摘要:在1950年前后,苏联及美国均开展了超音速战斗机的研制。1950年,苏联政府命令米格设计局研制一种飞行速度能够超越音速并且航程要大于该设计局以前研制的所有战斗机。在此之前,虽然单发的米格-15LL和一些米格-17的试验型号可在短时间内作超音速飞行,但是它们都无
在1950年前后,苏联及美国均开展了超音速战斗机的研制。1950年,苏联政府命令米格设计局研制一种飞行速度能够超越音速并且航程要大于该设计局以前研制的所有战斗机。在此之前,虽然单发的米格-15LL和一些米格-17的试验型号可在短时间内作超音速飞行,但是它们都无法持续保持这个速度。1955年,在装备雷达的米格-17PF进入苏联国土防空军服役后不久,苏军就发现该飞机的性能不足以拦截英国的堪培拉PRⅢ和美国的RB-57D(“堪培拉”轰炸机在美国授权生产的型号)侦察机。另外,美军的B-29“超级堡垒”轰炸机改为夜间轰炸,米格-15无法发现并拦截,因此苏联加速发展在研的全天候的截击机。1954年2月17日,苏联航空工业部下令批量生产SM-2战斗机,并将其正式命名为米格-19战斗机。米格-19战斗机当时创造了1.3马赫的飞行速度纪录。
米格-17
堪培拉PRⅢ侦察机
RB-57D侦察机
米格-19
1949年9月4日,北美航空决定在研制F-86D全天候截击机的改进型上,以确保具备超音速性能。1953年5月25日,YF-100A战斗机在飞行中达到1.03倍音速,成为了世界上第一款实用化的具有超音速平飞能力的喷气式战斗机,美军将其命名为F-100。值得一提的是,米格-19在最大速度、爬升率和升限上都超过了比其晚服役4个月的F-100战斗机,并且F-100还比米格-19重大约73%。这是历史上苏联的主力战斗机首次在性能上全面超越它的美国对手。在此前后,格鲁曼公司也开始在内部研制超音速舰载战斗机,于1952年提出了G-98方案。该项目的最初计划是在F9F-6“美洲狮”战斗机的基础上,通过改进设计减少跨音速阻力,研制一款具备超音速飞行能力的战斗机,以应对美国海军的需求。
F-100战斗机
1952年9月,美国海军发出一项招标,准备采购一款超音速舰载昼间战斗机,要求高空最大速度1.2马赫以上,爬升率为25000英尺/分,着陆速度不超过100英里/小时。沃特公司、麦克唐纳、北美航空、格鲁曼、道格拉斯、康威尔、洛克希德、钱斯·沃特和共和等8家公司参与了投标。其中道格拉斯、格鲁曼和沃特具备多年舰载机制造经验,马克唐纳和北美才刚刚步入舰载机领域,另外两家则是彻彻底底的门外汉。本来格鲁曼公司的黑豹到美洲狮占领了海军舰载机大半个江山,那稳妥应付一下海军的超音速战斗机竞标估计稳赢,结果各家厂商大放异彩。这也造成了新的战机短命的结果。
F6U
F7U
由于F6U和F7U的表现不佳,以沃特公司首席设计师J·拉塞尔·克拉克为首的设计组一反F5U飞行薄饼和F7U海盗船那种另类的设计风格,推出了循规蹈矩的V-383方案,但采用了创新的设计和最先进的技术。1953年5月,美国海军宣布钱斯·沃特的V-383方案获胜,最终发展出F8U十字军战士舰载战斗机。
沃特V-383方案
F8战斗机
1953年9月19日,麦克唐纳·道格拉斯公司主动向海军航空局提交了98B方案。海军方面鼓励麦道继续设计一种单座双发全天候攻击机去和北美公司、格鲁曼公司竞争。麦道公司在1954年8月向海军正式提交了F3H-G/H方案,海军方面于10月份要求制造2架原型机和1架地面试验机,海军将计划命名为AH-1。1955年5月26日,航空局在对海军的需求深入研究后要求麦道公司制造 2 架双座全天候战斗机,武器全面导弹化。6月23日下达了正式编号 YF4H-1,这是战斗机的编号。并最终发展出F4鬼怪战斗机。
F3H-G/H方案
YF4H-1
