收有利的经验，而空军则可以得到最好的方案。而对于厂商来说，在预期的“胜者独得”的游戏规则下，失败一方必然遭到严重损失，甚至可能就此退出军机市场（二战以来美国航空工业多次出现这种情况），因此 5 家公司采取了团队竞争的策略：洛克希德、波音、通用动力组成一队，诺斯罗普和麦·道组成另一队。这只是从大的范围来看，而在小的范围内，比如洛克希德团队的子项目中，也有诺斯罗普或麦·道的人在工作，诺斯罗普团队那边也一样。整个形势呈现出一种错综复杂的竞争合作关系，其最终目的就是为了避免出现一失全失的局面出现。此外，空军提供的研制经费太少（中选的两方各获得 6 亿 9,100 万美元）也是组队竞争的原因之一。至于格鲁门和洛克韦尔仍然独立参与竞争。

　　1980 年代以前，在美国战斗机历史上，诺斯罗普的地位并不是特别重要。二战期间诺斯罗普最出色的作品莫过于 P-61 “黑寡妇”，而该机之所以成名，不是由于其战绩，而是由于它是美国第一种装备雷达的夜间战斗机。1950 年代，诺斯罗普的 F-89“天蝎”截击机只是昙花一现；1955 年开始研制的性能均衡、廉价的 F-5 系列对美国空军毫无吸引力，倒是比较合中小国家的胃口。接下来的 P-530 眼镜蛇方案根本无人问津，P-530 衍生出的 YF-17 在 LWF 竞争中败给了 YF-16。虽然 YF-18 在海军 VFAX 计划中扳回一局，但主承包商却变成了麦·道。F-5 的最终衍生型 F-20 在出口竞争中再次输给 F-16A。在前面提到的 XST 计划中，诺斯罗普的验证机又输给了洛克希德。唯一值得庆幸的是诺斯罗普赢得了 ATB（先进技术轰炸机）计划，这得益于它自 30 年代以来就一直在研究的飞翼布局。
诺斯罗普之所以选择麦·道作为合作伙伴，主要原因之一是双方在 VFAX 计划中曾经合作过，不过双方地位的变化让诺斯罗普不是很高兴就是了。但麦·道在军用飞机的研制经验方面，勿庸置疑要比诺斯罗普丰富的多，当时空军的主力 F-15 就是麦·道产品，而 2 年前结束的 DRF 选型也是麦·道 F-15E 胜出。这是空军选型时必然会考虑的有利条件。对于麦·道来说，诺斯罗普拥有丰富的隐身飞机设计经验，也有利于己方的不足。双方一拍即合。

　　1986 年 10 月 31 日，美国空军宣布，7 个竞标方案中洛克希德和诺斯罗普的方案评价最高，得以进入竞争试飞阶段；波音、通用动力、麦·道的方案次之；格鲁门和洛克韦尔的方案最差。由于格鲁门和洛克韦尔是独立参与竞标，在方案被淘汰后就退出了 ATF 计划。其余 5 家公司则根据中标方案确定了联合团队的主导权，分别以洛克希德和诺斯罗普为首，展开原型机的研制工作。美国空军赋予洛克希德方案 YF-22A 的编号，诺斯罗普方案为 YF-23A。当时美国空军并没有给予两种原型机官方绰号，现在我们所知的绰号实际是两个集团自行赋予的“闪电 II ”和“黑寡妇 II”。不知是巧合还是有意，其前身都是两家公司在二战时的代表作。根据空军要求，两个团队均需要研制两架原型机，分别装用普拉特·惠特尼 YF119 和通用电气 YF120 发动机，以便进行全面评估。

　　1987 年，经过 F-15S/MTD（短距起降/ 机动技术验证机）试飞验证之后，美国空军宣布取消在 ATF 上采用反推装置的要求。反推装置原本设计用于飞机进近/ 着陆阶段的速度控制，也可用于飞行中减速。但 F-15S/MTD 的试飞结果表明，反推装置比预计的更重，需要的冷却空气也更多。而 1987 年的国际形势已经缓和，对 ATF 短距精确着陆的要求不再象 1980 年代初那么迫切，权衡利弊之后，美国空军终于决定取消反推。为此，ATF 的着陆距离要求从 2,000 英尺（610m）放宽到 3,000 英尺（915m），而飞机的重量也因此减轻，减小了飞机的复杂程度，这对于提高飞机性能和可靠性都是有利的。

1988 年，国防预算削减迫使美国空军将战术战斗机联队的数量从 38 个减少到 35 个。但在当年提出的空军未来换装计划中，ATF 的采购数量仍维持 750 架不变。根据计划，全尺寸发展阶段将于 1991 年开始，第一架全尺寸原型机将于 1993 年交付，1996 年 ATF 将装备部队，并以每年 72 架的速度交付使用。不过到了 1988 年底，空军对进度表作了调整，将 ATF 时间表延长一年，在进入每年 72 架的全速生产阶段之前，将低速生产 24 架 ATF 用于小批试验。

　　1989 年 8 月，美国空军发表全尺寸阶段的需求草案。10 月 6 日，装备采购委员会批准：ATF 原型机研制工作的终止日期向后推迟 6 个月，整个竞争试飞阶段结束日期也因此推迟到 1991 年中，全尺寸发展阶段则顺延一年。空军同意将方案需求报告的发布日期由 1990 年 10 月底推迟到 1991 年 4 月，并在此时作出 ATF 选型的最后决定。

