提起美國空軍的三角翼戰(zhàn)機(jī),可能大多數(shù)人的腦海中都會(huì)浮現(xiàn)出如康維爾公司所生產(chǎn)的F-102/106那猶如白天鵝一樣優(yōu)雅的身影,或是疾如閃電的B-58“盜賊”轟炸機(jī),亦或是世界上第一架超音速水上戰(zhàn)斗機(jī)F2Y等等,他們共同構(gòu)成了龐大的康維爾三角翼戰(zhàn)機(jī)家族。然而,在這些光鮮的身影背后,卻隱藏著一款并不知名的三角翼戰(zhàn)機(jī)。它就是我們今天要介紹的主角——康維爾XP-92。
▲康維爾XP-92A的側(cè)視圖
如果要先了解XP-92最初的來源,我們還要追溯到納粹德國時(shí)期。在納粹德國即將戰(zhàn)敗的1944年末,著名的Me-163火箭動(dòng)力截?fù)魴C(jī)的設(shè)計(jì)師亞歷山大·利佩什博士提出了一款能夠極速達(dá)到2馬赫以上的戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)方案,其就是著名的P.13a項(xiàng)目。受限于德國當(dāng)時(shí)的資源短缺與盟軍轟炸所帶來的巨大破壞,P.13a項(xiàng)目從來都沒有離開過繪圖板。德國戰(zhàn)敗之后,其包括研究滑翔機(jī)DM1在內(nèi)的技術(shù)資料被盟軍所繳獲。其對(duì)康維爾早期的設(shè)計(jì)有著巨大的影響。
▲現(xiàn)存于博物館的利佩什P.13a的模型
1945年8月,即將更名為美國空軍的美國陸軍航空兵提出了一項(xiàng)超音速截?fù)魴C(jī)的建議,該截?fù)魴C(jī)的速度可達(dá)1100公里/小時(shí),在四分鐘內(nèi)達(dá)到15,000米的高度。幾家公司作出了回應(yīng),其中包括聯(lián)合-伏爾提公司,也就是日后的康維爾公司。它于1945年10月13日提交了自己的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是采用了掠翼和v形尾翼,以及一個(gè)強(qiáng)大的推進(jìn)系統(tǒng)。除了導(dǎo)管火箭,四枚1200磅推力(5.3 kN)的火箭和西屋公司生產(chǎn)的1560磅推力(6.9 kN) 的19XB渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被安置在排氣噴嘴上。聯(lián)合-伏爾提公司在1946年5月接受了一項(xiàng)提議,在美國空軍秘密項(xiàng)目MX-813下,提出了一種沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的設(shè)計(jì)方案,其具有45°掠翼。然而,風(fēng)洞試驗(yàn)表明了該設(shè)計(jì)存在著一些問題。回到德國的繳獲資料這邊。在美國國家航空咨詢委員會(huì)的蘭利研究中心,DM1的厚截面機(jī)翼被發(fā)現(xiàn)在跨音速下將會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的阻力,隨后為了探索這些問題進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),蘭利考慮了兩個(gè)研究方向:在機(jī)翼前緣增加了鋒利的鰭,垂尾的尺寸明顯縮小、變薄、并向后移動(dòng)。這在垂尾前留下了相當(dāng)大的空間,人們決定在那里安裝了一個(gè)傳統(tǒng)的駕駛艙。在這些試驗(yàn)中,人們注意到機(jī)翼在高攻角下產(chǎn)生大渦流的趨勢,但直到許多年后才認(rèn)識(shí)到這一現(xiàn)象的重要性。
▲DM1滑翔機(jī)現(xiàn)存的機(jī)體
蘭利將三角翼的設(shè)計(jì)傳遞給了康維爾的設(shè)計(jì)師:圣地亞哥分部助理總工程師阿道夫·伯斯坦和空氣動(dòng)力學(xué)研究主管拉爾夫·???。兩人一開始都對(duì)三角翼持懷疑態(tài)度,但??孙w到賴特-帕特森空軍基地與利皮斯奇會(huì)面,然后返回康威爾的唐尼工廠,最終確信這是正確的道路。康維爾的混合推進(jìn)系統(tǒng)需要一個(gè)非常大的進(jìn)氣道,它不僅為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供了空氣,還增加了火箭的推力。卻使得傳統(tǒng)的駕駛艙無處安放。如果駕駛艙放置在正常位置,它將會(huì)深入到進(jìn)氣道的深處。為了解決這個(gè)問題,研究小組對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改,采用了類似于法國驗(yàn)證機(jī)勒杜克 0.10和米爾斯 M.52的設(shè)計(jì),將駕駛艙置于進(jìn)氣道中心的圓柱形機(jī)身中。動(dòng)力由西屋J30發(fā)動(dòng)機(jī)和6個(gè)8.9千牛推力的液體燃料火箭提供。該設(shè)計(jì)在1946年被提交給美國空軍,并被作為XP-92進(jìn)行發(fā)展。
▲XP-92的最初設(shè)計(jì),注意進(jìn)氣道中央的駕駛艙
