1970年,诺斯罗普赢得了取代F-5A的国际战斗机比赛,与苏联米格-21等飞机相比,其空对空性能更好。由此产生的飞机最初被称为F-5A-21,后来成为F-5E。它有更强大的通用电气J85-21发动机(5000磅力),以及加长和扩大的机身,可以容纳更多的燃料。它的机翼装有扩大的前缘延伸,增加了机翼面积,提高了机动性。飞机的航空电子设备更为复杂,关键的是包括雷达(AN/APQ-159)。它保留了两门M39加农炮的武器装备,一门位于F-5A机头的两侧。根据客户的要求,可以提供各种特定的航空电子设备,包括惯性导航系统、TACAN和电子战套件。此外,还采用了加拿大CF-5的双位前起落架,以缩短起飞距离。第一架F-5E于1972年8月11日飞行。1974年9月25日,爱德华兹空军基地首次提供了一架双座作战教练机F-5F,它有一个新的机头,长了三英尺,与没有安装火炮的F-5B不同,它可以保留一门M39加农炮,尽管弹药容量有所减少。这架双座飞机配备了艾默生AN/APQ-157雷达,这是最初的AN/APQ-1503雷达的衍生产品,具有双控制和显示系统,可容纳两名机组人员,雷达的范围与AN/APQ-15相同,约为10海里。1973年4月6日,亚利桑那州威廉姆斯空军基地的第425架TFS接收了第一架F-5E虎II。还提供了一种侦察版本RF-5E虎眼,其机头装有一个传感器包,可以取代雷达和一门大炮。F-5E最终被正式命名为虎II;诺斯罗普公司最终制造了792架F-5E、146架F-5F和12架RF-5E。更多的是在海外获得许可建造的:瑞士有91架F-5E和F-5F,韩国大韩航空有68架,台湾有308架。事实证明,F-5E是美国盟友服役的一种成功的战斗机,但没有在美国空军服役,尽管美国在越南飞行了改装后的F-5A,即F-5C。F-5E演变为单引擎F-5G,后更名为F-20A虎鲨。它在出口销售上输给了通用动力公司的F-16战斗机
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