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截?fù)魴C(jī)史話 美空01 1945年的兩個(gè)招標(biāo)

2023-08-08 08:00 作者:南航軍事推演聯(lián)盟  | 我要投稿

1947年8月3日的莫斯科航空節(jié)上,3架“B-29”從低空飛過(guò)。二戰(zhàn)后期,曾有3架完整的B-29在執(zhí)行完對(duì)日轟炸任務(wù)時(shí)因故障緊急降落在蘇聯(lián),并被蘇聯(lián)扣留。因此在場(chǎng)的西方觀察員認(rèn)為這不過(guò)是那3架B-29而已,蘇聯(lián)的軍事實(shí)力并沒有太多提升。

然而當(dāng)一架明顯和B-29有諸多相同之處的圖-70客機(jī)緊隨三架“B-29”飛過(guò)時(shí),大跌眼鏡的西方觀察員這才意識(shí)到蘇聯(lián)一定是已經(jīng)成功仿制了B-29戰(zhàn)略轟炸機(jī)!

美國(guó)人不得不面對(duì)這樣一個(gè)痛苦的事實(shí)——二戰(zhàn)中即能成群結(jié)隊(duì)火燒東京又能單槍匹馬投擲核彈的B-29(蘇聯(lián)仿制型號(hào)為圖-4)也有可能往自家頭頂扔炸彈了。

圖-4

1945年6月22日,蘇聯(lián)正式啟動(dòng)對(duì)B-29的仿制工程。斯大林要求這架新型轟炸機(jī)應(yīng)當(dāng)是B-29的精確復(fù)制品,因?yàn)樗芮宄词故且淮巫尣揭矔?huì)導(dǎo)致一系列的修改,并拖慢復(fù)制B-29的過(guò)程。當(dāng)然圖波列夫并沒有嚴(yán)格按照字面上的意義接受任務(wù),圖-4在許多地方都與B-29有差別。這一方面是因?yàn)閷?shí)際測(cè)繪仿制中發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題,其中之一是美蘇兩國(guó)使用的計(jì)量單位不一樣——美國(guó)是英制而蘇聯(lián)是公制。這個(gè)從數(shù)據(jù)上說(shuō)可以簡(jiǎn)單換算,但飛機(jī)的生產(chǎn)需要用到的工具工裝等,就沒那么簡(jiǎn)單了。B-29的鋁合金蒙皮厚度為1/16英寸,按公制算是1.5875毫米,這可要了圖波列夫的老命,因?yàn)樘K聯(lián)當(dāng)時(shí)無(wú)法制造出這么厚的鋁板——不是造不了這么薄,而是沒法造出這樣有零有整的規(guī)格,用1.6毫米厚的會(huì)超重、用1.5毫米的強(qiáng)度又不夠,最后圖波列夫只好在不同位置使用了厚度0.8—1.8mm不等的鋁板才總算解決了問(wèn)題。其他區(qū)別還包括沒有仿制發(fā)動(dòng)機(jī)而是采用了蘇聯(lián)自行研制的發(fā)動(dòng)機(jī)以及將原有的12.7mm機(jī)槍替換成23mm航炮等。

曾經(jīng)的德國(guó)日本為了攔截B-29使盡了渾身解數(shù),現(xiàn)在美國(guó)也不得不步其后塵——此時(shí)的美國(guó)空軍主力夜間戰(zhàn)斗機(jī)仍然是二戰(zhàn)后期服役的P-61,并不能保證對(duì)圖-4轟炸機(jī)進(jìn)行有效攔截。

不過(guò)實(shí)際上早在1945年3月23日,美國(guó)陸航就發(fā)布了下一代夜間戰(zhàn)斗機(jī)的招標(biāo)計(jì)劃用以取代被陸航認(rèn)為過(guò)時(shí)的P-61,相應(yīng)的技術(shù)需求包括最大飛行速度至少達(dá)到850km/h,能夠在12分鐘之內(nèi)爬升到1萬(wàn)米,最大升限不低于10668米等。