　　在研制过程中，诺斯罗普再度发扬了它节俭的风格（也许该称作天性？），按照验证机的标准来制造两架 YF-23 原型机：主起落架是利用 F/A-18 的主起改装的；前起落架则是直接用 F-15 的；座舱设备照搬了 F-15 的，但只装上了必须的仪表，包括多功能显示器在内的一些昂贵而非必要的设备则全部取消；虽然空军已经在 1987 年宣布取消采用反推的要求，但诺斯罗普并未修改原始设计，于是使得 YF-23A 的后机身（特别是发动机舱）明显大于实际需要的尺寸，当然也带来了额外的重量和阻力；只设计了主武器舱（挂载 AIM-120 导弹，当时并未考虑对地攻击），格斗导弹舱甚至只停留在纸面上。YF-23A 机上也没有装备任何非必要的航电设备（包括雷达、电子对抗系统等）。按照诺斯罗普/ 麦·道的计划，完整的航电系统将装在威斯汀豪斯的 BAC-111 飞机上进行测试。虽然说空军提供的经费不足，但诺斯罗普这种省钱法必然会对后来的评估造成负面影响，特别是后机身和格斗导弹舱的问题，牵涉面较广，工作量大，增大了研制风险。在空军看来，就是我花了钱，但是还得不到我想要的东西。大约 10 年后，波音在 X-32 上重蹈覆辙，试飞设计与目标设计不一致成为 X-32 落选的主因之一。而对于 YF-23A 来说，最后空军宣布其失败的官方理由之一就是研制风险大。就实际情况而言，其风险主要不是来自这里，但诺斯罗普的省钱法毫无疑问是为此作了一定的“贡献”。

1989 年，装用 YF119 发动机的第一架 YF-23A 原型机 PAV-1（民用飞机注册号 N231YF，美国空军序列号 87-800）运抵加利福尼亚州爱德华兹空军基地。除了“黑寡妇 II”的绰号，该机还有另一个昵称“灰色幽灵”。1990 年 6 月 22 日，该机在基地进行了公开展示。
8 月 27 日，爱德华兹基地 4 号跑道，PAV-1 在保罗·梅斯的操纵下开始它的首次试飞。滑跑 4,100 英尺（1,250m）后，PAV-1 腾空而起。到达 1,000 英尺（305m）高度后，保罗·梅斯保持 10°迎角，将油门收回军用推力状态。此时已在空中准备伴随护航的 F-15 必须开加力才能跟上 PAV-1，F-16 则已经跟不上了，而 PAV-1 的起落架甚至尚未收起！PAV-1 爬升到 25,000 英尺（7,620m），收起起落架，开始进行基本系统功能测试，进行了如俯仰、滚转、偏航等一系列机动动作。然后保罗·梅斯准备和 F-15 护航机编队飞行。但在此过程中，PAV-1 进行一个 1.5G 的左转机动时，左主起落架突然开锁，导致起落架舱门打开并被高速气流吹坏。在 F-15 飞行员确认 PAV-1 没有其它问题后，保罗·梅斯操纵飞机返航。整个首飞历时 55 分钟，最大速度达到 M0.7，最大飞行高度 35,000 英尺（10,668m）。这次首飞比 YF-22A 早了足足一个月，YF-23A 可以算是先声夺人。
8 月 30 日，PAV-1 进行第二次试飞，但由于飞行中发现发动机冒黑烟而被迫中止。由于时间紧迫，工程人员进行紧急检修后，PAV-1 再次升空，按计划完成超音速试飞。9 月 14 日，PAV-1 进行第一次与 KC-135 的空中加油试验。在这次试飞中，PAV-1 以 M0.95 的速度在空中飞行了 3 小时。9 月 18 日，PAV-1 完成第一次超音速巡航，巡航马赫数达到 M1.43。到 11 月 30 日为止，PAV-1 共完成 34 架次试飞。

　　10 月 27 日，装用 YF120 的 PAV-2（87-801，昵称“蜘蛛”）在吉姆·森德博格德操纵下完成首次试飞，这次飞行持续了 44 分钟。试飞员表示，虽然装用不同发动机，但 PAV-2 的操纵品质和 PAV-1 相同，没有感到差异。PAV-2 主要用于完成超音速巡航试飞。11 月 29 日，PAV-2 在超音速巡航试飞中达到马赫数 M1.6，这是在试飞中达到的最大超巡速度。通用电气方面表示，如果 YF-22A 采用 YF120 可以达到 M1.58 的超巡速度的话，那么 YF-23A 在 YF120 驱动下应该可以达到 M1.8 的超巡速度。该机的超音速巡航时间累计略超过 7 小时。到 12 月 18 日，PAV-2 完成最后一架次试飞（YF-22A 的试飞工作于 10 天后结束）。

在不到 4 个月的试飞中，YF-23A 共飞行 50 架次，累计飞行时间约 65 小时。而 YF-22A 则试飞 74 架次、91 小时。两架原型机的试飞科目和数据目前仍未解密，外界所了解到的只是：YF-23A 在试飞中最大平飞速度达到 M1.8，最大机动过载 7G，最大使用迎角 25°。

　　关于这次试飞竞争，ATF 计划主任费恩准将表示：“美国的采购战略一直是由承包商实施他们认为最适合其设计的试验计划，在实施试验计划过程中，承包商拥有最大自主权，以便用自己认为最适合军方总则要求的方法去优化他们的设计。所以竞争各方的飞行试验必然不同，因为设计本身就不同。费恩和空军系统司令部司令耶茨上将强调，这次试飞不是传统的竞争试飞，而是为全尺寸发展阶段进行数据采集和实践。因此两种原型机没有真正意义上的对比试飞项目。耶茨说：“这统其它主要组成部分一样，是减少风险计划的一部分。”费恩进一步阐述道：“这项计划的目的是建立技术储备，当我们开始全尺寸发展时，已经有了一套很好的、明确的要求和已知的技术。因此，对于这个计划， 我们应有一个已知的价格……，明确的试飞只是这个计划的一部分。”

