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世界第一款专用喷气式舰载机,麦克唐纳的开山之作

 宋子鑫xd47wiaf 2021-07-22

自从1941年8月德国的梅塞施米特Me-262喷气式战斗机“横空出世”之后,喷气时代正式开启。德国自然是这个领域的先驱,但英国也不甘落后,双方相继研制出多款用于实战的喷气式战斗机。不过正当欧洲战场上英、德两国新型战机“互相攻伐”之时,美国也在不遗余力的推进自己的喷气式战斗机研制工作,开发出多款机型,二战末期就曾秘密的在意大利部署了少量的P-80战斗机用于实战测试。

世界上第一款实用喷气式战斗机Me-262

虽然战时英、德两国在喷气式飞机领域有着较高的造诣,但是随着德国的战败,英国的“跑偏”(专注于各类奇葩战机的研制),战后该喷气战斗机发展最快的当属美国。不仅有诸如P-59、P-80等多款战机问世,更是率先研制了以此为动力的舰载机,开发出了全世界首款专用喷气式舰载机FH-1“幻影”。

FH-1“幻影“舰载机

未雨绸缪的美国海军

二次世界大战期间,航空母舰一跃成为了海战的绝对主角,将曾经称霸一时的战列舰被直接打出了“第一梯队”。而航母的主要攻击手段就是其携带的舰载机,虽然早期的航母配备的螺旋桨式战斗机能够在对等的条件下充分发挥自己的实力,但随着喷气式战斗机的出现,航母舰载机也有了更多的选择,配备更快、更先进的喷气式战斗机已成未来航母发展的必然趋势。美国海军在和日本海军对战之时已经认识到了这一点,在战争中期就早早的为自己长期保持“海上霸主”的地位开始做功课了。

贝尔P-59“彗星”战斗机

美国人在喷气式飞机方面的研制进度并不比德国晚,1942年10月就推出了首款喷气式战斗机贝尔P-59“彗星”,距德国Me-262战斗机问世只晚了几个月而已(列装时间)。不过作为初代喷气式战斗机,性能方面表现并不是太好,和传统的螺旋桨式飞机相比也没有太大的优势。虽然采用了喷气式发动机作为动力,但是在机身布局方面依旧沿用着螺旋桨飞机的设计,而且发动机的性能不佳,高速性能受到很大的限制。

洛克希德·马丁公司的P-80“流星”战斗机

1944年在有了P-59的研制经验后,美国终于推出了一款“堪用”的喷气式战斗机——P-80“流星”,这款飞机由洛克希德·马丁公司用时150天研制成功,性能相较于P-59优秀的多,因此被美军装备,一共生产了大约1700架。

喷气式舰载机研制

随着陆上喷气式飞机的研制成功并顺利装备部队,海军舰载机的研制计划也被提上了日程。当然了,这个想法并不是“脑袋一热”而迸发出来的冲动之举。早在1942年底,美国海军就开始制定下一代舰载机的研发方案了,同时寻求一家可以独立研制舰载机的飞机制造公司,共同研发未来航母上使用的新型舰载机。无奈此时正处于战争的紧要关头,各大飞机制造商都在全力备战,生产战时急需的螺旋桨战斗机和轰炸机,根本没有太多的精力去开发一款会在未来很多年才会见到成效的飞机。而且即使研发的话,很多大的飞机制造商为稳妥起见,采取的策略多是优先发展陆上喷气式战机,待技术成熟之后进行改装上舰。直接研制舰载喷气机不仅之前没有先例,而且技术难度很大。所以很多知名公司都不愿接手这项工作。

早期航母上的老式舰载机

想法、资金都有了,却没人愿意接下这个“活”,这种情况在美国还是比较少见的。大公司不行,那就从小公司里找。美国海军经过多次尝试,终于找到了一家规模不大的小公司——麦克唐纳飞行器公司(未与道格拉斯公司合并之前,1967年合并后称为麦道公司)。

麦克唐纳公司研制的XP-67

麦克唐纳公司于1939年成立,曾参与过军方XP-67战斗机的研制工作,虽然最后没有中标,但获得了政府的研发补贴,此后一直以为各大飞机制造商提供配件为主营业务。设计团队年轻而富有活力,在海军找上门之后,该公司非常乐于接受这项挑战。因为研制一旦成功不仅能够为公司带来可观的利润,更重要的是能与海军打好关系,对于刚刚组建不久的公司未来发展将会有不可估量的作用。同时这款低优先级的战斗机研制工作虽然难度比较大,不过对于都没有具体“概念”的双方来说反倒成为了一件好事。

