從臭鼬工廠看科技樹_風聞

大名鼎鼎的臭鼬工廠是洛克希德的先進研發部門，正式名稱就是“先進研發項目”，但很少有人用這個名字。這原本是高度保密的黑箱操作，專事短平快的特殊項目，後來擴展到預研，現在實際上成為洛克希德的研發主體。臭鼬工廠的歷史和經驗值得關注。

Me-262的出現極大地刺激了美國，急忙展開自己的噴氣戰鬥機研發，臭鼬工廠應運而生

洛克希德P-80成為美國第一種量產噴氣戰鬥機

凱利·約翰遜也開始了他的臭鼬傳奇

如今臭鼬工廠早已大名鼎鼎，洛克希德索性再建築上刷上大大的臭鼬形象

在二戰中，美國空軍（這當時還稱為美國陸軍航空兵）一方面在戰場上領教了德國Me-262噴氣戰鬥機的先進性，另一方面從英國獲得第一代噴氣發動機技術，急忙展開了自己的噴氣戰鬥機研發。由於各大飛機公司都全神貫注於戰時生產和現有型號的改進優化，相對空閒的貝爾飛機公司受領了研發噴氣戰鬥機的任務，後來成為貝爾P-59“空中彗星”，這也是戰後初期貝爾噴氣飛機和火箭飛機技術一度領先的原因。

與此同時，美國空軍也要求各大飛機公司展開預研，洛克希德因此委派曾領軍設計P-38“閃電”的凱利·約翰遜等人負責組建新的專項小組，最終成功地研製出洛克希德P-80“流星”，這是美國第一種量產的噴氣戰鬥機。新部門高度保密，但有一天一個製圖員接到外面誤打進來的電話時，一時興起，自報家門為卡通電影裏釀私酒的臭鼬工廠，後來這個名字就傳開了。時至今日，臭鼬工廠早已大名鼎鼎，洛克希德也索性在設施的建築上刷了大大的臭鼬，卡通形象煞是可愛。

在凱利·約翰遜的領導下，臭鼬工廠設計了F-104“星”式戰鬥機、U-2“龍女”和SR-71“黑鳥”偵察機，其中只有“星”式是正式命名，“龍女”和“黑鳥”都是從俗稱開始、後來“追認”的。SR-71甚至本應該成為RS-71，被時任總統約翰遜漫不經心地大嘴一歪，誤為SR-71，以後就將錯就錯了。臭鼬工廠為此必須更改29000張圖紙，但這是題外話了。

50年代是追求高空高速的年代。要在發動機推力不足的情況下達到高空高速，最好的辦法是減阻，關鍵在於機翼。在50年代，三角翼、梯形翼和大後掠翼代表了不同的機翼減阻思路，各有成功例子。三角翼的超音速阻力小，還可以與無尾構型組合，成為無尾三角翼，但中空中速的持續機動性不足，起飛着陸滑跑距離也較長，典型例子有康維爾F-106“三角標槍”、達索“幻影III”等。大後掠翼的機動性好，但超音速升阻比不如三角翼，典型例子有北美F-100“超佩刀”、米格-19等。梯形翼翼展小，翼型薄，超音速阻力和機動性介於三角翼和大後掠翼之間，典型例子有諾思羅普F-5“自由戰士”，另一個典型例子就是洛克希德F-104“星”。

F-104素有“寡婦製造者”的惡名，但機動性不足是推力不足而又要求高空高速情況下的必要犧牲

如今F-104有“寡婦製造者”的壞名聲，但其糟糕的機動性是為高空高速所作的必要犧牲，同樣採用梯形翼的F-5對速度和高度的要求沒有那麼極端，就以優秀的機動性著稱，如今的F-18E都可以看作F-5的直系後代。

F-104也是沒有計算流體力學和缺乏超音速風洞的時代，約翰遜只有向湖裏用火箭發射自由飛模型來研究氣動問題。應該説，在給定的條件下，約翰遜出色地回答了設計挑戰，F-104得到美國空軍和盟國空軍的大量採用，總產量超過2500架。在最終導致F-16和F-18的“輕型戰鬥機”（簡稱LWF）計劃期間，洛克希德呈交了CL-1200方案，依然採用梯形翼，按具有近似邊條的大後掠內翼段。這是F-104的深度改進。CL-1200落選了，但這也説明至少在紙面上，洛克希德是確信基本佈局是可以達到LWF的機動性要求的，可這也是與翼身融合體、邊條、低翼載、進氣道預壓縮等先進技術脱節的。

