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先进战机的探索:从XF-108到ATF(上)

发布时间:2016-08-30  原作者:苏联主义幽灵   点击数:

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本文源自1986年的空军指挥与参谋学院学生报告86-1575,原作者Robert P. Lyons

序言

  美国空军对于先进战斗机的探索始于1950年代的“百系列战斗机”家族中的XF-108以及随后在1960年代初的YF-12A三马赫截击机,并一直持续了下去,而最近的项目即是正在研发的先进战术战斗机(ATF)项目。这片文章注重于战斗机任务和采购哲学的进化,以及它们是如何影响到战机气动外形,推进系统,武装,还有航电科技的。有些“先进战机”从未飞上过蓝天,而还有一些从未达到过项目一开始的预期,更有其中的一小部分经历了激进的需求变化。但是所有这些战机以及其关联的技术项目都在空军战斗机发展上留下了不可磨灭的记号。F-15,作为新一代的真正的空中优势战机,距离它的前任——F-86已经过去了二十年;而先进战术战斗机也差不多将在F-15服役的二十年后开发完成。所以了解一下先进战术战斗机是如何从它之前的科研项目中获益的是一件很重要的事情。

第一章:迈向先进战机的第一步

  朝鲜战争之后,战术空军司令部以及防空司令部由于国防部奉行“大规模报复战略”而被战略空军司令部抢去了所有风头。在美国还拥有核优势的年代里,美国的核投送力量让朱利奥•杜黑的战略轰炸学说大受欢迎。在五六十年代中,美国空军的人员仍然沉浸于第二次世界大战中战略轰炸的成功里,并对核武器可以造成的损伤拥有美好的预期。在这种主义的影响下,战术空军也力图“核武器化”。F-102和F-106三角翼截击机家族都装备了核武器:而它们也成为了美国空军中最早抛弃常规狗斗武器——枪炮的战斗机。而F-100超佩刀以及F-105雷公则成为了可以投掷核武器的战斗轰炸机。但是战术空军力量仍然面临一个困境:一方面执行传统任务的战斗机日渐稀少,而另一方面战术空军必须要在这个核时代找到自己的一席之地。而这个难题导致空军决定先研发一种可以以高超音速飞行并可以发射核导弹的先进战术战斗机;然后再研发一种可以执行一切传统任务的经典战术战斗机。但是由于这些飞机的失败,威胁日渐增加的苏联战斗机,以及新空优战机昂贵的造价。空军被迫把目光转向一种可以同时以低成本执行空优任务和对地任务的新型战机。这个项目虽然最终结出了果实,但是空军最后仍然决定开发一种纯粹空优战机。

AIM-26核猎鹰,世界上唯一一种空对空核导弹
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AIR-2“妖怪“核空对空火箭,当时广泛装备于美国空军各型截击机上
AIR-2“妖怪“核空对空火箭,当时广泛装备于美国空军各型截击机上

XF-108

  MX-1554“终极截击机,1954”(译者注:一般称为“1954年截击机“,或者WS-201)项目的中段结果——F-102距离计划中的性能相去甚远。它只能在35000英尺高空以677节的速度飞行,升限也仅有51800英尺并只有566海里的作战半径。有鉴于此,空军决定再开发一种长程截击机。其需求在1953年成型并在1955年七月以及1956年十一月由于无法在竞标投标者中选出任何有希望的计划而重写。空军希望可以有一种截击机来对付预期中1960年的苏联两马赫轰炸机以及1963年的2.2-2.7马赫轰炸机。关于这种截击机的设计研究于1953年于空军研究与部署指挥部正式开始,最终结果是MX-1554中的一个计划达到4.5马赫飞行速度,拥有150000磅最大起飞重量的战斗机。(译者注:这里应该说的是共和XF-103雷电勇士)之后空军发起了名为1955 LRI(Long Range Interceptor,长距离截击机)(译者注:这里应该指的是通常说的LRI-X项目)的新一次竞标。标书要求该战斗机需要有在60000英尺高空以1.7马赫巡航的能力,并在接战时可以在63000英尺达到2.5马赫,其最大起飞重量要用98500磅。这种飞机虽然已经很好了,但是仍然被认为在对付预想中的1963年轰炸机威胁时仍然不够。

  随后在1955年,洛克希德,诺斯罗普以及北美之间展开的竞标比上次稍微好了一丁点。不过北美的方案是离预定目标最为接近的。随后在1956年六月六日,北美签订合同设计一种可以在超过60000英尺高空并以三马赫速度作战的长程截击机。这种全天候战斗机将会是双发,双座并至少可以携带两枚核或者常规空对空导弹。其武器系统-202(WS-202)项目提出了一种使用单垂尾大三角翼的布局。虽然在中间考虑过使用一种三垂尾鸭翼布局,但是最终于1958年接受的还是这种单垂尾无尾三角翼的布局。

XF-108在58年之前考虑的三垂尾鸭翼三角翼方案
XF-108在58年之前考虑的三垂尾鸭翼三角翼方案

XF-108的单垂尾无尾三角翼最终方案
XF-108的单垂尾无尾三角翼最终方案

  在1960年,随着世纪战斗机家族全盛期的结束。被重命名为XF-108的WS-202项目,承诺将可以在服役时达到三马赫巡航速度并具有一千海里的航程。XF-108的设计不断改进以应对所有可能出现在60年代的苏联轰炸机威胁。

  由于铝合金无法承受高超音速飞行时带来的压力以及热量,XF-108采用了焊接的蜂窝状不锈钢作为其主要机身材料。而它所使用的两个J93-5涡轮喷气式引擎则需要使用一种新开发的特殊高能合成燃料(三乙基硼烷)。它还会装备ASG-18火控系统以及其配套的GAR-9猎鹰导弹。这些概念的结合将会是在长程截击上的一次革命,并可以应对一切预想中正在研发的苏联超音速轰炸机。F-108凭借其强大的航程和无与伦比的火控系统,甚至可以承担起一定的早期预警任务并允许SAGE对其进行导航,以及在引导下的半自动截击。

  但是随着1960年U-2的侦查发现所谓的“轰炸机差距”根本就是子虚乌有。结果导致舆论日渐关注于高昂的国防开支并对有人驾驶飞机产生怀疑。毕竟对于1960年代来说,似乎使用各类导弹就可以安全高效的完成各种进攻或防御任务了。在1959年八月,空军取消了化学燃油项目,随后在9月23日取消了F-108项目。空军在取消时声明这个项目不存在任何技术难题并已达到所有预期目标,仅仅是由于预算不足以及项目优先级调整所以才取消的。虽然F-108取消了,但是ASG-18火控系统和GAR-9猎鹰导弹却以稍低一级的优先级被允许继续开发。F-108的采购价极为昂贵,哪怕拿出50-80亿的预算,也不足以购买可以替换全部F-106的F-108,(F-106算上教练机也仅仅生产340架)这毫无疑问使其作战效能深受怀疑。

  随着F-108项目的终结,美国超音速飞机的开发似乎陷入了一个空白期。之后,虽然空军一直试图获得一种新的截击机,尤其是F-108。但是国防部认为除非有真正被确认的威胁,不然绝不支持新截击机的开发。不过在西海岸,洛克希德著名的“臭鼬工厂”已经开始研发新的超音速战机。

XF-108作为和XB-70同时期的项目,被航空迷们所铭记
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