大話艦載機系列之十五——二戰後的各國艦載機美國F21「鬼怪」艦載機

1942年10月1日,美國陸航(當時美國空軍還沒有從陸軍當中分出獨立成一個軍種)的第一架噴氣式飛機(自然也是美國的第一架噴氣式飛機)首飛成功後不久,美國海軍便和沒有任何航空發動機設計經驗的西屋公司(當時其只是一個蒸汽鍋爐生產商)簽署開發新型渦噴發動機的合同。三個月後,美國海軍又選擇當時同樣也是新手的麥克唐納公司作為第一代艦載噴氣戰鬥機的研製廠商。這兩個舉措不得不說有些過於冒險。

當然美國海軍這樣做自然也有其道理,當時太平洋戰爭正處在激烈紛亂的時期,各大主要飛機設計公司和發動機生產商都在為主流活塞發動機加班加點,沒有幾家能真正靜下心來搞噴氣戰機,而且麥克唐納的研究工作只是作一個技術鋪墊而已,這樣的話,其研製出的FH-1「鬼怪」的最終下馬就是註定的事情了。

海軍在審查了麥克唐納提交的方案後,海軍訂購了兩架原型機,原型機的編號為 XFD-1。在基礎設計階段,其原型機上裝兩台西屋公司的 19XB-2B 型渦噴發動機,該發動機設計推力726.4公斤,當時仍在研製處於研製階段。出於改善飛機氣動效率的考慮,麥克唐納將發動機裝在機翼翼根,而尾翼則沿用了XP-67的設計。

XFD-1 三面圖,尾翼沿用了 XP-67 的設計

在確定了飛機的基本設計後,設計人員開始進行飛機的細節設計。由於發動機裝在翼根,機翼的位置相對較低,因此主起落架的長度較短。發動機位於重心的後方,需將機頭加長來平衡機身的重量。機頭加長後,增加了不少機體空間,可以把座艙前移到機翼之前,大大改善了飛行員的視野,並有足夠的空間在機頭設置 4 門 12.7 毫米機槍。此外,加長機頭的機頭還提供了安裝前起落架,新飛機便可採用前三點布局,這樣不僅可以避免發動機產生的高溫噴射氣流對木製飛行甲板造成損傷,還改善了飛機起降時的視野,降低了飛行員在航母甲板上進行起降作業的難度。

西屋 19XB-2B 投產後正式型號為 J30

XFD-1 的研製工作進展順利,但西屋在發動機研製上卻出現問題,發動機不僅無法按時如數交付,而且推力也達不到設計指標。為了加快項目進行的速度,麥克唐納決定在讓 XFD-1 在只裝一台發動機(另一側發動機艙裝重量相同的配重)的情況下進行滑行測試。在完成滑行測試後,麥克唐納公司的試飛員伍德沃德?布魯克認為發動機的推力足夠讓飛機進行短暫的飛行,於是在 1945 年 1 月 26 日,布魯克駕駛 XFD-1 完成了首次試飛。在第二台發動機於幾天後裝上後,XFD-1 又進行了一次完整的試飛。XFD-1 原型機此後又進行了大量飛行測試工作,試飛進行的非常順利,海軍十分滿意。1945 年 3 月,海軍授予麥克唐納公司一份訂購 100 架新戰機的定單,飛機也被正式命名為 FD-1「鬼怪(Phantom)。FD-1 也由此成為美國海軍第一種實用型噴氣飛機。

XFD-1 原型機,識別特徵是圓形垂尾頂部

與 XFD-1 原型機相比,量產型 FD-1 在外形方面的變化很小,主要改動集中在尾翼。FD-1 將 XFD-1 圓弧形的垂尾的弧度改小,使其更接近於矩形。方向舵的長度和弦長也被縮短。水平尾翼的長度和曲線弧度也被縮小。這些改進是為了避免方向舵和升降舵在飛行中出現相互干擾現象。此外,FD-1 還減少了擋風玻璃的框架及將機身長度增加 48.3 厘米。

首架 FD-1 生產型 111749,注意垂尾翼尖的變化

FD-1 定型後不久,海軍對其編號做了調整。這是因為 FD-1 中的廠商代號字母「D」原來分配給道格拉斯公司,在該公司停止為海軍供貨後,海軍將其轉給麥克唐納公司。在道格拉司公司再度為海軍供貨後,字母「D」又重新用來代表道格拉斯公司,海軍則將字母「H」授予麥克唐納公司,FD-1 的編號因此變為 FH-1。

FH-1 機長 11.8 米,翼展 12.4 米。FH-1 在結構設計上沒有採用革命性的技術,而是遵循了上世紀 40 年代的成熟技術。機體為全金屬硬殼結構,外部被埋頭鉚釘鉚接的鋁合金蒙皮包裹。機翼為當時流行的平直翼,為節約航母上寶貴的空間,主起落架外側的機翼內設有摺疊機構,摺疊後機翼的翼展減為 5 米。機翼上裝有傳統的副翼和分裂式襟翼,襟翼分兩部分裝在機翼的固定段和摺疊部分。機翼前緣沒有安裝增升裝置,所有的氣動控制面上均裝有配平片。

