35度後掠角傳奇——北美F-86「佩刀」戰鬥機技術簡史(中)
來自專欄 RAF第617中隊駐紮地(水壩破壞者限定)59 人贊了文章
六、F-86F,全新的升級
在朝鮮戰爭初期,米格-15戰鬥機在升限和爬升率方面相比F-86戰鬥機普遍佔有優勢,因此蘇聯飛行員經常駕駛米格-15從高空接近美軍編隊,接著俯衝而下發動攻擊。在此情況下,美軍飛行員一般只能駕機俯衝至低空逃離,或者試著在躲過一輪俯衝攻擊之後將米格-15拖入水平格鬥來應對,而如果米格-15飛行員選擇在俯衝後立刻急爬升恢復高度,那麼佩刀飛行員將對此毫無辦法。
但是在下一代佩刀戰鬥機中,這個場面將不會再出現,甚至本身兩者作戰性能之間的平衡也將就此被打破,這便是本章的主角——F-86F戰鬥機。
F-86F最初是作為F-86E的升級型號而設計的,配套的J47-GE-27發動機比安裝在F-86E-10上面的同款型號的推力要增加不少(F-86F上面的型號為6090磅,摺合起來為2762千克,相比之下F-86E-10上面的型號為5910磅,摺合起來為2680千克。),首批78架F-86F-1戰鬥機採用的是和F-86E-10基本一致的配置,但是在飛行性能卻提升了不少——爬升率提升了2500英尺/分鐘(750米/分鐘),達到了9850英尺/分鐘(2955米/分鐘)的水平,儘管這個指標距離米格-15的10100英尺/分鐘(3030米/分鐘)的爬升率依然有劣勢,但是這意味著米格-15飛行員不能再輕鬆地通過爬升機動擺脫F-86的追擊了。F-86F-1的升限提升到了49100英尺(14730米),相比米格-15的55000英尺(16500米)的指標也還存在差距(當然升限上的缺陷其實也並不嚴重,畢竟很少有空戰會發生在一萬米以上。)。
隨著發動機推力的增加,F-86F的最大平飛速度達到了695英里/小時(1112千米/小時)的水平,相比任何型號的米格-15都要快大約48千米/小時。當然F-86F-1依然無法在40000英尺(12000米)以上高度對米格-15形成優勢,同時米格-15飛行員依然可以駕機從53000英尺的高度(15900米)通過鴨綠江上空搜尋並攔截美軍作戰飛機。
【筆者對這種說法持懷疑態度,畢竟一方面米格-15的滯空時間並不長,甚至在歷次攔截作戰中還需要掛載副油箱出戰,理論上來說米格戰鬥機會在地面引導站的引領之下前往特定高度(一般來說要高於美軍機群以便佔據高度優勢),而不是直接爬升到15900米之高待命。另一方面儘管美軍戰鬥機在當時沒有採用迷彩塗裝,但是要想在15900米的高度用肉眼發現低空進入的美軍攻擊機群還是有難度的,甚至如果美軍飛行員採用超低空規避防空雷達突防的戰術時更是無從下手。朝鮮戰爭後期佩刀飛行員也有駕機越過中朝邊境線偷襲準備起飛的米格-15的戰例,但是很快該做法就在一名佩刀飛行員被擊落生俘後被軍方明令禁止。】
第一架量產型F-86F-1戰鬥機於1952年3月19日完成首飛,後續型號的一些改進措施包括:安裝A-4型瞄準具(按照原文的說法,A-4瞄準具相比A-1CM瞄準具要更加簡單,因此可靠性更為出色)和配套的AN/APG-30型測距雷達,稱為F-10型;機翼的結構強度被增加以攜帶更多副油箱和炸彈,包括一對200加侖副油箱或者一對1000磅炸彈,稱為F-5型,而到了F-25型和F-30型的時候,翼下又增加了一對外側掛架,配置和內側掛架相同,後兩者都是專門設計的戰鬥轟炸型號;加裝AN/ARC-33型無線電系統,稱為F-20型。
