迟钝的海军
相对于美国空军,美国海军对喷气化的潮流比较迟钝。美国海军没有完全忽略喷气技术,也没有“打搅”忙于战时生产的传统海军战斗机主力公司格鲁曼,而是找上了沃特。但沃特的f6u喷气机失败得一塌糊涂,美国海军转而找上麦克唐纳。只有三年半历史的麦克唐纳属于“二流”公司,在喷气时代之前没有得到过任何海军订单,因此也相对没有历史负担,对新技术比较放得开,战时的采用螺旋桨加原始形式的加力喷气推进的高速双发战斗机xp-67有创意但没有投产,显示出了麦克唐纳的创新精神。麦克唐纳的fh1“鬼怪”战斗机{以后的麦克唐纳-道格拉斯f-4常被称为“鬼怪”式战斗机,其实严格地说是“鬼怪ii”式战斗机}成为美国海军的第一架实战型喷气战斗机,但美国海军只少量装备,主力装备还是依赖螺旋桨战斗机。紧接着推出的f2h“女妖”在fh1的基础上改进,但也是一样,只少量装备。有意思的是,北美f-86最早是为海军设计的,但海军没有要,被空军拿去发扬光大了。
在技术上,美国空军以最快的速度拥抱后掠翼技术,后掠翼带来的高空高速性能是f-86在朝鲜战场上得以和同样采用后掠翼的米格-15一较高下的本钱,采用平直翼的f-80、f-84不是米格-15的对手。然而美国海军还是死抱着低空低速性能良好但高空高速性能糟糕的平直翼不放,麦克唐纳fh-2“女妖”、格鲁曼f9f“黑豹”、道格拉斯f3d“天空骑士”都是平直翼,以至于在朝鲜战场上没有可以和米格-15匹敌的战斗机,只得临时抱佛脚,将格鲁曼f9f改装后掠翼,但还是没有赶上在停战前部署可以在技术上压倒米格-15的喷气战斗机。美国海军还试图将后掠翼的f-86海军化,但为上舰而改装的f-86增加了500公斤的重量,性能大跌,直到54年底换装更大推力的发动机后,性能才恢复到一年前已经首飞的f-86h的水平。f9f改装后掠翼最后在1954年也完成,但这时朝鲜战争已经打完了。后掠翼的f9f转而作为技术验证,没有投产。
美国海军的迟钝不仅是出于一贯的保守传统,还由于第一代喷气式飞机在技术上的局限,比如推重比、航程、可靠性不足等。后掠翼飞机的起飞、着陆速度太快,低空低速机动性不足,对航母上的使用也很不利。美国海军不是没有大胆尝试过,沃特f7u“短剑”采用缴获的德国思路,用无尾布局,但由于缺乏对这一全新技术的深刻理解
解,设计上有很多技术问题没有解决,投产后有14损失于飞行事故,使对可靠性要求特别高的海军对较冒险的先进技术的胃口大减,但这也使美国海军错过了喷气革命的第一波。道格拉斯f4d“天空射线”在研发过程中问题多多,最后下马。接替的麦克唐纳f3h“恶魔”是美国海军第一种从设计时就是后掠翼的喷气战斗机,但进度也是严重拖延,没有赶上朝鲜战争。
五、后浪推前浪
战后初期,美**费开支急剧缩减,军火订单大幅度削减,但美国空军对喷气式飞机的浓烈兴趣把各飞机公司的注意力引向这项新技术。由于喷气技术的革命性,很多在螺旋桨时代积累的经验突然变得无关紧要,准入门槛大大降低,老资格公司和新兴公司突然可以公平竞争,人人有机会。50年代的美国基本战略是“大规模报复”,一切围绕着核战争。对于战斗机而言,首要任务就是拦截入侵的核轰炸机,机动性优秀的格斗战斗机不再是重点,重型、高速、远程的截击机才更有用。美国空军招标“远程全天候双发截击机”,传统的战斗机公司没有入选,反而是名不见经传的诺思罗普和过气的寇蒂斯入选,参加最终竟标。诺思罗普的p-61是战时相当独特的装备雷达的双发远程夜间战斗机,在技术上和战后的电子化潮流相容性较好。寇蒂斯除了在政府的指派下按照别人的图纸造飞机,在战时没有多少事干,所以花了很多时间把螺旋桨和喷气推进结合起来,既提高速度,又降低技术风险。但寇蒂斯的混合动力战斗机设计都不成功,入选或许有安慰奖或者“最后的机会”的因素。诺思罗普xp-89最后入选,寇蒂斯xp-87再次落选。寇蒂斯解决不了新技术带来的新问题,彻底跟不上时代,从此彻底退出战斗机领域。诺思罗普的设计最终成为f-89“蝎子”战斗机,从xp-79喷气飞翼开始的技术创新传统得以保存,使诺思罗普在以后的几十年里一直保持技术创新的活力。
