北美“狐蝠”——小记F-108三倍音速截击机

万磁王

作者：丹尼斯•詹金斯（Dennis R. Jenkins）和托尼•兰迪斯（Tony R. Landis）
翻译：李昭辉  
原文发表在2004年9月刊的《空中力量》（Airpower）杂志
来自空军之翼

　　译者注：本文原文发表在2004年9月刊的《空中力量》（Airpower）杂志上，原作者是丹尼斯•詹金斯（Dennis  R. Jenkins）和托尼•兰迪斯（Tony R. Landis）。译文所配图片有改动。
　　在20世纪50年代，曾经有那么一段时间，人们似乎想让所有种类的飞机——战斗机、轰炸机、民航客机，甚至是通用航空飞机——在未来都实现3倍音速飞行。当然了，事实证明，3马赫飞行比人们最初所认为的要困难得多。在各种各样的设想和技术方案中，看上去截击机是最能从更快的飞行速度中获益的，因为这可以令其在离所保卫的目标尽可能远的地方击落敌人的轰炸机。于是，美国空军便开始着手研发一款能以3倍音速飞行的截击机，不过他们最终还是未能如愿……

北美公司曾公布过一系列艺术家绘制的F-108截击机的想象图，其中大部分都未能体现出该机在工程上的具体布局构造。不过，上面这幅绘画作品却与1959年1月展出的那个全尺寸模型颇为相似

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历史起源
　　 若是追根溯源的话，F-108战斗/截击机可以回溯到1952年。这一年，美国空军东北空中司令部司令莱曼•惠特顿（Lyman P.  Whitten）少将提议，研发一种航程非常长的截击机。惠特顿认为，即将部署的“赛其”防空网（SAGE，即“半自动地面防空系统”的缩写）可以提供一定的预警时间，应当充分利用这段时间以拦截迫近的苏联轰炸机——在它们威胁美国和加拿大之前。在惠特顿少将看来，将波音公司的B-47“同温层喷气”轰炸机改装一番，再加挂上几十枚空对空导弹就是一款用来执行此类任务的合适的空中平台。

波音公司研制的B-47“同温层喷气”轰炸机

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　　  不过，就最终进入研发阶段的具体机型而言，惠特顿将军的这番提议并未起到多大的帮助。紧随惠特顿将军的建议而来的，是一系列稀奇古怪的信件、研究、提案和反提案。在这各种各样的声音中，有两款设计比较引人注目：一个是研制一款诺斯罗普公司F-89战斗机的三角翼版本，连绰号都起好了，就叫“三角蝎”；另一个是基于麦克唐纳公司的“巫毒”战斗机研制一款双座衍生型号，其最终发展成了F-101B战斗机。有趣的是，虽然共和公司研制的飞行速度可达3马赫以上的XF-103飞机是一个受到官方资助的项目，但似乎没人将其视为一款能满足前述任务要求的机型。尽管存在种种矛盾与混乱，但美国空军总司令部还是在1955年7月20日正式批准研制一款新型远程截击机。

差不多在一年的时间里，新式远程截击机看上去就像是在诺斯罗普公司研制的F-89战斗机的基础上随意改出来的衍生型号，连绰号都起好了，叫“三角蝎”。正如照片中这个代号为N-126的风洞模型所展示的那样，其与原始的F-89没有多少相似之处。N-126模型的最终规格是：长85英尺（约25.91米），翼展62.25英尺（约18.974米），机高22英尺（约6.71米）。每侧机翼下挂有一个吊舱，吊舱内安装有一台发动机（全机为双发）。可能的发动机型号为艾里逊（Allison）公司的J71-A-11，这是J35发动机的一种高端衍生型号，产生的推力在10200磅（约4.63吨）至11000磅（约4.99吨）之间。之后问世的道格拉斯公司的B-66“毁灭者”轰炸机和麦克唐纳公司的F3H“恶魔”战斗机也使用了类似的发动机。赖特公司的J67-W-1发动机实际上是根据英国布里斯托尔公司的许可证生产的美国版“奥林巴斯”发动机，可产生13200磅（约5.98吨）的推力。J67-W-1发动机也准备用到XF-102和XF-103飞机上。该发动机受到了普遍的好评，并在此基础上确定了XF-108的空重为41671磅（约18.9吨），最大起飞重量为75830磅（约34.4吨）  。

