格魯曼F11F-1“虎”艦載戰鬥機

格魯曼F11F-1“虎”艦載戰鬥機

格魯曼F11F-1“虎”,一款艦載戰鬥機,1952年由格魯曼公司重新設計、修改F9F-6“美洲豹”戰機而產生。格魯曼F11F-1符合面積律原理,減少了飛機的跨音速阻力,並具有超音速飛行能力。 儘管格魯曼 F11F-1/F-11A“虎”(Tiger)艦載單座戰鬥機在美國海軍的服役生涯十分短暫,但飛行表演曾震撼了數百萬人。

基本介紹

儘管命運注定格魯曼 F11F-1/F-11A“虎”(Tiger)艦載單座戰鬥機在美國海軍的服役生涯十分短暫,甚至從來沒有機會對敵開火,但作為“藍天使”飛行表演隊的座機,它卻贏得了一定的聲譽,在 1950 年代末和整個 1960 年代,它的飛行表演曾震撼了數百萬人。

F11F/F-11“虎”源於 1952 年,當時格魯曼公司自行出資,對修改 F9F-6/7“美洲獅”(Cougar)的設計、使之符合面積律原理的可行性進行了研究。其目的在於減少飛機的跨音速阻力,並取得超音速飛行能力。這個計畫的公司編號為 G-98。

格魯曼F11F-1“虎”艦載戰鬥機 格魯曼F11F-1“虎”艦載戰鬥機

很快,研究表明僅僅對對“美洲獅”進行簡單的修改是不夠的。於是到 1953 年春,G-98 已經發展成為一種與“美洲獅”毫無相似之處的飛機。它圓筒形的機身配上翼型較薄、弦線較窄的後掠中單翼,機身在機翼安裝位置明顯變窄,以符合面積律。G-98 的發動機計畫採用萊特 J65,這是阿姆斯特朗·西德利(Armstrong Siddeley)“藍寶石”(Sapphire)的許可證生產型。進氣口位於機身兩側、座艙右下方。飛行員座艙在機頭的安裝位置相當靠前,座艙蓋向後滑動開啟。尖削、下傾的機頭為飛行員提供了良好的前視視野,這對於在航空母艦上安全降落至關重要。雙輪前起落架向後收入前機身,單輪主起落架則收入機身起落架艙。為防止降落時,因無意中過度拉起機頭而損傷後機身,還安裝了可收放尾撬。G-98 沒有採用傳統機翼製造技術,不是把一塊塊薄鋁蒙皮鉚在肋骨上,而是套用了輕合金製成的整體成形翼盒,以減輕重量。機翼有前緣縫翼和全翼展後緣襟翼;橫向操縱則依靠位於機翼後緣、襟翼前方的全翼展擾流板。在機翼上表面 1/3 翼展處,安裝有翼刀。翼尖可手動向下摺疊,以便在艦上停放。三角形垂直尾翼;全動式水平尾翼安裝位置較低。

發展史

1954 年 7 月 30 日,XF9F-9 的第一次飛行

G-98 方案給海軍航空局(Navy Bureau of Aeronautics)留下了深刻的印象,促使後者於 1953 年 4 月 27 日訂購了兩架試飛用原型機(序列號 BuNo 138604-138605),外加一個靜力試驗機體(BuNo 138603)。儘管此時的 G-98 無論如何都和 F9F-6/7“美洲獅”扯不上關係,海軍還是把 XF9F-8 的編號給了這個項目。四個月後,海軍改變了主意,把這個編號給了 G-99(原是 F9F-6/7 的平直翼改型),而把新型的 G-98 改稱 XF9F-9。這一點恐怕會讓很多人感到迷惑。

最初的試驗是在一個火箭發射的比例模型和一個安裝在 F9F-6 機頭支架上的小型模型上進行的。試驗的進展使海軍有了足夠的信心,因而訂購了 42 架性能試驗機和預生產型(BuNo 138606-138647)。