1946 年 7 月 21 日,美國海軍少尉詹姆斯?T?戴維森駕駛著 XFD-1 原型機在「富蘭克林?羅斯福」號(CVB-42)航空母艦上成功進行了起降測試,初步證明了噴氣式戰鬥機在航母上應用的可行性。

FH-1 的座艙設在機翼前緣前方的機身內,座艙尺寸寬大,乘坐相當舒適,擁有良好的視野。座艙基本沿用了當時活塞式戰鬥機的座艙設計。飛機的儀錶板分為上下兩排,上面一排是飛行儀錶,發動機儀錶裝在下面一排儀錶板上。儀錶板頂端裝有 MK23 型瞄準具。左側控制面板上裝有發動機、氧氣、氣動控制面配平和燃料系統的控制裝置,而右側控制面板上則裝有電子系統和無線電裝置的控制裝置和儀錶。氣泡形的座艙罩為飛行員提供了出色的後方視野,座艙罩上裝有緊急拋射裝置,但座艙內沒有裝備彈射坐椅。

FH-1 的座艙儀錶

量產型 FH-1 的動力裝置是兩台西屋公司生產的 J30-WE-20 型渦噴發動機,發動機單台最大推力 726.4 公斤。在 J30-WE-20 的推動下,FH-1 可在 4,572 米高度達到 780.5 公里/小時的最大飛行速度,實用升限 10,515.6 米。為了避免噴射氣流燒壞兩側的機身,發動機的尾噴口稍稍偏向飛機外側。在僅使用機體內部燃料時,FH-1 的航程 1,118.5 公里,在機身下加裝容量為 1,116.7 公升的淚滴形油箱後,可將飛機的航程擴大至 1,577.1 公里。

FH-1 在美國西部上空試飛

「鬼怪」的武器是 4 挺勃朗寧 M-2 型 12.7 毫米機槍,機槍全部裝在機鼻上方,每挺機槍備彈 325 發。通過機鼻上部兩側的鉸接式艙蓋,可以很方便的對機槍和彈藥箱進行拆裝。「鬼怪」還可在翼下掛裝 8 枚 127 毫米空地火箭,這種火箭在二戰中得到了廣泛應用,但很少被 FH-1 使用。

1946 年 7 月 21 日,美國海軍少尉詹姆斯?T?戴維森駕駛著 XFD-1 原型機在「富蘭克林?羅斯福」號(CVB-42)航空母艦上成功進行了起降測試,初步證明了噴氣式戰鬥機在航母上應用的可行性。海軍隨之開始籌備將 FH-1 投入現役。駐紮在羅得島州奎因塞特波因特海軍航空站的 VF-17A 中隊成為第一支裝備 FH-1 的作戰單位,該中隊於 1947 年 8 月接收第一架 FH-1。在裝備了新戰機後,VF-17A 曾先後被部署到「塞班」號(CVL-48)、「珊瑚海」號(CVB-43)、「菲律賓海」號(CV-47)及「富蘭克林?羅斯福」號航母上,在此期間,VF-17A 中隊的編號改為 VF-171。1949 年年初,VF-171 在海軍、海軍陸戰隊和加拿大間舉行的聯合軍演中,首次執行了夜間戰鬥值勤任務。這次軍演後不久,VF-171 開始全面換裝 F2H-1」女妖」戰鬥機,被替換下來的 FH-1 移交給 VF-172 中隊。到 1949 年年中,FH-1 全部退出美國海軍的一線作戰部隊。除美國海軍外,海軍陸戰隊的 VFM-122 中隊也裝備了 FH-1,該中隊也參加了 1949 年年初的那次聯合軍演。同海軍一樣,海軍陸戰隊很快將 FH-1換為「女妖」,到 1949 年年末,FH-1 離開海軍陸戰隊的一線作戰單位。退下的「鬼怪」由預備役部隊接收,這些飛機在預備役單位中一直服役到 50 年代中期。

這是一張有趣的照片:1948 年 5 月 6 日,VF-17A 的鬼怪著艦後,一名甲板勤務在 FH-1 尾噴的氣流中作樂取暖

海軍陸戰隊 VFM-122 中隊的 FH-1

FH-1「鬼怪」是美國海軍第一種噴氣戰鬥機,作為第一代實用型噴氣戰鬥機,FH-1 身上仍保留了許多活塞戰鬥機的設計特點,沒能充分發掘出噴氣飛機的性能優勢。與同時代美國空軍的噴氣戰鬥機相比,「鬼怪」的性能要略遜一籌,因此它在海軍中服役了的時間很短,很快就被更新的機型取代。不過,通過」鬼怪」的裝備,美國海軍順利完成了由活塞式戰鬥機向噴氣式戰鬥機的過渡。而麥克唐納公司通過 FH-1 的研製和生產,成功的完成了公司的轉型,成為美國航空工業界一顆不容忽視的新星。

1948 年 5 月 6 日 VF-17A 中隊的一架 FH-1 從「塞班」號航母上彈射起飛


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