　　1991 年 4 月 23 日，美国空军宣布，洛克希德集团的 YF-22A 方案在竞争中胜出，同时普拉特·惠特尼的 YF119 发动机也被选种作为未来 F-22A 的发动机，二者将进入全尺寸发展阶段（此时已改称“工程制造发展阶段”）。

竞争结束后，两架 YF-23A 仍保存在爱德华兹基地，但移交给 NASA 的德雷登试验中心。两架原型机的发动机均已拆除，NASA 也没有任何计划让 YF-23A 恢复飞行。其中一架曾被 NASA 用于校准技术研究。1996 年夏，加利福尼亚州霍索恩市的西方飞行博物馆向 NASA 长期租借一架 YF-23A 展出，PAV-2 被选中落户该地。至于 PAV-1 则还在爱德华兹基地，转由空军试验中心博物馆收藏展出。
            上部1991 年可以算是军用航空史上划时代的一年。就在这一年，美国空军下一代战斗机选型终于尘埃落定，第四代超音速战斗机完全浮出水面。这一次选型对于未来战斗机发展的意义，无疑是极其深远的。

　　俗话说“成王败寇”，但 1991 年那次竞争的结果好像完全颠倒了过来。对于竞争结果的争论，即使在十四年后的今天也没有平息，为当年的失败者 YF-23 打抱不平的大有人在。竞争获胜的洛克希德 YF-22 “闪电 II”没有赢得更多的赞誉，倒是落败的 YF-23 成了众多航迷（也许还有不少业界人士）心中的王者。不可否认，出现这种现象一个重要的原因是，YF-23 那个超前卫的气动设计实在是太漂亮了！

　　那么在 YF-23 前卫的气动设计背后，究竟隐藏了什么呢？它究竟因为什么输掉了这场里程碑式的竞争呢？也许我们可以一起探索一下。

　　现在，让我们回到上个世纪 70 年代……

先进战术战斗机计划（ATF）

　　1969~1970 年，美国空军的 FX 计划（新一代重型战斗机，最终结果就是 F-15）正处于关键的最后选型阶段，而战术空军司令部已经将眼光转向了 FX 的后继机上。在这段时间，战术空军司令部投资进行了代号 TAC-85 的项目研究，对 FX 后继机进行了初步探索。TAC-85 研究报告于 1971 年完成，提出了一个概念原型。研究人员将这个概念原型称作先进战术战斗机（ATF）。这只是一个相当粗略的概念，指望能从这个概念里看到今天 F/A-22 的影子是不可能的，但它的确是迈向第四代超音速战斗机的第一步。此后数年间，战术空军司令部先后进行了一些小规模的研究计划，为未来的 ATF 作技术储备。除了战术空军司令部外，其它相关部门也没有闲着。位于莱特·帕特森基地的飞行动力实验室，在 F-15 首飞成功后不久，就展开针对下一代战斗机的全面技术研究，这些研究后来被纳入一个大的技术发展计划，即我们今天所熟知的先进战斗机技术综合应用计划（AFTI ）。几乎与此同时，国防高级研究计划局（DARPA ）也开始进行类似的研究计划。

　　从 1971 年开始，飞行动力实验室所属的 F-8“十字军战士”就相继进行了超临界翼型、数字式电传飞控系统的研究试飞。紧接着又开展了随控布局（CCV ）研究，1 架 B-52 、1 架 F-4 先后改装为 CCV 研究机进行试飞。特别是 F-4CCV 的试飞令美国人获得宝贵的技术资料，为随控布局的实用化成功铺平了道路。

NASA 还和美国空军联合提出了高机动性飞机技术计划（即 HIMAT 计划），其下属的阿姆斯研究中心、飞行动力研究室等均有参与。最后洛克韦尔作为主承包商于 1978 年 3、6 月先后制造出 2 架 HIMAT 研究机，并于 1979 年 7 月 27 日首飞成功。HIMAT 计划涉及气动、结构、材料、动力装置和飞控等领域，研究项目包括：近耦鸭式布局、机身机翼边条融合体、超临界翼型、变弯度机翼、翼梢小翼、弹性机翼设计、喷气襟翼、自配平设计、复合材料、飞行推进综合系统、主动控制技术等。
1975 年初，空军系统司令部提出一个发展计划，准备在 1977~1981 年间制造两架 ATF 原型机进行试飞，但空军并没有多余的资金投入到这样一个耗资巨大的研究计划中去，因此这一计划只停留在纸面上。堂堂美国空军说没钱，恐怕会被第三世界的穷兄弟们砸死。不过在当时，的确有大笔开销等着美国空军买单：1974 年 11 月，F-15A 小批量装备卢克空军基地，很快将进行大规模换装；1975 年 1 月，F-16 在 LWF 计划中竞争获胜，不久也将装备空军，而且将该机“改装”为战斗轰炸机也需要不少资金；作为空军采购 F-16 的交换条件，国会同意空军扩编，一旦实施也需要巨额资金……当然，钱是一个重要因素，但决不是唯一决定因素，最关键的一点是：当时所有已知的苏制战机都不足以对 F-15 构成威胁！有意思的是，30 年后美国国会要求削减 F/A-22 产量时，我们还可以听到类似的理由。

