美国舰载战斗机发展史（2）：F2A水牛：美海军第一架单翼舰载机

摘要：早期飞机的材料以木材为主，如果翼展过大，机翼容易折断，设计师因此不得不考虑将机翼设计成双层翼甚至多层翼的布局。虽然第一次世界大战期间（1914年7月28日—1918年11月11日）单翼战斗機就已经出现，但由于结构、材料和工艺等方面的限制，当时人们普遍认为单翼机

早期飞机的材料以木材为主，如果翼展过大，机翼容易折断，设计师因此不得不考虑将机翼设计成双层翼甚至多层翼的布局。虽然第一次世界大战期间（1914年7月28日—1918年11月11日）单翼战斗機就已经出现，但由于结构、材料和工艺等方面的限制，当时人们普遍认为单翼机结构单薄，安全性和稳定性不如双翼机。无论双层翼还是多层翼布局，都是解决当时飞机速度不高、材料受限、自重较大的折中方案。特别是多翼机，其机翼结构相当复杂，这大大增加了飞行阻力，使得同样动力条件下，飞机飞行速度的提升难度更大。如此的先天不足，也决定了多翼机昙花一现的历史命运。

福克Dr-1三翼机双机编队

英军“索普威斯”三翼战斗机

英国FK10四翼战斗机

V.8福克五翼机

美国人赫伯特·约翰斯的多翼飞机设计

卡普罗尼Ca.60九翼水上飞机

1915年夏天，德国福克E单翼战斗机诞生，这是世界上第一架真正意义上的战斗机，它宣告了空战时代的来临。1919年6月由德国工程师胡戈·容克斯博士设计的全金属单翼运输机容克斯F.13型客机在其德绍工厂首飞。这是世界上第一架硬铝全金属客机，他使用了带有波纹铝皮的悬臂式机翼，这些机翼直接连接到机身底部，无需支撑柱。这种设计在当时具有开创性意义。

一战德国福克E单翼飞机

容克斯F.13型客机

伴随着航空科技的快速发展，20世纪20年代后半期到30年代，世界航空工业迎来了承前启后的发展“黄金期”——发动机技术改良，大大提升了飞机的发动机功率，进而提高了飞行速度，为单翼机靠速度提升升力创造了前提条件；各种金属材料，以及相应的加工工艺不断改进，使单翼机一改以往的“单薄”形象，结构强度迈上新高度；科学家在空气动力学领域也不断取得新的研究成果，迎来了流线型外形的新时代。

1920年代末，波音公司的管理层却认为双翼机的时代行将结束。波音在1928年开始其单翼战斗机的可行性研究，1930 年展示了其制造的 3 架单翼战斗机原型机。最初两架（由波音公司自担风险制造）是去掉下部机翼、仅保留上翼部分的波音83。其中一架原型机以XP-15的代号向美国陆航进行了展示，另一架（装有尾钩）则以 XF5B-1的代号送交海军测试。

波音200

B-9轰炸机

1930年，出现的另一款原型机——波音 200 单翼邮政飞机更加引人注目，该机起初是被当作一种高速邮政飞机来设计的，该机的研发成功得益于 20 年代波音在民用航空领域取得的经验（其创办的波音航空公司后来成为美国联航的前身）。1931 年波音公司在波音 200 的基础上为美国陆航研制出一种双引擎快速轰炸机 B-9，这种轰炸机的最高时速达到惊人的 186 英里，它的出现使 P-12（F4B）这类双翼战斗机变得无所适从。

P-12

1931 年，波音公司的设计师们开始了代号为 248 的新型战机的开发工作，1931 年 12 月该计划被更名为 XP-936。随后的 8 个月时间里试飞员们驾驶原型机进行了多次测试飞行，波音的新型战斗机最后将以 P-26 的代号正式投入生产。波音 P-26“玩具枪”是美国航空史上具有里程碑意义的著名机型，P-26 曾经是世界上速度最快的战斗机，它的出现揭开了 30 年代美国乃至世界范围内军用航空技术大发展的序幕。这是美国最早的单翼战斗机。

P-26

1935年美国海军需要一种舰载战斗机取代格鲁曼F3F 双翼机，要求时速能达到 482.7km/h。有三家公司参与了竞争：格鲁曼，舍维尔斯基（Seversky，1939 年改名为联和）和布鲁斯特。1938年3月1日，美国海军开始对格鲁曼公司的XF4F-2、布鲁斯特公司的XF2A-1和舍维尔斯基的P-35舰载型（评估型号称为XFN-1）进行全面评估。在试飞中XF4F-2的最大时速为466公里，XF2A-1的最大时速为450公里，XFN-1的最大时速为402公里，均没有达到要求的483公里的最大时速。舍维尔斯基的XFN-1先被淘汰。