但這也是洛克希德爬錯科技樹的開始。美國空軍早就意識到單純追求速度高度的錯誤。在60年代，解決這個問題的技術途徑是變後掠翼，但這帶來很大的重量、飛控複雜性、可靠性和維修性代價。在戰鬥機黑手黨的推動下，能量機動成為主導設計思想，在簡約和完美中“迴歸基本”，避開過度精巧的陷阱，但這不等於可以因循守舊。洛克希德的戰鬥機設計思想落伍了。

但上帝關上一扇門，可能打開一扇窗。洛克希德在戰鬥機世界步履蹣跚的同時，接受了CIA高空偵察機（最終導致U-2）的項目，爬上了另一棵科技樹，倒是開花結果。

U-2用高空飛行躲開戰鬥機攔截，但最終還是不敵導彈，這是軍博門外廣場上一字排開的4架被打下來的U-2

U-2不僅依靠很高的升限避開主流戰鬥機和防空系統的攔截，還採用了早期雷達吸波塗料，由此帶來的通體漆黑在高空減少反光只是副產品。但U-2在古巴、蘇聯和中國接連被擊落後，靠不住了，CIA進一步提出雙三（三倍音速、三萬米升限）偵察機的要求，這導致了SR-71。

50年後，SR-71依然是世界上速度最快的量產有人駕駛飛機，在60年代的設計和製造挑戰可想而知。機體結構大量採用耐熱、輕質、高強的鈦，發動機為適合長時間雙三工作的渦噴-衝壓結構。在氣動上，寬大的機頭邊條不僅在空氣稀薄的雙三飛行中產生額外升力，也補償機翼氣動中心隨速度後移帶來的過度低頭力矩。SR-71的氣動外形至今看來依然富於科幻感。

SR-71是60-70年代臭鼬傳奇的頂峯

這也是第一代在設計時就考慮雷達隱身的飛機。進氣道內壁採用雷達吸波塗料，扁平的機腹使得入射的雷達波向其他方向反射，避免形成穩定回波。寬大、鋒利的邊條也在側向極大地增加了雷達波的入射角，減少穩定的雷達回波。

SR-71的隱身設計相對於60-70年代的雷達技術是成功的，在整個服役期間必須使用角反射器才能在民航空域安全飛行，也沒有受到敵對火控雷達穩定鎖定的報道，更沒有受到有效攻擊的記錄。當然，後者是隱身與雙三的綜合效果，不能完全歸功於隱身。

進入70年代，臭鼬工廠在SR-71的經驗基礎上，採用科學化的計算電磁學與計算流體力學相結合，設計了F-117“夜隼”。這架外形怪異的“戰鬥機”在海灣戰爭中大出風頭，但在1999年科索沃戰爭期間被擊落一架（一説兩架）後，就急劇減少作戰使用。

F-117開創了隱身時代

值得注意的是，臭鼬工廠在F-104之後的整個60-80年代裏，在隱身和與之相關的偵察機、特種用途攻擊機（F-117沒有空戰能力，也沒有雷達，只能依賴紅外光電火控投擲激光制導炸彈）外，沒有推出過一個成功的戰鬥機設計。這些特種用途飛機各有所長，名噪一時，但實際使用週期都很短。U-2在1957年投入使用，60年代中期就開始淡出了。SR-71長一點，在1966年投入使用，80年代後期就較少用於戰略偵察任務了。F-117形成初始作戰能力是1983年，首次實戰是1989年的入侵巴拿馬作戰，在21世紀的頭幾年就基本退出作戰使用了。

換句話説，臭鼬工廠的技術成就是建立在高度特化基礎上的。其“特異功能”遙遙領先於當時世界所熟知的航空科技前沿，但也為此作出很大犧牲，整體性能很不平衡，影響了長期使用。一旦短板暴露，就只有匆匆退出作戰使用。

