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  1981 年 4 月，苏联苏霍伊设计局的新一代战斗机Su-27的原型机首飞，同时，苏联还在迅速推进其地空导弹和空空导弹技术迭代。美国在70年代确立的由F-14、F-15、F-16和F/A-18战斗机形成的对苏联阵营全面空中优势慢慢的出现动摇。

  1981 年 11 月，美国空军正式制定了新型空中优势战斗机的需求，该项目代号为 ATF（先进的技术战斗机），绰号“高级天空”（Senior Sky）。

  空军的需求具体描述为一款能够在千禧年之交的未来替代F-15 鹰式战斗机的新型战斗机。这种战斗机一定要能在不使用加力燃烧室的情况下达到超音速（超音速巡航），具备短距起降（STOL）能力，具有隐身性能，携带相同数量的武器下航程要超过F-15，最初的概念征集阶段包括空中优势和对地两个需求方向。

  七家飞机制造商对 ATF 概念需求征询（RFI）做出了回应：波音、通用动力、格鲁曼、洛克希德、麦克唐纳·道格拉斯、诺斯罗普和罗克韦尔。最终简报于 1982 年 5 月 17 日至 20 日提交。

  七家参与公司共提交了 19 种概念设计。由于没尺寸限定，最初提交的方案是一个大杂烩，设计范围从诺斯罗普的一款比 F-16 更小的“轻型协同战斗机”，到洛克希德的一款外形酷似 SR-71 的“战斗巡洋舰”。大多数承包商提出的设计具备多任务能力，但在尺寸设定上，有 12 种设计是基于空对空任务需求，而其余 7 种则是基于空对地任务需求。具体的任务剖面和基本规则由承包商自行选择，因此很难仅从承包商提交的设计中得出任何一般性结论。

  和其他对手相比，通用动力公司在此阶段显得相对不积极，甚至没有一个空优型号的提案。在对地攻击方案中提交了是一个内部代号 Model 21 的传统布局设计。这一设计是该公司在 ATF 项目下一阶段中探索的传统布局家族的始祖。

  Model 21 外观上看起来就是通用动力在四代机时代最优秀的设计F-16战斗机的双发放大版本。但内在并非完全传统，为减少雷达截面机身前部做了塑形处理，带有支撑翼梁的机翼，采用了结合了雷达和红外搜索与跟踪系统的机鼻旋转天线罩。复合材料占飞机结构的百分之四十。其对地攻击载荷包括带有方形横截面的滑翔炸弹。

  Model 21和大多数1982 RFI提案一样，都使用了70年代末空军开发的推力矢量技术，主要特征是扁平的二元矢量喷管。GD在F-16上进行过验证设计，对此非常熟悉。

  在随后的发展阶段，Model 21布局进一步迭代为通用动力常规方案，追加了更多的隐身设计，包括为了进一步减少雷达反射面积而使用菱形机翼和双垂尾。这些设计加上之后使这个方案变得更像是F-18大黄蜂。

  此外，空军飞行动力学实验室（AFFDL）还提供了一款亚音速低可观测性战斗机的“内部”设计。最初的ATF需求未提及隐身设计，其实还在于当时进行都几个隐身项目都是高度机密，航空系统部门（ASD）的ATF管理机构并不是所有人都有获知的权限。但随后在空军高层授意下，低雷达可探测性需求被加入。正是因为保密程度过高，隐身的概念是以AFFDL而非承包商名义提出。实际上这个提案是由通用动力公司提交的“鬼鬼祟祟的皮特”为原型进一步开发的方案，

  也正是由于隐身项目保密程度过高，GD没有向公开的RFI征询提供真实图纸，而由一个缺乏细节的“替代”方案图代替。这个圆滚滚的三角形飞翼方案被空军昵称为“棉花糖”。但因为其重要性，“棉花糖”反而成了第一阶段RFI重要的四种概念发展趋势之一。

