F-20戰鬥機(F-20):發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,動力系統,航電

F-20戰鬥機（綽號：虎鯊），是美國一型單座雙發後掠翼亞音速噴氣式戰鬥機。

F-20戰鬥機是美國諾斯羅普公司F-5家族最後一個戰鬥機，旨在出口銷售。從考慮F-5E後繼機到“虎鯊”項目結束，諾斯羅普公司先後經歷了10年時間，耗資12億美元。

基本介紹

中文名稱：F-20戰鬥機
前型/級：F-5戰鬥機
研製時間：1970年代-1982年
服役時間：未服役
定型時間：1982年8月30日
國家：美國
研製單位：諾斯羅普公司
機型：噴氣式戰鬥機

發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,動力系統,航電系統,機載武器,性能數據,總體評價,

發展沿革

研製背景

冷戰時代的越戰時期，美國海空軍的主力戰鬥機為F-4幽靈戰鬥機，無論就價格、後勤維護的成本等方面來看，此種重型戰鬥機使得美國以外的盟國和其他想要採購美國戰機的國家難以接受，因此美國決議開發專供外銷給盟國的輕型戰鬥機，這個政策下的第一架飛機是諾斯洛普公司以T-38高級教練機為藍本，推出的F-5A自由鬥士戰鬥機（雙座機種為F-5B）。隨後以提升航電與強化對空作戰能力，並且維持原先的簡單，容易操作與維護的原則推出F-5E（雙座版為F-5F）。

1955年發展以來，F-5系列飛機裝備的數量已達2600架，銷售到32個國家，主要是 F-5A/B，F-5E/F以及其它供各國修改的派生型別，在第三世界使用很廣泛。F-5E 是在尼克森政府鼓勵出口國際戰鬥機的政策下，要求用現有戰鬥機改型以供出口。項目由美空軍招標，1970年11月，諾斯羅普公司奪標獲勝，於1972年9月首飛。1973年F-5E開始裝備美空軍，並訓練外籍飛行員，以後銷往世界許多國家。

20世紀70代中期，諾斯羅普公司分析系列F-4、F-5、米格-21以及世界擁有的4000 架輕型戰鬥機市場，並希望占有約1500 架份額，因此，把 F-5E後繼機擺上了日程。

建造沿革

立項決策

正當諾斯羅普公司考慮發展F-5E後繼機時，1977年5月，卡特政府發出總統13號指令，禁止為出口目的發展與F5改進型飛機，但諾斯羅普公司仍在進行方案設計，1978年選定了F404作為動力。

1980年1月，卡特政府以總統3號指令允許發展出口飛機，並可以有選擇地向國外銷售，要求出口飛機水平在F-5E與F-16之間，但政府不提供財政支持。這就是FX項目的來由。諾斯羅普公司分析，在FX政策約束之下，F-16不會出口，即以F-5G投人競爭。通用動力公司以F-16裝老的J79發動機作為出口機型競爭。

諾斯羅普公司董事長，決策人約翰·湯瑪斯以一頁備忘錄形式提出要求，勾劃出型號戰略，強調R&M（可靠性與維修性）和最小全壽命費用：要求採取80%F-16能力與l/2F-16費用政策。在當時約束FX項目技術水平的政策之下，約翰的型號戰略並不顯得有什麼大的失誤，但這項戰略在環境變化的影響下，缺乏應變能力。

1981年，里根政府執政，放寬了出口戰鬥機政策。1981年7月，里根政府指令可以銷售一線飛機給巴基斯坦、韓國。

為適應與F-16的競爭，諾斯羅普公司進一步修改F-5G的性能，加強數字電子綜合系統，使用更有威力的PD雷達APG-67（V），以後又增載入油量，進一步把F404的推力從71171.2牛頓提高到800676牛頓（16000~18000lbf）。

原型試飛

1982年5月第一架飛機出廠，但無訂貨。2架原型機共試飛1500小時。由於銷售情況始終無法突破，諾斯洛普認為是受編號形象所礙，買主容易認為只是F-5A提升成F-5E的翻版，其實F-5G的性能已有極大的變革，因此特請美國軍方準允改名成F-20以利銷售。

