F-5戰鬥機(F-5):發展沿革,研製背景,設計方案,簽約研製,正式投產,技術特點

F-5戰鬥機（英語：F-5 Fighter）是美國諾斯羅普公司20世紀50至60年代研製的一種超音速戰鬥機。

F-5戰鬥機價格低廉、易於維護、性能良好、具備短距起降性能。其中A型是早期生產型；E型是單座戰術戰鬥機；RF-5E是偵察型；B型和F型是雙座教練型；G型又稱F-20戰鬥機，是多用途戰鬥機，供出口。F-5戰鬥機綽號“虎”（Tiger），F-20的綽號為“虎鯊”（Tigershark）。

F-5戰鬥機於1959年7月30日首飛，1962年裝備美軍。美國生產1871架F-5系列戰鬥機，並其它國家生產776架。該機被銷售至全球21個國家和地區，在國際軍火交易中形成與法國幻影III、蘇聯米格-21形成軍機出口“三足鼎立”局面。

基本介紹

中文名稱：F-5戰鬥機
英文名稱：F-5 Fighter
前型/級：T-38教練機
次型/級：F-20戰鬥機
研製時間：1956～1962年
服役時間：1962年8月
國家：美國
研製單位：諾斯羅普公司
飛機類型：單座雙發輕型戰鬥機

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發展沿革

研製背景

F-5 的發展可以追溯到1954年，當時美國諾斯羅普公司派出一個團隊訪問歐洲和亞洲，以了解北大西洋公約組織（簡稱：北約）和東南亞條約國家的防務需求。根據訪問結果，公司決定自行投資研製一種超音速戰鬥機，並且該機應相當廉價，易於維護，能從短跑道和二級機場甚至航母上起降。

設計方案

1955年，諾斯羅普公司正式啟動設計代號N-156的輕型戰鬥機項目（武器系統 SS-420A）。在確定最終構型之前，N-156提出了幾個不同的版本。其中，N-156TX採用翼下發動機吊艙和串列雙座布局；N-156NN則是海軍型，氣動布局類似格魯門的F-9F，原本是為了美國海軍護航航母和與之尺寸相近的英國皇家海軍航母準備的。隨著美國海軍護航航母封存，N-156NN方案就此夭折。諾斯羅普最終選定了N-156F方案。同時該方案還衍生出一個高級教練機方案，代號 N-156T。兩個方案都採用後機身並列雙發、機身兩側進氣構型。

諾斯羅普向空軍和海軍提交了他們的設計方案。海軍首先拒絕了諾斯羅普的建議——隨著海軍輕型航母的退役，他們已經不再需要這種小飛機了。空軍最初也不欣賞諾斯羅普的兩個方案，因為他們認為沒有必要去採購輕型戰鬥機。但空軍確實需要一種新的教練機來取代已經過時的洛克希德T-33，於是諾斯羅普決定繼續改進 N-156T以滿足空軍的要求（1955年空軍通用裝備需求SS-240L）。1956年6月，空軍宣布將採購N-156T教練機，並賦予設計代號 T-38，綽號“禽爪”。諾斯羅普獲得授權首先製造3架原型機。

簽約研製

1958 年初，N-156F模型運交空軍評估。空軍對該機進行了深入研究，並認為，該機可以作為一種廉價戰鬥機提供給美國的盟國，以解決那些國家希望建立較現代化的空軍、而又無力購買昂貴的美軍現役截擊機的困境。1958年2月25日，空軍與諾斯羅普簽訂契約，要求該公司製造3架N-156F原型機。這三架飛機被賦予美國空軍序列號59-4987～59-4989，此外還訂購了一架靜力試驗機（59-4993）。

第一架N-156F（59-4987）製造耗時1年。它採用了無加力的YJ85-GE-1渦噴發動機，最大推力953千克。該機於1959 年5月31日出廠，然後運往愛德華茲空軍基地。1959年7月30日，該機由試飛員盧·內森操縱進行了首次試飛。此時飛機尚未裝上2門航炮。儘管發動機推力不足，但仍然在首次試飛中突破了音障。加力J85-GE-5發動機（加力推力 1,746千克）趕上了第二架原型機的進度，裝備該發動機的N-156F 2號原型機（59-4988）很快加入試飛。但2號原型機的生產被暫時擱置，因為國防部尚未作出是否採購N-156F的決定。

正式投產

1962年4月25日，美國國防部宣布它已選中N-156F作為軍援計畫（MAP）的戰鬥機。軍援戰鬥機將採用美國空軍的序列號，以方便記錄。1962年8月19日，N-156F被正式賦予官方設計代號F-5A和綽號“自由戰士”。同時，F-5A的雙座教練型被賦予F-5B的代號，雖然看起來和T-38教練機頗為相似，不過該機實際上保留了F-5A的全部作戰能力。

1962年10月，諾斯羅普獲得第一筆價值 2,000 萬美元的固定價格契約，用於生產F-5A/B，其中單、雙座的比例約為 9:1。

1965年，在越南戰爭中，由於F-4等重型戰鬥機維護起來很麻煩，美國空軍一度考慮過採用相對簡單便宜的F-5。為此，一批F-5A經過改進後進入越南進行實戰測試。美國空軍本打算把自己裝備的單、雙座F-5賦予F-5C/D的編號。但這項計畫在測試結束後就取消了，F-5C/D沒成為現實。

