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和轰炸系统、增加了AN/ARW…77“小斗犬”导弹控制器和A24G中央大气数据计算机等。虽然翼下挂架可以挂各种炸弹和火箭弹发射器，但由于没有有效的瞄准设备，攻击精度不高。C型飞机于1965年参加了越南战争，战争后期约有27架F…4C（s/n 68…594～611和s/n 69…349～357）装备了AN/ARN…92罗兰D，用作盲目轰炸时的瞄准测距器（pass finder）。机翼内侧挂架可挂AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹。采用两套操纵系统，空中加油装置改为伸缩套管式，代替原来的锥套式。1963年5月试飞，1966年停产，共生产583架，包括出口西班牙36架。
RF…4C（原RF…110A，下图） C型的侦察型，用于取代RF…101。为携带侦察设备，机头加长0。84米。带3种主要侦察设备；侧视雷达，用于记录航路两侧地形的高分辨率雷达图；夜间侦察地面情况用的红外探测器；前视和侧视照相机。侦察系统由后座控制。YRF…4C于1963年8月试飞，生产型于1964年5月试飞，1973年底停产，共生产505架。
F…4D C型的改型，加强了对地攻击能力，用来代替F…105D。装两台J79…GE…15发动机。其1号机（s/n 64…929）于1965年12月9日首飞，1966年3月10日开始交付，共生产了825架。F…4D的火力控制设备增加了AN/ASG…22前置计算光学瞄准具、AN/ASQ…91武器投放计算机、在后座舱中增加了1个电视显示器和外挂的AN/AVQ…10或AN/AVQ…23激光系统吊舱。D型飞机装备的Aero…1A系统使用的雷达和火力控制组分别改为AN/APQ…109和AN/APA…165，增加了空对地测距和手控地形跟踪功能。在第27批以后的飞机的机头加装有红外搜索跟踪装置（IRST）。部分D型飞机的对地攻击武器增加了AGM…65“幼畜”空对地导弹、AGM…62“白星眼”电视制导炸弹以及GBU…8/B、GBU…9/B等制导炸弹等。D型飞机也参加了越南战争，而且F…4D…32以后的部分飞机（约51架）装备了能利用东南亚地区罗兰站进行盲目轰炸的AN/ARN…92罗兰D。装备了AN/APS…107雷达寻的和警戒系统（RHAW）的飞机可以使用AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹。1965年12月试飞，共生产825架，其中包括出口伊朗32架，出口韩国36架。
F…4E（下图） D型的多用途改进型，主要用作制空战斗机，兼顾对地攻击。装两台J79…GE…17发动机，单台加力推力79。6千牛（8120公斤）。机身内增加一个7号油箱，总载油量增加。外部挂架数量保持不变，但在前机身内增加了1门固定安装的20mmM61“火神”6管炮。F…4E…41于1967年6月30日首飞，截止到1978年5月31日，共生产了1383架，占F…4的各型飞机生产总数的26。6％，是F…4中生产最多的型别。除美国空军外，还装备了德国（前西德）、韩国、以色列、土耳其、伊朗和埃及等国。目前仍在韩国、以色列、土耳其和埃及等国服役。F…4E战斗机装备的火力控制设备有：AN/ASG…26前置计算光学瞄准具、AN/APQ…120雷达、AN/ASQ…91武器投放计算机、AN/AJB…7姿态参考和轰炸系统和外挂式的激光照射/ 跟踪吊舱等。F…4E…42…MC（s/n 66…236）以后的部分飞机装备了AN/APR…36和AN/APR…37雷达寻的和警戒系统（RHAW），最终有72架被改装成F…4G“野鼬鼠”电子战飞机。1973年初，F…4E…48…MC（s/n 71…237）以后的飞机装备了AN/ASX…1电/光目标识别系统。后期又用机翼前缘缝翼代替吹气襟翼。1967年6月试飞，截止1978年交付1350架，是F…4各型中生产数量最大的。
F…4EJ 1968年11月日本决定仿制的F…4E，由美国提供两架，其余由日本生产（部分零件由美国提供）。1971年1月试飞。更改设备包括尾部警告雷达和为三菱重工业公司AAM…2空…空导弹配套的发射装置。共生产了140架，1981年5月停产。
RF…4E 德国等国使用的侦察型，除J79…GE…17发动机和侦察设备外，基本上同RF…4C。共生产了138架。