U-2的地面機動和起飛用翼下的可拋棄帶輪撐杆平衡，升空時拋棄

着陸就彆扭了，要飄飛很久才不情不願地接地

這些高度特化的飛機的作戰和技術保障也非常繁瑣。U-2的氣動設計可以相當於自帶噴氣發動機的滑翔機，特大的展弦比提供了巨大的航程。但為了節約重量，U-2只有自行車式起落架，也就是説兩個機輪一前一後，沒有橫向的支撐。在地面和起飛前，翼下有兩個簡易的帶輪撐杆，幫助平衡，在起飛後自動拋棄。但着陸程序就彆扭了，不僅飄飛段超長，飛機“不肯”踏實落地，還要避免翼尖在左右搖擺中觸地，必須在空中精確平衡機內油箱以確保絕對水平，並在地面由一個有經驗的U-2飛行員駕車伴行，隨時用無線電指點正在控制降落的飛行員。即便如此，飛行員要在距地面不超過2英尺（半米多一點）的高度減速到失速，使得飛機“自然跌落”到跑道上，而不是通常的受控觸地。從更高的高度跌落要損壞起落架，要降低到更低的高度則要進一步加長飄飛，夜長夢多，增加翼尖因為沒有絕對平衡而觸地的風險。

SR-71不光也有一大套彆扭的技術保障要求，還是油老虎。從英國出動到利比亞執行偵察任務，竟然需要8架KC-135沿途提供空中加油。這些還是專用的KC-135，因為SR-71使用專用燃油，不能與一般噴氣飛機的燃油交叉污染。

F-117的原型Have Blue更是又Hopeless Diamond之惡名，氣動性能令人絕望

F-117在原型機階段稱為Have Blue，其前身被戲稱為Hopeless Diamond，意為“毫無希望的菱形”，反應了隱身設計的多面體要求導致的令人絕望的氣動特性。量產的F-117在多方改進後，依然是高度靜不穩定的。基本飛行安全不再是問題，但機動靈活肯定是談不上的。

但是臭鼬工廠在長期實踐中，積累了世界上最豐富的隱身設計和使用經驗，這一專長在90年代閃光了。在美國空軍的“先進戰術戰鬥機”（簡稱ATF）計劃中，洛克希德YF-22擊敗對手諾斯洛普YF-23，最終發展成為下一代美國空軍主力戰鬥機F-22。臭鼬工廠接下來再接再厲，在“聯合打擊戰鬥機”（簡稱JSF）計劃中通過X-35擊敗波音X-32，奪下了美國三軍和盟國的下一代“低端”戰鬥機，一舉成為未來幾十年西方戰鬥機世界的霸主。

但臭鼬工廠對隱身的經驗在ATF競標勝利中起決定性作用

ATF之後，洛克希德再接再厲，又奪下JSF競標

臭鼬工廠的隱身經驗在ATF奪標中的作用好理解，但臭鼬工廠也正確理解了美國空軍特意強調的平衡性能，不讓隱身和超巡壓倒一切，否則YF-23應該勝出。F-35在某種意義上可以看作單發化的F-22，這也是F-22的簡化和降級版。在淡出戰鬥機世界40年後，臭鼬工廠一鳴驚人，F-22至今代表西方戰鬥機最高水平，而F-35將成為未來幾十年西方數量最大的戰鬥機。

F-22不僅具有隱身和超巡能力，還具有優秀的機動性。在低翼載、高推重比和推力轉向的作用下，F-22在持續機動性、瞬時機動性、過失速機動性、超音速機動性等方面都達到前所未有的高度，很多過去只有蘇-27及衍生型能誇口的特技手到擒來，更有很多蘇-27及衍生型做不到的動作。

臭鼬工廠突然開了金手指嗎？不是，只是時代變了，戰鬥機科技的“黑白兩道”變了。

航空科技是複雜的整體，但總是有黑科技、白科技和兩者之間的灰科技的。黑科技高度保密，是各大飛機公司的獨門絕技；白科技儘管也高度複雜，但對於整個業界已經比較成熟，不再是獨門絕技，各公司之間的水平差異屬於量變，而不是質變。

還有一個問題是人才。黑科技的人才在公司內部都是保密的，只有直接共事的小圈子裏的人才知道誰是誰。公司之間互相挖人不説別的，保密規定就不容許這樣的事情發生。但白科技的人才就相對公開。事實上，即使在公司內部，黑白兩道的人也是互不流通的。ATF投標的時候，洛克希德和諾斯洛普都由黑白兩道的人在互不知情的情況下分別提交方案，供最後選擇。

在LWF時代，洛克希德爬錯了科技樹，CL1200絲毫也沒有反應出低翼載、大邊條、翼身融合體等70年代先進氣動技術，還停留在深度優化F-104的層次，毫無懸念地落選了