1968年，美國空軍宣布了一項國際戰鬥機計畫（IFA）作為F-5的後繼者，要求其空戰能力更強一些，主要對手就是米格-21。有8家公司參與了競爭，最後諾斯羅普公司用J85-GE-21發動機改裝的F-5A-21獲勝。經改進的飛機最後編號為F-5E，綽號“虎”Ⅱ。F-5E於1972年 8月11日首飛成功，1973年服役。F-5F是F-5E的雙座教練型。

諾斯羅普公司共生產了1871架F-5系列戰鬥機，加拿大、荷蘭、西班牙、韓國、瑞士和台灣等國家或地區授權生產了776架。1987年，F-5E在美國停產，不過後來又用多餘的散件裝配了一些，最後一批在1989年交付。據估計，在全世界26個國家和地區的空軍中約有1700架F-5仍在服役，另有約800架與F-5在同一種原型機上發展而成的雙座型教練機在美國空軍中服役。據F-5戰鬥機的設計和製造商諾斯羅普·格魯門飛機公司估計，全世界現役的1700架F-5戰鬥機中約有1/2可能會進行延壽和更新改裝。總的更新改裝費可高達15億美元。另外美空軍800多架現役雙座型教練機中的一半也要進行電子設備的現代化改裝。對於飛機和機載設備製造廠商來說，這是一個很有吸引力的市場。

技術特點

氣動設計

F-5雖然是低檔戰鬥機，但其機動性能相對同時代戰鬥機來說並無遜色。F-5的爬升率略低於米格-21，但盤旋性能，尤其是穩定盤旋角速度優於米格-21。

飛機的爬升性能主要取決於推重比、翼載荷及阻力係數。在其它條件相同的情況下，推力越大爬升率越高。但是飛機做直線飛行時，不但要考慮推力，還要考慮阻力。在阻力方程中，飛機的阻力和機翼面積成正比。如果機翼面積越小（相應的翼載荷就越大），阻力就越小。正常起飛狀態下，F-5A的推重比為 0.6，F-5E為0.64，而米格-21∏Φ為0.81，米格-21БИС為0.86。雖然F-5推重比低於米格-21，但爬升率相比差距並不大，其中一個原因就在於F-5的機翼面積相對較小，翼載荷較大。

但另一方面，當其它條件不變時，減小翼面積必然降低飛機的最大升力，這樣就會降低飛機可以達到的最大過載，也會降低飛機的盤旋性能。

飛機做盤旋機動時，有瞬間盤旋和穩定盤旋兩種基本情況。做瞬間盤旋時不要求保持飛行速度和高度，飛機以最大升力側飛，升力提供向心力。做穩定盤旋時要求保持高度和速度，飛機必須以一定坡度側飛，升力的垂直分量用以平衡重力，水平分量提供向心力。另外在速度軸向上發動機推力必須等於阻力。

由此可見，飛機的瞬間盤旋性能主要取決於飛機所能獲得的最大升力，而穩定盤旋則要求在增大升力的同時儘量減小阻力，主要取決於亞音速時的升阻比。F-5雖然翼面積較小，但是機翼後掠角小（前緣後掠角32度，米格-21為57度），升力線斜率較大。尤其是它採用了邊條翼的布局，大大提高了飛機的升力係數，彌補了機翼面積小造成的升力損失。F-5所採用的中等後掠角中等展弦比（展弦比3.82）機翼非常適合在高亞音速和跨音速區域飛行，在這個區域裡升阻比較大。F-5E的亞音速升阻比約為10.7，而米格-21約為8.4。亞音速升阻比高對穩定盤旋性能和巡航能力都有利，也有利於提高飛機的短距起降能力。從上表的數據可以看出，F-5的起飛和降落滑跑距離明顯低於米格-21。

動力系統

F-5A具有比T-38更大的進氣口，以適應發動機更大的空氣流量。在進氣道後部兩側還有矩形百葉窗式輔助進氣口。進氣道內部設計有附面層抽吸孔，以吸除進氣道內殘留的附面層。兩台發動機可以通過後機身下部維護口蓋接近和拆裝。由於重量很輕（265公斤），僅憑人力即可將發動機拆下。N-156E採用的是J85-GE-5發動機，F-SA則改進為J85-GE-13（軍用推力1234公斤，加力推力1851公斤）。

所有燃油均裝在機身油箱內，機冀不設油箱，形成“乾冀”結構—事實上由於機冀相對厚度和絕對厚度都很小，也不可能設機翼油箱。除了機身油箱外，F-5A還有一對相當有特色的冀尖副油箱，和常見副油箱不同的是，它們也是按照跨音速面積律來設計的，具有明顯的蜂腰特徵。不包括副油箱，F-5A機內載油量為1678公斤。

操縱系統操縱系統採用傳統的機械-液壓操縱系統，並裝有增穩控制系統，用於方向舵配平、俯仰/偏航振盪抑制。增穩控制系統與操縱系統共用液壓系統，機上沒有應急渦輪泵，以雙余度液壓系統和一套電氣系統來保證可靠性。