战后到50年代末是美国航空技术发展最为迅速的年代。为在战时产能寻找战后出路,也由于战时订单而鼓胀的腰包,公司科研如火如荼。美国空军不仅受到战争经验指导而对喷气技术和所有和高速有关的技术高度热衷,还受到缴获的德国航空技术的促动,在航空科研非常舍得花钱,同时上8个战斗机项目和7个轰炸机项目。更重要的是,nasa担负起航空科研的领导责任,用巨大的能量,和空军以及飞机公司合作,推动了一系列x飞机计划。x飞机是世界航空史上没有先例的。在此之前,新
新飞机试飞总是和型号设计连在一起的,遇到问题逢山开路、遇水架桥。但x飞机不受具体的型号约束,纯粹就飞行的共性问题作研究飞行,提供了大量珍贵的数据,是战后美国航空技术bàzhà性发展的一个重要原因。
二战结束时,德国和英国的喷气技术引发了一场航空技术的革命,但德国由于战败,在这场革命方兴未艾的时候就早早离开了舞台;英国由于国力衰竭,也无力倾力推进航空技术的前沿。美国在膨胀的经济实力和缴获的德国技术的推动下,这个时期的x飞机计划数目超过了战后60年所有x飞机计划的一半。用时间和金钱堆出来的实干突破了很多有前途但很粗糙的先进技术,美国航空学术的思想也空前活跃,使美国在先进航空技术实用化和制定未来的技术方向的路上走在了最前面。雪球开始高速滚动。
美国从40年代中在喷气时代落后于德国和英国开始,在50年代初后掠翼时代和英国为代表的欧洲先进技术水平齐平。50年代中进入超音速时代后,美国已经领先于欧洲,站在世界航空技术的前沿。
六、拥抱超音速时代
超音速飞行的挑战来自两方面:动力和气动。普拉特?惠特尼和通用电气在航空动力方面很快赶上并超过了德国和英国,为美国的超音速飞机提供了动力基础。在气动方面,早在1944年,nasa、美国空军就和贝尔合作,研制火箭动力的x-1超音速研究机。虽然贝尔制造了最早实现超音速飞行的飞机,x-1的设计来自nasa和空军,没有多少贝尔自己的东西。x-1采用短平直翼,在气动上也有先天缺陷,所以贝尔的先走一步没有转化为实际的技术优势,以后贝尔在超音速飞机领域一无建树。
为了推迟波阻,大后掠翼成为当时的流行布局。大后掠翼在理论上相对成熟,但存在着中低速操控、结构刚度等问题,更重要的是,当时世界上对跨音速和超音速飞行的机制还不清楚。德国的研究数据很不全面,很多地方还自相矛盾。
与大后掠翼对应,德国气动学家亚历山大?利皮希博士从20年代就开始研究三角翼,在战争期间设计了独特的无尾me-163火箭推进战斗机,这是历史上第一种量产的无尾设计战斗机。利皮希还开始设计达到1.85倍音速的p.14三角翼战斗机,当然研究被战败而打断。战后利皮希被弄到美国,在美国空军的莱特机场{后莱特-派特森空军基地}的研究中心继续研究无尾三角翼飞机。康韦尔飞机公司是战斗机领域的新开户
户头,这是战时的silidated和vultee合并而成的,vair就是和v加air拼出来的一个字。silidated在战时没有生产过战斗机,其主打产品是b-24“解放者”中型轰炸机。vultee一直就是一个默默无名的小公司。但是康韦尔乘喷气革命之机,通过美国空军接触到很多德国技术,包括和亚历山大?利皮希的合作。康韦尔设计了xf-92三角翼战斗机,但xf-92的动力不足,导致飞行性能达不到要求。再加上预算、超音速飞行的技术不定性和其他因素,xf-92下马了。但xf-92的试飞数据使康韦尔对无尾三角翼飞机的飞行特性有了深刻的理解,为以后在技术上先行一步打下了基础。
