• 你的位置:啪啪网站 > 啪啪网站 > 美国空军三角之翼,三角翼设置修订的先驱者,combill XP-92/xf-92 a

美国空军三角之翼,三角翼设置修订的先驱者,combill XP-92/xf-92 a

时间:2020-08-08 03:48 点击:107

原标题:美国空军的三角之翼,三角翼设计的先行者,康维尔XP-92/XF-92A

众所周知,二十一世纪的美国空军是没有三角翼战斗机的。但是今日的三角翼战斗机已经成为了法国达索公司的一张名片,当看到一架三角翼战斗机展翅翱翔的照片时,绝大多数军迷都会思索:这架战斗机是幻影系列的哪架战斗机?如果不是法国的战斗机那么是苏联的么?而不会往美国身上想。但是与大多数人的认知相反的是,美国空军曾经拥有多型三角翼战斗机,曾几何时犹如利剑的三角之翼战斗机称霸了美洲大陆的上空,而美国空军三角翼战斗机的先行者便是本文的主角,康维尔XF-92A战斗机。

XF-92A

苏联轰炸机的威胁,美国需要超音速截击机

在描述二十世纪四五十年代的战斗机的时候,苏联轰炸机的威胁是一个永远无法回避的问题,XP-92战斗机也是诞生在这样的大背景之下。德国投降之后,美国大肆搜刮着德国的科技和人才,战争后方的美国本土则是抓紧时间消化德国技术,研发属于美国自己的喷气式战斗机。

1945年3月23日,美国陆航推出了下一代夜间战斗机的招标计划,并且提出了相应的技术需求:

飞行速度至少应当达到850千米每小时 能够在12分钟之内爬升到1万米的高空 最大升限不得低于10,668米 最大航程至少965千米

在当时,康维尔公司也参加了项目的竞标,并且将一款使用三角翼设计的战斗机摆在了项目审核组的桌上,然后项目组表示,你这个方案是想干啥?陆航需要的是一款能够尽早交付,并且尽早实用化的夜间战斗机,而非一款极不成熟只能当玩具的三角箭头!果断干掉了康维尔方案(本次招标计划的最终产物的F-89蝎子战斗机)。

在二十一世纪,一架战斗机不被军方所接受就意味着就此终结,但是在那个疯狂的年代,践行着什么叫做是金子总会发光的。

1945年8月,美国陆航开始招标超音速截击机,技术要求比3月份的那份合更加的苛刻。要求最大速度达到 1260㎞/h,能在 4 分钟内爬升至 15000 米。

美国航空工业表示你这是想干啥?要求是不是高了点,超音速唉!距离上一份夜间战斗机的合同才五个月,就想着飞超音速了?如果这个合同一切顺利的话,还要前面那个截击机干啥?过家家呢?

XP-92全尺寸模型

当然了,美国陆航也很清楚,想要一蹴而就研发超音速战斗机未免有些异想天开,所以超音速截击机的时间要求比较宽松,而不是夜间战斗机招标项目要求的三年必须首飞的那种(F-89的不幸很大程度上就是因为项目进展拖沓,导致服役时间过迟),直到1946 年 5 月,美国陆航才宣布康维尔公司的三角翼战斗机竞标成功。

美国陆航在1946年11月向康维尔公司下达了技术验证机的生产合同。但是美国陆航将合同细分为了技术验证机与发展机两个阶段,第一阶段制造的是全尺寸模型与概念验证机,第二阶段制造的是两架可以飞行的原型机以及一个用来作静力试验的倒霉蛋,只有通过发展机阶段的审核之后,康维尔公司才能真正开始超音速战斗机的研发。

步履蹒跚,艰难起步的XP-92战斗机

在康维尔公司与美国陆航的技术验证机的生产合同签订之初,康维尔计划设计的是一架纯粹的美利坚血统的三角翼战斗机机翼35°后掠,V型尾翼,使用一台 1,560 磅推力的西屋J30-WE-1 涡轮喷气发动机,和4台1200 磅推力的火箭发动机作为动力来源。

