鲜为人知的美国“颠倒空军”各种军用飞机“拿大顶”到底为什么

上世纪70年代，随着美国空军飞机配备日益复杂的通信和电子战系统，美国空军成立了一个秘密测试项目，以测量飞机天线系统的辐射和有效性。

该项目的非官方名称是“颠倒空军（Upside-Down Air Force）”，至今仍是美国空军相关测试的重要组成部分。多年来，“颠倒空军”测试过各种类型的飞机，从战斗机到加油机，还有本图中的C-130“大力神”运输机，这张照片是1986年7月拍摄的。当时进行测试的是美国空军罗马航空发展中心（RADC），隶属当时位于纽约罗马的格里菲斯空军基地。

本文为美国“战争地带（War Zone）”网站评论文章，作者Oliver Parken，本人翻译并编辑给大家分享。

1984年7月，在罗马航空发展中心纽波特试验场，一架YA-10“雷电II”原型机固定在基座上。

该测试项目会将飞机用螺栓固定在9～15米高的基座上，这使得空军能够在地面而不是空中对飞机配备的天线功能和辐射进行测试。在空中进行测试不仅成本高昂，而且无法提供精确数据。与空中测试相比，在地面进行这项工作可以更好地控制飞机的状态，并且可以拥有更长的测试时间，而不会受到飞机有限的滞空时间限制。绘制飞机周围的辐射模式图，并找出飞机任意部分受到不同方向的干扰信号时的表现，就是此类测试的一个重要项目。

1951年6月12日，RADC在格里菲斯成立，旨在领导美国空军系统司令部（AFSC）下属的大陆防空预警和指挥控制设备的研发工作。然而，直到1971年，RADA才成立了“颠倒空军”，并在格里菲斯周围为该项目的测试建立了三个研究点，这三个地点都是因为地形相对孤立而被选中。

纽约维罗纳试验基地，拍摄时间不详。

在位于基地西南约18千米的维罗纳试验场，精密天线测量系统（PAMS）从上世纪70年代初就开始用于执行动态天线测量，并评估机载设备的辐射特性，这可以收集有关飞机天线有效性的各种数据。在此之前，天线相关的数据只能在部分飞机模型上进行测试。正如美国空军指出的那样，“这种方法没有提供足够的关于天线和飞机对于天线特性影响的真实数据。精密天线测量系统（PAMS）的研发是为了提供准确描述机载天线系统有效辐射分布所属的数据类型。”

根据RADC 1973年发布的PAMS介绍，该系统提供了“对设计用于配备ECM（电子对抗设备）和相关穿透防空系统的战术飞机机载天线进行工程评估的能力。该设备在0.1～18GHz频率范围内运行，能够接收任何AM、FM、CW或脉冲信号。测量与飞行高度相关，并在实时辐射基础上进行。测量类型包括功率（峰值信号幅度）、密度（峰值信号幅度X IF带宽）和集成（以DBW/MHZ为单位的倍频程或倍频程带宽增量的集成幅度）。最终绘制的数据可以用极化、矩形或三维形式表现。”

1984年5月，一架F-4“鬼怪II”战斗机在RADC纽波特试验场进行测试，该机携带了电子对抗吊舱并配备了弹药。

另一方面，静态测试时将不同大小的飞机分开。纽波特测试设施距离格里菲斯约19千米，由多个设施组成，用于对小型飞机进行测试，特别是战斗机和和攻击机。早在1972年，RADC就开始研究对配备ECM吊舱的F-4战斗机进行天线测量的模式。

1988年10月，纽波特试验场对一架F-15C进行测试，对安装的雷达预警吊舱和机载雷达预警系统进行对比评估。

在这份介绍中提到，“RADC将飞机倒置在纽波特试验场的三轴基座上进行测试，随后发现ECM吊舱单独测试时，天线覆盖效果似乎令人满意，但安装到飞机上之后，其覆盖效果完全不能接受。”