50年代里,喷气发动机的推力、可靠性取得很大的进步,电子和导弹技术更加突飞猛进。美国空军开始要求战斗机和武器系统一体化设计,要求具备高空、高速、远程、全天候、目标自动截获、武器自动投放、自动实施电子对抗的能力,这最终导致了f-106这样的所谓“终极截击机”,飞行员的主要使命变为监控整个系统的运作。在这样的大气氛中,空军对战斗机的要求狮子大开口,工业界也一片拍胸脯,人人都是口气比力气大。虽然很多项目最后不能满足设计要求,美国航空技术在几乎所有方面都取得了重大突破,也在这一时期成功地跨过了赶的阶段,达到了超,并从此一直领导世界航空技术的前沿。康韦尔在这一波浪潮中成为佼佼者。
诺思罗普f-89很快就满足不了美国空军的胃口,美国空军要求超音速。在后来被称为“终极截击机”的竟标中,康韦尔f-102成功地入选,共和f-103也获得入选,但作为备选方案。f-102采用无尾三角翼布局,配备了先进的电子设备,将以全自动截击为主要作战方式。但计划过于雄心勃勃,美国空军把f-102计划一分为二,f-102a作为初始版,主要验证飞行性能和获得初始作战能力,f-102b将具备完整的全自动作战能力。f-102的目标不仅仅是超音速,而且是双二{两倍音速、两万米升限},大大超越了同时代的亚音速战斗机。但跨音速阻力被证明为一个比预想高得多的坎,简化版的电子设备也大大超过现实可能,f-102a计划遇到严重的拖延,美国空军被迫重新调整计划,f-102b单独立项,重新定名为f-106。如果f-102因为过于野心勃勃而严重拖延,f-103就更好高骛远了,f-103要求达到双三{三倍
倍音速、三万米升限},当然更加不现实,被打入深闺。
挟f-86余威的北美深为失望,十分担心就此被赶出战斗机领域。没有空军的订单,就自己用公司资金研究超音速飞行的问题,包括昂贵的风洞试验。北美有两个秘密武器:从40年代末开始研制的x-10sm-64“纳瓦霍”飞航式导弹,要求设计速度2.75倍音速,射程5000英里{约8000公里}空重13吨,可以装载核弹头,简直就是一架当时标准的重型战斗机。“纳瓦霍”计划后来被放弃了,但北美由此获得的超音速飞行经验一直到60年代研制xb-70双三轰炸机的时候还在受用。北美的另一个秘密武器当然就是f-86的研制、生产和使用经验,这使北美对喷气战斗机具有更深的理解。北美自费推出“佩刀-45”概念,正好这时美国空军受到冷战加剧的压力,而f-102的研制又严重拖延,只好重开超音速战斗机的竟标。北美的努力得到了回报,入选方案作为f-100“超佩刀”投产,成为美国空军的第一种超音速战斗机。这是小步快跑达到新高的一个典范。
洛克希德更加不安。在f-80之后,洛克希德没有赶上后掠翼革命,现在要是再在超音速革命中出局,那就不要再在战斗机世界混了。美国空军为了促进超音速技术在全美航空工业中加速发展,命令道格拉斯向美国航空工业界转让x-3超音速研究机的数据,洛克希德在此之前也大力自研,最终研制成功采用短梯形翼的重型远程超音速战斗机,但是洛克希德的投标方案落选了。好在美国空军内有一部分人对朝鲜战争期间轻巧灵活的米格-15印象深刻,希望美国空军也有一架这样的战斗机,在和洛克希德接触后,洛克希德改弦易张,放弃流行的重型战斗机的路子,采用同样的短梯形翼,但改走轻型战斗机的路子。虽然轻型战斗机不是洛克希德的本意,但轻巧的xf-104被美国空军选中,按照f-104“星”式战斗机投产。不过美国空军内部的主流依然对轻型战斗机嗤之以鼻,认为载弹、航电、航程都不足,所以美国空军只订购了少量的f-104。但轻巧、便宜的f-104受到很多外国空军的欢迎,f-104意外地成为了一架成功的出口战斗机。
共和在将平直翼的f-84e改装成后掠翼的f-84f的过程中遇到了严重的技术困难,进度严重拖延,索性重起炉灶,设计了全新的f-105“雷公”战斗机。一如共和的传统,这是一架以对地攻击为主要任务的重型战斗机,获得一定的成功。
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