根据XP-92A画的XP-92第一阶段的方案图

然而,方案不理想,翼尖容易失速,而且作为尾翼的垂直安定面过于高耸,导致垂直安定性过强以及横滚能力差。毕竟硕大的垂安定面非常适合追求稳定性的轰炸机,但是截击机需要一定的机动性以更好的完成截击轰炸机的任务。

这XP-92战斗机设计的不像战斗机啊,要不改改竞标超音速轰炸机去?但是放美国陆航鸽子的后果很严重,康维尔设计师原本就因为要设计三角翼而大了一圈脑壳又大了一圈,这三角翼该咋整啊?关键是德国的R-13A三角翼战斗机也就是个没上天的模型,也没法抄德国啊,所以慢慢做实验去吧。

重归冷静,回归模仿正途,康维尔115方案

康维尔公司做了大量的实验之后推出了一个比较切合实际的型号,这个型号的XP-92截击机发动机为1 台推力 1.020 吨西屋的 24C,6台推力为0.907吨(2000磅)总推力5.34吨的火箭发动机作为动力来源,将战斗机的激波锥设计为座舱,飞行员的四周全是进气道。使用机翼是大角度后掠的三角翼,作为尾翼使用的垂直安定面与机翼长度接近。

DM-1

研究人员认为,115方案光使用火箭发动机就能拥有1.75马赫的高速,所以计划安装的西屋24C发动机的研制计划被取消,继续使用推力仅为0.69吨(1560磅)的的西屋J30-WE-1 涡轮喷气发动机,毕竟喷气式发动机在115方案上仅仅是火箭发动机的补充而已。

有些汉语资料声称呼使用1 台推力 1.020 吨西屋的 24C 发动机和 15 台推力 22 公斤的火箭发动机,但是22公斤的火箭发动机不觉得推力有点小么?更何况15*22=.330,区区330公斤推力够干啥?所以这里使用英语文献为核心资料。

整体而言,115方案长得非常奇怪,就像是一台会飞的发动机。但是这种奇怪的构型在那个无法突破因素的年代是有一定的存在理由的。毕竟当年的设计师寻思常规构型突破不了因素,但是炮弹可以,火箭弹也可以,那么设计一款长得像火箭弹的战斗机不就可以突破音速了么?

加上三角翼的弹道导弹就非常类似115方案了

所以115方案才会将火箭发动机作为主要的动力来源,所以115方案才长得这么纠结,至于使用消耗巨大的火箭发动机导致作战半径不足的问题,也无伤大雅。按照美国空军的想法,XP-92战斗机应当是一款执行点对点拦截任务的截击机,所以只能牺牲一下滞空时间和续航距离了。因为一系列的考量,115方案终究是优点多于缺点,所以美国空军才能够接受115方案作为XP-92战斗机。

但是115方案是一款对飞行员非常不友好的战斗机,飞行员进入座舱的过程是钻进去的,并且飞行员蜷缩在狭小的座舱内,座舱的又被进气道所包围,也就是说后向视野为0,甚至于别说后向视野了,就是侧部视野都非常的糟糕,只有正前方视野还凑活着能看见点东西,再加上115方案拥有一个非常巨大的垂直安定面,这直接导致战斗机滚转能力非常的糟糕,也就是说,没有飞行员愿意驾驶如此丑陋的战斗机,如果115方案成为F-92战斗机的话,F-92战斗机会是一款专业化程度非常高的截击机,毕竟115方案就跟人工制导火箭弹一样,也就能用来拦截截击机了。

三易其辙,回归常规的,却遭遇噩耗

XP-92A

特立独行的XP-92战斗机无论是气动外形,还是三角翼设计,再或者是埋在激波锥上的驾驶舱对于美国航空工业而言都是闻所未闻的存在,美国陆航心里有点低估,所以在1946 年 11 月,授权康维尔公司先建造一架不是那么激进的用于验证三角翼技术的技术验证机。