F…4F 德国订购的简化型双座战斗机。机翼采用前缘缝翼，以改善机动性，取消了惯导系统、轰炸系统和空中加油装置，导弹只能用“响尾蛇”，飞机重量减轻1500千克。德国订货175架，1973年5 试飞，1976年7月停产。
F…4G B型的改型，装AN/ASW…21数据交联通信系统，只生产了12架。
F…4J F…4J是作为F…4B的后继机研制的舰载防空战斗机。3架原型机都是用F…4B改装的，第1架原型机于1965年6月4日首飞，批产型飞机于1966年5月27日首飞。1966年10月1日开始交付，同年12月27日VF101中队开始改装成F…4J战斗机。1969年根据美国海军的加强“响尾蛇”导弹截获能力（SEAM）计划，加装了目视目标截获系统（VTAS），后来又加装了AN/AYK…14计算机。总共生产了522架F…4J战斗机，其中有248架后来改装成F…4S战斗机，15架卖给了英国，剩下的飞机被改装成DF…4J和EF…4J。装J79…GE…10发动机，单台加力推力79。6千牛（8100公斤）。采用可向下偏转16。5°的副翼和前缘开缝的平尾，从而降低进场速度，改善着舰性能。改用AN/AWG…10脉冲多普勒火控系统、AN/AJB…7轰炸系统、30千伏安发电机。1966年5月试飞，共生产了522架，1972年停产。
F…4K（下图） 英国海军用的改型，由B型改进，但采用了F…4J的某些成果。装两台英国自制的加力式斯贝（开始是RB…168…25R Mk201，后改用Mk202、Mk203）涡轮风扇发动机，进气口加宽152毫米，增加了进气门。用AN/AWG…10脉冲多普勒雷达火控系统，机头雷达罩可折转，以减小飞机长度，适应英国服役中的航空母舰。采用了F…4J的可下垂的副翼和带开缝前缘的平尾，平尾下反角减小到15°。主起落架加强，前起落架支柱加长至1。02米，从而能以最佳安装角弹射。装马丁…贝克弹射座椅，武器包括“麻雀”空…空导弹和“马特耳”空…地导弹。1966年试飞，生产型1969年交付，共生产52架。
F…4M 英国空军用的改型，基本上同K型，用F…4C的低压轮胎和更大的刹车装置，取消平尾的开缝前缘。1967年试飞，共订货118架。50％零件在英国制造。K型与M型换装斯贝发动机，效果不理想。据报道，虽然斯贝发动机的推力比原来的增大12％，但由于外形尺寸特别是直径较大，飞机的某些性能却下降了，如英国型F…4的速度只能达到M2。1，低于其他F…4型号。
F…4S 美海军将265架F…4J改为S型，先加强结构，使服役寿命延长96个月，然后改装前缘缝翼、改进的J79…GE…10B发动机和AN/AWG…10数字式武器控制系统。两架原型机于1977年试飞，改装工作到1983年完成。
F…4G“野鼬鼠” 美空军把116架F…4E改型为F…4G“野鼬鼠”型，专用于发现、识别敌方地面防空雷达和地…空导弹阵地，并用反辐射空…地导弹攻击，配合其他战术攻击飞机完成任务。该机除一般的电子干扰设备之外，还有定向天线、计算机控制的接收装置、信号活动监视设备和地对空导弹发射告警装置。F…4G拆去了前机身左侧的20mmM61机炮，武器挂架的数量与F…4E相同。外挂的空对空武器有AIM…9“响尾蛇”和AIM…7“麻雀”导弹；空对地武器有AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹，AGM…78标准反辐射导弹，AGM…88高速反辐射导弹，AGM…65“幼畜”空对地导弹，GBU…15制导炸弹，“石眼”反坦克子母弹，通用炸弹，CBU…87综合效应弹药，航空火箭弹和炮舱等。
在中东多次局部战争中，特别是在1982年的叙以贝卡谷地战争中； F…4大出风头。叙军在贝卡谷地部署了20个SA…2 、SA…3 、SA…6导弹营。为了扫除这些威胁； 以军先出动小型无人机诱骗目标雷达开机； 尔后出动大批F…4“鬼怪”和F…4G“野鼬鼠”飞机使用灵巧炸弹和反辐射导弹（在距目标雷达约35公里处发射AGM …45“百舌鸟”反辐射导弹），仅用了6分钟就摧毁了19个叙利亚导弹营； 取得了显赫的战果。
F…4CCV 根据美国空军和麦克唐纳？道格拉斯公司的联合研究计划，在F…4上加装前翼的试验机，用以鉴定随控布局技术在战斗机上的应用。装有全权电传飞行控制系统。和瑞典的Saab…37一样，前翼的位置选在发动机进气道的上方，以在机翼上产生有利涡流，修改外侧襟翼用作进行机动载荷和直接升力控制的襟副翼。为研究随控布局技术，需要减小安定性，为此在后机身下面装了铅块，使重心后移，前翼面积约3。72米2。1972年4月首次试飞。