1953 年初,道格拉斯公司提出了一种基于 F4D 天光的超音速喷气式战斗机,公司编号为 D-652。D-652 设计方案有四种:D-652(机身较长、机翼较薄,以减少跨音速阻力,并配备一台普惠 J57 涡轮喷气发动机;D-652A机头较短,配备一台劳斯莱斯埃文涡轮喷气发动机;D-652-1 的座舱向前移动,以在机身中留出更多燃油空间;D-652-2 的机身与 F4D 相同,但在电子设备和外部油箱方面有很大不同。 D-652-1 和 D-652-2 方案均采用 J57 或 埃文,这些设计与 D-652A 不同之处在于机头较短。652系列就是在天光的基础上使用更薄的机翼(4.5%翼尖处)和修改过的机身减阻以提高性能。虽然最终的胜者沃特一度很看重道格拉斯这个对手,道格拉斯这次并未展现出可以与沃特相提并论的实力。
D-652-1
D-652-2
到了1953年春,格鲁曼公司向美国海军提交竞标方案时,G-98已经完全不同于最初的设计方案。此时它具有“可乐瓶”状的机身,严格运用惠特科姆原则,尽可能地减少阻力,搭载一台J65加力发动机,装备了4门20毫米机炮,配有一个避雷器挂钩和可折叠的翼尖。美国海军对该设计很感兴趣,于1953年4月27日采购了3架原型机,包括2架飞行原型机(编号138604和138605)和1架静态测试原型机(编号138603)。G-98原型机被赋予代号为XF9F-8,后来“美洲狮”战机推出的新版本使用了这一代号,所以G-98原型机被重新命名为XF9F-9,依然沿用了“美洲狮”的称号。
XF9F-9
1954年7月30日,第一架XF9F-9飞行原型机进行了首飞,由于J65加力发动机还没有交付,这架原型机搭载的仍是非加力发动机,不过在试飞中仍然达到了接近1马赫的速度。随后,第二架飞行原型机搭载加力发动机于同年10月2日进行了首次飞行,成功实现了超音速。鉴于XF9F-9原型机在飞行中的良好表现,美国海军又采购了3架评估飞机(编号从138606至138608)和39架生产型飞机(编号从138609至138647)。
试飞中的XF9F-9
不过在1954年10月20日,第一架飞行原型机138604 号 XF9F-9因发动机熄火发生了坠机事故,好在飞行员幸存下来。为了寻求更适合飞行的天气条件,第二架原型机转移到了位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地(Edwards AFB)。到那儿不久,138605 号机装上了加力燃烧器,并最终在平飞中实现了超音速飞行。不过,XF9F-F 并不像某些资料所说的那样,是第一种获得此项成绩的海军战斗机,荣誉应该属于道格拉斯 F4D-1"天光",它于 1954 年 6 月就在平飞中超过了音速。
F4D-1"天光"
根据前2架原型机的飞行经验和缺陷,编号138606的第一架评估用飞机进行了一些修改,重新设计了垂直尾翼,采用了更窄的弦形方向舵,一个用于进气口的边界层分流板,一个可滑动的玻璃座舱盖,以及一个稍微延长的机头。1954年12月15日,这架飞机进行了第一次飞行,表现出了优秀的飞行性能。1955年4月,美国海军决定批量采购格鲁曼公司研制的新战机,授予它新的代号为F11F“虎”,最初的生产型被命名为F11F-1,不再沿用“美洲狮”的称呼。美国海军采购了388架生产型F11F-1战斗机和85架侦察型F11F-1P飞机。1956 年 4 月 4 日,第一架生产型F11F-1“虎”战斗机在"福莱斯特"(CVA-59)号航空母舰上进行了首次弹射起飞和着舰试验。
F11F-1在福莱斯特号航母上
这一系列试验又发现了一些需要解决的问题。由于“虎“的航程和续航时间不足,第二批生产型从 141728 号机开始,在进气道壁和垂直尾翼中又增加了油箱,从而使内部载油量从 914 加仑增加到了 1,049 加仑。也是从 141728 号机开始,机翼前缘加装了后掠 60°的翼根边条;同时机头也加长了 6 英尺,可收放的空中加油探管则移到了座舱右侧。加长机头原是为了安装一台 AN/APS-50 雷达,但事实上,最后并没有安装。
F11F-1
F11F-1正在着舰