XF9F-9 的研製工作進展很快,1954 年 7 月就完成了第一架原型機的生產。但是帶加力燃燒器的 J-65 發動機卻還未能投入使用,因此,最初的試驗不得不安裝了不帶加力燃燒器的 J65-W-7(推力 7,500 磅)。1954 年 7 月 30 日,138604 號 XF9F-9 由試飛員科溫·“軟木”·邁耶(Corwin “Corky” Meyer)駕駛,首次飛上天空。儘管使用了不帶加力燃燒器的發動機,首次試飛的最大速度已經接近 1 馬赫,從而進一步堅定了海軍對此設計的信心。1954 年 10 月 2 日,第二架原型機(BuNo 138605)也進行了首飛。

F11F-1 向下摺疊的翼尖

1954 年 10 月 20 日,138604 號 XF9F-9 因為發動機起火,墜毀在格魯曼卡爾弗坦(Calverton)工廠附近的一片樹林邊。試飛員 W·H·利文斯頓(W. H. Livingston)海軍中校躲過了一劫,但飛機卻已經被嚴重毀壞,不能修復。為了尋求更適合飛行的天氣條件,第二架原型機轉移到了位於加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地(Edwards AFB)。到那兒不久,138605 號機裝上了加力燃燒器,並最終在平飛中實現了超音速飛行。不過,XF9F-F 並不像某些資料所說的那樣,是第一種獲得此項成績的海軍戰鬥機,榮譽應該屬於道格拉斯 F4D-1“天光”(Skyray),它於 1954 年 6 月就在平飛中超過了音速。

在愛德華茲空軍基地的試飛暴露出一些操縱和穩定性的問題,在飛機入役之前,必須對此加以解決。針對這些問題所做的修改被套用在 1954 年 12 月 15 日首飛的 138606 號機上:垂直尾翼做了重新設計,方向舵的弦線縮短;進氣口增加了附面層分流板;滑動開啟的座艙蓋做了修改,以改善後部視界;機頭也略為加長。這時,另有 388 架生產型戰鬥機(BuNo 141728-171980,143232-143366)和 85 架偵察型(BuNo 140379-140413,141981-142009,143367-143387)已經被訂購,上述改進也將套用于飛機。生產型將安裝萊特 J65-W-18 渦輪噴氣發動機(推力 7,400 磅,加力推力 10,500 磅)。武器則將包括四門安裝在進氣口下部邊緣的 20 毫米機炮,和翼下掛架攜帶的四枚 AIM-9“響尾蛇”紅外製導空-空飛彈(或者攜帶兩枚“響尾蛇”飛彈和兩個 150 加侖[美制,下同]副油箱)。由於當時海軍要求所有的作戰飛機都具備空中加油能力,在機頭處加裝了可部分收放的空中加油探管。

進氣口下部的機炮

1955 年 4 月,海軍終於承認,“虎”不是“美洲獅”的升級型號,下令將它的編號改為 F11F-1(編號 F10F 已經用於“美洲虎”[Jaguar]後掠翼戰鬥機)。這次編號的改動適用於已經在飛行的 138605-138608 號機,以及其後尚未完工的生產型;三個批次的偵察型則被賦予了 F11F-1P 的編號。綽號選擇了“虎”,從而繼承了格魯曼公司研製的艦載戰鬥機以貓科動物命名的傳統。

1956 年 4 月 4 日,在“福萊斯特”(USS Forrestal,CVA-59)號航空母艦上進行了首次彈射起飛和著艦試驗。這一系列試驗又發現了一些需要解決的問題。由於“虎“的航程和續航時間不足,第二批生產型從 141728 號機開始,在進氣道壁和垂直尾翼中又增加了油箱,從而使內部載油量從 914 加侖增加到了 1,049 加侖。也是從 141728 號機開始,機翼前緣加裝了後掠 60°的翼根邊條;同時機頭也加長了 6 英尺,可收放的空中加油探管則移到了座艙右側。加長機頭原是為了安裝一台 AN/APS-50 雷達,但事實上,最後並沒有安裝。

首批生產型的 F11F-1

1957 年 2 月,第一架短機頭的 F11F-1 交付給了位於新澤西州大西洋城海軍航空站的 VX-3 中隊,由該中隊負責對“虎“進行初步的使用評估。另有三架短機頭的 F11F-1 於 1957 年 3 月交付給了位於加利福尼亞州莫費特-費爾德(Moffet Field NAS)海軍航空站的 VA-156 中隊(番號表明它屬於攻擊機中隊,但實際上卻是個晝間戰鬥機中隊)。VA-156 中隊很快又接收了全編制的加長機頭型的 F11F-1,並成為第一個可以在航空母艦上服役的“虎”式中隊。