P-35A

格鲁曼推出的F4F几乎是应付事儿一般，居然仍是双翼布局的XF4F-1双翼机，几乎立刻出局，但凭借和海军的良好关系，得以修改成单翼设计参加后续竞争。为了应对F2A的挑战，格鲁曼公司放弃了XF4F-1（G-16双翼机），1936年夏，格鲁曼公司进行重新设计，将其改为中单翼战斗机。推出了XF4F-2单翼战斗机。值得一提的是，在评估期间，XF4F-2发生机械故障而坠毁，在修复之后重新加入了测试。

XF4F-1

XF4F-2

美国海军认为，布鲁斯特公司的F2A的综合表现更佳，于是采购了54架F2A战斗机，格鲁曼的XF4F-2落选了。美国双翼舰载机的时代结束，F2A战斗机成为了美国海军历史上的首款单翼战斗机。。尽管XF4F-2没有赢得美国海军的订单，但是格鲁曼公司并没有放弃，而是在它的基础上继续改进，1939年2月， XF4F-3首飞，最大时速高达537公里。1939年8月，美国海军开始采购54架F4F-3战斗机，1940年2月开始交付测试。这就是后来大名鼎鼎的“野猫”舰载战斗机。

XF4F-3原型机

1937年12月XF2A-1原型机试飞，1938年1月交付美国海军测试评估；布鲁斯特公司的战机外观为短机身、中单翼、封闭式座舱，具有液压驱动的可收起落架及全金属制应力蒙皮结构机体，纺织物制作的控制面；F2A只有一个容量606升的主油箱，无防弹装甲与自封油箱等防御设计；F2A的动力来源为莱特R-1820-22星型发动机、配备一级机械增压器，输出动力950匹马力，为XF2A-1原型机提供447千米的极速。

F2A结构

F2A三视图

第一架“水牛”原型机，1937年12月2日首飞。

在1938年测试时美军察觉原型机因寄生阻力而干扰飞机操作，因此将飞机送至NACA兰利研究中心全尺寸风洞进行测试，以重新设计发动机整流罩及润滑油散热进出风口，经过空气动力修正后的XF2A-1在不更换引擎的状况下时速提升到489千米。全尺寸风洞测试改善飞机设计的成效说服了其它美国航空厂商，在F2A后，飞机研发时利用全尺寸风洞测试成为标准作业流程。一系列试飞结果则表明，F2A战机虽然看似笨拙、粗糙，却拥有非常不错的机动性能。

正在进行风洞测试的XF2A-1号原型机

1938年6月美国海军正式提出第一份54架F2A-1的订单，XF2A-1主要武器为机鼻1挺12.7毫米（备弹200发）与1挺7.62毫米机枪（备弹600发），量产订单更换为4挺12.7毫米机枪（2挺机鼻、2挺机翼），动力更换成莱特R-1820-34（940匹马力），主翼面积略微增加；因动力略为下降，武装增重的缘故，F2A-1爬升速度较原型机表现要差。1939年6月F2A-1预量产型出厂，然而布鲁斯特工厂出现量产延宕现象，最终只交货12架，其中9架配发给萨拉托加号航空母舰服役；美军拒收的F2A-1在拆除不允许外销的设备后，以B-239的代号外销芬兰。

F2A-1

芬兰F2A-1

芬兰的B-239E

第二批订单美国海军订购了43架，代号为F2A-2，布鲁斯特将发动机更换为一级二速机械增压的R-1820-40（1,200匹马力），电动可变螺距螺旋桨、改良的化油器与起落架，但仍缺少装甲。发动机虽提升了2成输出，但增加的飞机重量抵销了动力的提升，不过极速仍略增到520千米/时，由于低翼负荷、（没配备无线电等设备前）动力充沛，海军飞行员对F2A-1与-2型的操作评价尚称良好。

F2A-2

第二架改进型F2A-2原型机正在试飞。机翼加装了空速管

F2A-2

1939年12月，比利时订购了 40 架 Model 339B（B为比利时Belgium的首字母缩写）。Model 339B和F2A-2基本无区别，仅将原先的 R-1820-40 发动机更换为1100hp R-1820-G105，因为全部为陆基作战使用，因此取消了所有舰载机的设备，并将尾轮后着舰钩安装处改成流线型尾椎，使机身略微加长。F2A-2 的望远镜式瞄准具被被固定的标尺瞄准具代替。其它配置不变。