F11F“虎”战斗机和它最早的原型方案“美洲狮”的设计并不一样,它的机翼有全翼展前缘板和全跨度后缘襟翼,由安装在机翼后缘附近的扰流板提供横向侧倾控制,而不是依靠传统的副翼。F11F的垂直尾翼呈三角形,全动式水平尾翼安装在机身后部较低处。为了能够在航母上起降,以及搭载更多的负载,它的翼尖是手动向下折叠的。飞行员的座舱位于机头的正上方,采用了滑动玻璃座舱盖,以及一个尖锐的向下倾斜的机鼻,能够为飞行员提供良好的视野。F11F的双前轮起落架可向后缩回到前机身,单主轮起落架可向后缩回到主机身。不同于传统的标准翼型结构,F11F战斗机没有将薄铝板铆接在一系列的肋条上,其主机身由单一的轻合金板打磨成一个整体的箱状,并加入加强筋以减轻重量。
F11F-1三视图
向下折叠的机翼
在武器装备方面,F11F“虎”战斗机在进气道下边缘安装了4门20毫米机炮,每门备弹125发。它的两侧机翼下方共有4个外挂点,可挂载4枚“响尾蛇”红外制导空对空导弹,或者2枚“响尾蛇”空空导弹和2个副油箱,或者4组航空6A或航空7A高爆火箭。美国海军要求舰载战斗机具备空中加油能力,因此F11F“虎”战斗机在机头增加了一个可部分缩回的加油探针。
机炮
武器配置
挂载响尾蛇导弹
1956年,专门研发海军战机的格鲁曼飞机公司正在测试自己的新战机F-11虎式战斗机,就在试验机炮对地攻击精准度的时候,战机被不明物体击伤,造成挡风玻璃和引擎的故障,到底是怎么回事?后来发现这架战机居然是被自己刚打出去的机炮击毁的。1956年9月21日,试飞员汤姆.阿特里奇正在进行对地攻击的机炮测试,他将战机机鼻向下20度朝海面冲去,然后发射20公分机炮长达4秒钟,然后他持续向下俯冲准备第2波攻击,结果1分钟后,他的挡风玻璃突然爆裂,而且他战机引擎也出现奇怪的杂音,他当下赶紧准备回航,结果战机的状况很糟,在试图返回格鲁曼长岛机场,战机几乎是摔在跑道上并且起火,阿特里奇一条腿骨折,所幸后来抢救成功。
F11F-1
阿特里奇的事故报告指出,他被自己打出去的机炮击落。阿特里奇原本以为自己是受到鸟击,但事故调查却中却发现他的引擎叶片里有几颗扭曲的20公分机炮,显示他是被自己刚才打出去的机炮给击落的。原来虽然机炮的发射速度很快,但是在这些炮弹受到周围空气的阻力而迅速减慢飞行速度。而打完一轮炮弹的老虎战机却持续向下加速,逐渐赶上炮弹,然后等于是撞上一群机炮当中。于是,它拥有一个相当有趣的头衔:它是世界上第一种用自己的机炮击落自己的喷气式战斗机。
F11F-1自己击落自己示意图
1957年2月,第一架短头的F11F-1“虎”战斗机交付到美国海军大西洋城的VX-3基地,在这里进行了初步的作战评估。同年3月,3架短头F11F-1交付给VA-156中队(1959年被重新命名为VF-111)。不久,VA-156中队获得了一队完整的长鼻F11F-1,成为第一个在航母上部署的F11F-1战斗机中队。最终美国海军共装备了7个中队的F11F-1“虎”战斗机,部署在7艘航母上,分别是太平洋舰队的VA-156(后改称VF-111)、VF-24(1959年3月改称VF-211)、VF-51、VF-121、VF-191,以及大西洋舰队的VF-21和VF-33。“虎”战斗机曾在"突击者号"(CVA-61)号、"无畏号"(CVA-11)号、"萨拉托加"(CVA-60)号、"福莱斯特"号和"好人理查德"(CVA-31)号等航母上服役。
短鼻子的F11F-1
长鼻子的F11F-1
首批生产型的F11F-1
短鼻子的F11F-1
长短鼻子的两款同框
在无畏号航母上的F11F-1
在服役过程中,F11F-1“虎”战斗机受到了美国海军飞行员的喜爱,机械师们也认为这是一款容易维护的舰载机。然而,由于发动机不太可靠,导致“虎”战斗机的性能不太稳定。而且,加力发动机导致这款战斗机的航程也十分有限,在海上使用时机身也容易被腐蚀。尽管F11F-1“虎”战斗机从1957年才开始服役,但到了1961年就很快从前线退役了(其实从1958年就开始陆续退出现役舰载战斗机中队了,仅仅服役了一年多时间)。
航母上的F11F-1
