主题：【原创】磨砺记（一） -- 晨枫

美国从40年代中在喷气时代落后于德国和英国开始，在50年代初后掠翼时代和英国为代表的欧洲先进技术水平齐平。50年代中进入超音速时代后，美国已经领先于欧洲。

贝尔X-1是世界上第一种超音速飞机，但这主要是NASA和美国空军设计的，贝尔只是工程承包而已

超音速飞行的挑战来自两方面：动力和气动。普拉特•惠特尼和通用电气在航空动力方面很快赶上并超过了德国和英国，为美国的超音速飞机提供了动力基础。在气动方面，早在1944年，NASA、美国空军就和贝尔合作，研制火箭动力的X-1超音速研究机。虽然贝尔制造了最早实现超音速飞行的飞机，X-1的设计来自NASA和空军，没有多少贝尔自己的东西。X-1采用短平直翼，在气动上也有先天缺陷，所以贝尔的先走一步没有转化为实际的技术优势，以后贝尔在超音速飞机领域一无建树。

为了推迟波阻，大后掠翼成为当时的流行布局。大后掠翼在理论上相对成熟，但存在着中低速操控、结构刚度等问题，更重要的是，当时世界上对跨音速和超音速飞行的机制还不清楚。德国的研究数据很不全面，很多地方还自相矛盾。

共和F-84的平直翼显然是和螺旋桨时代一脉相承

英国电气“闪电”式战斗机的大后掠翼的安装点相对靠前，而产生升力的翼段靠后，使得翼根的扭转应力十分强大，在结构上不好办。这只是大后掠翼众多难题中的一个

与大后掠翼对应，德国气动学家亚历山大•利皮希博士从20年代就开始研究三角翼，在战争期间设计了独特的无尾Me-163火箭推进战斗机，这是历史上第一种量产的无尾设计战斗机。利皮希还开始设计达到1.85倍音速的P.14三角翼战斗机，当然研究被战败而打断。战后利皮希被弄到美国，在美国空军的莱特机场（后莱特-派特森空军基地）的研究中心继续研究无尾三角翼飞机。康韦尔飞机公司是战斗机领域的新开户头，这是战时的Consilidated和Vultee合并而成的，Convair就是Con和V加air拼出来的一个字。Consilidated在战时没有生产过战斗机，其主打产品是B-24中型轰炸机。Vultee一直就是默默无名的一个小公司。但是康韦尔乘喷气革命之机，通过美国空军接触到很多德国技术，包括和亚历山大•利皮希的合作。康韦尔设计了XF-92三角翼战斗机，但XF-92的动力不足，导致飞行性能达不到要求。再加上预算、超音速飞行的技术不定性和其他因素，XF-92下马了，但XF-92的试飞数据使康韦尔对无尾三角翼飞机的飞行特性有了深刻的理解，为以后在技术上先行一步打下了基础。

利皮希的Me-164“彗星”式火箭动力战斗机是第一种无尾布局战斗机

康韦尔在战时的拳头产品是B-24轰炸机

战后受利皮希的影响，研制了XF-92三角翼战斗机，由于动力不足而失败，但是积累了珍贵的经验

50年代里，喷气发动机的推力、可靠性取得很大的进步，电子和导弹技术更加突飞猛进。美国空军开始要求战斗机和武器系统一体化设计，要求具备高空、高速、远程、全天候、目标自动截获、武器自动投放、自动实施电子对抗的能力，这最终导致了F-106这样的所谓“终极截击机”，飞行员的主要使命变为监控整个系统的运作。在这样的大气氛中，空军对战斗机的要求狮子大开口，工业界也一片拍胸脯，人人都是口气比力气大。虽然很多项目最后不能满足设计要求，美国航空技术在这一时期成功地跨过了赶的阶段，达到了超，并从此一直领导世界航空技术的前沿。康韦尔在这一波浪潮中成为佼佼者。