F2A-2模型

F2A-2

1940 年初，英国分两次订购了 170 架 Model 339E（E为英国England的首字母缩写），英国型号为水牛 MK I。Model 339E 与荷兰的339C/D类似，外观区别仅在于座舱盖上有椭圆形舷窗。和比利时版本的339B一样，MK I 安装了 1100hp 的赖特R-1820-G105 发动机。但为了符合欧洲作战环境，英国版“水牛”的改动较大，包括换装英制Mk.III 反射式瞄准具以取代环形准星，加装飞行员防护装甲及防弹风挡。螺旋桨更换为直径3.07m的汉密尔顿标准螺旋桨，此外，还配备了照相枪，并将原有可收放的海军型尾轮用一个较大的固定后轮代替。

水牛 MK I

第三批同时也是最后一型版本为F2A-3，1941年1月由美国海军与海军陆战队共同采购，计生产108架。F2A-3机身增长25厘米，增加了许多设备：防弹玻璃与装甲、主翼增加挂载100磅炸弹硬点、带自封效果整体油箱机翼、主油箱也改良为自封油箱，改良后的F2A再度增重，燃料增加300升，增加了过多设备，导致比最初型号要重了463千克。F2A-1的满载起飞重量原始型号是2,286千克，至F2A-3时增幅到3,247千克，在同样设计下增加1.5倍重量导致飞机操作特性大幅改变，使操作性、加速性等都与最初型号有大幅滞迟，遭到飞行员诟病。

F2A-3

1941年F2A的性能已经过时，加上从1938年下订单起交货效率低下，美国海军极度感冒布鲁斯特的生产管理；最后一批订单基本上只是维持在战争情势下该公司产线不被中断，之后布鲁斯特的产线便调整供SB2A攻击机量产运用，而舰载战斗机的订单则由先前竞标输家格鲁曼以F3F修改为单翼机设计卷土重来的F4F战斗机取代。在生产的509架水牛中，有107架是F2A-3，还有20架作为F2A-3出口型版本的B-439被运送到荷属西印度群岛。

海军陆战队的F2A-3

SB2A攻击机

F2A战斗机采用了中单翼设计，拥有圆筒状机身和全金属半硬壳结构。其可收缩起落架巧妙地设计在机翼前方，收起时能完全缩入机身两侧，这一设计在当时代表着前沿的创新。F2A“水牛”战斗机的机身长度为8.03米，翼展达到10.67米，这样的尺寸设计使其能够在航母等舰艇上灵活起降。其最大速度可达517千米/小时，这一速度在当时是相当惊人的，使得F2A在空战中能够迅速占据优势。同时，F2A还具备较长的航程，最大航程可达965千米，这为其执行远程巡逻和护航任务提供了有力保障。在实用升限方面，F2A“水牛”战斗机同样表现出色。其最大实用升限达到了10119米，这一高度使得F2A能够在高空中执行拦截和侦察任务，为海军舰队提供有效的空中掩护。在武器配备方面，配备四挺12.7mm机枪——两挺在发动机罩中，两挺在机翼中，另可在机翼下方挂载两枚100磅炸弹。

“萨拉托加”号航空母舰部署的“水牛”战斗机。

1940年3月，约翰·萨奇驾驶一架F2A-1在CV-3萨拉托加号航空母舰上“拿大顶”的场景

航母上作业失误的F2A战斗机

F2A“水牛”成为第二次世界大战期间最具争议的美国战斗机，这一切都因为它同时在两条战线上作战。一方面，在太平洋战场上对抗日军，另一方面作为芬兰空军的一部分对抗苏联空军。在太平洋战场上，F2A“水牛”的作战评价是极其负面的。美国航空史专家罗伯特·费尔利甚至将其列入历史上最差的五种战斗机。战争爆发后，F2A的不足之处逐渐显现，面对日本的“零”式战机，它显得束手无策，甚至在应对日本的中岛九七式舰载攻击机和三菱G3M"九六"式陆攻机时也颇感吃力。

中岛九七式舰载攻击机

三菱G3M"九六"式陆攻机

波兰、捷克、法国和比利时等这些欧洲国家原本订购了大量的F2A战斗机，然而随着德国凭借闪电战的优势横扫了西欧大陆，原本为这些国家生产的水牛战斗机一下子没有了去处。美国海军也不想再接受它们，因为它们已经拥有了更好的F4F战斗机，这时候被扔在机场上的水牛只能等待英国人来接手，不过性能已经过时的水牛也未能得到英国佬的欣赏，而且水牛的作战半径实在是有限，根本无法满足英国本土的防空作战。不过实在苦于没有飞机用的英国空军，还是将F2A部署到了英国东南亚的殖民地区，勉强获得一席之地的F2A水牛战斗机在东南亚的作战中也没好到哪去。