　　1976 年，美国空军开始考虑在 ATF 概念中引入低可见性设计。对于当时的人而言，如果听到这个决定可能会觉得非常突然。但在今天看来，这是顺利成章的事。作为美国众多黑计划之一，国防高级计划研究局的“试验隐身技术验证机”（XST ）计划（也称为“哈维”（Hervey ）或“海弗蓝”（Have Blue ）计划）已经进入工程发展阶段，在这一年洛克希德“臭鼬”工程队的方案中选，后来在此基础发展出我们所熟知的 F-117 隐身战斗轰炸机。隐身技术渐趋成熟。在此基础上研制隐身性能与气动性能俱佳的战斗机是美国空军必然的选择。另一方面，发动机推力的增大，则使得美国空军开始考虑在 ATF 上实现不加力超音速巡航的可能性；而苏联空军现役和未来的超音速战略轰炸机威胁则在战术上增大了对超音速巡航能力的需求。

1977 年，国防高级研究计划局招标研制前掠翼验证机，用于对前掠翼进行全面评估，同时作为未来先进战斗机的技术储备。这架验证机就是现在我们所知道的格鲁门 X-29A。后来 ATF 概念设计竞标时，外界多猜测格鲁门方案是前掠翼，原因就在这里。
1978 年，美国空军制订了两个独立的发展计划：一是“改进型战术战斗机”（ETF），这是一个短期项目，期望通过近期内可获得的技术在现役战机基础上进行升级改进，增强作战能力；二是“先进战术攻击系统”（ATAS ），这个是长期发展计划，机体、航电、武器等诸系统都要全新研制，以满足多年后未来战场的作战要求。由于美国空军对 F-15 和 F-16 的作战能力有绝对信心，因此 ATAS 的设计重点放在对地攻击方面。但随着苏联空军新一代战斗机的出现，美国空军不得不重新考虑以 ETF 和 ATAS 搭配能否有效夺取制空权和实施空中打击的问题。到了 1980 年 4 月，美国空军决定放弃 ETF 计划，而 ATAS 也演变为 ATF，一种兼顾对空作战和对地攻击的战斗机，并开始考虑增加短距起降的要求。看起来，空军头头们对 F-15 对地攻击能力不足始终耿耿于怀。当年受米格-25 错误情报的影响，FX 被约翰·伯伊德等人牵着鼻子走，提出“没有一磅重量用于对地攻击”，让头头们非常不爽。现在伯伊德已经退役，不会再有人拿“ 对地攻击” 当靶子打了。虽然 ATAS 在苏联新型战斗机威胁下变成 ATF，但不是纯制空战斗机，总算扳回一局。这个过程看起来没有什么问题，唯一有问题的是时间：1977 年 11 月，美国侦察卫星就在莫斯科郊外的拉明斯克试飞中心发现三种正在试飞的新型军用飞机，分别赋予暂时识别编号：拉明 J （米格-29 ，当时判定为和 F-15 同级的固定翼战斗机）、拉明 K （苏-25 ，判定为和 A-9 类似的对地攻击机）和拉明 L（苏-27，判定为和 F-14 类似的变后掠翼战斗机）。为何美国空军在 1978 年制订 ETF 和 ATAS 计划时没有丝毫反应？直到 1980 年才加以变更？可能有以下原因：卫星情报判读和分析需要时间；美国人低估了苏联航空工业的水平；官僚体制导致情报传递缓慢和反应迟钝。


1981 年，美国空军启动了代号“天空长者”的研制计划。空军经过长期研究后，提出一系列针对未来先进战术战斗机的要求，包括采用新型复合材料、轻合金、先进飞控系统、先进推进系统以及隐身技术等等。空军高层相信，当 ATF 在 21 世纪初服役的时候，也就是 F-15、F-16 等第三代战斗机过时退役的时候。现在来看，可以说当年 ATF 的技术目标已经完全实现了。1981 年 6 月，美国空军发布第一份关于先进战术战斗机的信息需求（RFI ），并邀请 9 家公司参与讨论：波音、费尔柴尔德、格鲁门、洛克希德、麦·道、诺斯罗普、洛克韦尔、沃尔特。7 月，空军发布针对 ATF 推进系统的 RFI，邀请 7 家厂商参与。1981 年 10 月，空军发布 ATF 任务要素综述。

　　接下来，美国空军在仔细研究了 9 家厂商针对 ATF RFI 提出的意见后，开始考虑修正对 ATF 的一些性能要求。首先，美国空军认为必须将超音速巡航能力作为未来 ATF 的重要性能指标之一。在很大程度上，这个要求是出于高强度欧洲战争条件下夺取中欧制空权的需要。按照北约指挥人员的看法，在两大阵营爆发全面战争的情况下，北约一线战机几乎不可能幸存下来。夺取中欧地区的制空权的北约战机很可能必须从比利时、荷兰、卢森堡甚至英国起飞，并穿越被占地区上空。超音速巡航能力将大大缩短 ATF 在对方防空系统内暴露的时间，提高其生存能力。当然，超音速巡航能力带来的好处不止于此，但这确实是提出超音速巡航要求的初衷。由于可能需要从西欧基地起飞前往中欧作战，ATF 必须具有远优于 F-15 的续航能力，这也是在 ATF 的设计要求中“跨战区航程”的由来。在同样的条件下，基于同样的理由，短距起降能力也是十分重要的。在前沿和纵深机场均可能遭到破坏的情况下，短距起降能力将大大提高 ATF 的部署能力。特别是短距精确着陆能力，对于美军作战飞机及时增援欧洲盟国非常重要，这也是当年北约大力发展垂直起降飞机的主要原因之一。此外，由于作战飞机造价和复杂程度急剧增加（F-15 这一代飞机服役的时候就有人惊呼，照此趋势，到 2050 年美国一年军费将只够采购一架战斗机），美国空军必须抑制这一趋势，为此设置了尺寸和重量限制，并强烈要求厂家采用先进技术以减少生产和维护费用，这一思路尤其值得我们参考。