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　　  应美国空军总司令部的要求，1955年10月6日，空军方面针对研制远程截击机一事发出了第114号总体作战需求，即“试验性远程截击机”项目（LRI-X项目）。新飞机的实用升限应达到6万英尺（约1.83万米），在4万英尺（约1.22万米）的高度上可达到1.7马赫的飞行速度；作战半径为1000海里（1852千米），乘员2人，至少安装2台发动机；采用一体化的火控系统，能够在60海里（约111千米）的距离上探测到B-47大小的目标；每次任务可击落3架轰炸机。1955年10月11日，军方分别与洛克希德公司、北美公司和诺斯罗普公司签署了研究合同，包括基于他们提出的设计制作一架木质“原型机”。在对木质“原型机”进行审查之后，其中一家公司将被从竞标中淘汰，剩下的两家公司将继续制造真正的原型机并进行试飞。

北美公司N-126方案的流线型机身内容纳有两名机组人员，且采用了休斯公司的E-9火控系统（与F-89H战斗机相同）。飞机采用了“自行车”式的起落架布置方式，前轮和主轮收入机身，两侧的辅助小轮（是在F-89战斗机前起落架的基础上改进而成的）收入发动机舱中。该方案的机载武器包括挂载在20英尺（约6.1米）长的武器舱内的8枚GAR-1“猎鹰”导弹；此外还有2具火箭发射巢，每具火箭发射巢内装有24枚口径2.75英寸（70毫米）的折叠翼机载火箭（FFAR），而且每具火箭发射巢可以收入机腹中，恰好在前起落架的后方。其他挂载方案包括把“猎鹰”导弹换成203枚FFAR火箭弹，或者是在武器舱内挂载2门T-171型20毫米转管炮（即后来的M61航炮）。据估计，N-126方案的最大飞行速度为1.9马赫，内油航程为800海里（约1482千米）  。

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　　  1956年年初，三家公司都完成了各自的初步研究，美国空军对相应的结果进行了评估。然而，由于此时预算吃紧，因此最初的计划虽然是保留两家公司，但现在空军方面不得不在木质“原型机”完工之前就确定最终的供货商。评估委员会认为，北美公司的NA-236设计方案最有希望。北美公司已经提议，研制一款真正能飞到3马赫以上的高端机型，机体框架用钛合金制造，外面大量覆以蜂窝状结构的不锈钢蒙皮。

在1956年开展的关于“试验性远程截击机”项目的竞标活动中，北美公司提交了一款绝对堪称是造型奇特而引人注目的设计，即NA-236方案。该方案准备由两台通用电气公司的J93发动机推动，能够在72000英尺（约2.2万米）以上的高空以超过3马赫的速度飞行。像后来的F-108截击机和B-70轰炸机一样，NA-236方案原本也打算大部分机体框架用钛合金制造，外面覆以蜂窝状结构的不锈钢蒙皮。由于美国空军内部针对远程截击机的需求出现了争议，导致整个项目的研发工作“停摆”了接近两年之久，并预示了NA-236项目的终结  。

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　　  不幸的是，与此同时，美军防空司令部却要求五角大楼取消远程截击机项目，并代之以新型中程飞机，新飞机的作战半径为350海里（约650千米）。北美公司的提议暂时被搁置了起来，直到对那款新型中程飞机完成了评估为止。很快，事情变得更加棘手了：在洛克希德公司的F-104“星战士”战斗机问世之后，防空司令部又以此为参照，提出了“轻型截击机”的理念。此时，无论是“中程截击机”还是“远程截击机”项目看上去都有可能下马。1956年5月9日，五角大楼正式取消了远程截击机项目，理由是“这样一款武器系统的效用和可行性受到了质疑”。