1984年7月，纽波特试验场对A-10攻击机进行测试，该机挂载了集束炸弹和电子对抗吊舱。

纽波特试验场分别于1976年、1979年和1980年先后对F-111、F-15、YF-16进行了测试。并且还接收了一架生产序列号71-1369的YA-10原型机，具体测试时间尚不清楚。

1979年9月，斯托克布里奇基地一架倒置的B-52轰炸机安装在基座上。周围的天线是测量设施的一部分，可以让工程师无需试飞就确定机载天线的有效性。

斯托克布里奇研究基地位于格里菲斯西南26千米处，专门用于对大型飞机进行静态测试。1974年，这里接收了一架B-52，1986年，C-130“大力神”运输机来到这里。

将飞机倒置进行天线测试具有明显的优势。RADC电磁兼容性分析设施（EMCAF）工程师理查德·拉贝（Richard Rabe）表示，如果将飞机以正常状态固定在基座上，会破坏测试效果，因为基座会挡住电磁波的通路。“解决这个问题的方法就是将飞机完全倒置，天线位于机腹，腹部朝向天空，我们就可以随心所欲地旋转、倾斜飞机，基座将安全地位于机身背部，不会挡住通路。”

1980年3月，一架F-4战斗机从9米高的测试台上卸下，准备进行重新固定。

就美国空军更广泛的利益而言，空军研究实验室（AFRL/RI）信息局副主任迈克尔·海杜克（Michael Hayduk）博士表示，RADC的射频测量方法“与传统飞行测试相比，为空军节省了无数时间和金钱，这是我们在空军优先考虑时间、成本和效率方面取得成功的典范。”

1983年5月，F-16战斗机倒置在纽波特基地9米基座上，用于测试ASPJ和ALR-69天线系统。

对于YF-16的测试，美国空军研究实验室（AFRL）研发中心的格雷戈里·扎加尔（Gregory Zagar）表示，测试飞机可以设置成各种状态，从测试场地内的不同位置进行测试。“在纽波特，旋转飞机只需要10分钟，就能获得比一个小时飞行测试中收集的天线模式数据更多，并且成本和风险都要低得多。”

以这种方式收集天线模式数据对于美国空军而言非常重要，因为即使是同一型号的飞机，其天线模式效果也会因为特殊的配置导致很大差异。因此，副油箱、导弹、炸弹、挂架、吊舱的不同组合位置，都会对飞机天线系统的有效性产生影响。

1994年6月，罗马实验室纽波特测试场的工作人员将经过改装的YF-22机身吊到基座上进行天线测量。在初始测试期间，将进行超过40万次天线测量。

RADC和Griffiss都在上世纪90年代经历了重组，但这并没有影响到天线和射频系统的测试。1991年，RADC更名为罗马实验室，成为美国空军四个“超级实验室”之一，另外三个分别是德克萨斯州的阿姆斯特朗实验室、新墨西哥州的菲利普斯实验室和俄亥俄州的赖特实验室。罗马实验室专门从事指挥、控制和通信研究与研发，现在是AFRL/RI的所在地，是美国空军在指挥、控制、通信、计算机和情报（C4I）和网络技术方面的首要研究机构。

1995年，格里菲斯空军基地作为基地调整和关闭（BRAC）流程的一部分被关闭，现在是格里菲斯商业和技术园区的所在地。然而，基地外的罗马实验室和北美防空司令部（NORAD）的东部防空部门（EADS）被保留了下来。

2014年，对F-35机腹众多天线进行测试。

从那时起，“颠倒空军”继续测试新的电子战能力，同时还增加了新型飞机。2014年，一架全尺寸F-35C模型被倒置安装在纽波特测试场的基座上，以测量天线数据。

值得注意的是，“颠倒空军”只是美国国防部为各种飞机进行电磁测试而创建的庞大基础设施的一部分。此外，除了进行对外电磁辐射测试之外，在进行雷达反射面积测试时，还会采用类似的倒置模式。

如果您恰好穿过纽约州中部的乡村，很有可能会看到一些倒置的飞机，这些飞机在那里发挥了半个多世纪的重要作用。