下列中隊最後都接收了 F11F-1:

太平洋艦隊:VA-156(1959 年 1 月,番號改為 VF-111)、VF-24(1959 年 3 月,番號改為 VF-211)、VF-51、VF-121 和 VF-191;

大西洋艦隊:VF-21 和 VF-33。

“虎”式曾在下列航空母艦上短暫服役:

“突擊隊員”(CVA-61/USS Ranger)號、“勇猛”(CVA-11/USS Intrepid)號、“薩拉托加”(CVA-60/USS Saratoga)號、“福萊斯特”號和“好人理察”(CVA-31/USS Bon Homme Richard)號。

VA-156“鐵虎”中隊

就在 F11F-1 加入海軍現役的同時,沃特 F8U“十字軍”也服役了。“十字軍”的速度比“虎”快得多,作為武器平台也更令人滿意。雖然“虎”的海平面速度略快於“十字軍”,操縱品質也更好一些,但它在 35,000 英尺高度的速度比“十字軍”慢 300 英里/小時,爬升率和作戰半徑也稍遜一籌;此外,萊特 J65 發動機的可靠性也一直不佳,而且當時它已經達到了潛能的極限。在這樣的情況下,海軍很快對“虎”失去了熱情,取消了此後的 F11F-1 契約,而 F11F-1P 偵察型更是一架都沒有製造,就被整個取消。1959 年 1 月 23 日,最後一架 F11F-A 交付使用,生產線也隨之關閉,至此,一共只生產了 199 架 F11F-1。此時,格魯曼在歷史上第一次,沒有了生產中的海軍戰鬥機。

長機頭版本的”虎“

F11F-1 在海軍只服役了 4 年,1961 年,最後一批“虎”從 VF-33 和 VF-111 中隊退出。在退出艦隊第一線之後,“虎”最初被用作教練機。從 1958 年 11 月起,它們首先開始在堪薩斯州奧雷瑟(Olathe NAS)海軍航空站的“噴氣機改裝訓練部隊”服務,隨後又被交給了金斯維爾(Kingsville NAS)海軍航空站的 ATU-203 中隊和錢斯-費爾德(Chase Field NAS)海軍航空站的 ATU-223 中隊。這兩個中隊的番號在 1960 年 5 月分別改為 VT-23 和 VT-26。1967 年,最後一架 F11F-1 從 VT-26 中隊退役。保留下來的 F11F-1 都被送到了位於亞利桑那州戴維斯-蒙森空軍基地(Davis Monthan AFB)的軍用飛機儲存與處理中心的飛機墳場。

“虎”的出名得益於它作為“藍天使”飛行表演隊的座機。1957 年 4 月,該表演隊首次獲得了一批短機頭的 F11F-1,它們後來又被換成了加長機頭的“虎”。在“藍天使”在全國乃至全世界範圍內進行的表演中,“虎”都成了主角。“藍天使”使用“虎”長達 12 年,最終於 1969 年換裝了麥克唐納 F-4J“鬼怪”。退役之後,這些“虎”也被放逐到戴維斯-蒙森基地儲存。1962 年 9 月,為適應新的三軍編號體系,F11F-1 的編號改為 F-11A。此時,依然在飛行的“虎”也只有那些在訓練中隊和“藍天使”表演隊服役的了。

1973 年,兩架原屬於“藍天使”的 F-11A 又被從戴維斯-蒙森基地的倉庫中取出。格魯曼把它們改裝成了用來評估空中推力控制系統的試驗平台。141853 號機安裝了羅爾工業公司(Rohr Industries)公司的推力反向器;141824 號機作為“隨從機”則保留了標準配置。1974 年 3 月,格魯曼開始在卡爾維頓進行推力反向器的試驗。此後,試驗轉由海軍在馬里蘭州的帕圖克辛河海軍航空試驗中心(Patuxent River NATC)進行,直到 1975 年。試驗結束之後,兩架飛機又重新交由戴維斯-蒙森基地儲存。它們是進行最後飛行的“虎”。