　　在此期间，ATF 的设计重点也发生了变化。按照“大趋势”计划研制出来的 F-117 隐身战斗轰炸机已经于 1981 年 6 月首飞，很快将交付使用。该机足以完成突破华约防空系统、实施纵深精确打击的任务。F-111 虽然陈旧，但在 80 年代仍然是一种有效的纵深攻击机（事实上如我们现在看到的，F-111 在 1986 年“黄金峡谷”行动和 1991 年海湾战争中均有出动）。同时美国空军于 1982 年启动“双重任务战斗机（DRF）”计划，研制 F-111 的后继机，备选方案是麦·道的 F-15E 和通用动力 F-16E。DRF 预定将于 1990 年代取代 F-111。在这种情况下，美国空军不再强调 ATF 的对地攻击能力。因此 ATF 角色再度转换：由 1980 年的兼具对空/ 对地能力的战斗机转变为专用的空中优势战斗机。在笔者看到的资料中，没有提到 ATF 的设计重点更改的其它原因，给人印象就是：主要由于 DRF 计划的出现，减轻了 ATF 的任务负荷，使之可以转向专用空优。但如果我们留意一下时间就会发现，当初 ATF 预定服役时间正是 1990 年代初，和 DRF 的预定服役时间相同。加上 DRF 出现的其它好处，笔者认为实际情况可能是这样的：ATF 既要在对苏联第三代战斗机形成压倒性优势，又要保证良好的对地攻击能力，以美国航空工业的水平来说，不是不可能做到，但一个必然的结果就是成本上升，风险增大。为了满足空军降低造价和复杂程度的要求，以现役战机改型分担 ATF 的部分任务是可行且廉价的选择。换句话说，ATF 转型是 DRF 出现的原因而非结果。

1982 年 10 月，美国大部分战斗机厂商代表和空军代表在加利福尼亚州阿纳海姆开会，讨论 ATF 概念。在这次会议上，ATF 的概念基本成型，已经非常接近我们今天所看到的样子：这种飞机已经明确是作为下一代空中优势战斗机；必须具有超音速巡航能力；作战半径 6 0 0~8 0 0 海里（1,111~1,482km）；具有在 2,000 英尺（610m）跑道上起降的能力，为此发动机需要装备反推喷管；执行空战任务时起飞重量不超过 60,000 磅（27,216kg），执行对地攻击任务时起飞重量不超过 80,000 磅（36,288kg）。随后，美国空军发布方案需求，开始进入 ATF 概念详细研究（CDI）阶段。1983 年 5 月，CDI 阶段结束，空军发布了一份最终方案需求报告（RFP）。也许已经有人注意到了，在上述 ATF 概念中没有一个字提到隐身技术。事实上，隐身技术此时仍属于“黑计划”之列，知道的人相当有限。美国空军虽然在 1976 年就开始考虑在 ATF 中引入隐身设计，但如果要在当时仍未进入保密阶段的 ATF 项目中提出这一要求，必然要被迫公开一系列相关的黑计划，包括绝密的“大趋势”计划，这是空军高层所不愿看到的。

　　1983 年 9 月，美国空军向所有厂商发出概念设计招标，波音、通用动力、洛克希德、麦·道、诺斯罗普、洛克韦尔宣布参与竞标。空军预计可以于 1984 年 5 月前完成最终报告。

　　在1983 年5 月，针对 ATF 的 RFP 发布之前，空军已经发布了研制 ATF 所用发动机的 RFP。该项目最初称为“ 先进战斗机发动机” 计划（AFE），后改称“联合先进战斗机发动机”计划（JAFE）。根据空军要求，这种发动机必须：具备自启动能力；可以不依赖地面设备进行自主检测；高推重比；高可靠性和可维护性。事实上，前两项要求基本上是针对欧洲大规模战争的。和超巡、高续航能力、短距起降能力一样，这两项性能有助于 ATF 在增援盟国时不受地面条件限制（预计地面支援设施基本已被摧毁）。1983 年 9 月，空军宣布：普拉特·惠特尼和通用电气的方案中选，获准研制用于 ATF 的发动机原型机。普拉特·惠特尼的方案是 PW5000，空军编号 YF119；通用电气的方案是 GE37，空军编号YF120。空军要求，这两种发动机必须是可互换的，以确保发动机选型竞争不会影响机体设计，也就是说，发动机的尺寸、各种管线接口不能相差太大。在经过竞争试飞后，中选型号将作为生产型 ATF 的唯一动力。

　　到 1984 年底，ATF 的方案需求进一步明确：超音速巡航速度不小于 M1.5；起飞滑跑距离小于 2,000 英尺（610m）；起飞重量不超过 50,000 磅（22,680kg）；作战半径大于 700 海里（1,296km）；在速度为 M1 时可以完成 5g 盘旋；高度 30,000 英尺（9,144m），M1.5 时盘旋过载 6g；高度 10,000 英尺（3,048m），M0.9 时瞬时盘旋过载 9g；高度 50,000 英尺（15,240m），M1.5 时稳定盘旋过载 2g；海平面，从 M0.6 加速到 M1.0 耗时 20 秒；高度 20,000/30,000 英尺（6,096/9,144m），从 M0.8 加速到 M1.8 耗时 50 秒；飞机单价 4,000 万美元（1985 年美元值，后进一步减少到 3,500 万美元），全寿命费用和 F-15 相当。

