製造前言
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該項目最初賦予公司代號"北美人通用攻擊武器",後來又獲得了NA-223的代號。總體布局為雙發大型單垂尾超音速布局,使用機內彈艙攜帶核武器。該彈艙位於兩台渦噴發動機之間,投彈時,使用火藥燃氣將核武器從機尾正後方的艙門彈射而出。這一設計的初衷是希望藉此減小高速投彈時氣流對核彈的影響,從而簡化投彈程式。但是後來的實用經驗證明這套複雜的投彈系統可靠性太差,而且投彈精度也大受影響,最終導致海軍完全放棄了使用這一彈艙,轉為採用外掛架掛彈。曾計畫加裝使用噴氣發動機燃料和過氫化物燃料的火箭發動機,使該機在目標上空獲得短時間內更大的衝刺速度。由於海軍不希望在航母上攜帶如此易爆的火箭燃料,這一計畫也不了了之
研製目的
美國研製A-5的主要目的是配備當時正在建造的大噸位超級攻擊航空母艦,加強海軍航空兵的核攻擊能力。根據設計要求,A-5實際上是一種超音速核轟炸機,也是美國最大最重的艦載飛機。儘管採用了下垂前緣和吹氣襟翼等增升措施,仍然只能在“中途島”級重型航空母艦上起降。由於低空性能較差,載彈方式也比較單一,不適應常規戰爭的要求,因而沒有大量生產,並且很快就退役和改裝為偵察機。此後,部分A-5還被用作遠程機載火控雷達、遠程空空飛彈等武器系統的測試平台。
設計特點
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機翼懸壁式上單翼。相對厚度約為5%,後掠角為37.5°。全金屬結構。蒙皮為機械加工成型的2020-T6鋁合金整體加強壁板。液壓驅動的全翼展變彎度下垂前緣分為三段,外側兩段採用吹除附面層控制。無副翼,機翼上表面有液壓驅動的鋁合金擾流板。襟翼用液壓操縱。外翼段可用液壓操縱上折,以便於在艦上停放。
機身半硬殼式結構。發動機裝於座艙後面加寬的機身內。主要結構多為鋁合金,有一些隔框採用超高強度鋼。靠近發動機處的隔框和蒙皮採用鈦合金。為防止結構過熱,某些部位的鈦合金蒙皮鍍了金。機頭雷達罩可向上折起,以便於維護和在艦上停放。
尾翼懸臂式全金屬結構。水平尾翼和垂直尾翼蒙皮分別採用2020-T6和7075-T6鋁合金機加工整體壁板。後緣是鋁合金蜂窩結構。平尾為全動單塊式,後掠角45°,用液壓驅動,可以配合擾流片進行橫向和航向操縱。垂直安定面上端可以左折,以便在艦上停放。
單輪可收放前三點式起落架。採用油壓空氣減震支柱,液壓作動收放。主輪採用盤式剎車機構。
1969年以後生產的RA-5C裝兩台通用電氣公司的J79-GE-10加力式渦輪噴氣發動機,單台靜推力為5,395千克,加力推力8,118千克。以前交付的A-5各型則裝兩台J79-GE-8發動機,單台靜推力4,944千克,加力推力7,711千克。有液壓作動調節板的變截面進氣道。機身內有三個軟油箱,機翼內有三個整體油箱,炸彈艙內可根據需要裝2~3個罐式油箱。可伸縮的空中加油管在機頭左前方。機身前後有壓力加油口。翼下可掛4個副油箱,每個容量為1,514升。
兩個乘員座席前後串列,座艙蓋分別向後上方打開。HS-1火箭彈射座椅,彈射後用穩定傘使座椅保持直立狀態。
裝有航空研究公司的增壓和空調系統。兩套壓力為210千克/厘米2的液壓系統,每套系統都能單獨為操縱系統提供動力,同是有一套系統還用於操縱襟翼、前緣下垂、起落架收放、機頭和垂直安定面的摺疊以及進氣道調節。航空研究公司的衝壓空氣渦輪可提供應急動力,還可帶動發電機應急供給交流電。正常情況下,由發動機帶動兩台42千伏安的發電機,提供115伏400赫的交流電;兩個變壓整流器提供28伏的直流電。