武器系統

F-5戰鬥機標淮武器是機頭上部兩門20毫米M-39轉膛炮（每門備彈280發），不知為何諾斯羅普選擇了將航炮口設定在機頭上表面的設計，這樣在白晝射擊炮口煙霧嚴重阻礙飛行員的視界，在夜間射擊時炮口焰甚至會造成飛行員短暫失明（諾斯羅普後來在YF-17上重複了這一設計，並延續到F/A-18）。翼尖掛架可以掛裝兩枚AIM-9空空飛彈。此外，F-5A/B機身和翼下共有5個掛點（N-156E為3個）可以用於掛載其它武器，包括：響尾蛇飛彈，227公斤MK-82通用炸彈和蛇眼炸彈、454公斤MK-83通用炸彈、907公斤MK-84通用炸彈、340公斤M-117炸彈、LAU-68A/A和LAU-68B/A火箭發射器、航炮吊艙以及副油箱等。少數後期改型增加了發射小牛空地飛彈的能力。最大載彈量2800公斤。

機載設備

F-5A的機載航空電子設備相對比較簡單，包括一個普通光學瞄準儀、塔康導航系統、超高頻電台、羅盤和敵我識別器，沒有火控雷達和電子計算機。 F-5E改進了電子設備，增加了一台AN/APQ-153火控雷達（或者是AN/APQ-157、AN/APQ-159），採用可計算前置角的瞄準儀，CADC大氣數據計算機及盲降系統等。其中AN/APQ-153火控雷達的最大探測距離為33千米，在使用機炮時為機炮射擊測距和計算前置角，在使用飛彈時其測距範圍150～18 500米，錐型掃描，可以為紅外格鬥飛彈提供目標位置數據。大氣數據計算機可以計算飛機的高度、錶速、馬赫數、空速和攻角。

F-5E的電子對抗設備包括雷達告警器、箔條/紅外干擾分配器和外掛的保形干擾系統（CCS）。CCS系統安置在機身或者機翼下，可以接受雷達告警信號並產生雷達欺騙信號和噪聲干擾信號。系統全重僅23千克。

F-5系列戰鬥機的電子設備總的來說追求輕便簡單，但是要求可靠性高。相對於其對手米格-21，它的電子設備還是齊全得多。尤其是採用了兩側進氣的方式，機頭設備艙有較大的空間安裝火控雷達等電子設備，而機頭進氣的米格-21要做電子設備方面的改進則費盡周折。

通用電氣公司已對諾思羅普公司生產的"虎鯊"F-5G戰鬥機上安裝的多工作方式雷達進行初期試驗。第一台雷達原型機將在11月在實驗室中試驗。之後還要在C-54飛機上作飛行試驗，在FSO戰鬥機上的初期試飛預計將於1983年末進行。

英國《防務新聞》2003年3月11日報導工程支援系統公司(ESS)獲得了一項幾百萬美元的契約，用於檢修和升級14套AN/APQ-159(V)-5雷達系統，以支持美國空軍的F-5戰鬥機這項契約包括在今後二年內提供重要的雷達部件、測試設備和後勤支援設備。 F-5戰鬥機的火力控制雷達系統最初是由該公司的防禦電子和自動化分部於1973年為原諾斯羅普公司的F-5戰鬥機製造的。這次升級標誌著把F-5飛機雷達系統的壽命延長到2015年。

性能數據

F-5E戰鬥機參考數據：

基本參數
機長	14.45米
機高	4.06米
翼展	8.13米
機翼面積	17.30平方米
整機空重	4.41噸
正常起飛重	6.83噸
最大起飛重	11.21噸
最大載重量	3.18噸
最大載彈量	2.8噸
性能參數
最大時速	1741千米/小時
作戰半徑	220~1060千米
轉場航程	2860千米
實用升限	15790米
起飛滑跑距	610米
降落滑跑距	762米
動力裝置
發動機	2台J85-GE-13渦輪噴氣發動機
軍用推力	1234公斤
加力推力	1851公斤
武器裝備
航炮	兩門20毫米M-39轉膛炮（每門備彈280發）
飛彈	翼尖掛架兩枚AIM-9響尾蛇近距格鬥飛彈
翼下掛載	5個掛點，可掛響尾蛇飛彈、通用炸彈、火箭彈發射器、航炮吊艙以及副油箱等。

戰機比較

F-5戰鬥機的主要作戰對象是蘇聯米格-21戰鬥機，應分析比較兩種飛機的性能。

機動性能

飛機的機動動作是由最基本的爬升和盤旋組合起來的。從上面的對比可以看出，F-5在設計上主要是考慮亞音速和跨音速區域的機動性能，而米格-21則更適合超音速截擊作戰。

另外，衡量發動機推力的時候還必須考慮發動機的推力曲線和飛機的進氣效率。發動機的性能，一般給出的只是地面測出的台架推力值。在實際飛行中，發動機推力隨速度和高度的不同而有較大變化。進氣系統的效率也會影響發動機的推力。如果進氣道設計不當，導致進氣道總壓恢復係數降低或者進氣量不足，都會使實際推力大大降低。F-5的整個推進系統，包括發動機的推力曲線和進氣道的形狀，主要是為了適應高亞音速區域的飛行而設計的，而米格-21不可避免地要照顧到超音速飛行的需要。因此，在實際飛行當中，F-5的推進系統應該更適應機動作戰區域的要求。

