美国海军对抗空军的技术结晶——史上最快的水上飞机F2Y海标枪

二战结束后,美国海军声望空前,几乎靠着一己之力车翻了旧日本海军。此时,随着由B-29轰炸机在日本本土投放的两颗原子弹,人类也正式拥有足以毁灭地球文明的大杀器——核武。享受胜利喜悦的海军高层在1947年后心里却泛起了焦虑,因为这年正式从美国陆军独立出来的小兄弟美国空军成为全美独掌核武的军种。

美国海军对抗空军的技术结晶——史上最快的水上飞机F2Y海标枪

十字路口行动

战后十数年的原子弹小型化也只是指从试验塔架上的几十吨降低到重型轰炸机可以携带的五吨以下,且个头都不小。从近五吨的Mark-3胖子花了十来年才发展到二点九吨重的Mark-20型原子弹;海军是难以凭借现有航母舰载机带上这些又大又重的大杀器的。

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原子弹胖子的体量

中途岛号航母都带不了重型轰炸机,那就造更大的超级航母吧!专为核打击任务服务。1948年2月,美国海军宣布建造一艘超级航空母舰,长332米,比中途岛级航空母舰大十分之一,海军也直言不讳,把它称为核打击航空母舰,一共准备建个四艘。

当年众议院表示支持,但是陆军与一岁大的空军强烈反对,认为海军在夸大超级航母的作用,而且空军还在过紧日子,为了研制替代B-29的B-36,要砍掉多型新飞机的研制任务;海军不应该这么浪费钱,而且核打击这种事交给空军就够了,这不是海军应该操心的。这场争执还引起了"海军上将造反"事件,最终B-36赢了~超级航母暂时造不了。

解决美国海军痛点的水上飞机

美国海军将目光投向了在二战中发挥重要的水上飞机们,不仅要带的动还要飞得快!第一个就是P6M海王水上飞机了,去年年中给大家介绍过,今天咱们看看另外一款并行发展的机型,有史以来最快的水上飞机——康维尔F2Y海标枪。(关于海王详见: )

美国海军对抗空军的技术结晶——史上最快的水上飞机F2Y海标枪

康维尔F2Y海标枪来了

海标枪始于1948年美国海军招标一款高速截击机。第二次世界大战结束后,美国军方和航空业对喷气动力水上飞机战斗机产生了浓厚兴趣,因为它能够在没有机场的前沿地区进行作战。根据1946年进行的研究,为响应1948年美国海军的对新飞机的要求,康维尔提出了一种名为" 滑板"的亚音速水上飞机战斗机设计,并列双座座舱。

这时,美国空军也对水上起飞的战斗机感兴趣了,EDO公司提出" EDO 150"的设计草案。它是一个单座飞机,腹部可伸缩的划水撬,但是空军也就感兴趣了一阵,怎么在水上起飞那是海军该操心的事儿;EDO 150项目做了个模型就凉了。

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康维尔滑板与EDO 150设计案


但是海军是当真的,1950年修改了对水上战斗机的设计要求,必须要超音速。因为美国海军还无法确定超音速战斗机能不能在航母上起降,当时超音速飞机起飞需要漫长的滑跑才能达到起飞速度,降落进场时速度也很高,飞行状态不是很稳定,那时人们普遍对超音速飞机能不能上舰持怀疑态度。

所以当时美国海军的舰载机还是亚音速战斗机的天下,但是超音速飞机那梦幻的速度优势让美国海军无法割舍,不能上舰那就下水吧!

康维尔放弃了滑板设计案,提出基于YF-102战斗机使用滑撬的单座三角翼水上飞机,并在1951年1月19日的竞标中获胜;同年 8月被海军把型号改为Y2-2,年末又改成YF2Y-1 海标枪。

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F2Y海标枪设计方案

1949年正值美国海军的超级航母计划与空军B-36抗争失败,整个海军高层都一片阴霾,核武还是要有的,美国海军正式提出组建"水上飞机打击部队(SSF)"。 SSF设想由大型喷气动力水上飞机和战斗机组成的飞行舰队,这些飞机不仅能够进行远程核打击,而且可以执行常规轰炸,侦察和布雷;水上飞机能够在潜艇的支持下,在高危地区执行任务。