美國空軍對F-86F戰鬥機提出了相當高的評價,甚至因此特許北美公司在俄亥俄州的哥倫布附近的奧利爾工廠開通第二條生產線,計劃用於F-86F-20和F-86F-25的生產工作,而洛杉磯的工廠則負責F-86F-1、F-5、F-10、F-15、F-30和F-35(不是「閃電」II啦)的生產。而在F-86F-20之後的下一個佩刀子型號,就將在F系列佩刀,甚至是整個佩刀家族當中引起轟動性的改變。
根據北美公司的測試,如果能夠將機翼的長度加長,並且增加機翼前緣的後掠角,那麼飛機的作戰機動性將會得到顯著提升,尤其是在35000英尺(10500米)高度以上做大過載機動時可以多拉出1.5G左右的水平,前緣襟翼的取消也可以讓空氣更加容易流過機翼,從而大大提升氣流通過機翼時的效率。最終設計師們決定將翼根的長度增加6英寸(152.4毫米),同時翼尖的長度增加3英寸(76.2毫米),接著將前緣襟翼從新機翼設計中剔除出去,由此便是著名的「6-3」型機翼,除了提升氣動效率以外,設計師們還在延長後的機翼所騰出來的空間中各增加了一對全新的機翼油箱,這樣一來佩刀的內部載油量就增加了130加侖,航程得到進一步的提升。為了進一步提升氣流通過機翼時的效率,一個小型翼刀被安裝到了機翼上面,後來北美公司決定在翼尖增加一個12英寸的延伸段以改善高空機動性,總共有300個延伸段套件被生產出來,並且可以在日本的三菱工廠進行升級。
儘管「6-3」型機翼直到F-86F-25開始才投入到生產線上面,但是之前生產的F-86E和F系列戰鬥機也完全可以由部隊自行換裝「6-3」型機翼套件。首批15個機翼改裝件被火速運往朝鮮戰場,並且優先為那些取得最多米格擊落戰績的飛行員們的座機換裝該機翼。面對全新投入戰場的F-86F系列戰鬥機,米格-15僅剩的優勢只有升限高度了(何況升限優勢為何實戰中難以發揮的原因我已經在前文有所說明。),而且相比開戰初期的那種局面只能說更加悲慘。
(PS:此時蘇聯空軍在朝鮮戰場的力量早已經不再是324師和303師駐紮的鼎盛時期了。幸運的是中國空軍此時已經開始承擔起一部分作戰任務,儘管志願軍飛行員在面對強敵時表現出了不少可歌可泣的表現,甚至有時候也能有大收穫,但是當時中國空軍整體實力不如美國空軍依然是不爭的事實,不論是空軍飛行員素質還是飛機性能、數量、指揮、不同軍種協同作戰等方面都是如此。)
「6-3」型機翼首先裝備於第171架F-86F-25戰鬥機和第200架F-86F-30戰鬥機,其中前者只有很少一部分被投入了朝鮮戰場,而F-86F-30則被大量運用於朝鮮戰場,成為了當之無愧的」米格「殺手。第一架F-86F-30被交付給了駐紮在烏山機場(聯軍代號K-55)的第18戰鬥轟炸聯隊,他們之前裝備的F-51D戰鬥機也由此退役,時間為1953年1月。第8戰鬥轟炸聯隊成為了第二支換裝F-86F-30的部隊,他們於1953年4月進行換裝,並且將他們的F-80C」流星「戰鬥機除役。所有F-86F-30都於1953年下半年完成了」6-3「型機翼的換裝。
作為冷戰時期,尤其是50年代的戰鬥機,投放核武器的能力是必不可少的。F-86F-35便是第一款為了投放核武器而被設計出來的佩刀子型號。該機可以攜帶一枚MK12型機載原子彈(重1200磅),同時還配備了可用於投擲核彈的低空轟炸系統(LABS),最終北美公司總共生產了265架F-86F-35原子彈投放機,並將他們交付給了駐紮在歐洲的中隊。