F-5為了獲得較好的機動性能，還採取了一些在當時比較先進的氣動手段。從開始就採用了前緣襟翼，但是僅在起飛和著陸時使用。在F-5E上改進為機動襟翼，和後緣襟翼聯動，在M數不超過0.95時起作用。起降或低速機動時前後緣襟翼分別放下24°和20°；中速機動時前後緣分別放下18°和16°，或者12°和8°；巡航時前緣襟翼收上，後緣放下8°；超音速飛行時都收上去。採用這樣的變彎度設計，可以提高飛機的抖振邊界和最大升力係數，在給定的升力係數範圍內，可以取得較高的臨界馬赫數，改善亞音速巡航和機動性能。尤其是在低速情況下，最大升力係數增加較多，誘導阻力因子也相應下降。採用前緣襟翼還能改善飛機的失速性能。總之，採用變彎度機翼，可改善飛機在亞音速情況下的起降、機動和巡航性能，但是增加了超音速狀態下的誘導阻力和波阻，降低了飛機的超音速性能。

從F-5（N156F）開始，就在機翼上採用了邊條翼的設計。最初的邊條翼形狀為三角形，面積僅相當於主翼面積的2.2%。由N156T發展而來的T- 38的主翼形狀和F-5A相同，但是由於F-5A採用了邊條翼的設計，最大升力係數比T-38增加20%。F-5E進一步改進了邊條翼的設計，採用雙摺線的外型，面積增大為主翼面積的4.4%，最大升力係數比T38增大50%。這同時也降低了飛機的縱向和方向安定性。這在F-5E上尚屬於可接受的範圍，但是由於F-5F的機頭比F-5E長了約1米，細長的頭部降低了飛機的方向安定性，因此在F-5F上增加了一對翼刀。

空戰性能

F-5A和F-5E均採用兩門20毫米 M39航炮，在對空作戰時可以攜帶AIM-9飛彈。其機頭下垂，座艙視野開闊，下視視角11°，比米格-21大3.3°。飛機外型尺寸較小，發動機尾煙清潔，使之在格鬥中的目視目標非常小，不容易被對方飛行員發現。雖然F-5的外型尺寸較小，但座艙還是儘量做得比較寬大，使飛行員不感到侷促。儀表布局也比較合理，使飛行員可以集中精力注意艙外的情況。這體現了美國武器對人機工程的一貫重視。而早期的蘇式飛機在這方面就較差。米格-21的座艙非常狹窄，容易使飛行員疲勞，從而降低了持續作戰能力。這些不能進行量化比較的性能，反而往往是影響戰鬥力的重要因素。

綜上所述，F-5主要設計點在高亞音速區域的格鬥，用很低的推重比就實現了優良的起降、巡航和盤旋、爬升性能，尤其是穩定盤旋性能超過米格 -21。米格-21與之格鬥時不適合進入水平機動。但是米格-21的推重比較大，水平加速性優於F-5，升限和最大馬赫數大大超過F-5，因此米格-21 在作戰上應該盡力保持主動，從高空高速進入截擊；如果作戰不利則直線加速擺脫對手，不宜與F-5進行纏鬥。

飛行性能

F-5E有2個翼尖飛彈發射滑軌和5個外掛點。一般可在機腹下攜帶一個1041升副油箱，還可以在機翼下各帶一個。當它攜帶3個副油箱和2枚響尾蛇飛彈時，作戰半徑可以遠達1084千米；帶2枚MK82炸彈和3個副油箱的高-低-高遮斷半徑為917千米，低-低-低半徑為621千米；最大炸彈載荷時作戰半徑194千米，最大轉場航程2947千米。對於這樣的輕型戰鬥機來說，具有這么大的作戰半徑是十分難得的。相應的，米格-21БИС戰鬥機帶三個490升副油箱時作戰半徑只有350到450千米，最大轉場航程1900千米。F-5E還可以在機鼻右上方增加一個加油探頭和受油嘴，由KC130和KC135加油機進行加油，加滿內部油箱和三個副油箱的時間為7分鐘。通過空中加油，F-5E各種任務下的作戰半徑可以增大37%至69%。

F-5E的最大外掛重量為4745千克，有效載彈量3324千克。米格-21的外掛重量只有1000到1300千克。即使米格23戰鬥機，最大外掛重量也只有3589千克，有效載彈量2075千克。可見F-5的掛載能力是十分驚人的。

F-5具有這樣的掛載能力，首先與其設計任務有關。最初設計F-5的時候，就是以對地攻擊能力為主。它所採用的中等後掠角中等展弦比的機翼，在亞音速區域升阻比較大，這樣可以在小阻力的情況下獲得較大的升力。邊條翼和變彎度機翼進一步提高了升力，減小了誘導阻力，這些都有助於提高掛載能力和增大航程。F-5的機體結構設計也較合理。它的尺寸和米格-21相當，但F-5A的空重僅3670千克，F-5E也不超過4500千克，遠低於米格-21的空重，而F-5E的最大起飛重量11202千克，超過了米格-21БИС。

