美国航空发展史上曾经有段辉煌的百系列战机研发历程,这是当时编号超过100的战斗机统称。起源于二战后的半岛战争,当时米格-15战斗机表现出来的优异性能在某些方面超越了F-86战斗机,而为了扳回优势,美国启动了从F-100开始的百系列战斗机研制。
下面是美国百系列战斗机合集,需要关注的重是两个红圈处战机,近景这架叫F-100“超级佩刀”战斗机,作为百系列战斗机的开山鼻祖。而远端那架叫F-107“终极佩刀”战斗机,是百系列战斗机中最后一款,当然也是最奇葩和另类的一款战斗机,今天以它作本文的主角。
百系列战斗机研发背景
F-100“超级佩刀”战斗机作为百系列中第一款型号,性能上过于追求突破而在当时技术储备不足的情况下,造成量产型号坠机频繁事故率居高不下,被外界称之为“寡妇制造者”。
F-100“超级佩刀”战斗机而到了上世纪50年代,美国面对苏联出现了所谓的“轰炸机差距”很是担忧,总是担心苏联轰炸机会长驱直入轰炸美国本土。在此前提下需果研制一款新型高性能全天候战斗机,然后F-100B作为F-100的发展型开始研制。不过在研制过程为了追求更快的速度、更多的载荷以及能够安装新式雷达,最终成品是一架采用背负式进气道,能够以超音速突入防线进行核攻击的战斗轰炸机——F-107A“终级佩刀”,那个时代核攻击遍地都是从不考虑环保因素。
在此之前和F-107A造型唯一具有可比性的,就是二战德国国民战斗机He162“火蜥蜴”喷气式战斗机。
He162“火蜥蜴”喷气式战斗机
F-107“终极佩刀”战斗机研发历程
1953年起,北美航空工业公司开始同时展开了两个研究项目。
项目一:F-100B战斗机代号NA-212,采用加强动力版J57涡喷发动机。保留F-100A后掠翼布局,机翼截面变薄,安装可变截面进气道和收敛-发散式尾喷管,最大推力可达16000磅(7257KG)。安装双轮起落架,可以在野战机场起飞作战,但是不能挂载副油箱,最大飞行速度达1.8马赫,计划于1955年投产。还考虑发展出战斗轰炸机型号,翼下可以加装六个挂架,具有空中加油能力。
项目二:F-100I、F-100BI战斗机代号NA-211,这是对F-100A改为全天候截击机的可行性研究。总体设计风格和F-100B类似,不过重新设计了座舱盖安装了机头雷达罩,前机身相应调整安装机头下方的可变截面进气道,并增加挂载副油箱能力。1953年10月20日开始进行风洞试验,并制造全比例模型。
F-100B战斗机全比例模型1954年4月,美国空军对NA-212项目的战斗轰炸机方案(F-100B)产生了兴趣,1954年6月11日,美国空军订购了35架F-100B战斗轰炸机,7月8日正式授予军方编号F-107A。不过对于空军而言可选性太多(美国人军工从不让人失望),在研制过程态度有些摇摆不定,8月4日订单数被削减为9架服役试验用机(编号YF-107A,空军序列号55-5118/5126)。
最终版F-107A采用新型J75涡喷发动机,加力推力109千牛,大推力可以使飞机达到两倍音速。F-107A主要武器包括一枚核武器,以半埋式挂载在机腹中心线挂架。由于风洞测试发现由于机头雷达罩和下颚进气口造成的气流干扰,机载武器在发射或投放时会产生不稳定因素。为了一劳永逸解决这一问题直接将进气口移到机身背部,不过由于背部进气道太过于奇特飞行员曾一度将它称之为"食人者",毕竟在座舱后面有个进气道一不小心被吸进去就再没机会出来了。
YF-107A原型机YF-107A原型机安装了一套XMA-12综合火控系统,可以同时搜索发现多个空中目标,并选择其中一个目标计算使用机炮或者火箭攻击追踪曲线。上面提到的进气道吸人问题,YF-107A将座舱盖设计成只能向上开启而不是常规的蛤壳式,弹射时直接穿盖而出。
火箭滑轨弹射试验中的YF-107A座舱
座舱开启方式1956年9月10日,第一架YF-107A(编号55-5118)原型机在爱德华兹空军基地首飞,第一次试飞就超过音速(M1.03)。可能试飞太过于顺利在着陆时马失前蹄,由于阻力伞未能打开飞机冲出跑道受轻伤。
YF-107A(55-5118号)原型机
55-5118号在F-100伴飞中进行测试1956年11月3日,55-5118号原型机完成2.0马赫的飞行试验,以2.1马赫从39000英尺(11887.2米)高度开始垂直爬升,直到69000英尺(21031.2米)。
YF-107A(55-5118号)原型机
YF-107A(55-5118号)原型机1956年11月28日,第二架YF-107A(55-5119号)原型机首飞成功,主要承担起武器投放、火控系统测试任务,这也是唯一一架安装了四门20毫米M39机炮的原型机。
YF-107A(55-5119号)原型机
YF-107A(55-5119号)原型机早期风洞实验表明,在超音速条件下要想从机腹顺利投掷出弹药可能会存在一定问题,事实测试结果也是如盯只不过通过技术手段得以解决。1957年2月25日,试飞员在飞行速度达1.87马赫的情况下,成功投下了弹药达到实战标准。
半埋安装武器舱1956年12月10日,第三架YF-107A(55-5120号)原型机首飞成功,安装了全自动可调进气截面系统。不过试表情况差强人意,进行了多次亚音速及超音速持续爬升测试,也曾在35000英尺(10668米)高度以最大速度进行垂直爬升,但最大高度始终无法突破51000英尺(15544米)。最后发现问题出在最新设计的可变进气截面进气道和J75发动机,而且进气道气流不稳定会发出很大的震动声,对于新技术的应用向来如此,毫无规律可循就算是美国人也得摸着石头过河。
YF-107A(55-5120号)原型机结语
虽然整体而言试飞还算顺利,YF-107A原型机表现出来的性能也相当不错,不过由于空军已经决定选用F-105A作为新一代战斗轰炸机,YF-107A项目最终于1957年3月告终。对应的三架原型机也各自进入博物馆放置,一款很奇特造型风格的战斗机就这么昙花一现了无生息。
YF-107A(55-5118号)原型机基本性能:
最大起飞重量18841千克、最大飞行速度250千米/小时、最大航程3885千米。配备四门20毫米M39机炮,每门备弹200发(55-5119号机),机翼下方有六个挂架,机腹中心线半埋式挂架。
F-107A“终极佩刀“