P-61飛機
簡介
P-61飛機是世界上第一種實用的夜間戰鬥機。它裝有世界最先利用雷達進行導航,可在夜間進行空中格鬥。機身塗成黑色,常常隱蔽於夜空中,依靠其先進的機載雷達搜尋發現目標,一旦捕獲目標,便迅速調整姿態立即撲過去,以猛烈的火力將目標擊落。由於,P-61飛機與黑寡婦蜘蛛有諸多相似之處,所以人們給P-61飛機起了“黑寡婦”這樣一個綽號,並在它的機頭兩側繪出蜘蛛圖案。此外,P-61戰鬥機也是世界上第一種用玻璃鋼做雷達罩的飛機,又是世界上第一架3人製成員的重型戰鬥機。
儘管P-61“黑寡婦” 飛機是由美國研製出的,但設計這樣一種夜間重型戰鬥機的最初想法,卻出自英國。
背景(P-61 夜空女王)
儘管一般把歐洲的攻擊型飛機分為晝間和夜間轟炸機,但在二次大戰的頭幾個月,並沒有作過幾次夜間攻擊。夜間轟炸遠不及晝間轟炸準確,因此當德國人擁有空中優勢時,他們並不需要進行夜間轟炸,而同盟國也認為作夜間轟炸是不明智的。1940 年發生了更為激烈的空戰,英國空軍晝間出動的飛機遭到了慘重的損失,使英國轟炸機部隊集中進行夜間襲擊。它們的敵人在晝間開始了不列顛戰役,雖然有戰鬥機護航,但當損失達到難以容忍的數字時,德國空軍就愈來愈轉向夜間作戰了。
夜間轟炸仍然不夠準確,但正如從不幸的考文垂(1940 年 11 月遭到德國飛機猛烈轟炸的英國城市)所了解到的,增載入彈噸位能夠重創工業目標。在夜間,要發現一座工廠也許已經是很困難的,但這和發現一架飛行中的飛機相比卻要容易得多。防衛倫敦的快速截擊機,在白天干得很好,但當戈林的轟炸機夜間在倫敦投彈時,這種截擊機就要在黑暗中到處摸索,並只有在探照燈光偶然照到才能獲得攻擊的機會。
隨著輕得能機載的無線電定位設備的日益完善,使戰鬥機更有可能進行夜間作戰,英國便發展了一種專門的、足夠大的夜間戰鬥機,能裝載雷達和雷達員,以及足以擊毀任何一種轟炸機的軍械。在速度和爬升率方面雖不能與單座機相比,但為保證截擊成功,要求其性能超過轟炸機。其他的要求是;適當的著陸速度,以便從小型的燈火管制機場能安全起落,續航時間要長得足以堅持伏擊和追逐敵機。
這樣的重量要求和較低的翼載荷的要求,會大大限制單發飛機的性能,因此,第一種成功地用於夜間作戰的戰鬥機是布萊漢姆公司的雙發轟炸機的發展型。1939 年 7 月首次飛行的布里斯托“美麗戰士”飛機,於 1940 年 11 月第一次用來對付德國人的飛機,並成為最重要的英國夜間戰鬥機。這種飛機裝兩檯布里斯托爾“大力士”星型發動機,飛行員前方的視界良好,雷達員坐在後機身內。軍械包括:4 門從機頭的低位前射的 20 毫米機炮和 6 挺 7.62 毫米機翼機槍。
美國陸軍對諾斯羅普飛機公司 1940 年 11 月提出的一個夜間戰鬥機的設計發生了興趣,而且,1941 年 1 月 11 日訂購了兩架 XP-61 原型機。接著於同年 3 月 10 日又訂購 13 架 YP-61 作戰適用性試驗機。在承制機載截擊雷達的麻省理工學院建立了一個輻射實驗室。
在諾斯羅普飛機公司的沒計到投入使用所需的時間內,不得不讓另一種美國飛機承擔了夜間戰鬥機的任務。1940 年,英國在接收道格拉斯“波士頓”強擊轟炸機(A-20),它的良好的機動性能,意味著它可作為夜間戰鬥機使用。“波士頓”飛機的續航力和前三點起落架,使它立即成為比大多數飛機要安全些的夜間飛機,而且封閉了機頭的座艙,並裝上 12 挺 7.62 毫米機槍,以及增加排氣吸收器和塗上了黑漆,它便成了“浩劫”夜間戰鬥機。
其他的“浩劫”飛機用作夜間“入侵者”,它們企圖在敵機駐在機場上空伏擊敵人的轟炸機。另外還有一種改型是 1942 年的“渦輪燈”(Turbinlite)飛機,36 架“浩劫”飛機都裝上一盞 1,400 安培的探照燈,它在“浩劫”飛機接近其機載截擊雷達的最小距離後使用。一束錐角為 30 度的光,在 1.61 公里距離上,照亮寬 137 米的範圍,從而使協同作戰的普通戰鬥機能向目標射擊。這盞大功率的燈泡裝在直徑為 0.915 米的裝甲玻璃罩後面,並由炸彈艙內的重一噸的電瓶供電。