一款较为“粗陋”的F-108模型，但其较为精确地表现出了该机型较为晚期的设计布局构造

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　　  总的来看，美国空军究竟需要什么样的截击机仍然悬而未决。1956年夏，防空司令部又提出了一系列新要求。这一次，该司令部想要一款能飞到2.5马赫、升限可达7万英尺（约2.14万米）的单座飞机，作战半径300海里（约555千米）。新飞机采用改进后的MX-1179火控系统，该系统是F-102B/F-106截击机上火控系统的改进版。有意思的是，尽管这款机型的作战半径比之前的“中程截击机”还要短，其却被称为是一架“远程”截击机。

F-108截击机的主要任务是在北极圈上空拦截朝加拿大和美国飞来的苏联轰炸机，所以上面这幅艺术家的想象作品恰如其分地表现出了荒凉苔原的背景。图中的F-108展示的是其相对较早期的设计理念。

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　　  在这一片混乱之中，五角大楼方面最终认定，最初的“远程截击机”才是美国空军在未来一段时间内真正所需要的，而且应该为其配备新型火控系统和先进的空空导弹。这一决定得到了一个特殊的“将军委员会”的认可，该委员会的主席是阿尔伯特•博伊德（Albert  Boyd）少将，他认为，为了保卫美国本土，新型截击机必须能飞到3马赫，升限7万英尺（约2.14万米）以上，而且作战半径应达到1000海里（1852千米）。

这些图纸可以追溯到1958年10月24日，不过呈现出了接近最终版的F-108飞机的布局构造

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F-108“轻剑”
　　 根据博伊德将军的指示，五角大楼方面在1957年4月11日重新上马了远程截击机项目。新上马的项目没有再要求各公司提出新的方案，而是直接采用了之前LRI-X项目的竞标结果。1957年6月6日，北美公司被授予了制造两架F-108原型机的合同，这款截击机也是代号为“202A武器系统”（WS-202A）的一部分。北美公司为这个新截击机研制项目赋予了NA-257的代号，虽然这架飞机从外观上来说与之前的NA-236基本相同。空军方面还下达了额外生产31架YF-108A截击机的订单，其宣称的需求量是480架量产型飞机。

当“远程截击机”项目于1958年重启后，基于1956年竞标的结果，美国空军将合同授予了北美公司。对于其设计的飞机，北美公司不太采用其本身的“型号编号”，而更倾向于采用“项目编号”，这也是北美公司成本核算体系的一部分，旨在分配资源和向政府要钱。由于最初的LRI-X项目已被终止，北美公司便为F-108截击机赋予了一个新的项目编号“NA-257”。尽管如此，NA-257方案和之前的NA-236方案在外观上几乎完全相同。风洞测试也在一个较低的水平上持续进行着。根据风洞试验结果，仅对机翼下方安装的安定面、驾驶舱玻璃窗外形进行了微小的改动，并用两片式襟翼取代了之前NA-236方案采用的较大的单片式襟翼  。

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　　  1958年5月，北美公司推出了这个48193磅（21.86吨）重，最大起飞重量99400磅（45.1吨）的设计。这款飞机长84.9英尺（25.878米），翼展52.9英尺（16.124米），采用三角翼设计，机翼前缘后掠53.5度，翼面积1400平方英尺（130.064平方米）。飞机安装有翼展19.8英尺（6.035米）的巨大鸭翼，鸭翼安装的位置非常靠前，几乎位于驾驶舱正上方。垂直安定面包括机背后部中线上较大的尾翼，此外两侧还各有一片较小的垂直安定面，两边较小的垂直安定面安装在机翼中部，上下各一片。机身下部还有一片较大的垂直安定面。机组乘员两人，串列坐在整体式弹射座舱内。机载武器为3枚GAR-X导弹，导弹挂载在武器舱内的旋转式发射架上；武器舱舱门开在机身下方，导弹从舱口释放后点火发射。飞机搭载有休斯公司新研制的XY-1火控系统，可对GAR-X导弹进行制导。

艺术家绘制的关于NA-257方案的概念图之一，从图中可以看出，飞机拥有较大的内部武器舱，里面在一具旋转发射装置上挂载有3枚GAR-X导弹。飞机的进气道下缘是逐渐变窄的，但进气道上缘呈方形，这是为了让气流不受突起在发动机进气口前方的鸭翼的干扰。在这幅作品中，红外搜索跟踪系统（IRST）的传感器尚未安装到机翼前缘上  。