F-5E可以攜帶多種對地攻擊武器，包括MK82/MK84炸彈、CBU24集束炸彈、“小鬥犬”空地飛彈、“小牛”空地飛彈以及雷射制導炸彈和無控火箭等等。F-5系列戰鬥機有很好的低空飛行穩定性，投放無制導武器時精度較高。F-5E加裝可橫滾穩定的AN/ASG-29瞄準具，進一步提高了投彈準確性。F-5E進行俯衝轟炸時投彈的圓機率誤差為16～18米。F-5E的設備艙空間較小，不能裝備過多的電子設備，所以在現代空戰條件下執行複雜對地攻擊任務的能力非常有限，不過仍然不失為一種廉價而性能優良的近距支援戰鬥機。

可靠維護

F-5作為一種“軍援”戰鬥機，考慮到使用國的技術能力限制，一個重要的設計要求就是簡單可靠，易於維護。由於整個系統相對簡單，因此F-5的可靠性一直比較好。這裡有兩個參考量。一個是可用度，以能夠隨時出勤的飛機比例來衡量。20世紀70～80年代的統計數據表明，F-5E的可用度在0.6到0.8，而同時期F4隻有0.5到0.6，F14也差不多。另一個數值是平均故障間隔時間。1982到1983年的統計顯示，F-5E的這個數據是3到4 小時，而同期F-4是0.7到1.2小時，F-14是0.64到0.83小時。

F-5在可維護性的設計上也有很多經驗值得借鑑。譬如它的檢修口蓋設計成右圖中的形狀，這樣在回裝的時候防止錯位。F-5E在座艙底部設計了排水口，如果雨天座艙積水，可以自動排水。另外，F-5的設備艙布置較為合理，相同類型的設備集中在一起，不同類型的設備分開安裝。這樣，檢修時不同小組的人員就可以同時工作而不互相干擾。這些細節體現了美國的航空設計經驗。

比較結論

F-5戰鬥機和主要對手米格-21比較，空戰機動性能相當，對地攻擊能力和作戰半徑遠遠超出，電子設備比較齊全可靠和可維護性也更好，總體來看綜合性能超過米格-21。蘇聯在航空技術上略遜美國，因此非常重視戰術和技術的結合。蘇聯根據二戰的經驗注重戰鬥機的爬升性能和飛行速度，採取高空高速進入、打了就跑的戰術。這種戰術在空中探測手段還不發達的時代非常有效。米格-21雖然在盤旋性能上不如F-5，但在速度和升限上占有很大優勢。如果雙方的作戰環境和空戰武器性能相當，米格-21無疑占據著一定的主動權，打得贏可以打，形勢不利可以加速撤離。

衍生型號

F-5E

綽號“虎”，是 F-5的改進型。1970年它被美國國防部選為“國防戰鬥機”，作為F-5A的後繼機，在20世紀80年代初用來裝備一些軍事受援國和受援地區的空軍。其中向台灣提供了100架，並於1979年前在台灣裝配完畢。

F-5E的機身材料除了少部分採用鈦、鎂合金及鋼之外，大部分採用鋁合金材料。原機在機身中段左右各有一處凹陷設計，類似可口可樂瓶的蜂腰部結構，這是為了有效地減小飛機在跨越音障飛行時的震波阻力。

F-5E是以前蘇聯的米格-21和蘇-7為主要作戰對象研製的，要求它的中、低空性能接近於米格-21，同時還具有對地攻擊的能力，在研製F-5E時，美方特別注意改善它的空戰機動性。

F-5F

這是F-5E雙座戰鬥/教練型。由於增加了一個座椅，故機身增長了 1.04 米。F-5F動力裝置是兩台通用電氣公司的J85-GE-21型渦輪噴氣發動機，單台推力2268公斤（帶加力）。其火控系統與F--5E基本相同。

F-5F在機頭右側裝1門M-39A2型20毫米航空機炮，備彈 140 發，翼尖2枚 AIM-9 型“響尾蛇”空對空飛彈。除此之外，翼下和機身下還可以吊掛3175公斤的炸彈，MK-82型500磅炸彈，SUU-20型炸彈和火箭發射巢等。其電子設備有： AN/ARC-164型超高頻通訊設備，SST-181X波段雷達應答器，AN/APX-72敵我識別器， AN/ARA-50型超高頻無線電羅盤，AN/ARN-118型塔康導航系統，AN/ARN-108型盲目著陸系統，CPU-80型航向電子計算機以及AN/AIC-18型機內通訊聯絡系統等。

F-5F的生產型於1974年9月25日首次試飛，首批於1976 年投入服役。該機機長15.72米，翼展（翼尖不帶飛彈）8.13米，機高4.01米，尾翼翼展4.31米，飛機空重4346公斤，最大起飛重量11192公斤，最大平飛速度（11000高空）M1.55，最大巡航速度（發動機不加力）M0.98，經濟巡航速度M0.80，最大爬升率（標準大氣壓/海平面）10130米/分，實用升限15484米，航程（帶最大燃油量，且著陸時有20分鐘的備用油）2946公里。如今，台灣只少量地裝備有這種飛機，它也是台灣較為先進的機種之一。F-5F飛機每架售價 550萬美元，世界上有近二十個國家和地區購買了這種飛機。

