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野猫也疯狂一一格鲁曼F4F系列小传

 不沉俾斯麦 2020-12-13

三十年代中期是军用双翼机最后的辉煌时代,格鲁曼公司就是拿出了一款双翼机参加了1935年8月的海军舰载战斗机竞标。格鲁曼的"G-16"设计方案(G-16为格鲁曼内部的编号)于1936年3月被海军航空委员会命名为XF4F-1(X指的是实验型,第一个F指的是战斗机,第二个F指的是格鲁曼公司按照常理格鲁曼的编号应该是其首字母G,但是该编号已经被固特异公司占用了,4指的是格鲁曼公司为海军提交的第四种战斗机,后缀的“-1” 指的是这一个型号的第一个亚型)同时海军下单制造一架XF4F-1的样机。XF4F-1为双翼机,其机身在F3F-3的基础上小幅度修改而来,与F3F-3的差别主要在于更换了发动机。而此时,与格鲁曼竞争的布鲁斯特公司提交的是"B-39"(布鲁斯特内编号,这个型号后来演化为F2A)。B-39是一种中单翼舰载机,其速度性能和爬升性能比双翼的XF4F-1方案更为优秀。

上图:F3F-3是F3F系列最后一个亚型,与XF4F-1的概念机除发动机外几乎没有区别

        经过海军航空委员会的讨论,XF4F-1的理论性能仅仅比已经服役的F3F-3快了10英里/小时,其提升幅度有限。明白双翼机的性能已达到极限的海军航空委员会认为没有必要再购买新的双翼机,而应该着眼于单冀舰载机的研发。因此XF4F-1还未造出样机就被取消,这一阶段布鲁斯特公司暂时胜出。然而格鲁曼不会甘心失败。挣得了海军航空委员会的同意后,公司总裁L.R.格鲁曼决定在XF4F-1的基础上设计一种单翼机参加竞标,该机在公司内部编号为"G-18",官方命名为XF4F-2。第一架样机流水号为Bu0383。XF4F-2项目的设计组由 W.T. Schwendler领导,他们决定为XF4F-2安装普拉特惠特尼R1830-66型14缸双排星型风冷发动机,并且带有一级单速机械增压器,起飞功率1050马力。一级单速机械増压意味着该增压器只有一级压缩空气的转子,并且这个转子转速与发动机转速的比值是固定的。个设定的值使得XF4F-2在设定的高度上能用进气压增加所带来的功率提升抵消掉增压器转子消耗的功率,并用凭借额外的功率发挥出最佳性能。

        机械增压的进气口位于机头上方(见图片),和后来大家熟悉的F4F-3/4系列不同;滑油敬热器的进气口位于机翼下方。为了加快项目进展,Schwendler决定尽可能的沿用XF4F-1的机身,早期格鲁曼标志性的粗壮水桶形机身和收回机身两侧的格鲁曼专利起落架得到了继承。机翼改为中单翼,翼尖为椭圆形。机翼下方的机身两侧和腹部安装了4个舷窗,用于改善下方视野。驾驶舱和F3F系列一致,为鸟笼型,驾驶舱后方的背脊从F3F和XF4F-1的与机身融为一体变为一个独立于机身曲面的结构,与机身之间有过渡。样机的天线位于驾驶舱左前方。

上图:XF4F-2战斗机样机,机腹两侧的观察窗(红框处)清晰可见。注意她仍然安装了望远式瞄准具。

上图:XF4F2战斗机侧视图,注意背脊和后机身之间曲面的过渡线。

下图:XF4F-2的左翼。注意其椭圆形的翼尖与大家所熟悉的量产型F4F-3/4系列不同(虚线外轮廓为F4F-3,实线轮廓为XF4F-2)。

        XF4F-2的武器为2挺.30口径的柯尔特-勃朗宁机枪,安装在机头上方从发动机整流罩的开口伸出枪管的消焰器(减少低亮度环境下枪口火焰对飞行员的致盲效果),每挺备弹200发。机枪安装的位置类似于塞维斯基的P35战斗机,但是XF4F-2没有给机枪安装单独的整流罩,而是直接让消焰器伸出发动机的整流罩上的开口。机枪的拉机柄伸入驾驶舱内,飞行员可以在飞行中处理机枪的卡壳问题,这倒和她后来的主要对手“零”式战斗机很类似。机枪位置的蒙皮可以打开用于填装弹药和维护机枪(后面有特写图)。另外还计划在机翼内安装两挺.50的机枪,但是样机并没有安装。