1984年10月在韓國蘇灣空軍基地，第一架飛機在365.76~548.64米（1200~1800英尺）高度上升橫滾中失事，飛行員在高G動作下的昏迷而引發墜機的意外；1985年5月14日第二架原型機在類似的展示動作時也發生同樣的意外，飛行員死亡。兩次事故結論，均認為與飛機本身無關，但是給人留下惡劣印象。

1986年F-20與F-16爭奪空防戰鬥機（ADF）採購契約，當時國防部長宣稱，F-20不能與蘇聯戰鬥機匹敵，決定改造270架F-16A為大陸空防之用。1986年諾斯羅普公司結束了F-20型號：由於訂單遲遲未出現，1986年11月17日，諾斯洛普公司在花費一億元美金之後宣布計畫終止，數年之後生產線與機具也全數拆除。而今僅存一架原型機展示於工業與科技博物館。

雖然F-20的發展過程尚稱順利，在國際間的銷售卻是處處碰壁。即使性能優異，在諸多航空展上獲得廣泛的注意力，真正有意願下單採購的國家始終未曾出現。諾斯洛普公司曾經向美國空軍推銷，藉由美國空軍國民兵的採購來說服其他國際潛在客戶的跟進，然而美國空軍對此項推銷興趣缺缺，除了進行試飛之外，並無任何有意採購的表示。

後續發展

儘管F-20在航電、發動機與使用的武器上有重大的提升，並且維持後勤維修上與過往的F-5系列相似的優點，尤其是可以攜帶AIM-7麻雀空對空飛彈進行超視距作戰，在空戰性能上與過去的F-5系列有如天壤之別。然而許多有興趣購買的國家都在等待美國空軍的採購意願。可是美國空軍當時已經有兩種第三代的戰鬥機（F-15與F-16）服役，無法也無意再增加一種新機型，使得這些潛在客戶裹足不前。同時，美國的對外政策也開始改變，F-16成為允許外銷的機種。

諾斯洛普公司曾經向美國空軍推銷，藉由美國空軍國民兵的採購來說服其他國際潛在客戶的跟進，然而美國空軍已裝備F15和F16形成高低搭配，加上F20戰機作戰半徑較短,不符合美國空軍全球部署戰略，因此美國空軍拒絕購買。美國空中國民警衛隊也選擇F-16作為新機型。這些事件再度重創諾斯洛普的銷售企圖，最終導致計畫取消。不過F20性能過於強勁，在繼承F5戰機優異纏鬥性能同時，又因本機雷達特徵較小，因此具備優秀的視距外空戰能力。在美國空軍測試中性能明顯優於F16戰機，因此美軍禁止諾斯洛普公司出售F20，美國空軍為彌補諾斯洛普公司損失，開無立案競爭之先河，購買諾斯洛普公司研製B2轟炸機作為補償。諾斯洛普公司也獲許部分轉讓F20子系統技術。

技術特點

動力系統

F-20在外觀上最大的不同就是發動機的數目由F-5系列的兩具減少為一具。新的發動機採用與F/A-18同級的GE公司F404渦輪扇發動機。這個改變不僅僅是更換髮動機，還必須修改後機身，進氣道與進氣口的設計等等，以符合新發動機的性能。F-20起飛重量比F-5E雖重 21%。換上F404-GE-100後。推力增加 80%，空戰起飛推重比達到 1.1，爬升率由 F-5E 的 175 米/秒提高到 272 米/秒。

航電系統

F-20的雷達換裝為AN/APG-67，除了提供較多的對空與對地模式之外，最重要的提升是賦予F-20發射中程雷達導引空對空飛彈的能力，使得F-20正式邁入超視距作戰能力行列。F-20 裝備有 PD 雷達 APG-67（V），搜尋距離近 100 公里。採用雷射陀螺慣性平台，光柵平顯，固態數字計算機。以及包括其它先進電子設備的綜合航空電子系統。