141853 與 141824 編隊飛行,注意尾部的反推裝置

F11F-1F“超級虎”

F11F-1 是安裝了通用電氣 J79 渦輪噴氣發動機的“虎”式改進型。早在 XF9F-9 原型機試飛之前,格魯曼就在探尋提高基本型性能的途徑,其中的一個方案是安裝一台通用電氣 J73 加力渦輪噴氣發動機的 G-98A。1954 年 1 月,格魯曼又考慮將機翼後掠角從 35°增大到 45°,並把這個方案命名為 G-98D。然而,沒有一個方案被認為具備有足夠的潛力,因而都沒有進行進一步的發展。

1955 年 1 月進行了 G-98J 方案的研究,它安裝了新型的通用電氣 J79 渦噴發動機。這個方案被證明更具前景,因此,1955 年 9 月,海軍授權將 F11F-1 預生產型契約中的最後兩架(138646/138647)製造成 F11F-2,以通用電氣 YJ79-GE-3(推力 9,600 磅,加力推力 15,000 磅)代替 J65-WE-18。為了適應發動機推力的提高,進氣道略往前延長,截面積也增大了。發動機推力的增大帶來了性能的顯著提高,因此,這種飛機被稱為“超級虎”(Super Tiger)。

F11F-2 於 1956 年 5 月 25 日進行了首飛。十天之後,138646 號機速度達到了 1.44 馬赫,而當時它只安裝了低推力型的 J-79 發動機。試飛期間,設計又做了一些改動,包括機身後段加長 13.5 英寸,增加 60°的翼根邊條,以及安裝全推力型的 J79 發動機。1957 年 5 月 2 日,格魯曼的試飛員約翰·諾利斯(John Norris)駕駛 138647 號機達到了 2.04 馬赫的最大速度和 80,250 英尺的最大高度。1958 年 4 月 16 日,喬治·沃特金斯(George Watkins)駕駛 138647 號機創造了 76,831 英尺的官方高度世界紀錄。

《F11F-1F 超級虎》一書之封面

儘管“超級虎”的性能給人留下了深刻的印象,海軍的結論卻是它太重,不適合在航空母艦上服役,因此決定不將其投入批量生產。F11F-2 的編號也改成了 F11F-1F,後綴“F”表明,這是動力裝置經過特殊改進的 F11F-1。

試飛中的 138646 號

儘管沒有得到海軍的訂貨,格魯曼仍作了極大的努力,試圖吸引外國空軍對“超級虎”的興趣。1956 年 5 月到 1959 年 10 月期間,共有來自七個國家的飛行員對 F11F-1F 進行了評估飛行。不幸的是,138646 號機在 1958 年 6 月 23 日的一次起飛事故中嚴重受損,無法修復,只剩下了 138647 號機繼續飛行。在德國空軍進行的新型戰鬥機競標中,F11F-1F 曾是有力的競爭者,但 1958 年 10 月,F-104G“星戰士”最終被宣布獲勝。後者日後成就為“世紀戰鬥機”,在德國、比利時、荷蘭和義大利,根據許可證為北約各國生產。格魯曼於是又轉而試圖說服日本航空自衛隊,用 F11F-1F 替換其現有的 F86-D/F“佩刀”戰鬥機。日本也一度表現得對“超級虎”頗有興趣,表示與洛克希德 F-104A/C、北美 F-100J 和諾斯羅普 N-156F 相比,他們更傾向於“超級虎”。有一段時間,日本似乎已經快要簽約了,因為它提出了一份契約草案,規定由格魯曼製造首批飛機,其餘則由日本的合作廠商負責生產;飛機將安裝 J79-GE-7 發動機,並且裝有可摺疊的腹鰭,以提高穩定性。然而 1960 年 11 月,日本卻正式宣布,他們將選擇 F-104J“星戰士”。格魯曼的所有希望都宣告破滅,不得不放棄在 F11F-1F 上做更多的工作。

如今存放在博物館中的 138647 號

有些資料說 1962 年 9 月採用三軍聯合編號體系後,F11F-1F 被改稱為 F-11B,但這似乎並不太可能,因為當時倖存下來的 F11F-1F 已經不再飛行了。

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