採用AN/ASB-12轟炸導航設備,以及北美公司奧托納提克斯分公司的REINS都卜勒-慣性組合導航系統、自動飛行控制系統。用自動駕駛儀控制航向、坡度、高度和M數,與REINS組合導航系統耦合可實現按預選航跡飛行,並可完成低空轟炸機動飛行。該系統是首個用於作戰飛機的固態數字式導航系統。裝有一台多模式雷達,雷達罩帶有自動收放機構,方便維護,並減小艦上停放時占用的空間。雷達罩打開時,雷達設備自動向下摺疊,以便維護工作。雷達計算機可控制一個名為“飛行員投影顯示指示器”的設備,這是各國作戰飛機上裝備的第一個功能上與現在常用的平視顯示器相近的設備。RA-5C有電子偵察設備ALQ-61,KA-51光學照像機,全景照像機KA-56A,紅外照像機AAS-2,側視雷達APD-7。還有電子干擾設備。
研製過程
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北美公司(NorthAmericanAviation,“NAA”)認為,以該公司的技術能力,能夠為美軍提供一種更合適的飛機來執行核打擊任務,這個信心是如此之強,以至於北美公司從1953年11月開始,利用本公司自己的科研經費,在俄亥俄州的哥倫布開始新型艦載核武器轟炸機的研製工作,開發小組的負責人是弗蘭克·G·康普頓。項目代號為“北美通用攻擊武器”(NorthAmericanGeneralPurposeAttackWeapon“NAGPAW”),後來又在公司內部將其命名為NA-233項目。在與海軍進行了技術討論後,基本確定了NA-233的設計思路:使用當時最先進的航空電子技術,雙發,最大速度2馬赫。
北美公司的技術人員同時把一些奇思怪想也融合到了這種新飛機上,首先,NA-233的核武器並不掛載在機翼或機身下,而是存放在兩台發動機之間的內置式彈艙內,這樣NA-233在超低空投放核武器時,核彈不是直接向下落,而會因慣性而向前飛行一段距離,以延長下墜時間,為載機的脫離爭取時間;其次,北美的工程師想在飛機上裝一台火箭發動機,燃料為航空燃油和強氧化劑,這樣可以給飛機提供額外的動力,以快速脫離戰區。但美國海軍對這個火箭發動機極度不感興趣,航空母艦的甲板上本來就是高危險區,海軍沒人願意再在航空母艦上劃出一個區域來折騰強氧化劑,因此火箭發動機方案被否決,但內置彈艙則保留了下來。
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座艙方面,飛行員有良好的前向視野,后座的轟炸/導航員只有兩個很小的側舷窗,原本北美公司方面不想給后座安裝任何舷窗的,這樣的好處是在黑暗中,后座能更好地看清雷達螢幕,並且不會受到核爆輻射光的傷害,但海軍飛行員強烈反對這種禁閉室式設計,北美公司只好象徵性地給后座開了兩個小窗。
第二架“民團團員”於1958年11月試飛成功,但由於液壓和電器設備失靈,與次年6月3日墜毀。但這不影響A3J-1進入量產,第一架量產型A3J-1於1960年首飛,發動機也換裝為推力更大的J-79-GE-8,與麥道的F4B的發動機相同,最大推力48.5千牛,開後燃時為75.6千牛。1960年7月,“民團團員”開始航母試飛,為了順利通過國會那一關,海軍儘可能地要A3J-1多創幾項飛行記錄,1960年12月13日,海軍試飛員勒瑞·海斯和拉瑞·蒙羅駕駛A3J-1達到了2.1馬赫的速度,然後爬升到27,750米高度的高空,但飛機很快失去穩定,進入滾轉,發動機也熄了火,海斯試圖重新控制飛機,在無控下落了一陣子後,海斯成功地將A3J-1改成機頭朝下的姿態,發動機重新點火成功,最後安全降落。
發展型號
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A-5A第一種生產型。能攜帶核武器和普通武器執行遠程高空攻擊轟炸任務,通過目標區的速度為M數2。1961年開始交付,1963年停產,共生產57架,1964年開始退役,有26架被改裝成RA-5C偵察型。