這些指標(biāo)是螺旋槳飛機(jī)望塵莫及的。參與競(jìng)標(biāo)的廠商中,道格拉斯的方案是XF3D-1“空中騎士”艦載夜間戰(zhàn)斗機(jī)的陸基型。寇蒂斯的XP-87“黑鷹”在翼下吊掛兩組共四臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),而諾斯羅普的XP-89飛行性能更優(yōu)異,也最具發(fā)展?jié)摿Α?948年,諾斯羅普方案勝出,F(xiàn)-89“蝎子”由此誕生。

1948年8月16日XF-89進(jìn)行了首飛。F-89的機(jī)翼為小展弦比薄型平直翼,這種機(jī)翼可在不犧牲良好的低速穩(wěn)定性前提下獲得相對(duì)較高的速度。上翹的尾部和低垂的機(jī)頭也為該機(jī)贏得了"蝎子"的綽號(hào)。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的YF-89于1950年6月27日成功試飛。YF-89A安裝有AN/APG-33雷達(dá)和休斯E-1火控系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)為兩臺(tái)帶加力燃燒室的J35-A-12發(fā)動(dòng)機(jī)。武器為安裝在機(jī)頭的6門固定式20mm機(jī)炮。早期的F-89A/B遭遇了一系列問(wèn)題,進(jìn)行了大量改進(jìn)的F-89C仍是問(wèn)題多多。F-89C于1951年9月18日完成首飛,但由于受到發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)翼結(jié)構(gòu)問(wèn)題的困擾,F(xiàn)-89C直到1954年才形成戰(zhàn)斗力。F-89A/B/C的武器只有機(jī)炮。

然而對(duì)于對(duì)圖-4威脅始料未及的美軍而言,還沒首飛的F-89自然是遠(yuǎn)水解不了近渴,為了應(yīng)付這種尷尬局面,美軍一是要求競(jìng)標(biāo)廠商加快原型機(jī)的研制,二是1948年初開始用F-82F“雙野馬”螺旋槳夜間戰(zhàn)斗機(jī)替換P-61,三是在1948年要求洛克希德公司將現(xiàn)役的TF-80C教練機(jī)改裝成全天候戰(zhàn)斗機(jī)。洛克希德成功完成了任務(wù),1949年4月16日,F(xiàn)-94原型機(jī)首飛,1950年5月開始服役。

F-94的第一批生產(chǎn)型是F-94A,它是第一種裝備發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室的生產(chǎn)型戰(zhàn)機(jī),同時(shí)也是美國(guó)空軍的第一種噴氣式全天候戰(zhàn)斗機(jī)。F-94A/B裝備了E-1火控系統(tǒng),由于機(jī)頭空間被AN/APG-33雷達(dá)占據(jù),原來(lái)F-80機(jī)頭的六挺勃朗寧M3型12.7毫米機(jī)槍減少到4挺。同時(shí)F-94的發(fā)動(dòng)機(jī)更換為帶加力的J33-A-33發(fā)動(dòng)機(jī)。F-94B作為夜間護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)參與了朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)。1953年1月30日夜,一架F-94B在執(zhí)行B-29轟炸機(jī)夜間護(hù)航任務(wù)時(shí),利用機(jī)載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)并成功擊落了一架拉-9戰(zhàn)斗機(jī)。這是美國(guó)空軍噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)首次在夜戰(zhàn)中擊落目標(biāo)的記錄。3月10日夜,F(xiàn)-94B首次在夜間擊落米格-15戰(zhàn)斗機(jī)。5月30日2時(shí),志愿軍空軍一架晝間型米格-15在夜間擊落了一架F-94B。

伴隨著人類進(jìn)入噴氣時(shí)代,截?fù)魴C(jī)的發(fā)展也有了新的方向,其中之一就是實(shí)現(xiàn)超音速。早在1945年8月,美國(guó)陸航就開始招標(biāo)超音速晝間截?fù)魴C(jī),要求飛機(jī)能夠在25.5分鐘內(nèi)完成一次截?fù)羧蝿?wù):2.5分鐘內(nèi)爬升至14500米高度(相當(dāng)于爬升率97m/s),以900km/h的速度巡航15分鐘,以1270km/h的速度作戰(zhàn)3分鐘,最后5分鐘完成從14500米高度下降并著陸的過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)超音速和驚人的爬升率指標(biāo),參與競(jìng)標(biāo)的康維爾XP-92和共和XP-91都采用了渦噴+火箭組合動(dòng)力。XP-92有著極其獨(dú)特的外形——戰(zhàn)斗機(jī)的激波錐是座艙,飛行員的四周全是進(jìn)氣道。機(jī)翼是大角度后掠的三角翼,垂直尾翼長(zhǎng)度很長(zhǎng)。