　　按照美国空军最初的想法，他们希望采用“验证/ 确认”模式来研制 ATF，当初 FX（研制出 F-15）计划就是这一模式，而不是轻型战斗机计划（LWF，研制出 F-16）所采用的原型机对比试飞的模式。在验证/ 试飞模式中，竞争方案将进行除了试飞以外的所有测试：航电设备将在模拟器上进行测试；气动设计的优劣通过风洞试验加以确认；还要进行雷达反射截面积的测算；厂家将制作全尺寸木制模型用于必要的测试和评估，但不会制造原型机。只有在验证/确认模式中获胜的厂家才可获准进入全尺寸发展阶段，制造原型机进行全面试飞。


1985 年 9 月，美国空军发布完整的 ATF 验证/ 确认阶段方案需求，截止日期为 1986 年 1 月（后延长至 4 月）。作为验证/ 确认阶段的一部分，厂家将负责制造全尺寸和小比例模型，通过风洞试验评估其气动性能，以及进行雷达反射截面积的测算，检测其是否满足低可见性指标。在这次发布的 RFP 中，美国空军首次提到，可能采购多达 750 架的 ATF。前述波音等 7 家公司全部参与了验证/确认阶段的方案投标。波音公司提出的方案特征是双发、V 形尾翼、菱形机翼、下颌式进气道。通用动力的设计和他们当初竞争 DRF 的 F-16XL 颇有相同之处，无尾三角翼布局，两侧进气（进气口位于机翼前缘），采用大面积单垂尾，最突出的特点是在座舱后、进气口上方的机身两侧各布置一个雷达天线阵列，这种共形天线设计即使在今天看也是相当超前的。洛克希德的方案看起来几乎是直接脱胎于当时仍严格保密的 F-117 设计，具有内置武器舱，采用较大后掠角的后掠翼，前缘边条较大，并直线向前延伸至机头，传统的四尾翼设计（外倾双垂尾＋平尾，均为后掠翼），装有推力矢量喷管，进气道和机身已经具有今天 F/A-22 的影子。如果从俯视图看，这个方案更象增加了平尾并减小了机翼外侧后掠角的 F-117。麦·道的方案特点是单个下颌式进气道和大后掠三角翼。诺斯罗普的方案同样具有内部武器舱，采用菱形机翼，但没有采用推力矢量技术。洛克韦尔的方案采用了大面积双三角翼设计。格鲁门的投标方案已经无从查考，外界推测可能采用了前掠翼设计。
1986 年 4 月，美国海军宣布加入 ATF 计划，表示同意在 ATF 基础上研制 NATF，用于替换 F-14。而空军同时也宣布，将在海军 ATA（先进战术攻击机）计划基础上研制新一代重型攻击机。国会对两大军种的态度表示满意，因为这将有助于舒缓国防预算紧张的问题。但 1990 年之后，由于美国海军没有获得舰载型 ATF 的进一步拨款，NATF 项目宣告终止。ATA 计划也于 1991 年 1 月 7 日宣告终止。这是后话了。
到了 1986 年 5 月，美国空军在外界的强大压力下被迫宣布放弃“验证/ 确认”模式，而采用 LWF 那种原型机对比试飞模式。相比之下，“验证/ 确认”模式在招标竞争阶段进度快、开销少。但对于飞机而言，很多问题必须要经过试飞才会暴露出来。如果只是小麻烦，那还好说；如果不是，那么空军连选择的机会都没有了，只能一条道走下去，结果必然是进度拖延、费用超支，其损失远不是竞争阶段那点好处所能弥补的。最典型的例子就是 1960 年代的 C-5“银河”运输机和 F-111 战斗轰炸机。国会和五角大楼中的很多人对这两个项目的惨痛教训仍然记忆犹新。在白宫指示下于 1985 年 6 月成立的一个蓝带委员会（其主席就是前国防部长大卫·派卡德，LWF 正是在他的要求下采用竞争试飞模式）强烈建议空军，在最终确定 ATF 方案之前必须进行原型机对比试飞。按照空军的最新决定，将在 7 家竞争厂商中选择 2 家分别制造原型机进行对比试飞，以确定最后的胜者，进入全尺寸发展阶段。

　　此后，在 ATF 投标截止日期到来之前，竞争形势又发生了变化。空军认为，如果投标厂商之间采取组团合作模式，将有利于彼此吸收有利的经验，而空军则可以得到最好的方案。而对于厂商来说，在预期的“胜者独得”的游戏规则下，失败一方必然遭到严重损失，甚至可能就此退出军机市场（二战以来美国航空工业多次出现这种情况），因此 5 家公司采取了团队竞争的策略：洛克希德、波音、通用动力组成一队，诺斯罗普和麦·道组成另一队。这只是从大的范围来看，而在小的范围内，比如洛克希德团队的子项目中，也有诺斯罗普或麦·道的人在工作，诺斯罗普团队那边也一样。整个形势呈现出一种错综复杂的竞争合作关系，其最终目的就是为了避免出现一失全失的局面出现。此外，空军提供的研制经费太少（中选的两方各获得 6 亿 9,100 万美元）也是组队竞争的原因之一。至于格鲁门和洛克韦尔仍然独立参与竞争。

