澳门新葡亰娱乐网址 澳门新葡亰手机版 飞行员发射炮弹将自己击落,F11F“虎”战斗机小传

飞行员发射炮弹将自己击落,F11F“虎”战斗机小传



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引言

F-8“十字军战士”是美国原钱斯·沃特公司为海军研制的舰载超音速战斗机。1953年5月开始设计,原编号F8U。1955年3月原型机首次试飞,1957年3月开始交付美国海军使用。F-8战斗机是美国海军第一架真正超音速舰载机,最后一架以机炮为主要武器的海军战斗机,也是最后一架舰载单发动机战斗机。其创新之处是整个机翼可以上仰7度以增大起飞和着陆时的升力,改善起降性能。由于其低空性能出色,在F-8基础上发展了A-7攻击机。

F11F“虎”是格鲁曼公司在F9F“黑豹”及“美洲狮”战斗机之后,推出的又一款“猫”族战斗机。由于它的前型在速度方面有所欠缺,所以格鲁曼公司计划将F11F“虎”打造成一款超音速战斗机,达到当时先进战斗机的水平。尽管进行了全新设计,还换装了新的发动机,但F11F“虎”战斗机并没有实现它的最初设计愿望,没能赢得美国海军的青睐,服役生涯极其短暂,甚至可以称之为“短命”。为了延续“猫”族战斗机的辉煌,格鲁曼公司又推出了“超级虎”,但依然没能挽回F11F战斗机的命运。不过,凭借良好的飞行性能,F11F“虎”战斗机成为了美国“蓝天使”飞行表演队的座机,给人们留下了精彩的表演。

结构特点研制历程型号演变结构特点

一、F11F“虎”战斗机的研制历程:从G-98方案到XF9F-9原型机再到F11F“虎”

高置的后掠翼布局,带可变仰角;发动机进气口位于机头;战斗机类型的气泡装座舱罩;腹鳍;全互动水平尾翼。

在1950年前后,苏联及美国均开展了超音速战斗机的研制,其中苏联米高扬设计局研制了米格-19,验证机于1952年5月首飞,美国北美航空公司研制了F-100,原型机YF-100A于1953年5月首飞。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,占据属于“猫”族战斗机的主场。

研制历程

F11F-1“虎”战斗机设计图

1952年9月,美国海军公开征求一型新式超音速战斗机。海军不但要求该型战机在30,000呎高空必须能达到1.2马赫的最高速度,并且要求该型战机需具备爬升率25,000呎/分钟,及低于100哩/时的降落速度。于此同时,由于海军的韩战经验显示.50机枪已经不能满足当时的空战需求,所以新一代的海军战斗机也必须搭载20mm机炮作为固定武装。针对海军的要求,沃特(Vought)公司的设计团队在John
Russell
Clark的带领下,提出了V-383型设计案以竞标此新型战斗机的需求案。与当时一般的战机设计不同,V-383采用了上单翼的设计,以降低起落架所需的长度与重量。

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、格鲁曼等8家公司参与了投标。1952年12月,G-98开始进入全面设计。然而在设计过程中,约瑟夫·加文等人发现,仅仅是修改“美洲狮”的机身,运用“面积律”等方法进行局部修改是行不通的。于是,格鲁曼的工程师们对G-98方案进行了大幅度修改,并且选择莱特J65喷气发动机,几乎已经完全脱离了原来“美洲狮”战斗机的设计。

此设计案最为令人激赏的部分就是采用可变攻角的主翼设计。V-383的主翼可以在起降时自机身倾斜7度,借由改变主翼攻角而提升起降时的升力。本型机种使用的发动机为惠普J-57型喷射发动机,亦按照海军的要求搭载了20
mm机炮作为主要的固定武装,并可携带32枚无导引空对空火箭,与两枚补助用的响尾蛇导弹。虽然美国海军后来所使用的战机仍保有固定机炮,但F-8(V-383)却是最后一型计划以机炮作为战机主要武装的机种。除了竞标新型战机之外,福松公司也采用同一型机身发展了一型战术侦查机,并编号为V-382案。

编号138604的XF9F-9原型机

V-383计划案的主要竞争对手为格鲁曼公司的F-11虎式战机,与北美F-100超级军刀机的舰载版机种(Super
Fury)。1953年5月,美国海军宣布V-383案胜出,并于6月订购3架XF8U-1原型机(1962年F8U因海空军统一编号之故,改为F-8)进行测试。
第一架原型机于1955年3月试飞,并于第一次试飞即突破音障。F-8的发展过程极为顺利,因此第二架原型机竟与第一架量产型F8U-1于1955年9月30日同日试飞。1956年4月4日,F8U-1完成第一次的航舰降落测试。

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架飞行原型机和1架静态测试原型机。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。