康维尔公司也没把这个临时应急的型号当回事,所以,一切的一切都是因陋就简,主起落架使用 FJ-1狂怒,前起落架使用 P-63眼镜王蛇,发动机和液压系统则是从P-80流星上拆了一套下来,弹射座椅和座舱盖来自夭折的康维尔 XP-81的遗体,就连方向舵和脚蹬这俩东西也没有使用全新的,而是从BT-13教练机身上取下来的二手货,当然了,也不是全盘照抄,毕竟三角翼验证机使用的是三角翼,为了弥补升力不足的问题,康维尔使用了升降副翼,取代了传统的升降舵和副翼。

XF-92A

1947年三角翼验证机被组装完毕,并且更换了一台推力为1.928吨(4250磅)的艾利逊J33-A-21 涡喷发动机,并于1948 年 4 月开始地面滑行和高速滑跑试验,但是在技术验证机尚未一展宏图,原型机尚且只是一个模型的1948年,美国空军开始思索所谓的点对点防御是否可行。

如果苏联确实对美国本土发动了战略轰炸,那么XF-92战斗机凭借高速能够较好地拦截苏联的轰炸机,在这种条件下也就不用考虑战斗机的续航能力,因为当战争爆发之后,截击机是战争的牺牲品,截击机需要做的就是为后方的战机争取起飞的时间。

但是如果苏联没有对美国进行大规模的战略轰炸呢?这样一款飞起来没有半个小时就得降落的火箭截击机有啥用?难不成用来锻炼飞行员的降落水平么?而且XF-92战斗机那难以入眼的外观,极度狭窄的座舱,犹如小黑屋的视野,对飞行员都是非常不友好的。所以美国空军最终取消了XF-92战斗机的采购计划,但是这不意味着XF-92战斗机就此宣告终结,因为美国空军表示XF-92战斗机是差了点,但是XF-92战斗机的验证机还可以,所以XF-92的研制计划被取消之后,三角翼技术验证机获得了XF-92A的编号,也就是说,千斤顶转正上岗了。

XF-92A,回归常规的三角之翼 机长12.99米,翼展9.55米,高5.37米 空重4.118吨,最大起飞重量6.626吨 最大航1160公里/小时,624节(使用推力为3.3吨的艾利逊J33-A-29发动机时)

XF-92战斗机可以说是空军史上更换发动机最勤快的一个,在其建造之初使用的是流星战斗机所使用的J33发动机早期型,等到1947年年中就换成了,推力为1.928吨(4250磅)的艾利逊J33-A-21 发动机,1948年9月18日XF-92A战斗机的首飞的使用是一台常规推力2.085吨,加力推力2.45吨的J33-A-23发动机 ,1951年,康维尔公司寻思着XF-92A战斗机无法实现超音速飞行是因为发动机动力不够,所以将XF-92A的发动机换成了一台常规推力3.3吨的艾利逊 J33-A-29发动机,但是还是无法突破音速,所以康维尔继续换发动机对将推力为3.7吨的艾利逊J33-A-16拾掇了一下装了上去,要知道XF-92A战斗机仅此一架,也就是说,XF-92A光发动机就换了五台……

1948年9月18日 ,XP-92A首飞,但是因为发动机功率不足,所以XF-92A战斗机最大航速也没有超过0.95马赫,但是即便如此,XF-92A作为世界上第一款实用化的三角翼喷气式战斗机依旧为美国航空工业积累了大量的三角翼设计的相关资料,为美国空军后续的三角翼战斗机打下了坚实的基础,但是,说破天XF-92A也是一架没有达成设计目标的战斗机。

1951年康维尔公司在换了几个推力在两吨上下的发动机之后,痛下决心将一台常规推力为3.3吨的艾利逊 J33-A-29发动机装在了XF-92A战斗机之上,但是,更换发动机所带来的效果远没有康维尔设计师们想的那么高,因为使用艾利逊J33-A-29发动机的XF-92A的最大飞行速度依旧只有0.95马赫,只不过XF-92A飞到0-95马赫的加速时间会短很多,而且J33-A-29可靠性比较低,所以XF-92A的出勤率直线下降。