F-20預定使用的AN/APG-67輕型雷達較F-16A/B所用的AN/APG-66為佳，但遜於F-16C/D所用的AN/APG-68雷達，AN/APG-67型雷達之後也因中華民國啟動設計IDF經國號戰鬥機的安翔計畫，成為其下的子計畫：天雷計畫的候選者。在美國的協助下將AN/APG-67型雷達改良之後稱為金龍53型雷達，不過在功能上將原先24種模式刪減了較敏感的6種，這些模式多半是與對地攻擊有關，如此只剩下18種模式可以使用。

機載武器

F-20外掛點7個，可以帶6枚響尾蛇飛彈或4枚幼畜空地飛彈。2門20毫米（0.787英寸）M39單管機炮，每輪280發。最大掛載重量5個為3600千克的炸彈、飛彈、火箭和3個反坦克飛彈。如AIM-9空空飛彈、AIM-7空空飛彈、AGM-65小牛（Maverick）式空對地飛彈、Mk80系列低阻力通用炸彈、2.75英寸火箭發射莢艙等。火箭：2×crv7火箭吊艙、2×LAU-10型火箭炮，4枚Zuni5（127毫米）火箭、2×Matra火箭炮，每架有18×SNEB68毫米火箭飛彈：2×AIM-9 Sidewinderson翼尖發射軌（類似於F-16和F/A-18）；最多4個xAIM-7Sparrowson下擺發射軌、AGM-65 Maverickair對地面飛彈。炸彈：各種空對地武器，如Mark80系列無導軌炸彈（包括3千克和14千克實彈），CBU-24/49/52/58集束炸彈彈，M129炸彈。

性能數據

機體參數
乘員	1人
長度	14.2米
翼展	8.1米
高度	4.2米
機翼面積	17-18.6平方米
空重	5090-5964千克
最大起飛重量	一般起飛重量6830千克最大起飛重11920-12473千克
動力裝置	1台通用（General Electric）F404-GE-100渦輪扇發動機，輸出76千牛
推力	/
最大飛行速度	2-2.1馬赫
實用升限	16800米
航程	1490海里，2760千米
最大續航力	/
作戰半徑	300海里，850千米
起飛距離	/
爬升率	255米/秒
翼載荷	395千克/平方米
推重比	1.13（0.62）

總體評價

F-20戰鬥機是美國諾斯羅普公司F-5 家族最後一個戰鬥機，旨在出口銷售。從考慮F-5E後繼機到“虎鯊”項目結束，諾斯羅普公司先後經歷了10 年時間，耗資12億美元。通過對F-20決策失誤過程分析認為，F-20的設計方針、財政政策、環境對策等方面的失誤是F-20在市揚競爭中失敗的基本經驗教訓。

“自由戰士”是實實在在的“中等性能”戰鬥機，無論是飛行性能還是作戰能力都是中等。簡單、易維護，航電簡陋，但飛行品質良好，是這種飛機的突出特點。在當時的時代背景下，“自由戰士”基本上是作為一種輔助作戰飛機看待的。即使是航電升級的CF-5/NF-5，對於加拿大和荷蘭空軍而言，也不是主要作戰力量，而是彌補先進主戰飛機數量的不足。加上美國近乎“白送”式的軍援，使得“自由戰士”得以在國際軍機市場站穩腳跟。但不論從哪個角度看，這一代的F-5都沒有給人留下太深刻的印象。