型号演变F-8A
F-8A原始编号F8U-1,是F-8系列的第一种量产型,总共生产218架。因为原型机XF8U-1的试飞过程相当顺利,第一架F-8A与第二架XF-8U原型机于同一天,1955年9月首次飞行。最先出厂的F-8A采用J57-P-12A发动机,稍后更换为推力更大的J57-P-4A。
1955年9月美国海军开始要求舰载机配备空中加油装置,自F-8A开始,伸缩式加油管安装于座舱左侧后方的位置。F-8进入服役时使用的是沃特公司生产的轻型高空弹射椅,从1962年以后,无论是新出厂或者是服役中的机种都换装为马丁-贝克Mk5型弹射椅。第一架F-8A于1956年底送交VX-3中队,第一个接收F-8的战斗机作战中队是VF-32。RF-8A
RF-8A是改良自F-8A的无武装侦察机,原始编号F8U-1P。RF-8A在机腹下方安装五具照相机,机身上方位了配合外型的变化与面积率而稍微突起。机上的武装以及射控雷达全部拆除,仅剩装在机身内部的照明弹,提供夜间摄影之用。
第一架侦查型于1956年12月首次飞行,次年9月正式递交VFP-61中队在中途岛号航舰上服役。总生产量为144架。F-8B
F-8B原始编号F8U-1E,换装AN/APG-67雷达,具有部分全天候作战能力,其他与F-8A相同。第一架于1958年9月飞行,总共生产130架。F-8C
原始编号F8U-2,最大的变化是换装推力更大的J57-P-16发动机,最大军用推力10700磅,最大后燃推力16900磅,海平面爬升率为25000英尺/分,最大飞行速度为1.7马赫。为此机身也作了少许的修改。此外,机腹下增加两片安定面以提升高空时的方向稳定性,不过许多飞行员也对安装之后的飞性控制有意见。此外,机身两侧的响尾蛇导弹挂架增加为一边两枚,提升F-8C的作战能力。
第一架F-8C自1959年1月开始递交美国海军使用,一共生产187架。F-8D
原始编号F8U-2N,F-8D与F-8C类似,也具备有限全天候飞行能力,在设计阶段的构想是预备作为夜间战斗机使用。与前一型不同点包括推力更大的J57-P-20发动机,最大后燃推力有18000磅,加装降落定速系统与新型自动飞行系统等。武装方面仍维持4门机炮与4枚响尾蛇导弹,但是拆除原先安装于减速面上的火箭夹囊,改为燃料箱以增加机内燃料携带空间。第一架F-8D于1960年2月飞行,总共生产152架。F-8E
增加空对地攻击功能,此型也是美国海军陆战队开始使用十字军系列战斗机之始。另法国也购进以F-8E为基础改良之F-8E(FN)型作为当时福熙号与克里蒙梭号两艘航空母舰的舰载空优战斗机,改良之处在于其采用了新的襟翼系统以及能够发射法制“马特拉”R550
空对空导弹。主要用户法国菲律宾

试飞中的XF9F-9原型机

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架评估飞机和39架生产型飞机。不过在1954年10月20日,第一架飞行原型机因发动机熄火发生了坠机事故,好在飞行员幸存下来。

编号138606的第一架评估用F11F“虎”战斗机

澳门新葡亰手机版,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”战斗机成功在航母上起降。

二、F11F“虎”战斗机的技术特点:J65发动机成短板,“响尾蛇”空空导弹成标配

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。

VF-21中队的F11F“虎”战斗机

生产型的F11F“虎”战斗机搭载一台莱特J65-W-18涡轮喷气发动机,是英国阿姆斯特朗·西德利“蓝宝石”发动机的授权版,最大静推力7400磅,最大加力推力10500磅。F11F-1“虎”战斗机的最大飞行速度为1.1马赫,巡航速度为每小时577英里。其爬升速度可达16300英尺每分钟,实用升限49000英尺,航程为1275英里。F11F“虎”战斗机的空重约6.3吨,最大起飞重量约10.7吨。F11F-1战斗机的初始内部油箱容量为914加仑,翼下可挂载2个150加仑的副油箱,总的燃料容量可达1214加仑。

F11F“虎”战斗机的武器

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。

第一批生产型的F11F-1“虎”战斗机交付后,美国海军在实际使用时发现它们存在一些问题,主要是航程和滞空时间不足。为弥补该短板,第二批生产的F11F-1战斗机在进气道外壁和垂直尾翼处增加了额外的内部油箱,将内部燃料容量从914加仑增加到1049加仑。另外还在机翼前缘添加了60度的翼根圆角,将机头延长了6英尺,还将加油探针移到了座舱右侧。空出来的位置原本计划安装AN/APS-50雷达,不过一直到退役F11F-1战斗机都没有安装过。

三、F11F“虎”战斗机的主要型号:“短命”的F11F-1“虎”和“夭折”的F11F-2“超级虎”

“短鼻子”的F11F-1战斗机

“长鼻子”的F11F-1战斗机

F11F-1是“虎”战斗机的第一个生产型,搭载莱特J65-W-18发动机。F11F-1共生产了199架,有一架用于静态测试。1957年3月,第一批F11F-1开始生产,总计42架,该批次F11F-1的机鼻较短。后一批次的F11F-1本来计划生产253架,不过实际只生产了157架,最后一架在1957年1月完成,后面的订单被取消了。这一批次的F11F-1战斗机有一个较长的机鼻,部分没有安装加油探针。1957年2月,第一架F11F-1战斗机交付给美国海军VX-3试验中队。1962年,美军实施新的命名后,F11F-1被重新命名为F-11A。

F11F-1P是计划中的侦察照相型飞机,没有搭载武器,不过订单被取消了,并没有投入生产。

F11F-1T是提议的双座训练版本,设计工作于1954年8月开始,后来取消了。

“超级虎”战斗机

F11F-2是在F11F-1
基础上升级而来的“超级虎”战斗机。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。

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

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。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。

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