VF-21中队的F11F-1“虎”战斗机
航母着舰受损的F11F-1
就在 F11F-1 加入海军现役的同时,沃特 F8U"十字军"也服役了。"十字军"的速度比"虎"快得多,作为武器平台也更令人满意。虽然"虎"的海平面速度略快于"十字军",操纵品质也更好一些,但它在 35,000 英尺高度的速度比"十字军"慢 300 英里/小时,爬升率和作战半径也稍逊一筹;此外,莱特 J65 发动机的可靠性也一直不佳,而且当时它已经达到了潜能的极限。在这样的情况下,海军很快对"虎"失去了热情,取消了此后的 F11F-1 合同,而 F11F-1P 侦察型更是一架都没有制造,就被整个取消。1959 年 1 月 23 日,最后一架 F11F-A 交付使用,生产线也随之关闭,至此,一共只生产了 199 架 F11F-1。此时,格鲁曼在历史上第一次,没有了生产中的海军战斗机。
F8U"十字军"
F11F-1编队
从 1958 年 11 月起,它们首先开始在堪萨斯州奥雷瑟海军航空站的“喷气机改装训练部队”服务,随后又被交给了金斯维尔海军航空站的 ATU-203 中队和钱斯-费尔德海军航空站的 ATU-223 中队。这两个中队的番号在 1960 年 5 月分别改为 VT-23 和 VT-26。1967 年,最后一架 F11F-1 从 VT-26 中队退役。保留下来的 F11F-1 都被送到了位于亚利桑那州戴维斯-蒙森空军基地的军用飞机储存与处理中心的飞机坟场。
F11A高级教练机
进入飞机坟场的F11F-1
"虎"的出名得益于它作为"蓝天使"飞行表演队的座机。1957 年 4 月,该表演队首次获得了一批短机头的 F11F-1,它们后来又被换成了加长机头的"虎"。在"蓝天使"在全国乃至全世界范围内进行的表演中,"虎"都成了主角。"蓝天使"使用"虎"长达 12 年,最终于 1969 年换装了麦克唐纳 F-4J"鬼怪"。退役之后,这些"虎"也被放逐到戴维斯-蒙森基地储存。1962 年 9 月,为适应新的三军编号体系,F11F-1 的编号改为 F-11A。此时,依然在飞行的"虎"也只有那些在训练中队和"蓝天使"表演队服役的了。
蓝天使飞行表演队的F11F-1
蓝天使飞行表演队的F11F-1
蓝天使飞行表演队的短鼻子F11F-1
蓝天使飞行表演队的短鼻子F11F-1
蓝天使飞行表演队的长鼻子F11F-1
1955年,格鲁曼公司推出了G-98J方案,计划为F11F-1换装通用电气的J79-GE-3发动机。该发动机采用17级压气机和3级涡轮,长5.271米,直径约0.973米,重约1508公斤。其最大净推力为9300磅,最大加力推力14350磅。1955年9月,美国海军要求格鲁曼公司将首批生产型F11F-1订单的最后2架,按照G-98J方案进行改装,并授予其编号为F11F-2。于是,F11F-2诞生了2架原型机,编号分别是138646和138647。
F11F-1F
F11F-2
1956年5月25日,F11F-2进行了首飞,在之后的一次试飞中达到了1.44马赫的速度。F11F-2的机身加长了约0.343米,增加了60度翼根圆角,进气口更长,开口更大,为新引擎提供了更大的气流。后来换装了J79-GE-3A发动机后,F11F-2在1957年5月的飞行中达到了2.04马赫,这甚至让格鲁曼公司也感到意外,因为按预计F11F-2的最高速度只有1.4马赫,而生产型F11F-1战斗机的速度很难超过1.1马赫。这使其成为海军第一架达到2马赫的飞机。另外,F11F-2的设计升限是59000英尺,但是在1958年4月的试飞中创下了76938英尺高度的世界纪录。尽管F11F-2“超级虎”的表现让人感到十分惊奇,但美国海军认为F11F-2太重,无法在航母上使用,因此没有采购。F11F-2也被重新命名为F11F-1F,在1962年更名为F-11B,尽管它“夭折”了,并没有投产。
F11F-2“超级虎”
F11F-2“超级虎”
1958年4月18日,沃特金斯驾驶一架F11F-1F战斗机创造了飞行高度记录