在ATF和JSF時代，洛克希德爬對了隱身這棵科技樹，把老字號麥道打入賣身波音的絕境

麥道則錯失了隱身這棵科技樹，本來“大到不能倒”的A-12被活活斬下馬來

在ATF和JSF 時代，隱身不再是神秘莫測的黑科技，但還是深灰的科技，這是關鍵技術，也是臭鼬工廠的拿手好戲。超巡主要取決於發動機，與飛機公司關係不大。只要不追求絕對前衞，機動性技術則差不多是白科技了，或者説已經“主流化”，飛火推一體化、主動控制、渦升力、翼身融合體、進氣道預壓縮等不再是哪一家飛機公司的獨門絕技了。F-22的氣動設計水平很高，但F-22在氣動和飛控上沒有像諾斯洛普YF-23那樣前衞，跨越幅度比隱身和超巡要小。這是繼承了F-15以來簡約和完美主義的傳統，也為採用已經主流化的氣動設計方法和飛控技術創造了條件。與F-15、F-16、F-18（統稱“十系列”）引領氣動設計革命相比，F-22的氣動技術進步是量變，不是質變。

作為主流戰鬥機，ATF不僅要求達到指定的技術要求，還需要對可能出現的偏離要求的戰場具體情況具有足夠的適應性。這要求性能全面均衡，避免特化。正確鎖定關鍵的黑科技，借用白科技平衡技術譜系裏原本的缺門，以此獲得均衡全面的設計，這是F-22脱穎而出的關鍵。

相比之下，諾斯洛普的隱身功力也較強大，問題出在YF-23的氣動設計過於前衞，導致性能特化。除了中途過繼給麥道的YF-17，諾斯洛普也同樣依靠白科技“罩住”機動性，不能有效地證明已經把技術風險降低到美國空軍可以接受的水平，性能達不到足夠全面均衡，功虧一簣。

另一方面，在LWF時代，洛克希德CL-1200則是根本鎖定錯了關鍵技術，被諾斯洛普、通用動力和麥道的先進氣動技術甩到後面。但在隱身時代，通用動力-麥道的強項依然在氣動設計，對隱身缺乏經驗。兩家合作的A-12“復仇者”堪稱“小B-2”，但惡魔在細節之中，兩家對隱身的理解停留在由白漸灰的境界，對隱身帶來的特有困難缺乏技術準備，也在項目和成本控制方面估計不足，致使A-12的研發進度一拖再拖，開支一超再超，最後下馬。沒有正確鎖定隱身這棵科技樹最後使得麥道被迫賣身於波音，通用動力則賣身於洛克希德。

這説明了一個有意思的問題：航空科技有很多方面，誰都不可能面面俱到，爬對科技樹是成功的關鍵。但這是一片科技林，而不只是一棵科技樹，而正確的科技樹不是絕對的，是與時俱進的。隨着航空技術的發展，曾經的熱門黑科技可能成為白科技，那這棵科技樹當年沒有爬也不是大問題，現在的短板是能補足的。當然關鍵是要能堅持到現在。

時至今日，隱身還不能算白科技，但已經遠沒有ATF時代那麼深灰了。機動性則是白科技了。如果今天重開ATF或者JSF競標，麥道和通用動力或許有能力與洛克希德、諾斯洛普一拼，但這個“如果”已經不再可能了。這使得美國下一代戰鬥機的競標格外值得關注，哪一棵科技樹才是關鍵呢，是人工智能和有人-無人組隊作戰？這已經超出傳統的飛機工程領域了。事實上，隱身已經超出傳統飛機公司專注的氣動和結構了。

但黑白科技是相對的。對於航空科技整體均衡、發達的美國而言，不同飛機公司可以交替發展、有序超越。但對於航空科技不甚發達或者發展不均勻的國家而言，缺門就是缺門，可能對別人已經是白科技的東西，對自己依然是黑科技。那就只有老老實實填平補齊。這是不同層次的問題。

另一方面，臭鼬工廠的經驗也反應了科技林裏多樣性的重要性。在麥道、諾斯洛普、通用動力等都在爬機動性這顆科技樹的時候，洛克希德爬上了隱身這棵科技樹，諾斯洛普後來也爬上來了。不好説這是遠見還是巧合，但反例是蘇聯。米格和蘇霍伊的重點不同，但兩者的科技樹都來自中央流體力學研究所，所以不同時代的米格和蘇霍伊在氣動設計理念上有很大的相似性。這種同質性在氣動依然主導戰鬥機設計的時代沒有太大的問題，但在隱身時代就遇到不少困難。

對於中國來説，成飛、沈飛已經形成兩個相對獨立的戰鬥機研發和製造中心。臭鼬工廠的歷史表明，適度的重複建設和必要的良性競爭是有益的，應該保持。