接著要介紹的便是F-86F-40型戰鬥機,該型號一樣是F-86F系列的一個重要成員。最初F-40型是專門為日本航空自衛隊設計的,由三菱重工於1956年負責生產,在朝鮮戰爭結束以後,美國空軍將部分佩刀戰鬥機中隊的飛機留在了日本以供航空自衛隊的飛行員們進行相關的適應性訓練,由於二戰結束以後幾乎沒有日本飛行員具有噴氣機飛行經驗,因此佩刀的訓練工作主要由航空自衛隊、北美公司和美國空軍共同負責。在F-86F-40上面,前緣襟翼被重新添加進來以改善低速操控性能,這是朝鮮戰爭期間美國王牌飛行員的經驗之一,12英寸的翼尖延伸段也被保留下來,新的機翼被命名為F-40翼。該型號的設計是如此之成功,以至於一些資料表明美軍自己也裝備了部分F-86F-40,甚至對早期型號也進行了升級。
在朝鮮戰爭期間,美軍飛行員發現自己的主要對手的火力為兩門23毫米機炮和一門37毫米機炮,而自己的戰鬥機只有6挺12.7毫米機槍,同時在空戰之後飛行員們也經常抱怨12.7毫米子彈對噴氣式戰鬥機的毀傷能力不足的缺點。眾所周知,12.7毫米機槍的保留是二戰遺留的經驗導致的結果,根據歐洲戰區美國陸航的統計結果表明,平均發射300枚子彈就可以擊落一架敵機,而且活塞式戰鬥機的結構強度遠不如噴氣式戰鬥機,因此在當時6挺12.7毫米機槍的配置是完全能夠接受的選擇(即使是突擊大隊的那些重裝版FW190A-8戰鬥機,也擋不住12.7毫米子彈的連續命中),如果算5%左右的命中率,平均15發12.7毫米子彈的命中一個德國佬就會掉下來了,所以為何不能選擇12.7毫米機槍呢?(何況12.7毫米機槍還有彈道更加平直的優點,同時高備彈量也有利於高強度的作戰環境。朝鮮戰場上使用的也是AN/M3而不是AN/M2,射速方面前者比後者快得多,也就意味著單位時間內的投射量遠遠高於後者)
儘管在1944年10月的戰鬥機會議上面,美國海軍飛行員們強烈要求換裝20毫米機炮,但是如今看來這也算是吃著碗里瞧著鍋里的表現(畢竟海軍飛行員的對手的飛機有多麼脆弱他們自己也心知肚明,而且如果12.7毫米機槍真的那麼差勁的話,就不會直到1944年才會提出這個所謂的「問題」了。),當然海軍戰鬥機在戰後採用20毫米機炮的進度確實要遠遠領先於陸航乃至後來的空軍,而如今空軍在朝鮮戰場上便自食其果了(也不能說12.7毫米機槍就完全不能用,不然得讓那麼多被擊落的米格機情何以堪啊。米格-15本身防護設計就有針對12.7毫米機槍有一定的特化,因此12.7毫米機槍在面對米格-15時有所疲態也是情有可原的。)。與很多人理解的不同,米格-15的火力配置也不算優秀,如果是在面對美軍戰略轟炸機時,兩門23毫米機炮和一門37毫米機炮的火力無疑是十分優秀的,但是在面對高機動的美軍戰鬥機時就是兩回事了:37毫米機炮射速太慢難以命中目標,23毫米機炮的彈道和37毫米機炮的彈道完全兩樣所以沒法精確瞄準等缺點在朝鮮戰爭中同樣暴露無遺,並促使米格設計局在研發米格-19時選擇30毫米機炮來綜合兩者的優點及避免兩者的缺點。
隨著越來越多的飛行員報告稱即使打完了子彈以後米格-15依然能拖著黑煙飛回機場的情況,佩刀戰鬥機的火力提升計劃也由此被提上了日程。北美公司首先選擇了正在研發中的T-160型20毫米機炮,武器部門工程主管佩德森承擔起了相關設計工作,並計劃將四門T-160型機炮的配置用於全新投產的F-86F系列上面。