由于F11F-1F“超级虎”战斗机没有获得美国海军的订单,所以格鲁曼公司将其推向了国际市场,希望能够获得一些海外订单。从1956年到1959年,先后有7个国家对“超级虎”战斗机进行了评估。在瑞士空军的战斗机招标中,格鲁曼的“超级虎”击败了萨博的Saab-35、洛克希德的F-104、菲亚特的G.91等对手,成为了最有竞争力的产品,但在最后关头,还是惜败于达索的幻影III战斗机。
Saab-35
F-104
菲亚特的G.91
幻影III战斗机
F11F-1F
在德国空军进行的新型战斗机竞标中,F11F-1F 曾是有力的竞争者,但 1958 年 10 月,F-104G“星战士”最终被宣布获胜。后者日后成就为“世纪战斗机”,在德国、比利时、荷兰和意大利,根据许可证为北约各国生产。格鲁曼于是又转而试图说服日本航空自卫队,用 F11F-1F 替换其现有的 F86-D/F“佩刀”战斗机。日本也一度表现得对“超级虎”颇有兴趣,表示与洛克希德 F-104A/C、北美 F-100J 和诺斯罗普 N-156F 相比,他们更倾向于“超级虎”。有一段时间,日本似乎已经快要签约了,因为它提出了一份合同草案,规定由格鲁曼制造首批飞机,其余则由日本的合作厂商负责生产;飞机将安装 J79-GE-7 发动机,并且装有可折叠的腹鳍,以提高稳定性。然而 1960 年 11 月,日本却正式宣布,他们将选择 F-104J“星战士”。格鲁曼的所有希望都宣告破灭,不得不放弃在 F11F-1F 上做更多的工作。
诺斯罗普 N-156F
F-104J“星战士”
1973 年,两架原属于"蓝天使"的 F-11A 又被从戴维斯-蒙森基地的仓库中取出。格鲁曼把它们改装成了用来评估空中推力控制系统的试验平台。141853 号机安装了罗尔工业公司(Rohr Industries)公司的推力反向器;141824 号机作为"随从机"则保留了标准配置。1974 年 3 月,格鲁曼开始在卡尔维顿进行推力反向器的试验。此后,试验转由海军在马里兰州的帕图克辛河海军航空试验中心(Patuxent River NATC)进行,直到 1975 年。试验结束之后,两架飞机又重新交由戴维斯-蒙森基地储存。它们是进行最后飞行的"虎"。
141853 与 141824 编队飞行,注意尾部的反推装置
如今存放在博物馆中的 138647 号
作为一款轻型战斗机,F11F“虎”是一种性能优越的舰载机,相比它的前型“美洲狮”有很大进步,特别是在飞行速度等方面。F11F-1能够达到1.1马赫的速度,“超级虎”在试飞中甚至达到了2马赫以上的最大速度。但是由于发动机存在缺陷,导致这款战斗机的性能不太稳定,飞行事故比较多,造成了非常严重的损失。这让美国海军不得不重新审视“虎”战斗机,并最终决定减少订单数量,转而选择了其他公司的舰载战斗机。
博物馆中的F11F战斗机
F11F虎式战斗机参数:
机长:14.3米(F11F-1F为14.86米)
翼展:9.448米
翼面积:23.23平方米
机高:4.04米(F11F-1F为4.27米)
空重:6500千克(F11F-1F为7465千克)
最大起飞重量:10921千克(F11F-1F为11832千克)
动力:2台莱特J65-W-18引擎,加力推力为10500磅(F11F-1F 使用一个9600通用电气YJ79-GE-3引擎,加力推力为10500磅)
最大速度:1211千米/小时(F11F-1F为1345千米/小时)
实用升限:12771米(F11F-1F为15331米)
续航:2052千米(F11F-1F为1828千米)
航电:机头装有APG-30机炮测距雷达
武器:四门20毫米机炮,位于进气口下部边缘。四个翼下挂架可挂四枚AIM-9“响尾蛇”红外制导空-空导弹或 两枚AIM-9“响尾蛇”导弹和两个150加仑副油箱
乘员:1人
建造数量:200架。
F11F虎式战斗机
F11F虎式战斗机
F11F虎式战斗机
F11F虎式战斗机
F11F虎式战斗机
来源:夜鸿羽1