F4F战斗机

众多来自英国本土、澳大利亚、南非和缅甸当地的新手飞行员，根本来不及熟悉水牛的性能。他们的座驾也在包括零式飞机等新对手面前，显得又笨拙又短腿。而分散部署飞机的各机场位置，又被内部奸细给透露给了日军。结果，英军的各机场都在日军快速进攻面前失守。数量有限的水牛，则被每次都有2倍数量优势的日军飞机围攻。皇家海空军不得不对其进行很多无可奈何的改造。为了减轻自身重量来提升性能，他们拆掉了保护飞行员的装甲板，甚至是很多飞机上的无线电设备。但依然无法让水牛同零式飞机抗衡。

澳大利亚F2A“水牛”战斗机与日本Ki-27战斗机进行缠斗

在新加坡接受无奈改造的英军水牛战机

英国皇家空军装备的“水牛”战斗机，这些战斗机只有一部分留在英国服役，其余都被运往马来西亚和新加坡

驻守在新加坡的英国243中队

随着日军南进作战规模的不断扩大，作战飞机不断增加的同时，伴随而来的是还有大量日本空军更新的Ki-43隼式战斗机（又称一式战斗机）和Ki-44钟馗战斗机（又称二式战斗机）。原本驻扎在东南亚和荷兰的F2A水牛就不算太多，再加上水牛的性能和日军新锐的作战飞机无法相比，甚至到了后期日军海航的零式进入东南亚战场之后，驻守在东南亚的英军和荷属东印度群岛的荷兰的水牛很快被消耗殆尽，侥幸幸存下来的水牛在仰光遇到了支援他们作战的中华民国美籍支援飞行大队（也就是飞虎队），飞虎队手里的P-40战斗机也让英国空军的飞行员羡慕不已。在1941～1942年冬季与日本的空战中，英国和澳大利亚空军使用“水牛”战斗机击落了40架日本飞机，自身损失了158架。这绝对不是一个理想的比例。

英国F2A机群

Ki-43隼式战斗机

Ki-44钟馗战斗机

荷兰皇家空军的F2A水牛战机

荷兰殖民地空军的“水牛”战斗机在印度尼西亚上空飞行

结伴起飞的飞虎队P40与英军的水牛

在越战越勇的日军飞机面前，这些性能没优势、数量还劣势的飞机，同样难有作为。荷兰人同样苦于水牛的性能滞后，不得不采取只装载一半燃料的方式，减轻机体重量。最后一些水牛，由英国和澳大利亚人驾驶着撤往澳洲本土。在后来对抗日军空袭的作战中，再也没有登场。有意思的是，日军在爪哇等地也缴获了一些水牛战机。他们并没有立刻将之放弃，而是作为东印度群岛的防御性力量，使用到二战结束。

部署在新加坡的澳大利亚空军第453战斗机中队

被遗弃在东南亚的英国F2A水牛战斗机

英国皇家空军在仰光空战后就放弃了F2A

日本缴获的F2A战斗机

在1941年12月日本海航空袭了美军的珍珠港后，大部分F2A战斗机早已被格鲁曼的F4F赶下了甲板，只有列克星敦和长岛两艘航空母舰还搭载着F2A。在1942年的中途岛F2A迎来了它的最后一战。此战中美军将在中途岛上的SBD、和B26等俯冲轰炸机和轰炸机提前起飞。就只留了21架水牛和5架F4F野猫，日军起飞了轰炸机和零式战机对中途岛机场进行轰炸，留在岛上守军只能驾驶着F2A和F4F前去拦截，然而面对36架护航的“零”式战机，F2A无法接近日本轰炸机，反而自身损失惨重，17架被击落，7架被击伤，仅有2架完好返航，而日本的“零”式战机则毫发无损。中途岛战役之后，所有的F2A都被调离了前线，到后方作为教具来训练飞行员，而此时的美国海航已经装备了F4U“海盗”，F6F“地狱猫”等王牌战斗机。F2A作为在上个世纪30年代的产物，注定了会被淘汰，调到后方也是必然的。

“零”式战机

中途岛战役中的F2A

F6F“地狱猫”