QF…4 QF…4靶机系F…4〃鬼怪〃飞机的遥控操纵改型，大量用于美国先进对空武器试验。英国BAE系统公司是向美空军提供QF…4靶机的唯一供应商，它将在其位于Mojave的工厂完成改型工作，生产工作将于2008年7月结束。
第5000架F…4
改进改型
为了延长F…4的使用期，美国、德国、日本、以色列等国目前都在对其现役的F…4飞机进行设备更新，以提高作战能力。这些改型工作包括：
美国 1986年，美国空军正式与波音公司军机部签订了一项合同，为美国战术空军司令部的300多架F…4E和RF…4C研制并安装先进的数字式机载设备和武器发射系统。此NWDS（Navigation and Weapon Delivery System）改进计划包括：与环形激光陀螺惯性导航系统相联的数据总线，新的任务计算机，机载设备接口单元，数据传输系统和新的座舱控制与显示系统。NWDS计划采用了B…1B、F…16和A…6上的一些技术，使F…4E的攻击精度能达到前线战斗轰炸机的水平。改装的第一架F…4E于1987年中期试飞，1989年9月8日交付美国空军，1990年9月改装完毕。
德国 1986年，德国国防部开始实施一项所谓的“ICE”（改善战斗效率）计划。根据这项计划，将对正在德国空军第71和74战斗机联队服役的110架F…4E“鬼怪”II型战斗机进行设备更新。更新内容包括：用APG…65全数字式多功能雷达替换原来的APQ…120型雷达。这种先进的X波段雷达具有30项空对空及空对地功能，以及扫描跟踪10个目标的能力，并可以同时显示其中的8个目标。APG…65雷达子系统包括一个低旁瓣平板阵天线，一台16位存储器和一台具有电子反干扰措施的雷达数据处理器。另外还将更新雷达控制板及敌我识别系统，安装一台数字式火控计算机，H…423激光制导导弹发射器，惯性平台，CPU…143/A数字式大气数据计算机，一台带有先进应用软件并具有抗电子干扰及其它干扰能力的MIL…1553数字式数据总线。改型后的F…4F最多可携带4枚AIM…120空…空导弹。这项改型工作由德航宇公司作为主承包商，APG…65雷达将由德国引进专利在AEG无线电公司生产。1986年12月，该计划进入了全尺寸发展阶段，1991年有2架验证机已开始试飞，其中一架装有AN/APG…65雷达，另一架装有AMRAAM发射系统。此外，德国还计划把另外40架F…4F进行部分改装，改装的主要内容包括：数据总线、惯导系统和大气数据计算机，将来也可能按照ICE的标准进行改装。
日本 1987年日本开始实施F…4EJ的设备更新计划。根据这一计划，日本航空自卫队将对它现有125架F…4EJ中的100架进行设备更新。更新内容包括安装AN/APG…66火控雷达，LN…39惯性导航系统，平视显示器，CP…1075/AYR大气数据计算机，AN/APX…79A敌我识别系统以及J/APR…4Kai雷达告警系统。改进后将称为F…4EJKai，这些飞机将可以携带AIM…7E/F“麻雀”和AIM…9P/L“响尾蛇”导弹，具有下视/下射能力，还可携带2枚ASM…1反舰导弹执行反舰任务。此外，日本还计划把另外17架F…4EJ改成RF…4EJ战斗/侦察机，这些飞机和现有的14架RF…4EJ将装备得克萨斯仪器公司的AN/APQ…172雷达和数字式显示器，其电子情报吊舱是在汤姆逊…CSF公司的Astac系统的基础上研制的，Astac系统普装在法国空军的“幻影”F1…CR上。改型后的飞机将主要用做近距空中支援，不再执行截击制空任务。预计全部的改装工作将在1995年完成。
日本的RF…4E侦察型的外形与RF…4EJ改型易于区别，RF…4E配备一个照相机舱、机舱内配有雷达和多种照相机设备，而RF…4EJ的外形则与RF…4EJ改进型战斗机类似，机载照相设备以外挂夹舱挂载。由于战术侦察机的任务危险性和技术难度较高，机上除了照相设备外还需配备监视雷达、精密导航系统、红外探测装置和电子干扰装置等，执行全天候侦察照相任务，并保障任务的安全。航空自卫队于1972年引进RF…4E 14架，目前还有12架在服役。RF…4E是美国盟国广泛使用的战术侦察机，机上原配备有：AN/APQ…99型前视雷达、AN/APD…10型侧视雷达、AN/ASN…55型惯性导航装