縱觀F-5系列，可以看到，“中等性能”的概念已經日益模糊，到“虎鯊”“戰隼”之爭的時候，飛機的飛行性能已經接近世界一流水準。真正不變的，是由於各方面因素的限制，而被迫放棄對一部分作戰能力的要求，在客觀上形成對中等作戰能力戰鬥機的需求。眼下這一需求仍然存在，成為眾多飛機研製廠商眼中的大蛋糕。但必須看到的是，經過了1990年代幾場以空中力量為主的戰爭後，大多數國家空軍已經意識到空軍裝備建設的重要性以及裝備代差所隱藏的危險性，在購置先進戰機方面不惜投下重金——連衣索比亞這樣的窮國都捨得購置蘇-27這樣的先進戰機裝備空軍，其它國家就不用說了。中等作戰能力戰鬥機應該具備如下特點：價格適中，行性能較好，功能全面而性能適中的航電/武器系統，可靠性和可維護性。現代中等作戰能力戰鬥機已經不能再用“中等性能”來概括了。時移事易，“自由戰士”和“虎II”以中等性能創造輝煌外銷業績的時代一去不返。如果思想還局限於“中等性能”這個概念，很難說不會面臨“虎鯊”的結局。

決策失誤

如前所述，美國政府在1977年至1981年間，三次調整出口戰鬥機的政策；態度從“禁止為出口目的發展與F5改進型飛機”（卡特政府1977年5月總統13號指令），“允許發展出口飛機，並可以有選擇地向國外銷售，性能受限，但政府不提供財政支持”（1980年1月，卡特政府總統3號指令），放寬到“可以銷售一線飛機給巴基斯坦、韓國。”（1981年7月，里根政府指令）。變化的速度讓諾斯羅普公司F-20項目措手不及。

雖然，諾斯羅普公司董事長，決策人約翰·湯瑪斯以一頁備忘錄形式提出要求，勾劃出型號戰略，強調R&M（可靠性與維修性）和最小全壽命費用：要求採取80%F-16能力與l/2F-16費用政策。在當時約束FX項目技術水平的政策之下，約翰的型號戰略並不顯得有什麼大的失誤，但這項戰略在環境變化的影響下，缺乏應變能力。

更為先進的戰鬥機出口意味諾斯羅普公司中等水平的戰鬥機國際市場不再受到保護，F-5G面對幻影2000、米格-23、F-16A的競爭。F-20雖在F-5G的基礎上作了很大改進，但F-5G的基礎限制了F-20水平的進一步提高。F-20的小噸位就是一個很大限制，因而與F-16競爭是毫無希望的。

經驗教訓

F-5G是按低於F-16性能設計的，後來F-20想改進性能與F-16競爭，但已經不可能了。F-5G的基礎更多地限制了發展餘地，其性能水平決定了F-20的命運。有人說諾斯羅普公司採用R&M超過性能的戰略是死亡戰略，在F-20特定的環境中是如此。反過來是否可以說性能低於F-16的戰鬥機都沒有前途呢？這可能離不開環境條件。幻影2000與米格-23的性能都低於F-16，但它們在世界上仍占有一定市場。

F-5G是F-5家族的延伸，F-5E是F-5A/B的延伸，後者成功而前者失敗，這說明家族延伸似乎不能脫離具體環境與條件。與政府政策關係是F-20失敗的基本因素之一。F-20遭遇了先禁止後限制，最終與F-16競爭的局面，使諾斯羅普公司處於十分艱難的地位。在這種條件下進行決策是十分困難的，不去順應這種環境的決策肯定是行不通的，關鍵似乎在於如何分析形勢的變化，如何又能適應變化了的形勢，應當有應變方案。諾斯羅普公司隨政府政策被動更改F-20的任務與設計，導致徹底失敗。諾斯羅普公司承擔全部財政支出也是出於無耐。諾斯羅普公司敢於出資發展，是對市場滿懷信心。政府由於不出資本，對F-20的出口關心程度相對減弱；相反，在F-16出口過程中，空軍十分關心，原因除軍事上聯盟需要之外，每銷售一架F-16，空軍收取74.5萬美元。

由於諾斯羅普公司出資發展F-20，自訂目標，自訂標準，自行決策。完全擺脫空軍監督，所以空軍對諾斯羅普公司關於F-20的R&M說明持懷疑態度。一反過去對F-5E先買先飛，積極支持出口的作法，而是口頭支持。雖有協定備忘錄，但一架飛機也不買，於是在第三世界形成“美國政府都不要的飛機，我們幹嗎要買”的看法。