F-20

20世紀70年代末，當時的美國總統吉米·卡特廢除了不得製造或改裝軍用飛機用於出口的禁令。美國國會隨後宣布招標研製中等性能出口戰鬥機（即所謂的FX），諾斯羅普公司遂於1980年1月正式宣布研製虎-Ⅱ的先進改型，飛機型號暫定為F-5G虎鰲，開始F-5G的設計。美國空軍和諾斯羅普簽下了製造4架原型機（序號82-0062-0065）的契約。隨著1981年里根政府上台，出於其全球的需要，美國開始放寬武器出口限制，在諾斯羅普的一再要求下，美國空軍於1982年11月重新將F-5G代號指定為F-20A，這樣給人一種全新的戰鬥機的感覺。1982年8月30日，第一架原型機在愛德華茲空軍基地試飛成功，並突破音速，達到M1.04。

1983年4月，第二架原型機（82-0063）出廠。該機換裝了剛剛問世的F404-GE-100發動機，並配齊了航電設備，包括：通用電氣的G-200攻擊雷達（即後來的APG-67）和平顯，霍尼韋爾的雷射慣導，邦迪克斯的下視顯示器，泰里達因的任務計算機等。座艙蓋也經過改進加長，並改為水滴型。1984年5月12日，第三架原型機（82-0064）首飛成功。該機是武器系統驗證機，主要用於對空/對地武器系統測試。在該機上進行了麻雀空空飛彈、魚叉反艦飛彈、各類制導/非制導炸彈的投射試驗，還試驗了GPU-5/A航炮吊艙。

但由於始終得不到美國空軍的大批量生產訂單，而外銷台灣的計畫又受阻，沒有足夠支撐生產線的製造批量，迫使諾斯羅普公司無奈放棄繼續研發F-20。1986年1月17日，諾斯羅普正式宣布，耗資超過10億美元的F-20虎鱉研製計畫全面終止，第4架原型機即日停止製造並拆毀。僅存的3號原型機被保存在工業技術博物館。

作戰機型

N-156F：單座的戰鬥機原型機，只生產了三架。

YF-5A：三架原型機供美國空軍作為未定（Y有暫時給定的含意）的評估試行機。

F-5A：單座戰鬥機。

F-5A (G)：挪威皇家空軍使用的F-5A版本。

XF-5A：這個番號代表用來做地面靜態測試的飛機。

F-5C Skoshi Tiger：12架被美國空軍用來在越南測試了四個半月的F-5A自由鬥士。

F-5E Tiger II：單座版戰鬥機。

F-5E Tiger III：智利空軍使用的升級版單座戰鬥機。

F-5G：F-20虎鯊過渡時期的名稱。

F-5N：智利空軍使用過的戰機，後由美海軍當作假想敵戰機使用。

F-5S：新加坡空軍使用的F-5E升級版。

偵察機型

RF-5A：F-5A的單座偵察機版本。

RF-5A (G)：挪威皇家空軍使用的F-5A單座偵察機版本。

RF-5E Tigereye：F-5E的單座偵察機版本。此型飛機有外銷沙烏地阿拉伯、馬來西亞及伊朗。

RF-5E Tigergazer：F-5E的升級版偵察機。此型飛機現由中華民國空軍使用，代號“虎瞰”。

RF-5S Tigereye：新加坡使用之F-5S的偵察機版本。

訓練機型

F-5B：雙座教練機。

F-5B(G)：挪威皇家空軍專用的F-5B教練機。

F-5-21：YF-5B的暫時代號。

YF-5B：一架裝有5000磅推力奇異J85-GE-21引擎的F-5B，後來該引擎成為F-5E使用的原型。

F-5D：從未產制的教練機種。

F-5F Tiger II：雙座教練機。

F-5F Tiger III：智利空軍的F-5F升級型.

F-5T：新加坡空軍的F-5F升級型

他國改型

因為1979年霍梅尼推翻親美的巴勒維王朝，導致伊朗與美國斷交，而伊朗用逆向工程的方式拆解分析自有的F-5戰鬥機，之後由伊朗研發出2款本土製戰鬥機：Saeqeh戰鬥機及Azarakhsh戰鬥機。此型戰機可搭配中國制或俄制的武器，或伊朗國產及仿造的美式武器。