整個項目的名稱為「GUNVAL」,首先設計師們挑選了四架F-86E(編號分別為51-2803、-2819、-2826、-2836)和六架F-86F戰鬥機(51-2855、-2861、-2867、-2868、-2884、-2900)進行改裝測試,T-160型20毫米機炮是一款典型的轉膛機炮,部分技術來源於二戰德國的MG213型機炮,理論最高射速可以達到1500發/分鐘,由於該機炮的體積要遠大於AN/M3型機槍,因此包括機頭等部位都必須重新設計,其中機身也被特別加固以便承受20毫米機炮的巨大後坐力。
所有裝備四門T-160型20毫米機炮的佩刀戰鬥機都被稱為F-86F-2型,其中有一部分飛機後來換裝了「6-3」型機翼,A-4型瞄準具和AN/APG-30型測距雷達得到了保留。北美公司試飛員威奇首先駕駛著編號為51-2803的F-86F-2戰鬥機進行了首飛,T-160型機炮在試驗過程中表現良好(高度低於35000英尺進行的測試,即10500米以下),最終有8架F-86F-2戰鬥機被裝載至溫德姆灣號航母上面運送至朝鮮戰場,並且全部裝備至第四戰鬥截擊聯隊下屬第335戰鬥截擊中隊(實際裝備數量為6架)。所有F-86F-2戰鬥機都被塗成了和其他F-86F一樣的塗裝,並且在兩側機鼻下方各增加了一道黑線以假裝顯得這是一架普通的佩刀戰鬥機。
佩德森少校和他的團隊於1953年1月來到金浦機場,他們被要求就地解決T-160型機炮在實戰中暴露出來的問題——第一個問題便是發動機停機問題,尤其是四門機炮開火時尤其明顯,發動機進氣口實際上非常容易將炮口廢煙吸入導致壓縮機失速進而導致發動機停車,並且在40000英尺以上高度作戰時機炮很容易被凍住(在加利福尼亞測試的時候是在35000英尺以下進行的)。除此之外T-160型機炮的表現還是十分優異的,佩刀飛行員在一般只使用兩門機炮射擊的情況下,於實戰中打出了10900發20X102炮彈,他們總共在41次作戰任務中與米格機交火,宣稱擊落6架米格-15,3架可能擊落和13架擊傷。
在佩德森的團隊抵達以後,機炮的可靠性問題很快得到了解決,佩刀飛行員如今可以安心地使用四門機炮射擊了。佩德森少校首先在炮管附近安裝了一個馬蹄夾狀的裝置,這樣炮口的廢煙就能通過該裝置提前消散而不是進入進氣口。總共有兩架F-86F-2戰鬥機由於壓縮機失速而損失,其中便包括第335戰鬥截擊中隊的王牌飛行員摩爾上尉的座機。儘管T-160型機炮在朝鮮戰爭中證明了自己,但是量產型號的F-86直到H型才能擁有四門20毫米機炮的配置,真正從一開始就安裝T-160型機炮的則是F-100「超佩刀」和F-101「巫毒」戰鬥機了,而在後者時,T-160也有了一個響噹噹的正式名字——M39型20毫米轉膛機炮。
隨著F-86F的投產,偵察型號的RF-86F項目也在逐步進行著。類似於RF-86A,由部隊改裝的RF-86F也使用一台K-25照相機和兩台K-9照相機,安裝部位為前機身,這些飛機於1953年夏天早期交付至韓國境內的第67戰術偵察聯隊下屬第15戰術偵察中隊。工廠生產的RF-86F則使用一台K-17照相機和一對K-22照相機,其中K-22照相機的聚焦長度要遠遠高於K-9照相機,北美公司原計劃將他們交付給美國空軍以取代RF-84「雷電噴氣」偵察機,但是最終所有生產出來的RF-86F全部交付給了日本航空自衛隊(三棱公司還特許生產了一部分RF-86F偵察機)和韓國空軍。
(未完待續)
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