       格鲁曼在一开始就很重视战斗机的附加对地功能,因此XF4F-2在左右两侧机翼下方靠近翼根一侧的三等分点位置设计了两个挂架的接入点,可以安装两个能各携带一枚100磅炸弹的挂架,这个特征直延续到最后一个F4F的子型号。与后期型的挂架不同的是,样机的挂架处没有相应的油路,所以该挂架不能用来携带副油箱。XF4F-2的机内燃料保存在驾驶员前下方的110美制加仑主油箱和驾驶员身后装甲板之间的20美制加仑油箱中,总计130加仑的燃料可以让XF4F2以经济航速飞出760英里的转场航程。不同于后期改进,样机此时没有安装油箱自封装置。

        样机的试飞由格鲁曼的试飞员罗伯特.L.哈尔于1937年9月2日进行。在这次飞行中哈尔发现这架飞机的发动机相当的不靠谱,操纵响应也不好。但是这对于格鲁曼来说仍是一个值得庆祝的成功,因为一旦机身设计确定下来,改进这些小毛病就简单多了。

上图:XF4F-2在飞行中。注意此时机头的机枪没有安装。注意驾驶舱前方的机械増压进气口

下图:这张照片虽然模糊,但是却是我能找到的唯一一张XF4F-2挂载了翼下炸弹和炸弹挂架的图片,挂架的样式也和大家熟悉的后期型不同

上图:XF4F-2简易性能表,来自格鲁曼的扫描文件。武器配置的信息有误——与F4F-3混淆了。注意该表中发动机功率值为10,000ft时取得的紧急功

下图:XF4F-2机头机枪的检修门被打开,用于更换弹药和维护机枪。机枪枪管前方的长棍状物体不是消音器,是消焰器

上图:XF4F-2的主仪表盘。(根据后续F4F-3的飞行手册进行了注释,有不确定的地方都标了疑似)

下图:从上向下看XF4F-2的驾驶舱

        根据试飞员哈尔的报告,XF4F-2的发动机散热不,容易过热,而且操纵面板尤其是升降舵响应比较迟钝,而且偏航轴上的稳定性比较差鉴于此,海军得先行装备已经可以批量生产的布鲁斯特F2A,于是F2A成为了美国海军第一种入役的单翼战斗机。不过,鉴于F2A在服役过程中表现出的种种问题,海军航空委员会仍然肯定了XF4F-2的基本设计,格鲁曼的下一步工作只要在其基础上改进就可以了。

        冤家路窄,格鲁曼和布鲁斯特的下一次对决很快就开始了:1937年12月23日,XF4F-2和一架XF2A-1在NAS的阿纳科斯著亚(Anacostia)基地进行了对比飞行,一同参加对比的还有一架塞维斯基的XNF-1战斗机。格鲁曼的战斗机被证明在任何高度上都比另外两者飞的快一些,虽然其发动机仍然不可靠。但是随着XF4F-2在1938年4月11日在一次发动机故障中迫降导致机身严重损坏,事态急转直下。签于格鲁曼的两次投稿都未获得成功,海军与布鲁斯特签定了大量的F2A-1的订单。

        不过,海军航空委员会并不打算不给老合作伙伴格鲁曼面子,他们给了格鲁曼最后一次机会:在XF4F2基础上改进出XF4F-3,并参加下一年的海军竞标。格鲁曼当然不会放弃这个宝贵的机会,很快一场复仇之战将打响。

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