　　1980 年代以前，在美国战斗机历史上，诺斯罗普的地位并不是特别重要。二战期间诺斯罗普最出色的作品莫过于 P-61 “黑寡妇”，而该机之所以成名，不是由于其战绩，而是由于它是美国第一种装备雷达的夜间战斗机。1950 年代，诺斯罗普的 F-89“天蝎”截击机只是昙花一现；1955 年开始研制的性能均衡、廉价的 F-5 系列对美国空军毫无吸引力，倒是比较合中小国家的胃口。接下来的 P-530 眼镜蛇方案根本无人问津，P-530 衍生出的 YF-17 在 LWF 竞争中败给了 YF-16。虽然 YF-18 在海军 VFAX 计划中扳回一局，但主承包商却变成了麦·道。F-5 的最终衍生型 F-20 在出口竞争中再次输给 F-16A。在前面提到的 XST 计划中，诺斯罗普的验证机又输给了洛克希德。唯一值得庆幸的是诺斯罗普赢得了 ATB（先进技术轰炸机）计划，这得益于它自 30 年代以来就一直在研究的飞翼布局。
诺斯罗普之所以选择麦·道作为合作伙伴，主要原因之一是双方在 VFAX 计划中曾经合作过，不过双方地位的变化让诺斯罗普不是很高兴就是了。但麦·道在军用飞机的研制经验方面，勿庸置疑要比诺斯罗普丰富的多，当时空军的主力 F-15 就是麦·道产品，而 2 年前结束的 DRF 选型也是麦·道 F-15E 胜出。这是空军选型时必然会考虑的有利条件。对于麦·道来说，诺斯罗普拥有丰富的隐身飞机设计经验，也有利于己方的不足。双方一拍即合。

　　1986 年 10 月 31 日，美国空军宣布，7 个竞标方案中洛克希德和诺斯罗普的方案评价最高，得以进入竞争试飞阶段；波音、通用动力、麦·道的方案次之；格鲁门和洛克韦尔的方案最差。由于格鲁门和洛克韦尔是独立参与竞标，在方案被淘汰后就退出了 ATF 计划。其余 5 家公司则根据中标方案确定了联合团队的主导权，分别以洛克希德和诺斯罗普为首，展开原型机的研制工作。美国空军赋予洛克希德方案 YF-22A 的编号，诺斯罗普方案为 YF-23A。当时美国空军并没有给予两种原型机官方绰号，现在我们所知的绰号实际是两个集团自行赋予的“闪电 II ”和“黑寡妇 II”。不知是巧合还是有意，其前身都是两家公司在二战时的代表作。根据空军要求，两个团队均需要研制两架原型机，分别装用普拉特·惠特尼 YF119 和通用电气 YF120 发动机，以便进行全面评估。

　　1987 年，经过 F-15S/MTD（短距起降/ 机动技术验证机）试飞验证之后，美国空军宣布取消在 ATF 上采用反推装置的要求。反推装置原本设计用于飞机进近/ 着陆阶段的速度控制，也可用于飞行中减速。但 F-15S/MTD 的试飞结果表明，反推装置比预计的更重，需要的冷却空气也更多。而 1987 年的国际形势已经缓和，对 ATF 短距精确着陆的要求不再象 1980 年代初那么迫切，权衡利弊之后，美国空军终于决定取消反推。为此，ATF 的着陆距离要求从 2,000 英尺（610m）放宽到 3,000 英尺（915m），而飞机的重量也因此减轻，减小了飞机的复杂程度，这对于提高飞机性能和可靠性都是有利的。

1988 年，国防预算削减迫使美国空军将战术战斗机联队的数量从 38 个减少到 35 个。但在当年提出的空军未来换装计划中，ATF 的采购数量仍维持 750 架不变。根据计划，全尺寸发展阶段将于 1991 年开始，第一架全尺寸原型机将于 1993 年交付，1996 年 ATF 将装备部队，并以每年 72 架的速度交付使用。不过到了 1988 年底，空军对进度表作了调整，将 ATF 时间表延长一年，在进入每年 72 架的全速生产阶段之前，将低速生产 24 架 ATF 用于小批试验。

　　1989 年 8 月，美国空军发表全尺寸阶段的需求草案。10 月 6 日，装备采购委员会批准：ATF 原型机研制工作的终止日期向后推迟 6 个月，整个竞争试飞阶段结束日期也因此推迟到 1991 年中，全尺寸发展阶段则顺延一年。空军同意将方案需求报告的发布日期由 1990 年 10 月底推迟到 1991 年 4 月，并在此时作出 ATF 选型的最后决定。

　　在研制过程中，诺斯罗普再度发扬了它节俭的风格（也许该称作天性？），按照验证机的标准来制造两架 YF-23 原型机：主起落架是利用 F/A-18 的主起改装的；前起落架则是直接用 F-15 的；座舱设备照搬了 F-15 的，但只装上了必须的仪表，包括多功能显示器在内的一些昂贵而非必要的设备则全部取消；虽然空军已经在 1987 年宣布取消采用反推的要求，但诺斯罗普并未修改原始设计，于是使得 YF-23A 的后机身（特别是发动机舱）明显大于实际需要的尺寸，当然也带来了额外的重量和阻力；只设计了主武器舱（挂载 AIM-120 导弹，当时并未考虑对地攻击），格斗导弹舱甚至只停留在纸面上。YF-23A 机上也没有装备任何非必要的航电设备（包括雷达、电子对抗系统等）。按照诺斯罗普/ 麦·道的计划，完整的航电系统将装在威斯汀豪斯的 BAC-111 飞机上进行测试。虽然说空军提供的经费不足，但诺斯罗普这种省钱法必然会对后来的评估造成负面影响，特别是后机身和格斗导弹舱的问题，牵涉面较广，工作量大，增大了研制风险。在空军看来，就是我花了钱，但是还得不到我想要的东西。大约 10 年后，波音在 X-32 上重蹈覆辙，试飞设计与目标设计不一致成为 X-32 落选的主因之一。而对于 YF-23A 来说，最后空军宣布其失败的官方理由之一就是研制风险大。就实际情况而言，其风险主要不是来自这里，但诺斯罗普的省钱法毫无疑问是为此作了一定的“贡献”。