  在行业经过一年的研究和报告撰写后，ASD 对四种通用战斗机设计进行了任务分析，这些设计涵盖了公司提交的各种飞机。这些飞机被标记为 N、SDM、SLO 和 HI。N（数字）是一个小型、廉价的概念，可以批量购买。SDM（超音速快速突击与机动）强调速度和机动性。SLO（亚音速低可探测性）基于飞翼设计。HI（高马赫/高空）代表一个大型导弹发射平台。结果向所有参与者展示，飞翼设计最为优越。更为常规的 SDM 战斗机在有效性上位列第二。导弹发射平台和廉价迷你战斗机在分析中评分较低。

  GD在随后的演示/验证阶段持续推进了隐身飞翼方案，但针对其饱受诟病的速度和机动性进行了改进，首先是后掠角增加，以满足超音速巡航，随后探讨了各种各样的形式的尾翼。

  最终无尾飞翼被认为不足以满足ATF所有需求，GD放弃了这个路线，但其成果还是被用在了1984年3月的海军ATA项目上，GD和麦道合作的方案赢得了海军A-12隐身攻击机项目。

  概念阶段之后的演示/验证阶段开始于1984年9月，参与 ATF 项目概念探索阶段的七家公司，均获得了约 100 万美元的合同。在演示/验证阶段，四家获胜公司将各获得约 1 亿美元，以展示建造其 ATF 所需的技术。演示/验证阶段的提案请求于 1985 年 9 月发布，提案截止日期定在同年 12 月。在这一阶段格鲁曼和洛克威尔最终退出了竞标。

  通用动力公司在演示/验证阶段的设计的具体方案由三条平行的方案系列迭代：常规型、全翼型和半无尾型，在配置研究中分别用 C、W 和 T 表示。常规型源自先前述的Model 21 设计。全翼型为“鬼鬼祟祟的皮特”发展而来。

  半无尾型T为三角翼设计，只有一个垂直尾翼，介于C和W两者之间。GD的半无尾布局研究大概在1977年的F-16超音速巡航与机动原型（SCAMP）项目，这一个项目计划修改F-16的机翼形状增强空对空和空对地的任务能力，并保留大部分零件通用。最终GD选择了“弯曲箭形”机翼，无平尾布局。这一个项目作为F-16XL提交了1982年增强战术战斗机（ETF）竞争，但输给了麦道F-15E。

  经过一系列内部设计竞赛和权衡，GD选择了半无尾T方案。T方案上机翼平面形状和翼型设计旨在最大限度地减轻重量，同时提供最大的转弯能力和超音速巡航能力。然而，单个垂直尾翼在实现完全隐身设计方面存在问题。

  虽然GD也知道外倾双垂尾对提升隐身性能有巨大优势，并进行了许多风洞试验以找到 T 型配置上双倾斜垂直尾翼的位置和形状。但双垂尾和GD的大三角翼布局本身存在巨大的不兼容性，首先是F-16项目继承来的增升大边条翼布局，这就导致边条涡流会打在双垂尾上，可能会引起严重的震颤（如F-18），并且在大迎角下垂尾效率会降低。

  另一个问题来自外倾双垂尾会在两个垂尾之间形成负压区，导致脱涡流提前冲散，会产生不稳定的俯仰力矩，由于没水平尾翼平衡，只有少数的俯仰操纵能力来抵消这些力矩。提前冲散大脱涡流还会降低增升效率并增加阻力。

  因此GD最终确定，尽管侧向雷达截面积有所增加，但单垂直尾翼和无水平尾翼是该设计的最佳整体方案。提交的方案的配置代号为 T-330。

  通用动力公司对传感器需求采取了一种独特的方法，使用了两个雷达阵列和一个红外搜索跟踪传感器。（波音和洛克希德公司分别使用了三个阵列和两个 IRST 传感器。）一个 IRST 传感器位于飞机机头，两个雷达阵列位于驾驶舱后方。每个阵列的雷达波束可以从阵列表面转向六十度，允许每个雷达覆盖从正前方到后方 120 度的区域。阵列位于发动机进气口上方。