在英國空軍取得經驗後,當第一台試驗型麻省理工學院的機載雷達在 1941 年 9 月準備安裝時,陸軍轉向道格拉斯飛機公司就並不值得驚奇了。60 架 A-20 型被計畫作為高空強擊轟炸機,但是渦輪增壓發動機的交貨延期了,而且低空作戰看來已是輕型轟炸機的慣例。其中一架在機頭裝了雷達,在炸彈艙下的炮架上裝了共帶 240 發炮彈的 4 門 20 毫米機炮,於是便稱為 XP-70,裝 R-2600-7 “旋風”發動機。
日本突然襲擊時,“浩劫”飛機是唯一可用的夜間戰鬥機,於是,當附加的雷達可用時,剩下的 59 架 A-20 飛機於 1942 年 4 月至 9 月間作為 P-70 交付使用了。P-70 飛機使用兩台 1,600 馬力 R-2600-11“旋風”發動機,增加了內部防護裝置。等待裝備 P-61 飛機的夜間戰鬥機部隊,在 1943 年依靠額外的“破壞者”飛機訓練飛行員。這些飛機包括裝 6 挺 12.7 毫米機頭機槍的 39 架 A-20C 和 65 架 A-20G,編號為 P-70A;而 105 架裝成夜間教練機的 A-20G 飛機,則編號為 P-70B。
P-70 飛機用於太平洋各戰區,但不幸的是日本轟炸機往往從 7,620 米的高度進行攻擊,而這個高度是這樣改型的強擊轟炸機難以達到的。在它們的飛行員焦急地等待 P-61“黑寡婦”飛機的同時,地中海的其他陸軍夜間戰鬥機部隊,在整個 1943 年中,都使用英國的“美麗戰士”VI飛機。
P-61演變戰機介紹
道格拉斯 P-70
萊特 R-2600-11,1,600 馬力(起飛)1,275 馬力(高度 3,660 米)
翼展 18.7 米,全長 14.5 米,全高 4.36 米
翼面積 43.1 平方米
實重 7,270 公斤,總重 9,650 公斤,載油量 2,270 公斤
最大速度 529 公里/小時(高度 4,270 米)
巡航速度 435 公里/小時,著陸速度 156 公里/小時,實用升限 8,610 米,爬升率 3,660米/8 分,航程 1.710 公里(正常)2,350 公里(最大)
F-23“黑寡婦”戰鬥機
YF-23的第一架原型機於1990年6月23日出廠,8月27日進行第一次試飛,YF-22第一架要到8月29日才出廠。9月29日進行第一次試飛。YF-23於9月18日第5次試飛時在不使用加力燃燒室下達到1.43馬赫的超音速巡航紀錄,YF-22則是在11月3日達到1.58馬赫。YF-23第二架原型機於9月29日出廠。兩架原型機分別使用不同的發動機:一號原型機使用普惠YF-119,二號原型機則是通用電氣YF-120,與YF-22剛好顛倒。
YF-23原型機設計概念與YF-22有很大的不同,除了採用許多現有的零組件之外,YF-23的試飛計畫裡面並未包括試射空對空飛彈與驗證高迎角飛行能力,多是以風洞測試蒐集與驗證資料。根據測試的結果顯示,YF-23沒有迎角限制,飛機能夠自任何螺旋(Spin)輕易恢復穩定飛行,只有當飛彈艙門呈開啟狀態時會有困難。
YF-23一共進行50次,總計65小時的試飛項目,最大空速達到1.5馬赫,最大負載達到7G,最大迎角達到25度
與F-22性能比較
F23,事實上是一款超出F22的作品,他沒有F22那樣的飛行能力。
F23戰鬥機
可是它事實上只是為了追求隱身性能,它的隱身性能要比F22好很多。
F23採用更先進的隱身技術,雷達反射面僅有一個網球那么大,可他由於採用了更先進的隱身漆,
造成整機維護困難,價錢昂貴,不便於生產,最重要的是F23機動性不好(還低於F117)所以他