康韦尔F-102受益于XF-92的经验，脱颖而出，入选为美国空军的超音速截击机

共和F-103也入选，作为备选方案。F-103的速度要达到三倍音速，共和也缺乏相应的三角翼经验，所以F-103不久就胎死腹中

F-102也由于巨大的技术困难以及新近发现的跨音速面积律而大规模重新设计，新机改称F-106

诺思罗普F-89很快就满足不了美国空军的胃口，美国空军要求超音速。在后来被称为“终极截击机”的竟标中，康韦尔F-102成功地入选，共和F-103也获得入选，但作为备选方案。F-102采用无尾三角翼布局，配备了先进的电子设备，将以全自动截击为主要作战方式。但计划过于雄心勃勃，美国空军把F-102计划一分为二，F-102A作为简化版，主要验证飞行性能和获得初始作战能力，F-102B将具备完整的全自动作战能力。F-102的目标不仅仅是超音速，而且是双二（两倍音速、两万米升限），大大超越同时代的亚音速战斗机。但跨音速阻力被证明为一个比预想高得多的坎，简化版的电子设备也大大超过现实可能，F-102A计划遇到严重的拖延，美国空军被迫重新调整计划，F-102B单独立项，重新定名为F-106。如果F-102因为过于野心勃勃而严重拖延，F-103就更好高骛远了，F-103要求达到双三（三倍音速、三万米升限），当然更加不现实，被打入深闺。

50年代初，北美受命研制X-10/SM-64“纳瓦霍”巡航导弹，这其实就是一架无人驾驶的重型超音速战斗机

北美结合X-10和F-86的经验，抢先推出美国第一种超音速战斗机F-100“超佩刀”，保持了在战斗机领域的领先地位

挟F-86余威的北美深为失望，十分担心就此被赶出战斗机领域。没有空军的订单，就自己用公司资金研究超音速飞行的问题，包括昂贵的风洞试验。北美有两个秘密武器：从40年代末开始研制的X-10/SM-64“纳瓦霍”飞航式导弹，要求设计速度2.75倍音速，射程5000英里（约8000公里）空重13吨，可以装载核弹头，简直就是一架当时标准的重型战斗机。“纳瓦霍”计划后来被放弃了，但北美由此获得的超音速飞行经验一直到60年代研制XB-70双三轰炸机的时候还在受用。北美的另一个秘密武器当然就是F-86的研制、生产和使用经验，这使北美对喷气战斗机具有更深的理解。北美自费推出“佩刀-45”概念，正好这时美国空军受到冷战加剧的压力，而F-102的研制又严重拖延，只好重开超音速战斗机的竟标。北美的努力得到了回报，入选方案作为F-100“超佩刀”投产，成为美国空军的第一种超音速战斗机。

道格拉斯虽然最后退出了战斗机领域，但曾在NASA和空军的资助下研制X-3研究机

美国空军下令道格拉斯向其他飞机公司公开X-3的数据，洛克希德F-104的短梯形翼明显受益于X-3的数据

洛克希德更加不安。在F-80之后，洛克希德没有赶上后掠翼革命，现在要是再在超音速革命中出局，那就不要再在战斗机世界混了。洛克希德的自研加上美国空军命令道格拉斯向美国航空工业界转让X-3超音速研究机的数据，研制成功采用短梯形翼的超音速战斗机，但是洛克希德的投标方案落选了。好在美国空军内有一部分人对朝鲜战争期间轻巧灵活的米格-15印象深刻，希望美国空军也有一架这样的战斗机，在和洛克希德接触后，洛克希德改弦易张，放弃流行的重型战斗机的路子，采用同样的短梯形翼，但改走轻型战斗机的路子。虽然轻型战斗机不是洛克希德的本意，但轻巧的XF-104被美国空军选中，按照F-104“星”式战斗机投产。不过美国空军内部的主流依然对轻型战斗机嗤之以鼻，认为载弹、航电、航程都不足，所以美国空军只订购了少量的F-104，但轻巧、便宜的F-104受到很多外国空军的欢迎，F-104意外地成为了一架出口战斗机。

共和F-84F终于换装了后掠翼，但为时已晚

只得回到传统的对地攻击专业后，共和推出F-105，这是越南战争前期美国空军最为成功的对地攻击专用飞机

共和在将平直翼的F-84E改装成后掠翼的F-84F的过程中遇到了严重的技术困难，进度严重拖延，索性重起炉灶，设计了全新的F-105“雷公”战斗机。一如共和的传统，这是一架以对地攻击为主要任务的重型战斗机。