更换发动机的效果如上,也就是加速时间短了点,极速没变

忍无可忍的康维尔公司换上了,推力为3.7吨的J33-A-16但是依旧无法冲破音障的囚笼。而一款以超音速为核心却无法突破音速囚笼的战斗机没有丝毫的存在的价值。

无名之剑的哀歌,走向末路的XF-92A

平心而论XF-92A战斗机是一款并不成功的无名之辈,即便如此XF-92A战斗机依旧是世界上第一款实用化的三角翼战斗机,是世界上第一款拥有量产潜力的三角翼战斗机。

因为硕大的垂直安定面,所以XF-92A战斗机拥有极强的垂直稳定能力,就算在高速俯冲时,也不用担心战斗机出现稳定性的问题。

因为XF-92A有面积巨大的机翼,能够很好的压住气流,所以XF-92A战斗机的能够拥有异常优秀的低速能力,最小失速速度低于108公里/小时,比高速的限速都低!不过这个失速速度战斗机的姿态是45°。所以在最小失速速度时,XF-92A的飞行员什么都看不到,即便如此低空低速让XF-92A战斗机非常适合航空母舰。

虽然说XF-92A战斗机无法实现平飞超音速,但是在俯冲时还是可以达到1.05马赫的,也就是说,XF-92A无法超越音速是因为某些尚不为人知的理论的制约(面积率理论),三角翼战斗机完全拥有超音速的潜力。

但是,美中不足的是XF-92A战斗机拥有一个堪称庞大的垂直安定面,这个巨大的垂直安定面带来了非同一般的垂直稳定性,也导致了战斗机滚转能力非常糟糕,并且由于机翼升力中心靠后,导致战斗机机头部位缺乏足够的升力,也就是说,高速转弯时,机头俯仰较为剧烈(这也是为什么欧洲三风都采用了能够解决机头升力不足问题的鸭翼设计的原因)。

机翼面积过大,在那个无法有效利用湍流的年代,翼尖气流堆积问题严重,必须加装翼刀来增强战斗机的稳定性,防止机翼断裂。再加上XF-92A战斗机发动机问题一直没有解决,而且长得比较丑,所以飞行员对其评价不佳。

1953年10月14日,XF-92A战斗机降落时,起落架断裂,机身受损严重,已经失去了维修的价值,宣告报废,从1948年9月18到1953年10月14日,XF-92A战斗机共飞行118次,飞行时间62小时。

结束仅仅是下一个开始

1953年10月14日XF-92A的坠毁宣告着F-92战斗机计划的彻底终结,但是这不意味着XF-92A战斗机就没有了任何价值,别忘了XF-92止步于全尺寸模型,而XF-92A战斗机的身份仅仅是一架用于验证三角翼技术是否可行,战斗机能否突破音速的囚笼的试验机而已。

1951年,美国空军展开了超音速导弹截击机项目的招标,而康维尔在这时提出的XF-102战斗机就是折翼的无名之剑的延续XF-92A已经为美国空军在牢不可摧的音速囚笼上扣出了一道缝隙,那么XF-102就是击碎这面大门的攻城锤,也许进气道设计不同,也许雷达与发动机不尽相同,但是一脉而承的三角翼就是XF-92A战斗机血脉的延续!F-102战斗机的原型机就是一个放大1.22倍的XF-92A!

至于止步于全尺寸模型的XF-92本尊?一点用都没有,毕竟除了日本人以外,应该没有人愿意当高速火箭弹的导引头。


当前网址:http://www.l1izsa7.tw/papawangzhan/139709.html
tag:战斗机,92,推力,三角翼,美国,康维尔,截击机,发动机,的

发表评论 (107人查看0条评论)
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
昵称: 验证码:点击我更换图片
最新评论

Powered by 啪啪网站 @2014