1989 年，装用 YF119 发动机的第一架 YF-23A 原型机 PAV-1（民用飞机注册号 N231YF，美国空军序列号 87-800）运抵加利福尼亚州爱德华兹空军基地。除了“黑寡妇 II”的绰号，该机还有另一个昵称“灰色幽灵”。1990 年 6 月 22 日，该机在基地进行了公开展示。
8 月 27 日，爱德华兹基地 4 号跑道，PAV-1 在保罗·梅斯的操纵下开始它的首次试飞。滑跑 4,100 英尺（1,250m）后，PAV-1 腾空而起。到达 1,000 英尺（305m）高度后，保罗·梅斯保持 10°迎角，将油门收回军用推力状态。此时已在空中准备伴随护航的 F-15 必须开加力才能跟上 PAV-1，F-16 则已经跟不上了，而 PAV-1 的起落架甚至尚未收起！PAV-1 爬升到 25,000 英尺（7,620m），收起起落架，开始进行基本系统功能测试，进行了如俯仰、滚转、偏航等一系列机动动作。然后保罗·梅斯准备和 F-15 护航机编队飞行。但在此过程中，PAV-1 进行一个 1.5G 的左转机动时，左主起落架突然开锁，导致起落架舱门打开并被高速气流吹坏。在 F-15 飞行员确认 PAV-1 没有其它问题后，保罗·梅斯操纵飞机返航。整个首飞历时 55 分钟，最大速度达到 M0.7，最大飞行高度 35,000 英尺（10,668m）。这次首飞比 YF-22A 早了足足一个月，YF-23A 可以算是先声夺人。
8 月 30 日，PAV-1 进行第二次试飞，但由于飞行中发现发动机冒黑烟而被迫中止。由于时间紧迫，工程人员进行紧急检修后，PAV-1 再次升空，按计划完成超音速试飞。9 月 14 日，PAV-1 进行第一次与 KC-135 的空中加油试验。在这次试飞中，PAV-1 以 M0.95 的速度在空中飞行了 3 小时。9 月 18 日，PAV-1 完成第一次超音速巡航，巡航马赫数达到 M1.43。到 11 月 30 日为止，PAV-1 共完成 34 架次试飞。

　　10 月 27 日，装用 YF120 的 PAV-2（87-801，昵称“蜘蛛”）在吉姆·森德博格德操纵下完成首次试飞，这次飞行持续了 44 分钟。试飞员表示，虽然装用不同发动机，但 PAV-2 的操纵品质和 PAV-1 相同，没有感到差异。PAV-2 主要用于完成超音速巡航试飞。11 月 29 日，PAV-2 在超音速巡航试飞中达到马赫数 M1.6，这是在试飞中达到的最大超巡速度。通用电气方面表示，如果 YF-22A 采用 YF120 可以达到 M1.58 的超巡速度的话，那么 YF-23A 在 YF120 驱动下应该可以达到 M1.8 的超巡速度。该机的超音速巡航时间累计略超过 7 小时。到 12 月 18 日，PAV-2 完成最后一架次试飞（YF-22A 的试飞工作于 10 天后结束）。

在不到 4 个月的试飞中，YF-23A 共飞行 50 架次，累计飞行时间约 65 小时。而 YF-22A 则试飞 74 架次、91 小时。两架原型机的试飞科目和数据目前仍未解密，外界所了解到的只是：YF-23A 在试飞中最大平飞速度达到 M1.8，最大机动过载 7G，最大使用迎角 25°。

　　关于这次试飞竞争，ATF 计划主任费恩准将表示：“美国的采购战略一直是由承包商实施他们认为最适合其设计的试验计划，在实施试验计划过程中，承包商拥有最大自主权，以便用自己认为最适合军方总则要求的方法去优化他们的设计。所以竞争各方的飞行试验必然不同，因为设计本身就不同。费恩和空军系统司令部司令耶茨上将强调，这次试飞不是传统的竞争试飞，而是为全尺寸发展阶段进行数据采集和实践。因此两种原型机没有真正意义上的对比试飞项目。耶茨说：“这统其它主要组成部分一样，是减少风险计划的一部分。”费恩进一步阐述道：“这项计划的目的是建立技术储备，当我们开始全尺寸发展时，已经有了一套很好的、明确的要求和已知的技术。因此，对于这个计划， 我们应有一个已知的价格……，明确的试飞只是这个计划的一部分。”

　　1991 年 4 月 23 日，美国空军宣布，洛克希德集团的 YF-22A 方案在竞争中胜出，同时普拉特·惠特尼的 YF119 发动机也被选种作为未来 F-22A 的发动机，二者将进入全尺寸发展阶段（此时已改称“工程制造发展阶段”）。

竞争结束后，两架 YF-23A 仍保存在爱德华兹基地，但移交给 NASA 的德雷登试验中心。两架原型机的发动机均已拆除，NASA 也没有任何计划让 YF-23A 恢复飞行。其中一架曾被 NASA 用于校准技术研究。1996 年夏，加利福尼亚州霍索恩市的西方飞行博物馆向 NASA 长期租借一架 YF-23A 展出，PAV-2 被选中落户该地。至于 PAV-1 则还在爱德华兹基地，转由空军试验中心博物馆收藏展出。
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