並沒有量產,該計畫就這樣擱淺了。
F23的擱淺還有一個原因,它需要更好的發動機,更好的燃油,可這樣並不能提高全天候作戰能力
,所以他最終還是化為烏有。
F-23的原型機代號為YF-23。1981年,美國空軍擬定生產先進的戰術戰鬥機規劃,以代替F-15。在洛克希德/波音研製F-22的同時,諾斯羅普/麥克米蘭·道格拉斯也著手研製F-23。1990年,經過比較,美國空軍選定F-22,認為它的價格稍微便宜一些,在可維修性以及將來的發展前景方面也優於F-23。輿論普遍認為,F-23外形比F-22好看得多。而在一些空軍業內人士和空軍愛好者眼中F-23是世界上最先進的戰鬥機。美國空軍看中F-22,說明他們把機動性比隱蔽性看得更為重要。
F-23的原型機共生產了2架。它們的外形像碩大的鑽石,一架安裝普拉特·惠特尼的YF199渦輪風扇發動機,一架安裝通用電氣的YF120渦輪風扇發動機。像F-22一樣,在沒有加力燃燒的條件下,也能達到超音速。
原型機翼展13.28米,機身長20.54米,航程1300公里,總重29噸,最大速度1.43馬赫
和YF一23A相比,YF一22A在機動性和敏捷性方面力求突破,這正是該機採用推力矢量控制的主要原因。按照洛克希德當時總裁里奇的說法,在確定可以滿足空軍基本要求後,洛克希德就將注意力轉向了機動性和敏捷性。在設計上,YF一22A.尤其突出了飛機的過失速機動能力,而YF一23A在這方面幾乎是空白。
就對空作戰能力而言,如果是YF一22A和YF一23A相對比,習B么YF一23A在超視距作戰中有一定優勢,而YF一22A在視距內空戰中有一定優勢,且當空戰進入包線左端時,YF一22A將具有壓倒性優勢。如果是兩種原型機和第三代戰鬥機如F一15對比,那么YF一22A在所有階段均具有壓倒性優勢,而YF一23A的優勢分布卻不均衡:超視距空戰優勢更大,視距內空戰優勢較小。如果只考慮作戰能力的因素,在不能確保不進入視距內空戰的前提下,YF一22A是比較穩妥的選擇。
競標結果
所有測試於1990年12月結束,兩組團隊根據測試的結果提出 工程與生產發展(Engineering and Manufacturing Development,EMD)企劃案,經過90天評估之後,美國空軍 系統計畫辦公室(System Programme Office,SPO)在每一項類別上以紅黃綠藍四色代表兩款原型機的表現:紅色是未能滿足需要,黃色是可以改進的項目,綠色是達到需求,藍色則是表現優異,這種評分免去分數相加的可能與總分會與個別項目之間不相符合,提供決策者較為客觀的評量參考。
美國空軍總司令最後決定由YF-22奪標,進入下一階段的研發計畫。諾斯洛普與麥克唐納-道格拉斯兩家公司受到相當大的影響,前者與格魯門公司合併,後者納入波音公司旗下,短時間之內將沒有機會為美國軍方設計戰鬥機。
如前面所描述的,如果兩種原型機各有所長但是差距有限的時候,最後決定的關鍵就不是在性能比較方面。YF-23競標失敗的原因也沒有公開過,綜合當時各種推測之後的可能性包括:
1.諾斯洛普在B-2轟炸機研發案上出現不少預算超支與時程落後的狀況。
2.1990年代諾斯洛普在發展沉默彩虹飛彈上讓美國空軍不是很滿意。
3. 美國空軍對於洛克西德公司發展與生產F-117所展現的計畫管理與執行能力相當滿意。
4.YF-22團隊當中還有對大型計畫非常有經驗的波音公司。
美國空軍極有可能從ATF計畫的挑戰性,設計團隊過去執行與管理計畫的能力與紀錄等方面,選擇了綜合能力較強的YF-22而將YF-23剔除。
P-61飛機現存情況
全球僅存兩架,其中一架放置於美國俄亥俄州空軍博物館,而另一架在中國(1952年隨四川大學航空工程系一併劃歸北京航空學院(現北京航空航天大學),保存在北京市北京航空航天大學校內北京航空航天博物館) 。