年6月美、德合作研制了F－18HARV系列验证机来验证飞机的超机动能力，F－18HARV采用推力矢量控制系统最大飞行仰角可达70°，同时还可完成一系列的机动动作。

歼-10展示的“眼镜蛇”超机动能力

战机在传统的空中格斗中，处于被动的一方通常采取急转弯、急剧升降等动作来规避对方的火力锁定，或采取急剧减速迫使敌方前冲，使己方由被动转为主动。这种战术方式在未来近距格斗空战中依然有效，但如果战机能够实现超机动能力，将使这种战术效果得到极大提高。因为超机动既可成倍增大瞬时角速度，将对方甩出交战最佳视距规避其开火条件，又能充分利用气动阻力将战机推向失速状态达到突然减，与对方构成极大的速度差，瞬间转变为主动作战能力。

发展历程

上个世纪80年代后期，包括美国国家航空航天局(NASA)在内的多个研究机构已经开发了推力矢量技术，以提高飞机的高仰角，并进行了各种相关研究。最具有代表性的是通过在F-16“战隼”上安装推力偏转发动机来扩展其机动性。同时进行还有F-15ACTIVE（集成飞行器先进控制技术）项目，在F-15“鹰”式上搭载了推力偏转发动机，F/A-18“大黄蜂”也不例外。

NASA一直在推动“高阿尔法”测试，通过在现有的4代战斗机上安装推力偏转发动机来扩大飞行范围曲线。NASA在年左右开始组织研究团队，在弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心组建了高攻角技术计划（HATP）团队，后来决定与艾姆斯研究中心、德莱顿飞行研究中心以及刘易斯研究中心合作，更名为格伦研究中心。

各研究机构职责大致划分为，兰利研究中心提供大型风洞试验和计算流体动力学模拟设备（CFD），艾姆斯实验室提供CFD设施和大型风洞试验设备，刘易斯研究中心负责发动机进气和发动机集成工作，德莱顿研究中心负责飞行研究。除了国家研究机构外，包括麦克唐纳-道格拉斯（现为波音）和美国国防部（海军、空军、海军陆战队）和北约成员国的一些军事机构在内的公司也参与了该项目，整个项目于年4月正式开始试验，年至年由NASA带头领导，每两年召开一次高仰角研究与技术会议，与参与机构分享研究进展。

从侧面拍摄的F-18HARV

整个试验分三个阶段进行，第一阶段年4月至年中引进装备有特殊设备的F-18，共进行了次迎角55度试飞，为第二阶段和第三阶段的试验积累飞行技能。

年在德莱顿飞行研究中心拍摄的F-18HARV侧视图

从测试的第二阶段开始，F-18上安装了推力偏转发动机的F-18HARV被引入。第2阶段旨在证明从计算流体动力学测试和风洞测试数据中获得的数据与从第1阶段测试中使用F-18获得的数据之间的相关性。正式的第二阶段试飞于年7月开始，从那时起使用安装在F-18上的推力偏转装置在飞行时收集数据。由于安装在HARV上的推力偏转装置，F-18反转了发动机推进系的方向，实现了传统空气动力学控制无法实现的高度机动。通过增加推力偏转系统，F-18不仅可以控制副翼、方向舵、方向舵和前缘襟翼等常规飞行控制面，还可以通过在发动机推进器上安装方向面板来控制发动机推进的方向。

F-18HARV于年2月完成了第二阶段试验，它能够达到高达70度的仰角飞行，其机动性得到大大提升。由于HARV能够长时间保持高仰角飞行，因此能够收集到大量传统飞机无法收集到的先进飞行数据。年1月至年1月，在发动机进气口和发动机表面之间安装了专门设计的发动机进气压力测量系统，该设备用于测量在极端机动情况下如何使气流进入发动机。

年3月开始第三阶段试验，第三阶段在飞机机头两侧加装可调式边条，控制偏航（飞机前进时左右移动的运动）大角度攻击，这是一个看看它是否可行实验。目的是为了确定如果战斗机现有的方向舵发生故障，该板条是否可以作为替代方案。在机鼻两侧以折叠形式安装了厘米宽的板条，结果当仰角度增加时，前缘板会伸出以增强飞机的控制力，而当迎角减小时，前缘板会缩回并以正常方向舵转向。