其實對“民團團員”偵察潛能的開發開始得並不晚,1961年,A3J-2,“民團團員”的對地攻擊型就已經開始研製,並於1962年4月末首飛。A3J-2與A3J-1最大的區別之處在於,A3J-2的機體背部明顯隆起,這是因為加裝了油箱的緣故;同時襟翼面積變得更大,邊界層控制技術也進一步強化,發動機引氣不只吹在襟翼上,而是能夠吹到整個機翼表面;兩個機翼下方各加裝了兩個武器掛架,每個掛架可以掛載950千克的武器;進氣道和剎車也作了改動。A3J-2後來被命名為A-5B,海軍訂購了18架,但當北美公司完成了其中6架的製造時,海軍方面取消了了訂單,所有6架A-5B根本無緣上艦,因為海軍對用A-5系列來執行戰略戰術打擊任務已經不抱什麼希望了。還在生產線上12架A-5B也立刻開始改裝成RA-5C。A-5B增大航程和載荷能力的改型,於1961年著手研製。主要更改是:加大了座艙後部的機身背鰭,以便裝載更多的燃油;機翼的吹除附面層控制系統改為由前緣吹過整個翼面,以抵銷重量增加4,500千克所帶來的不利影響。第一架飛機於1962年4月試飛,生產6架,後來全部改成了RA-5C型。
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從結構上來看,RA-5C和A-5B幾乎一樣,也就是說明顯要比A-5A重一些,由於強化了邊界層控制技術,RA-5C在打開BLC(邊界層控制技術)引氣的時候,發動機功率會明顯下降,飛機在這時也會突然掉一點高度。RA-5C也有武器掛架,但其任務卻不需要使用到這些掛架。作為偵察機,A-5一出生就帶著的前向電視攝像機被保留了下來,並且在機腹部從前至後加裝了一個細長的偵察設備艙RA-5C的偵察設備由后座控制,RA-5C上的后座被稱作偵察攻擊/導航員(RAN)。A-5A上的AN/ASB-12航電系統也保留了下來。在航母上,RA-5C由艦隊"聯合情報控制中心"(IOIC)指揮,派發任務並分析其帶回的膠捲和磁帶。RA-5C於1964年服役,直接出廠的RA-5C有43架,包括在生產線上就開始改裝的那12架,隨後,又有43架A-5A和A-5B被改裝成了RA-5C,其中包括那6架已出廠的A-5B,隨後,A-5“民團團員”的生產線被關閉,在越戰中,RA-5C表現不錯,海軍又增購了46架,但實際上只有36架交付,生產線於1970年8月再次關閉。新生產的RA-5C使用了J-79-GE-10發動機,最大後燃推力提高到79.46千牛,機翼前緣也加裝了縫翼,並再次修改了進氣道,大幅提高了著陸性能,在甲板上跳躍的情況基本上不再出現了。RA-5C於1962年6月開始試飛,1964年1月開始交付,共裝備三個中隊。隨後,又將26架A型和6架B型改裝為C型。到1969年,由於侵越戰爭的需要,又訂購了46架C型,於1971年交付完畢,隨即停產。
1972年,美國空軍又提出先進截擊機計畫,北美公司依然搬出A-5,不過這次不再用火箭發動機了,而在兩台J-79的上方加裝了第三台J-79,美其名曰NR-349“報復者",可掛載6枚AIM-54不死鳥空空飛彈。美國空軍對北美公司的不求上進十分憤怒,"報復者"隨即無疾而終。
實戰效果
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通常情況下,RA-5C不會在空中沒有己方戰鬥機的情況下從航母起飛,雖然和F-4戰鬥機使用一樣的發動機,但RA-5C卻要比F-4重得多,因此機動性必然不如F-4,但畢竟二者有類似的高速性能,因此,為RA-5C的護航的任務通常指派給F-4來完成,同時F-4也充當RA-5C的後視眼,給幾乎沒有後向視野的RA-5C補盲。雖然RA-5C機動性不如F-4,但速度上還是占優,所以,空中對話中經常能聽到戰鬥機飛行員叫RA-5C飛行員慢點飛的要求。