 FH-1“幻影”

1943年1月,麦克唐纳与美国海军签订协议,为其设计、建造一款新型的舰载喷气机,初期型号为XFD-1。作为飞机的核心,动力方面军方要求使用西屋公司生产的涡喷发动机。

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就这样,由肯德尔·帕金斯领导的XFD-1设计小组成立。对于采用新型动力直接上舰的舰载机研制,设计小组需要面临两个关键问题,一是尽可能的缩短起飞距离。因为航母甲板长度有限,而飞机的动力并不是那么的充沛(此时西屋生产的发动机还不是很成熟,品种杂而不精)。那么就只有从飞机自身重量入手,尽可能的减轻飞机自重,同时还能节约成本。第二个问题就是飞机布局的选择,在没有任何项目可以借鉴的情况下,设计小组沿用螺旋桨式飞机的经典布局,在其基础上进行优化改进。

整体设计

FH-1机身长11.8米,翼展12.4米,整体布局上与普通的螺旋桨飞机并无太大差别。麦克唐纳公司在有了XP-67战斗机的设计经验之后,采取了循序渐进,稳步向前的策略。主要目的是以FH-1为过渡、验证机型,在获取相关数据后再进行深入开发。除了发动机以外,几乎所有的设计都采用了当时成熟稳妥的技术。机体为全金属硬壳结构,平直机翼,可折叠,尾翼沿用XP-67的设计。单人座舱位于机翼前缘,视野开阔,前三点式起落架。

动力方面

在发动机方面,因军方限定了动力制造商,麦克唐纳没有太多的可选方案。但是西屋公司研制出的发动机纸面数据差,实际效果更差。无奈“矬子里拔大个”,最终选定了19XB-2B发动机作为XFD-1的飞行动力,额定的最大推力为0.72吨,而实际仅为0.6吨左右。尽管如此,XFD-1还是依靠两台这样的发动机飞上了天空。

19XB-2B发动机

在之后的量产型上,FH-1更换了西屋J30-WE-20涡轮喷气发动机,单台最大推力0.72吨,这次是真实的数据。有了稳定的发动机,其最大飞行速度可以达到780千米/时,实用升限1万米左右,最大航程1500千米左右(携带副油箱)。

在发动机安放位置选择时,麦克唐纳公司设计了多个方案,诸如设置在机身里、机翼吊舱内。但这两种方案如果放在普通的陆上喷气式飞机没有任何的问题,关键就在于这是一架在航母上使用的舰载机。最大程度的减少飞机阻力和降低起落架高度成为了设计团队面临最棘手的问题,而设计在翼根的发动机配置刚好可以将这两个“关键点”完美平衡,同时这样的设计也可以让机身和机翼部分携带更多的燃油。

与此同时为了保护航母“脆弱”的木质甲板,并避免发动机尾气“烧”到机体,该机的发动机喷口均设置为略向外倾斜。

武器配置

作为首款舰载机,貌似在武器方面麦克唐纳和海军都没有过多的要求,仅仅装备了四门12.7毫米机枪,备弹1500发。后续的改进型中,还可挂载八枚空地火箭,不过这种装备很少被使用。

1946年7月,FH-1首次在罗斯福号航母上成功起降,其起飞距离为110米左右。1947年8月该机配备部队,共计生产数量62架。1949年末退役,结束了它短暂的一生。

助力海军完成跨越式发展

由于这款飞机几乎没有航电设备,火力非常的弱,在服役的短短几年时间里,FH-1的大部分时间都是在执行飞行员培训、航母适应性起降、验证喷气式飞机在航母上的可行性等任务。与其说这是一款战斗机,倒不如说是美国海军喷气式舰载验证机更加准确一些。

F-2“女妖”舰载机,是在FH-1的基础上研制而来

FH-1是美国海军的第一代喷气式舰载机,也是首款专门为航母设计的新型舰载机。虽然在整体设计上仍保留了很多螺旋式战斗机的特点,性能上也逊色于同时代的喷气式飞机,没有华丽的数据和“彪悍”的战绩。但是正是通过这款战斗机的成功研制,让美国海军顺利完成了从螺旋桨时代到喷气时代的跨越,以此为基础,麦克唐纳公司在很短的时间内就推出了F-2“女妖”舰载机,这款战斗机在此后一段时间内成为了美海军的主力舰载机型。麦克唐纳公司也因这两款飞机“名利双收”。

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