  T-330达到了详细设计的高级阶段。GD制造了一个全尺寸模型，并几乎完成了一个半尺寸的雷达RCS模型。初步结构设计已经制定，并确定了制造分段的位置，以便将飞机分配给潜在的合作伙伴生产。通用动力在程序的概念探索阶段表现良好，在七个参与者中名列前茅。得益于其在 F-16 项目中获得的丰富战斗机设计和制造经验。

  在提交计划的演示/验证阶段提案的几个月前，空军修改了其提案请求。这一变化明显提高了隐身设计的重要性。迫使通用动力公司的工程师再次考虑双垂尾在各种位置的设置，包括在机翼上的吊舱外侧。机翼的后缘和操纵面被切割成与前缘对齐的菱形图案，使机翼呈现出类似蝙蝠的外观。但最终，没找到可接受的双垂尾的位置，设计提交时仍然采用了单中心线垂尾布局，但增加了锯齿状的后缘。新的最终配置为 T-333。

  与上一个阶段的提案一样，空军推迟了演示/验证提案的提交日期，修正案要求承包商建造两个原型：一个使用 F119 发动机，另一个使用 F120 发动机。但在最后时刻又发生明显的变化，这些变化来自国会，国会高度认可了F-16项目的最终报告，并希望五角大楼在新项目中延续LWF上的原型机竞争模式。ATF原本计划是F-X（F-15）项目上的直接确认模式。

  在 1985 年末，关于演示/验证阶段的提案请求被修订时，美国空军向竞争公司发出了一封信，鼓励他们组队。承包商之间随即开始复杂的谈判，波音、通用动力和洛克希德的代表在 1986 年 6 月签署了一项团队协议。诺斯罗普和麦克唐纳·道格拉斯在两个月后宣布了他们的团队。剩下的两家公司没有组队。

  波音、通用动力和洛克希德之间的团队协议规定获胜公司将担任团队领导。这个团队协议是在开标前“盲”签的，参与者都不知道伙伴的方案。波音、通用动力和洛克希德各自确定了一组 20 名高层经理，他们将在合同授予宣布的第二天前往获胜公司的合作地点。

  1986 年 10 月 31 日空军发布了价值7亿美元的原型机合同竞争结果，洛克希德和诺斯罗普获得为前两名。波音和通用动力的代表于 11 月 2 日前往合作伙伴“臭鼬工厂”开始步入YF-22项目。洛克希德的方案被选为获胜者之一，是YF-22团队的领导者。它将负责前机身、驾驶舱和在伯班克的隐身边缘处理，以及在加利福尼亚州帕姆代尔的最终组装。同时，机翼和后机身将由波音公司在华盛顿州西雅图建造，中机身、武器舱、尾部和起落架将由通用动力公司在德克萨斯州沃斯堡建造。

  1990 年 9 月 29 日YF-22完成首飞，1991 年 4 月 23 日，空军部长唐纳德·赖斯宣布洛克希德团队赢得了 ATF 竞赛。F-22项目进入工程发展阶段，1993 年 3 月，通用动力公司将业绩不佳的沃思堡的飞机生产部门整体出售给洛克希德，GD团队正式并入洛克希德，沃思堡丰富的战斗机生产经验成为成功推进F-22项目重要的一环。随后的发展中，F-22 的很大一部分历史资料甚至保存在德克萨斯州沃思堡。@nordland 今日头条 原创首发

  大边条三角翼双垂尾唯一搞定的量产机就是歼20，欧洲三鸭全是单垂尾。歼20用了全动垂尾和大腹鳍。据推测在大迎角，即使全动垂尾也会失效，此时用鸭翼配合复翼差动做阻力方向舵。

  这是效果图吗？这个驾驶舱我挺喜欢的，有那种花房玻璃顶的感觉，看着挺惬意的[捂脸]

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