海王P-6M这种大型机自行前往任务海域,由潜艇进行补给,而超音速水上战斗机可由潜艇携带,例如中标的海标枪一次可以携带三架进入前线海域。其中大型水上飞机P-6M海王执行核打击,超音速水上战斗机负责掌握制空权,保护己方海王。

海标枪设计方案

海标枪初期使用两台西屋J34-WE涡喷发动机,单台推力1.5万牛,原型机时测试时因为推力不足直接换装推力高三分之一的西屋J46发动机。并排安装在薄三角翼上方,前缘的后掠角为60°,进气道置于背部,防止海浪溅进发动机造成熄火。

海标枪机腹为硬壳结构,用以抵抗高速滑行时海浪对机腹的拍击,机腹由6个V形水密隔舱组成,借鉴了船舶的做法,防止飞机机腹一部分损坏后不至于直接沉没。

海标枪的方向舵控制系统由液压驱动,机尾有两个可以向前掀起的阻力板作为水下制动器,同时在水面低速航行时利用阻力差起到方向舵的作用。

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机尾的两个水下阻力板,注意尾腹部那个很小的机轮

海标枪也是可以上陆的,它的机轮设计很精巧,安装在两个可伸缩的水橇板最后端,两个2.54分米的铝轮毂橡胶实心轮胎水平放置在水撬板的上端,需要时翻转下来,尾轮就更可爱了,直径十厘米左右的铝轮装在飞机的尾部,不专门标注的话,根本没人会认为这是它的轮胎,这样的后三点起落架方便拖上专门的码头进行维护,是没办法在陆地机场起降的。

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可以翻折下来的前机轮


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2.54分米的铝制轮毂橡胶实心轮胎


海标枪的起飞方式

起飞时,海标枪滑行到预定的开阔水域中,划水撬后端液压动作筒将水撬板浸入水中,滑水撬的避震装置释放;后启动发动机开始滑行,速度达到15公里/小时后前端液压动作筒推下水撬板前端,不断加速时,电控操作液压逐步将水撬板放到中间位置,在达到93 km / h的速度后水橇板置于完全释放位置,海标枪加速到232 km / h后,飞行员将飞机拉起,进入稳定飞行状态后收回滑水撬。

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海标枪滑行起飞


海标枪的作战能力

海军航空管理局1952年8月20日签发了生产12架F2Y-1海标枪的合同。不久,合同被更改为四架原型机用作测试评估,16架F2Y-1量产型订单。海标枪装备包括四门柯尔特Mk-12二十毫米机炮、70毫米火箭弹和两枚近程空对空导弹,使用AN/APS-50雷达的Aero 13E火控系统,航电水平与同期F-4D战斗机相当。

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苏-7BKL战斗机

与同期路基战斗机相比航程、飞行高度速度、挂载量都略逊一筹,例如与同时期的苏-7、苏-9战斗机相比,少一对机腹重挂点,速度比它们慢0.5马赫,受于机腹增加的死重,相比于路基同胞兄弟F-102航程缩水3 / 5到可怜的826公里,且机动性堪忧,综合作战能力在二代机中垫底,但欺负一代机还是没问题的。

海标枪的挫折之路

1952年12月14日,在试飞员的控制下,第一架编号为BuA 137634原型机XF2Y-1开始滑行测试,一个月后的1月14日,它进行了一次意外的"跳跃",飞到了305 m高。正式的第一次起飞在1953年4月9日进行,当时已经延误了将近三个月,因为滑水撬引起了飞机的强烈震动和晃动,滑水橇需要进行重新设计,滑水橇的减震器也要进行改进。

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海标枪的滑水撬与释放减震装置

在飞行测试中,因为西屋的J34-WE发动机达不到设计推力,海标枪最大水平飞行速度只能达到0.99马赫,康维尔决定为海标枪换装西屋更好的J46发动机。但是J46比J34尺寸增加50%,导致飞机需要完全重新设计,导致整个时间表又延误了。这时英国人试了几年的蒸汽弹射器引起了美国海军的极大兴趣,因为蒸汽弹射器的设计目的就是为了解决超音速飞机上舰的,蒸汽弹射器已经颇具可行性。

同时养猫厂格鲁曼的F-11超音速舰载战斗机也马上完成设计,美国海军对海标枪的兴趣大幅降低,海军司令部开始怀疑海标枪整个概念的可行性。于是1953年10月14日,海军取消了剩余原型测试机的生产,然后在1954年3月取消了量产型F2Y-1的订单。