CF-5A：加拿大單座戰鬥機版，是由加拿大空軍授權允許以CF-116自由鬥士戰鬥機為依據授權生產，加拿大將其定名為CF-116A。

CF-5A(R)：CF-5A的單座偵察機版，供加拿大軍隊使用，生產數量非常少，加拿大將其定名為CF-116A(R)。

CF-5D：加拿大武裝軍的雙座教練機版，定名為CF-116D。

NF-5A：CF-5A的單座戰鬥機版，由荷蘭皇家空軍所用。

NF-5B：CF-5A的雙座教練機版，由荷蘭皇家空軍所用。

SF-5A：F-5A的單座戰鬥機版，供西班牙空軍所用，由西班牙的CASA授權允許生產。

SRF-5A：RF-5A的單座偵察機版，供西班牙空軍所用，由西班牙的CASA授權允許生產。

SF-5B：F-5B的雙座教練機版，供西班牙空軍所用，由西班牙的CASA授權允許生產。

VF-5A：委內瑞拉空軍的單座CF-5A，如此編號命名的原因是加拿大空軍的一些CF-116轉售給委內瑞拉空軍

VF-5D：委內瑞拉空軍的雙座CF-5D教練機。

F-5plus：以色列以F-5E單座戰鬥機為原型進行的改裝升級。

服役動態

中歐地區

早在20世紀70年代，瑞士空軍已開始對其主要機種進行現代化換裝，諾斯羅普公司生產的F-5E被選中，以替代英國造“獵人”式戰鬥機執行防空任務。瑞士於1976年開始的代號為“和平阿爾卑斯”(Peace Alps)的換裝計畫，通過美國軍火外銷途徑初步選購了66架F-5E和6架F-5F，隨後又在1981年增購32架F-5E和6架F-5F，所有F-5均在1985年3月交付瑞士空軍，並擔任“瑞士巡邏兵”特技飛行隊表演用機。平時僅有3箇中隊執行戰備任務。然而一旦有戰事爆發，可全部動員所有戰鬥機中隊，F-5E機隊也將進駐前線機場。瑞士空軍的F-5E戰鬥機主要用於防空任務，裝備AIM-9P“響尾蛇”飛彈，也有部分為可執行對地攻擊任務並能攜帶AGM-65G雷射制導炸彈的攻擊機。

東南亞

新加坡空軍裝備有24架F-5E和6架F-5F，可攜帶AIM-9“響尾蛇”空對空飛彈，最後一批5架是以備份零件組裝而成。事實上，新加坡也是最後一個使用美原廠生產的F-5E的國家。新加坡宇航公司曾自行將8架F-5E改裝為RF-5E。1994年又從約旦得到7架F-5E。新加坡空軍的F-5E/F也換裝新HUD/WAC等航電設備，以及SPS-2000雷達告警裝置、利頓LN-93雷射慣性陀螺儀、兩具多功能彩色顯示屏、HOTAS油門推桿，和一套空中數據控制器，所有功能可由1553B數據匯流排完成集中處理。然而，這其中最具特色的則是FIAR Grifo F/X強化型脈衝都卜勒火控雷達，這種雷達有10種空對空及14種空對地搜尋模式，可與先進中程空對空飛彈及半主動式反輻射飛彈協調運作。為能安裝這種新型雷達，在機鼻內的部分電子設備組須向後方延伸，因此取消了一門20毫米機炮以便容納較大型的雷達天線，這批經過現代化改裝的機型為F-5S/T。馬來西亞於1982年訂購了17架F-5E與3架RF-5E偵察機。馬來西亞空軍的F-5中隊均用於防空任務，並將型號改為M29。裝備有AIM-9“響尾蛇”和精確制導炸彈，可在空戰結束後用於發動對地攻擊。此後馬來西亞又從泰國獲得4架F-5F。印尼也裝備有16架F-5E和4架F-5F，1995年3月曾進行過性能改進。

泰國引進27架F-5E和3架F-5F，泰國空軍的F-5E被稱為BKh.18A戰鬥機。1985年6月，20架F-5E交由以色列IAI進行性能提升改裝，加裝了LN-39慣性導航系統、AN/ALR-46雷達警示接收器、ALE-40電子戰/熱焰誘餌發射器，以及馬可平視顯示器與空中告警裝置。還有18架僅加裝平視顯示器和慣性導航系統，用於執行對地任務，此外泰國空軍還購得通用電機公司的GPU-5/A型30毫米機炮吊艙，掛載於機腹中線，這款機炮艙內攜帶有一門四管GAU-13/A轉膛機炮，射速為每分鐘2400發。

南越空軍曾於1972年接收到18架從伊朗轉交來的F-5E，其它的同型機也多半是從美國的盟國轉手而來。但在南越空軍的作戰記錄上卻不常見到F-5E的出擊記載。在1975年4月30日越南統一之前，南越空軍曾有多達22架以上的F-5E和4架F-5A飛抵泰國尋求庇護，美國將這批戰鬥機全部運返本土的麥克利蘭基地封存，以待日後再轉售給其他國家。這批回到美國的前南越空軍飛機，後被用作美國空軍成立的假想敵中隊編制機種，用於模仿“敵對”國家使用的米格機型，參與美軍訓練。其中曾有兩架F-5E被贈送給東歐國家，一架於1977年贈予波蘭，捷克，該機現陳列於布拉格的科貝里航空博物館。

東北亞

韓國也是F-5E的主要使用國之一，除RF-5E之外，幾乎所有的F-5系列均有裝備。總計共有126架F-5E和20架F-5F。1980年，韓國的韓航軍用飛機工廠與諾斯羅普公司簽約授權在當地批量生產48架F-5E和20架F-5F，以及其J85-21發動機，在1974～1986年間，共製造出233架F-5E/F交付韓國空軍使用，其發動機由三星航天製造。

20世紀60年代末，台灣空軍曾經獲得了92架F-5A和23架F-SB，但應美國政府要求，這批飛機中的大部分送給了南越政府，剩下的則轉入預備役。

70年代初，台灣空軍開始實施現代化計畫。1973年，航發中心與諾斯羅普達成協定，在台灣本地許可生產100架F-5E，即被台灣空軍命名的“中正”戰機。隨著美軍駐台部隊於1979年全部撤離，並終止了1954年簽訂的《美台共同防禦協定》，使得台灣當局感到極大的防禦壓力。在此形勢下，航發中心奉命增加了F-5E/F的仿製數量，至1986年停產為止，共生產242架F-5E和66架F-5F。眼下，仍有部分F-SE/F在台灣空軍中服役。