財政失誤

從F-20財政支出統計看，12億美元的花費主要從1981年開始，而1981年前F-16已經出口以色列、北大西洋公約國。實際上F-20已面對F-16的國際市場競爭。如果這個時候剎車或另作戰略安排，可能會避免這次慘敗。F-5G與F-20投入試製花費猛增，與以前只作地面工作的花費不可比擬。

F-20投入試製時，指望迅速轉入批量生產，類如F-5E的局面。因而在試製上採取了一系列非常措施，比如為研製F-20，諾斯羅普公司專門組建了生產發展中心（PDC）。集中人員進行設計，生產和裝配F-20。同時，他們又採用了較多的“硬”工具，以利於轉入批量生產，無疑這種安排是基於對市場估計的信心。由於銷售完全失敗，因而資金投入較多反而使財政損失更大。

從財政決策角度看還有幾次較大的失誤。1984年F-20競爭美海軍14架飛機，F-16C每架1100萬美元，與F-20價格相近，結果GD贏得契約。

1985年諾斯羅普公司向美空軍推薦F-20，每架1500萬美元，包括後勤保障。F-16C則開始報價1800萬美元，後來減到1350萬美元也包括後勤保障。在這種情況下F-20是無法匹敵的。

1986年美國大陸空防任務需270架戰鬥機，後來決定不用F-20，而改用F-16A，契約總值6.33億美元。至此，F-20宣告徹底失敗。

在價格問題上，由於諾斯羅普公司是自己大量投資，心理上急於回收資金，因而在價格政策上採用了水平線平均價格，即不論你買多少-何時買-都是一個價，而一般政府投資型號的價格政策隨生產熟練曲線而下降。顯然，後一種價格使人易於接受，而採用前一種價格政策的諾斯羅普公司，每次與F-16進行國內競爭時都因價格近於F-16而落選。假設F-20開始以較低價格賣給美空軍。則可能爭取更多國外用戶，也許不會在市場上徹底失敗。

環境失誤

諾斯羅普公司對F-5E後繼機的國際市場滿懷信心，由此出大資發展F-20，不爭取軍方支持，與F-16競爭。價格上居高不下，但是又不能違背政府政策的約束，先是FX出口政策，後是里根的出口政策。一步步走向深淵。

諾斯羅普董事長以一頁指令規定了型號戰略，以R&M超出性能的指導思想規定了F-20飛機的特徵。

這裡有幾個問題：1、當有競爭對手時，用戶的目標變化、趨勢與對策；2、政府政策變化、可能趨勢與對策；3、飛機價格政策利弊與對策；4、政府支持程度與對策。

上述事實說明。諾斯羅普公司領導人並未認真考慮環境變化可能帶來的問題和採取的合適對策。由於沒有發展變化的觀點，沒有風險意識，一廂情願只想大團圓的結局，所以眼光近視，走不出自己劃的圈圈。對比通用動力公司分析FX項目政策時，估計這個階段不長，原因是F-16已經出口。這個口只會越開越太。F-16出口以後F-20如何與之競爭？這是值得關注的，何況原想I/2的F-16價格又落空。

F-20的失敗決非偶然。雖然F-20有其獨特環境，但其教訓卻有普遍意義。

間接影響

F-20推出時，通用動力也提出換裝J-79噴射發動機的F-16/J79爭奪外銷市場，尤其是台灣地區空軍。這個外銷計畫被稱為FX戰機。F-16/J79是以F-16機身搭配推力較低的J-79渦輪噴氣發動機，限制F-16的性能，著眼在在於J-79引擎也是F-104的動力來源，台灣空軍在維護保養（F-104、F-16/J-79）上沒有問題。

為了爭取350架的潛在訂單，諾斯洛普與通用動力兩家公司的副總裁及技術顧問團隊都同時到圓山飯店與台灣地區空軍商談，不過最後因美方於1983年簽署了八一七上海公報，使台灣地區空軍被排除在FX戰機銷售對像當中。

F-20戰鬥機