在1951到53年的两年中，美国空军一气研制了6种喷气战斗机，形成了日后所谓的“世纪”系列（century在英文中有百字号的意思）。从时间和成本来说，F-100和F-104最为成功。北美的成功来自于F-86和“纳瓦霍”的经验，洛克希德则受益于道格拉斯X-3的经验。X-3的动力不足，但极大地增加了对超音速飞行的理解。康韦尔F-102在勉强服役后，全面重新设计，并采用了NASA最新的跨音速面积律的研究成果（外观上就是所谓的“蜂腰”），最终在1954年研制成功和F-102貌合神离的号称历史上最优秀的截击机F-106。在同一期间，康韦尔还设计了同样采用无尾三角翼的B-58轰炸机，这是历史上第一种超音速轰炸机。F-106和B-58的研制成功，使康韦尔在双二时代领先。

麦克唐纳XF-88明显带有海军战斗机的影子

XF-88没有成功，但接下来的F-101“魔幻”相当成功，曾是美国空军最快、最重的战斗机。这是麦克唐纳打进美国空军市场的第一个成功先例

麦克唐纳的起家得益于美国海军，但也参加了投标，其XF-88方案在改进后作为F-101“魔幻”战斗机投产，成为速度最快的远程护航战斗机，以后作为侦察机继续使用了很长一段时间。这是麦克唐纳首次涉足美国空军战斗机。

北美YF-107采用机背进气道，这和隐身无关，而是要把机腹空出来，作为机内弹仓。YF-107的性能不比F-105好，美国空军没有看上，下马了

北美X-15是历史上第一种高超音速飞机，速度高达5到7倍音速，当然是火箭动力

北美XF-108是双三战斗机，和同期的XB-70轰炸机有很多相像之处，尤其是那对下垂的翼尖。这不是用于增加方向稳定性的，而是用于产生压缩升力

双三的北美XB-70轰炸机达到了试飞阶段，但在一次空中相撞事故后，下马了

北美在F-100的基础上进一步推出YF-107，和共和F-105竞争，由于性能不比F-105优越，下马了。但在1957年，北美赢得了美国空军双三战斗机XF-108和双三轰炸机XB-70的研制合同。北美X-15研究机是历史上第一架高超音速飞机，最高速度达到7倍音速。一时间，北美似乎将领导双三时代，并独霸未来。

50年代时，美国空军有5家主要的战斗机制造公司，其中三家是“一线”公司：北美、共和、康韦尔；还有两家“二线”公司：洛克希德和诺思罗普。美国海军有4家主要的战斗机制造公司：格鲁曼、沃特、麦克唐纳、道格拉斯。这一期间，美国空军共有22种战斗机和8种轰炸机先后研制成功，美国海军则有18种战斗机研制成功。这些都是达到升空飞行状态的，纸面设计不算。

在这一时期美国空军的所有主要战斗机制造公司中，就产量而言，北美是最成功的，战时的P-51和50年代的F-86都是相应时期美国空军最优秀的战斗机。北美F-100也成为美国第一种超音速战斗机，并摆出架势，要领导双三时代。北美成功地实现了螺旋桨到喷气的转型。共和与洛克希德也还不错，共和的P-47是二战中产量最高的，但其机动性很快被P-51超过，所以大量改作对敌攻击。共和F-84在早期喷气战斗机中也还算不错，但看到后掠翼的F-86的优秀性能后，美国空军同意共和将F-84改装成后掠翼，但改装努力遇到很大的困难。平直翼的F-84早期型号在朝鲜战场不敌米格-15，使F-84大量改用于对地攻击，间接促使共和从此专业于对地攻击飞机，以后由于不适应多样化而逐渐淡出。洛克希德的F-104尽管在出口市场上很成功，但不受美国空军喜爱，最终也淡出了，直到在隐身时代复出。康韦尔是后起之秀，在超音速时代脱颖而出，一跃而居双二时代的技术领先地位。洛克希德从战时的P-38转型到战后的F-80，也算成功。诺思罗普则是乘虚而入，打入了战斗机的世界。值得指出的是，诺思罗普在F-89之后，也赌在轻型战斗机上，自研了N-156战斗机，在此基础上发展了T-38教练机，并演化成F-5战斗机，在出口市场上比F-104还要成功。寇蒂斯、波音和贝尔则退出了战斗机领域。

诺思罗普F-5是美国战后最成功的轻型战斗机，诺思罗普YF-17也和F-5有血脉关系