為了取得更多的關(guān)于三角翼布局的飛行數(shù)據(jù),康維爾建議建造一個(gè)更小的原型機(jī),即7002型,美國空軍在1946年11月接受了此設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)與蘭利后來對(duì)DM1的修改非常相似,使用更小的垂尾、更薄的機(jī)翼和一個(gè)傳統(tǒng)的駕駛艙。主要的不同之處在于,為了給發(fā)動(dòng)機(jī)提供空間,機(jī)身向后拉伸,形成了傳統(tǒng)的機(jī)身形狀。為了節(jié)省開發(fā)時(shí)間和資金,原型機(jī)的許多部件是直接從其他飛機(jī)上取下來的:主起落架來自于北美FJ-1憤怒,機(jī)輪來自于貝爾P-63眼鏡蛇王,發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓裝置取自于洛克希德P-80流星,彈射座椅等來自于被取消的康維爾XP-81項(xiàng)目,而方向舵踏板來自于BT-13教練機(jī)。1947年夏天,機(jī)身被轉(zhuǎn)移到康維爾在圣地亞哥的工廠,并在秋季完成。到12月,它在沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下被運(yùn)往美國國家航空咨詢委員會(huì)的艾姆斯航空實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)洞測試。測試完成后,機(jī)身返回圣地亞哥,在那里安裝了一個(gè)艾里森J33-A-21發(fā)動(dòng)機(jī)。
▲XP-92A使用的艾里森J33發(fā)動(dòng)機(jī)
當(dāng)飛機(jī)準(zhǔn)備測試時(shí),康維爾卻接到了P-92項(xiàng)目被取消的消息??稻S爾決定將測試飛機(jī)重新指定為XP-92A。1948年4月,XF-92A被運(yùn)送到慕洛克干湖(此地后來成為愛德華斯空軍基地)。早期的測試僅限于滑行,盡管1948年6月9日進(jìn)行了一次短暫的起降。XF-92A的第一次飛行是在1948年9月18日,由康維爾試飛員埃利斯·D“山姆”·香農(nóng)駕駛。1948年12月21日,比爾·馬丁開始為該公司測試飛機(jī)。經(jīng)過47次飛行,總飛行時(shí)長20小時(shí)33分鐘。飛機(jī)在1949年8月26日被移交給美國空軍,測試任務(wù)分配給了弗蘭克·埃文斯特和查克·耶格爾。
▲著名試飛員查克·耶格爾,此君不僅是美國空軍王牌飛行員,也是駕駛飛機(jī)超音速的第一人
耶格爾是1949年10月13日第一個(gè)駕駛XF-92A的空軍飛行員。在他的第二次飛行中,他以4G的過載半滾倒轉(zhuǎn)進(jìn)入俯沖,在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了1.05馬赫的速度。當(dāng)飛機(jī)接近著陸時(shí),他不斷地把機(jī)頭拉得越來越高,以減慢前進(jìn)速度,避免第一次嘗試時(shí)出現(xiàn)的問題。令人驚訝的是,飛機(jī)根本不會(huì)失速;他能夠繼續(xù)抬起機(jī)頭,直到飛機(jī)傾斜到45度,以108公里/小時(shí)、160公里/小時(shí)的速度降落。1951年,XF-92A改進(jìn)型采用安裝有加力燃燒室的艾里森J33-A-29發(fā)動(dòng)機(jī)。然而,性能幾乎沒有改善。此外,由于這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)有維修問題,在接下來的19個(gè)月里只進(jìn)行了21次飛行。最后一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的變化是換裝了艾里森的J33-A-16發(fā)動(dòng)機(jī)。
▲飛行中的XF-92A
1953年4月9日,斯科特·克羅斯菲爾德代表美國國家航空咨詢委員會(huì)開始了一系列測試飛行。這些測試顯示,在高速轉(zhuǎn)彎過程中會(huì)出現(xiàn)劇烈的上升趨勢,通常高達(dá)6G,有一次是8G。增加翼柵在一定程度上緩解了這個(gè)問題。到1953年10月14日,克羅斯菲爾德駕駛XF-92A進(jìn)行了25次飛行。在這架飛機(jī)最后一次飛行時(shí),由于克羅斯菲爾德在湖床上迫降,飛機(jī)的前起落架折斷,最終被迫退役。迫降現(xiàn)場,可以看到飛機(jī)的前起落架已經(jīng)完全斷掉了。
▲現(xiàn)存于博物館的XF-92A,注冊號(hào)46-682
雖然XF-92A最終沒有投入使用,但其為康維爾和美國國家航空咨詢委員會(huì)等獲得了關(guān)于大三角翼的大量數(shù)據(jù),為日后F-102等著名飛機(jī)的服役奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),可謂是功不可沒。
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