1942年一架在长岛号航母上着舰失败的F2A战斗机

列克星敦号航母

在1939年秋，芬兰空军订购的44架F2A战斗机抵达芬兰本土。当时为了应对当时规模庞大的苏联空军，芬兰一气之下购买了多个国家的多架飞机并一起进行了飞行测试。对水牛较高的机动性，芬兰空军还是比较满意的。随着1939年末苏联军队大举入侵芬兰，水牛作为芬兰空军的主力机型，与当时苏联空军主力战斗机伊-15和伊-16交手，芬兰的飞行员发现F2A “水牛”凭着其优秀的机动性的优势，可以完全碾压对面同为1930年代的伊-15和伊-16战斗机，甚至是苏联的拉格-3战斗机。就连以格斗著称的雅克系列战斗机，也曾被F2A水牛击落过。

伊-15

伊-16

拉格-3

芬兰的F2A

芬兰F2A拦截苏联机群

芬兰空军装备的F2A水牛战斗机，该机也在芬兰战场迎来了自己的高光时刻

芬兰空军使用F2A“水牛”战斗机取得的战绩，情况就完全不同了。芬兰飞行员驾驶这些肥胖、看似笨拙的战斗机，击落了459架敌机，自身仅损失了15架。即使把芬兰飞行员宣称的战绩缩小到三分之一到五分之一，这样的战损比也是相当惊人的。芬兰飞行员难掩对F2A“水牛”战斗机的喜爱之情，认为它在1941～1943年的作战能力超过了所有的苏联战斗机。需要说明的是，“水牛”战斗机的最高飞行速度只有520千米/小时，这样的性能在当时已经不算先进。芬兰王牌飞行员海因斯·温德的战斗成绩可以证实这一点。据官方统计，他驾驶“水牛”击落了39架苏联飞机，其中包括“雅克”和“拉沃奇金”战斗机。1944年，芬兰飞行员还驾驶F2A“水牛”击落了23架苏联飞机。

芬兰F2A击落苏联战机

芬兰F2A机队

海因斯·温德

第 24 中队 (l/LcLv-24) 第 1 飞行队指挥官海因斯·温德，他在战争中共执行了302次飞行任务，并击落75架苏军飞机，是排名第二的芬兰王牌飞行员。芬兰飞行员卡尔胡宁上尉（1913-2002年），第 24 中队 (LLv-24) 指挥官，在1941年7月～1943年7月间，卡尔胡宁驾驶该机取得了31个空战胜利战果。作为抗苏的功臣，“水牛”在取得了重大战果的同时，自身也损失很大，只有8架幸存到了战争结束，并一直在芬兰空军中服役到了1953年。目前，只有一架名为“Humu”的“水牛”被完整保存在芬兰航空博物馆。

卡尔胡宁上尉

芬兰博物馆中的“Humu”

布鲁斯特公司最早始创于1810年，成立130年来始终主营业务是马车的车厢制造。1910年以后，该公司以分支机构的身份，参股加入洛宁水上飞机制造公司，并在第一次世界大战期间负责机身建造业务。1932年，由航空工程师詹姆斯沃克( James Work)牵头，成立布鲁斯特航空工业公司，并开始独立运营。公司创立伊始，公司发展自己专业所长，以制造水上飞机浮筒和翼板为主营业务，在聘请了首席工程师戴顿·布朗后，开始了自己的设计研发工作。作为一款小公司设计出来的偶然性产物，F2A水牛的辉煌期非常短暂。布鲁斯特公司在格鲁曼、北美、共和、寇蒂斯这样的大厂面前，犹如一个效率低下的手工作坊。

SB2A“海盗”侦察轰炸机

1930年代-1945年，布鲁斯特公司先后研发了F2A“水牛”战斗机、SB2A“海盗”侦察轰炸机（该机被英国采购委员会在1940年7月订购了750架，并命名为“百慕大（Bermuda）”），并在1941年11月1日，根据许可证生产沃特F4U海盗舰载战斗机，型号为 F3A-1。大量的订单让本就厂区狭小的布鲁斯特压力重重，再加上其管理模式陈旧，造成了百慕大、海盗和F3A-1生产都出现严重延误。为解决这一危机，海军于1942年4月18日接管了该公司，并进行改组。但改组后的该公司不仅没有承接大单业务，而且更严重的是，一直赖以为继的“百慕大”合同被英国单方取消，紧接着SB2A海盗俯冲轰炸机的合同也被美国海军取消，这对于该公司无异于当头一棒。在整个大战中后期，该公司一直一蹶不振，并最终在战后的1946年4月5日，布鲁斯特公司正式宣布破产。