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YF2Y-1(BuA 135763)原型机

第二架编号为BuA 135762的海标枪在1954年春天终于制造完成,旨在进行空气动力学和高速飞行测试,1954年8月3日,YF2Y-1在试飞员查尔斯·里奇堡的驾驶下,爬升到10363 m开始俯冲,成为了世界上迄今为止唯一超过音速的水上飞机,同时进行了滑行、码头维护等诸多测试。

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从码头下水的海标枪


兴奋的康维尔感觉自己已经大功告成,1954年11月4日,他们决定在圣地亚哥进行一次公开的飞行演示,然而当低空高速飞行时,飞行员疏忽做出超出设计标准的纵向高过载动作,飞机在半空中解体时,试飞员里奇堡遇难,年仅31岁。

逐渐成熟,但不再是海军的掌上明珠

在海军与众多媒体直击了这次表演事故后,康维尔再次对YF2Y-1原型机进行修改,双划水撬改为大型单划水撬。改进后的原型机改名为XF2Y-1 海标枪,在1954年12月29日进行试飞,由试飞员B.J.朗驾驶,单划水撬的XF2Y-1尽管振动问题得到了一定的改善,但依然是无法接受的。

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最上两视图为单划水撬XF2Y-1原型机,下为F2Y三视图

经过改进,事实证明,一个滑水撬的海标枪表现挺不错的,只有一个水橇的原型机的测试一直持续到1956年1月16日,甚至可以在浪高3.1 m的海况下起降,这大大超出了海军的要求。

1956年下半年,XF2Y-1原型机换装了一个新型水撬板,可以完全水平伸展到海里充当水翼。然而在1957年进行的飞行测试表明这是飞不起来的,因为水翼模式下速度只能达到60节,无法从海面拉起17度的飞离仰角;所以水翼船是飞不起来的,想要飞起来首先要把自己的水翼拔了。

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单滑水橇的XF2Y-1(BuA 137634)

在1954年的机难事故后,康维尔在四年间进行了3​​00多次飞行,其中单划水撬的XF2Y-1进行了大约250次飞行。尽管一个大型滑水橇的效果令人满意,但海军已经显得对海标枪没什么兴趣了,因此康维尔未进行进一步的研究。在XF2Y-1最后一次飞行六年之后的1962年,海标枪型号被改为YF-7A,不过这时风头已过,人们只记得海标枪叫做F2Y。

结语:海标枪创造了水上飞机的辉煌时刻,美国海军找到了自己心仪的"大玩具"

从1954年开始,美国海军对几年前心心念念的水上飞机打击部队(SSF)就已经没什么感觉了,因为在1951年,海军梦寐以求的超级航母"福莱斯特"拨款,第二年动工开建,之所以在1955年前还对海标枪有很大兴趣,一是因为不清楚超音速战斗机到底能不能上航母,二是海标枪能够成为潜艇载机,有望拥有一支水下航母力量,三是当时海军还是没有核打击手段,还在试验中的P6M海王将来投入使用的话,水上飞机打击部队还是需要海标枪的加入。

美国海军对抗空军的技术结晶——史上最快的水上飞机F2Y海标枪

但是随着1954年底的事故,格鲁曼的F-11超音速战斗机成功首飞,1956年成功在福莱斯特号航母上完成起降,海标枪便瞬间失宠,成为没人在乎的水上战斗机。

三年后,计划搭载北极星A-1潜射弹道导弹的乔治华盛顿号核潜艇服役,第二年华盛顿号核潜艇搭载世界首枚潜射弹道导弹北极星A-1成功完成试射。

自此,海标枪存在的三大理由全部消失,与它同样悲催的搭档P6M海王一起下马,美国海军在长达13年的无核焦虑中终于解脱,得到了自己心仪的"大玩具"。

美国海军对抗空军的技术结晶——史上最快的水上飞机F2Y海标枪

1960年华盛顿号核潜艇搭载北极星A-1成功试射

以陆军路基弹道导弹、空军战略轰炸机、海军潜射弹道导弹构成了美国三大核威慑力量;SSF水上飞机打击项目被扫进了垃圾堆。

海标枪与海王尽管已经失败下马,直到今天,它们仍代表着美国水上飞机的最高技术水平,海王与海标枪并不代表它们的技术失败,它们失败于它们的设计需求已经被更好的方式解决。


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