1981年8月8日，國民黨空軍第5聯隊少校考核官黃植誠駕駛1架美制F-5F戰鬥教練機借考核新飛行員之機，駕機起義，在福建福州機場安全降落。黃植誠獲得獎金65萬元，1988年被授予上校軍銜。

1989年2月11日，台灣東737聯隊第7飛行大隊44中隊輔導長林賢順，以空中考察為藉口，駕駛一架F-5E戰機從志航基地起飛，貼海面低空飛行。後來，林賢順在大霧茫茫中棄機跳傘，降落在廣東豐順縣。

西亞中東

沙烏地阿拉伯在1971年美國“和平蒼鷹”軍事援助計畫下獲得其第一批20架F-5B和30架F-5E戰鬥機。1975年，在“和平蒼鷹”二號計畫中再次得到40架F-5E和22架F-5F。1982年，沙特又獲得10架RF-5E偵察機，還另外添購了4架F-5E和1架F-5F。沙特的F-5戰鬥機被用於對地支援任務。此外，還能搭載AGM-65A/B“幼畜”飛彈，可執行對地及反艦任務，還以F-5E搭載法制馬特拉R.550“魔術”空對空飛彈。電子裝置則有LN-33慣性導航系統與加裝的空中加油管，可配合KC-130進行空中加油作業。此外，美方還提供有ALQ-101/119電子戰吊艙。雙座型還在座艙內裝有諾斯羅普公司生產的AVQ-27雷射標定系統。在海灣戰爭期間，沙特F-5E以執行支援任務為主，其中一架曾於1991年2月13日被伊拉克地面炮火擊落。

巴林1982年獲得8架F-5E和4架F-5F戰鬥機，但到最後F-5E/F僅剩下5架。

伊朗在1974～1976年間，共進口166架以上的F-5E/F，編成8箇中隊，並維持了較高水平的作戰能力。這批戰鬥機還裝有慣性航行系統和武器/彈道投擲計算機。但至1988年兩伊戰爭結束時，伊朗僅剩餘不到一個中隊的F-5E。

約旦1975年獲得61架F-5E和12架F-5F，後又從蘇丹取得一架F-5F，現僅有1箇中隊仍在使用F-5E/F。

北非中非

美國於1981年出售16架F-5E和4架F-5F給摩洛哥，以及一批為數不詳的AGM-65B對地飛彈和“石眼”集束炸彈，1989年10月，12架前美軍駐英國基地的F-5E假想敵機也轉售給摩洛哥。突尼西亞購買了6～8架F-5E，和4架F-5F，這批戰鬥機在1984～1985年間完成交付。在1978年美國向蘇丹提供了10架F-5E和2架F-5F，涉及這項交易的資金還是由沙特暫時墊付，以供蘇丹抵禦親蘇聯的衣索比亞。蘇丹在1982年和1984年分別取得這批戰鬥機，駐防於喀土木，然而蘇丹卻在索馬里與衣索比亞之間爆發的奧加登危機中接收大批兩架叛逃的衣索比亞方面叛逃的F-5E。至於肯亞空軍，則於1976年向美訂購有10架F-5E和2架F-5F。

拉丁美洲

巴西向美購買53架F-5E和9架F-5B，所購的F-5E均裝有用以改善飛行穩定性的垂尾延伸背鰭，以及在機背上加裝有甚高頻天線。巴西空軍裝備的F-5E戰鬥機後來均進行了性能改進以延長服役壽命，大部分加裝有空中加油裝置，可與KC-130、KC-135等加油機配合進行空中加油作業。巴西在2007年從約旦購買了11架二手F-5戰鬥機，以補充自己的F-5機隊。估計巴西總共裝備了57架F-5，這批飛機正在進行現代化升級以保證服役到至少2020年。

智利向美採購的15架F-5E和3架F-5F，也裝有垂尾延伸背鰭以及機背上方的甚高頻天線，這些戰鬥機擔任著智利北部的空防任務，而南部地區領空則由其裝備的“幻影”50C戰鬥機負責。

墨西哥也曾訂購過10架加裝垂尾延伸背鰭和機背甚高頻片天線的F-5E和2架F-5F。美國還向宏都拉斯出售過幾架翻修過的F-5E與兩架F-5F雙座機。

總體評價

總的來看，如果說在F-5（N-156E）設計初期確定的用途有二：如果爆發兩大軍事集團之間的高強度戰爭，在美國空軍保證奪取制空權的前提下，F-5戰鬥機作為輔助力量執行一般性的對地支援任務；在低強度戰爭中，F-5對基本沒有對空防禦能力的對手實施空中打擊（典型任務如打擊游擊隊、反暴亂）。

作為20世紀50～60年代評價飛機的一個關鍵性指標，F-5（N-156E）最大平飛速度只有M1.5（F-5A由於結構增重等原因，下降到M1.4），明顯偏低。在重視對空攔截作戰的時代，這個缺點注定了該機不受歡迎，也表明F-5戰鬥機不是作為主力空優戰鬥機而設計的。

F-5系列戰鬥機是美國比較成功的出口飛機之一，該機突出特點是造價低廉（當時諾斯羅普最初報價是訂貨不少於650架的情況下，售價45萬美元，後來的實際價格是75.6萬美元），容易維護，全壽命使用費用低。該機重視飛機操縱品質和性能的均衡，而不突出單項性能。這種設計思想實際上和當代潮流頗為接近。

F-5戰鬥機