第三次试验通过了计算机建模和风洞试验，于年7月开始实飞，由于可变边条的效果，飞行员要么单独使用推力偏转要么在推力偏转的情况下上下移动，实验安装边条是可行的。F-18HARV项目最终于年9月完成，第一阶段至第三阶段共计进行了次飞行。

F-18HARV特征

F-18HARV是基于由McDonnell-Douglas（现为波音）制造量产前的单座F-18为母体改进的验证机，但在试验阶段相应地更换了发动机、主翼等部分部件。F-18是美国海军特有的机型，之所以使用F-18而不是量产的F/A-18，是因为它有减速伞。

烟雾从F-18飞行中途的机头冒出，以可视化飞机周围的气流

F-18HARV在三阶段试验的第一阶段引入了未改装的F-18，在第二阶段和第三阶段投入了改装成HARV规格的飞机。可区别的是在第一阶段HARV在机头前缘延伸部分（连接机头和机翼的流线型突起）安装了一个特殊的烟雾喷射装置，以便识别飞机的飞行流。

NASA对F-18的机头进行了改造，使基于乙二醇的液体从机头的喷嘴中喷出，以便在机动过程中可以看到周围的气流

F-18HARV正式试验阶段从第2阶段开始，在软硬件方面进行了大幅度改造。首先，为每个发动机安装了三个多轴面板，以改变发动机推进部分的方向，由于面板必须承受高温的性质，该材料由“Inconel1”（该金属由混合耐热铬和钢的镍合金合成）金属制成，这些面板设计结合飞机本身的机动性，可上下左右调整发动机推进力的喷射方向。

F-18HARV通过安装推力偏转控制装置增加了约1吨，并在前部增加了重量以实现机身平衡。

由于在HARV上增加了推力偏转控制系统总重量增加了约公斤，除此之外还增加了一个用于安全和应急电源的降落伞以防进入自旋，为了平衡飞机的前后增加了与推力偏转控制系统无关的设备和布线。在第三阶段，在机鼻旁边安装了一个专门制造的边条，可以根据攻角展开或折叠。

F-18HARV机头的主动边条，它根据攻角的大小以开放或封闭的形式制造。

F-18HARV使用了“PACEA”，这是现有F-18的改进飞行控制计算机，并使用专门编写的命令来研究使用推力偏转发动机的飞行控制能力，使飞机能够在飞行员的操作下飞行。F-18HARV的驾驶舱本身与现有的F-18相同，即使在进行特殊飞行以收集飞行数据时，驾驶方法也与驾驶现有F-18时不存在差异。

营运状况

F-18HARV不是为了开发特定飞机而进行的项目，而是NASA为了研究增强飞机飞行能力的可能性的项目。因此，全程只完成了一架飞机进行试验，研究项目完成后该技术的成果并没有直接应用到具体的机型上。

一架F-18HARV在兰利研究中心起飞进行HARV测试

NASA启动HARV项目后，于年4月开始试飞，试飞试验一直持续到年2月，到年9月全部完成。NASA进行的实验包括检查F-18在大约70度仰角时的飞行能力，以及研究在65度仰角下快速做滚动机动的机动效果。美军现有F-18的极限攻角为55度，不施加推力偏转的可控横滚最大极限为35度左右。

试验期间，F-18HARV共进行了次研究飞行，使用推力偏转发动机在65至70度的最大仰角之间飞行。经过不断试验综合结果，F-18HARV成功地在70度仰角（之前的最大记录为55度）下保持稳定飞行，并且还成功地进行了仰角快速滚转机动。迄今为止，在保持高仰角的同时还能稳定控制侧倾一般是不可能的完成的，但F-18HARV通过应用先进技术验证了它的可能性。

美国宇航局德莱顿飞行研究中心的试飞员DanaD.Purifoy在一架F-18HARV前

HARV项目由美国宇航局牵头，但美国海军暂时只参与了第二阶段试验。不过作为试飞员，不仅有来自美国宇航局德莱顿实验室的试飞员，还有来自美国海军陆战队、加拿大皇家空军、英国皇家空军、麦克唐纳-道格拉斯和卡尔斯潘的试飞员共同参与了这个试飞项目。

通过HARV项目，NASA通过引入推力偏转发动机和可变边条，验证了现有飞机难以实现的一系列机动动作，并提高了对飞机在大仰角下运动可行性的认知。有了这些数据，飞机工程师和设计师就能够在开发未来下一代战斗机时解决战机安全飞行的技术难题并加以改良。