二戰(zhàn)期間的德國(guó)誕生了一架三角翼技術(shù)驗(yàn)證機(jī)DM-1。該機(jī)的氣動(dòng)布局即使在今天看來(lái)也是相當(dāng)新穎的——無(wú)尾三角飛翼,機(jī)翼前緣后掠角達(dá) 60°,機(jī)身背部布置有一個(gè)大型垂直安定面(其根弦長(zhǎng)度幾乎相當(dāng)于機(jī)身長(zhǎng)度的90%),飛行員座艙就設(shè)置在垂直安定面根部??稻S爾在初期方案風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)不理想后根據(jù)DM-1實(shí)物和所能搜集到的有關(guān)三角翼氣動(dòng)特性的資料,對(duì)45~70°后掠的三角翼進(jìn)行了一系列研究,最終提出了這樣一個(gè)堪比二戰(zhàn)德國(guó)末日截?fù)魴C(jī)的嶄新方案。

對(duì)于這樣驚世駭俗的設(shè)計(jì),美國(guó)陸航心里直犯嘀咕,于是在1946年11月授權(quán)康維爾公司先建造一架不是那么激進(jìn)的三角翼技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。1948年,XF-92戰(zhàn)斗機(jī)的采購(gòu)計(jì)劃被取消,但三角翼技術(shù)驗(yàn)證機(jī)被保留,并獲得了XF-92A的編號(hào)。

1948年9月18日,XF-92A首飛,但即使更換了幾次發(fā)動(dòng)機(jī),XF-92A的最大飛行速度依然沒有超過(guò)0.95馬赫。1951年康維爾公司在換了幾臺(tái)推力在兩噸上下的發(fā)動(dòng)機(jī)之后,痛下決心將一臺(tái)推力為3.3噸的J33-A-29發(fā)動(dòng)機(jī)裝到了XF-92A上面,但是,更換發(fā)動(dòng)機(jī)所帶來(lái)的效果遠(yuǎn)沒有康維爾設(shè)計(jì)師們想的那么高,因?yàn)槭褂肑33-A-29發(fā)動(dòng)機(jī)的XF-92A的最大飛行速度依舊只有0.95馬赫,只不過(guò)XF-92A飛到0.95馬赫的加速時(shí)間會(huì)短很多。忍無(wú)可忍的康維爾公司換上了推力為3.7噸的J33-A-16,但卻依舊無(wú)法沖破音障的囚籠。1953年10月14日XF-92A墜毀,宣告了F-92戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃的徹底終結(jié),XF-92最終止步于全尺寸模型,XF-92A作為驗(yàn)證三角翼技術(shù)是否可行和戰(zhàn)斗機(jī)能否突破音速的試驗(yàn)機(jī)也并沒能夠完成任務(wù)。

1949年5月9日,贏得競(jìng)標(biāo)的共和XF-91完成首飛,不過(guò)此時(shí)的XF-91只安裝了渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。1952年12月9日,安裝渦噴+火箭雙發(fā)動(dòng)機(jī)的XF-91進(jìn)行了試飛,在開動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)后,XF-91的飛行速度達(dá)到了1.07馬赫。

XF-91的機(jī)身和F-84相仿,有些部件甚至完全相同,但機(jī)翼卻是全新設(shè)計(jì),而且是非常獨(dú)特的設(shè)計(jì)——XF-91的機(jī)翼第一眼看上去像是裝反了——翼尖比翼根還厚、還寬。這樣的設(shè)計(jì)可以增加外翼段升力,減小飛機(jī)在低速或高迎角狀態(tài)下翼尖失速的可能,同時(shí)也能降低機(jī)翼機(jī)身結(jié)合部的氣動(dòng)阻力。同時(shí)XF-91的機(jī)翼是可變安裝角的,可以在飛行中調(diào)整安裝角,以適應(yīng)起飛降落和高速飛行時(shí)的不同氣動(dòng)要求。

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截?fù)魴C(jī)史話 美空01 1945年的兩個(gè)招標(biāo)的評(píng)論 (共 條)

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