在正式開發完全依靠噴氣式發電機提供動力的作戰飛機之前 ,美國海軍想先擁有一種既有傳統螺旋槳發動機又有噴氣式發動機的混合動力戰鬥機 ,以便可選擇地對兩種動力方式進行測試。1942年12月 ,美國海軍上將約翰.S.麥凱恩(John S. McCain)向包括瑞安航空公司在內的美國國內9家飛機製造商發布了具體設計標書。其設計要求是先依靠螺旋槳發動機從航母上起飛,然後在空中打開噴氣式發動機使得飛行速度大大提高,待到要降落在航母時關閉噴氣式發動機,最後用螺旋槳發動機低速降落。這其實反映出了當時人們普遍對噴氣式飛機的不信任,尤其是擔心其能否在航母上安全的起飛和著艦。1943年2月11日,在所有備選方案中,瑞安公司的FR-1方案最終獲勝,美國海軍訂購了3架原型機和1架用於靜態測試的模型。
1944年6月25日,首架FR-1原型機完工並開始試飛,但於同年10月的一次試飛中墜毀,事後調查結果顯示原因在於機翼的鉚接牢度不夠。但到FR-1機翼鉚接牢度加強之前,又有兩架原型機因為同樣原因而墜毀。由此,美國海軍飛行員給予其火球的謔稱,以譏諷其易於墜毀的毛病。
隨著太平洋戰爭進入白熱化階段 ,越來越多的日本神風特攻機給美國海軍帶來了巨大的損失。於是,美國海軍向位於加利福尼亞州聖地亞哥的瑞安公司簽訂了購買700架FR-1戰鬥機的契約,以希望用這種高速戰鬥機來擊落進行自殺式攻擊的日軍飛機。但隨著美軍對日本的不斷轟炸以及後來的2次核子彈攻擊,日本迅速投降,整個二戰結束。 戰爭結束前 ,瑞安公司生產出66架FR-1火球戰鬥機。美國海軍特意成立了VF-66中隊,專門裝備FR-1,但該中隊沒有來得及在戰爭結束前參加實戰。隨著對戰時政策的調整,原本價值1億零300萬美元的FR-1戰鬥機採購契約就此中止。
FR-1安裝噴氣發動機的尾段
FR-1安裝噴氣發動機的尾段瑞安公司研製的FR-1火球戰鬥機具有許多獨特之處 。它能夠僅僅依靠兩套發動機中的任何一套進行飛行 ,當然如果想取得最佳的飛行效果還是需要同時利用兩套發動機。當僅依靠噴氣式發動機時,FR-1火球可以達到每小時300英里的最高速度;只靠傳統螺旋槳發動機時能達到每小時320英里的最高速度(原文如此);當兩套發動機同時使用的最高速度為每小時426英里。其常規螺旋槳發動機在低空起降時極為安全有效,而噴氣式發動機又可在高空中提供較高的速度,兩套發動機的切換十分靈活。因此,FR-1火球幾乎能在所有時候保持最佳飛行狀態。
1945年11月6日,一架FR-1火球在即將進行著艦時,飛行員突然發現其活塞發動機的轉速大大下降,出於時間緊迫他迅速啟動了噴氣式發動機並依靠其提供的動力成功地進行了著艦 。不過,由於速度過快,這架FR-1火球的著艦距離遠遠長過平常,好在最後一道攔阻索最終將其攔住。這位飛行員的靈機一動不僅挽救了他自己的生命和座機 ,而且還創下了首次依靠噴氣式發動機動力成功著艦的記錄。
早期的噴氣式飛機在降低速度時效率也隨之而大大降低,但FR-1火球戰鬥機則能憑藉其雙重的發動機而彌補這一缺點。並為其帶來了良好的作戰半徑以及爬升速度。儘管FR-1火球戰鬥機從未參加實戰,但是在其之上獲得的諸多經驗被美國海軍後來開發的一系列新型噴氣式作戰飛機所借鑑。
FR-1火球戰鬥機在機頭安裝有一台萊特(Wright)R-1820-72W星型螺旋槳發動機 ,在機尾安裝有一台通用電氣(General Electric)J31型渦輪噴氣式發動機。 其速度隨著高度的變化而產生劇烈的改變 ,這在追擊敵機時會帶來很大的不便。火力方面 ,FR-1火球戰鬥機安裝有4挺0.5英寸(12.7毫米)機槍,每挺機槍備彈量300發。每側機翼下可以分別掛載1顆1000磅的航空炸彈,機翼外側還能安裝可拆卸式的火箭彈發射架。飛行員四周有防彈鋼板和防彈座艙玻璃提供的良好保護。
FR-1火球是一種下單翼、單座、採用前三點式起落架的戰鬥機 。咋一眼看上去會把FR-1火球當成是普通的活塞螺旋槳發動機戰鬥機 。只有仔細觀察才會發現其噴氣式發動機的進氣口位於機翼前緣靠近機身處 。噴氣式發動機被安置於機身後半段,其尾噴口開在機尾。為了平衡前後兩套發動機並維持前三點式起落架的重心,FR-1火球的座艙稍許位於機翼前方,從而使飛行員能夠擁有良好的前向視野。座艙內部的空間極為狹小,以至於飛行員甚至無法伸展四肢。FR-1火球備有一套供氧系統以便在高空飛行時幫助飛行員克服急速拉升時出現黑視現象。
前三點式起落架使得FR-1火球在起飛時能夠有效地應付側風 。由於座艙位置靠機翼之前,飛行員只需抬頭和低頭便可以看見上方和下方的情況 。而這對於在航母上起降而言,具有極大的優點。儘管FR-1火球的重量略大於一般的單螺旋槳發動機戰鬥機 ,但其帶來的高安全性是無可比擬的。前後設定的兩台發動機全被命中的機率也遠遠小於普通的雙發動機作戰飛機。
1946年3月,部分FR-1火球戰鬥機由中途島(Midway)號航母搭載,參與了霜凍行動(Operation frostbite)。FR-1火球在嚴寒下與當時新式的格魯曼F-8F勇士(Bearcat)戰鬥機和西科爾斯基HNS-1型直升機一起執行了多次任務。
F2R黑鯊戰鬥機原型機
隨著戰後噴氣式戰鬥機時代的全面來臨,螺旋槳-噴氣動力和混合動力戰鬥機很快明顯落後。美國海軍對其逐漸失去了興趣,後來又在FR-1火球的基礎上開發了安裝渦輪螺旋槳發動機的F2R黑鯊(Dark Shark)戰鬥機 。後者安裝有通用電氣公司的T-31型渦輪螺旋槳發動機,外形與FR-1火球有所不同。螺旋槳沒有採用FR-1的3槳葉,而是增加為4槳葉。
FR-1火球戰鬥機沒有趕上在二戰最後的戰鬥中一展身手 ,隨後又迅速被更為先進的噴氣式戰鬥機淘汰。但它是世界上的一種螺旋槳-噴氣混合動力戰鬥機 ,也是美國海軍第一種投入實用的帶有噴氣式發動機的作戰飛機。而且,對於瑞安航空公司而言,正是FR-1火球戰鬥機的成功,使其後來又被美國海軍選中為其開發X-13型垂直起降(vtol)噴氣式試驗機。
附:主要參數
機組成員:1人
首次試飛:1944年6月25日
開始服役時間:1945年3月
機長:9.75米
翼展:12.19米
機高:4.15米
機面積:25.55米2
空機重:3590千克
滿載重:4806千克
最高航速:686千米/小時
最大航程:1658千米
升限: 13135米
武備:機槍4×0.50英寸
炸彈:2×1000磅
火箭發射架:4具