飛越北越領空時,RA-5C飛行員通常會打開加力,速度不低於1馬赫,以2,100米至2,400米的高度進入目標區,一般RA-5C不會直接飛越危險區上空,其照相機具備一定的側向拍攝功能,這樣做有兩個好處,第一能儘可能減小被北越地空武器攻擊的可能性,第二也可以麻痹北越部隊,使之以為自己尚未被發現。閃光燈吊艙在實戰中幾乎從沒用上過,這個勞什子只會告訴北越高射炮:看,我這裡。夜間任務時,被動紅外感測器和側視雷達用得更多,但這些電子設備太嬌貴了,在天上經常打不開機,又有新的笑話隨之應運而生:“來買RA-5C嗎?低於一打不賣,這是為你好,起碼能保證其中一個能用。”
那個內置式彈艙的遺留物還在做害,雖然已被徹底用作掛載副油箱,但是在飛機彈射起飛時,副油箱還是會從艙內掉出來,引起火災。至少有一架RA-5C是這樣報銷的,好在飛行員反應比較快,彈了出去。越戰中共有18架RA-5C戰損,戰損率是所有海軍飛機中最高的,其中13架是被高射炮打下來的,兩架撞上了薩姆,一架被米格-21咬掉,還有兩架摔得莫名其妙。RA-5C戰損率高也可以說是因為其任務危險性太大,每次空襲前後,RA-5C都必須到戰區上空轉一圈,初期空襲前偵察還是比較安全的,北越方面不願意過早暴露自己的目標,但很快他們就發現RA-5C一走,A-6就來,因此北越方面決心不放RA-5C回去,這樣A-6也許就不會來了。空襲後偵察危險性一直很大,北越士兵會用一切武器向空中射擊,由於空襲後偵察的主要目的是拍攝戰場照片,研判空襲效果,因此只要最後一枚炸彈落下去了,照片就算數,所以幾乎所有執行空襲後偵察任務的RA-5C機組都願意跟著A-6一起前往戰區,緊跟在最後一架A-6的後面,只要看到這架A-6的炸彈落了地,RA-5C立刻加力衝上去猛拍一陣,然後掉頭追上編隊,大家一起回家。
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RA-5C一直被使用到越戰結束。由於生產線已關閉,RA-5C所需的備件越來越難獲得,同時電子技術也有了巨大的進步,類似的偵察任務完全可以由戰鬥機攜帶偵察吊艙來完成,因此,從1974年開始,RA-5C逐漸退出現役,到1979年,美國海軍序列里已不再有RA-5C“民團團員”的名字了。退役後的RA-5C大多數被當作固定目標而在各種演習實驗中消耗掉了,其中一架還被用做戰斧巡航飛彈的目標而輝煌地被炸成一個大火球,相信大家依然還記得這段著名的錄像。
該型號在越南執行了大量的戰略及戰術偵察任務。其中一種典型的任務是在空襲前後對目標地區進行精確偵察或戰果評估。後者帶有很大的危險性,因為空襲後北越方面往往做好了攻擊進行戰果評估的美機的準備。美海軍共在越南損失了18架RA-5C,其中13架被高射炮擊落,2架被防空飛彈擊落,一架被米格戰鬥機擊落,兩架原因不明。36名機組成員有9人被救援部隊救走,其餘死亡或被北越部隊俘獲。
越戰結束後,由於該機已經停產,RA-5部隊很快遇到了配件不足的困難,該機系統的複雜性帶來的問題愈發嚴重。同時海軍認為保留一種專用偵察機是不必要的做法,於是由1974年至1979年,RA-5部隊逐步解散,部分交給亞利桑那州海軍“飛機墳場”封存,少量用於作為武器試驗靶子。
技術參數
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機長 23.11米
機高 5.92米
機翼面積 71.44米2
機翼後掠角37.5°
機翼展弦比4.05
機翼相對厚度 5%
重量及載荷
正常起飛重量 28,000千克
最大起飛重量 36,285千克
空機重量(未掛偵察吊艙)18,552千克
燃油重量(機內)6,750千克
(外掛)4,650千克
載彈量3,600千克
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最大翼載荷504千克/米2
性能數據
最大平飛速度(高度12,200米)M2.0
(海平面) M0.95
巡航速度(高度12,200米)M0.85
實用升限 19,510米
轉場航程(帶4個1,514升的副油箱)4,820千米
作戰半徑 1,920千米
著陸速度(總重17,200千克)260千米/小時