B-36遠程戰略轟炸機:核動力與B-36雜技團

美國核動力飛機的設想可以追溯到20世紀40年代末,1946年美國空軍授予費爾柴爾德發動機與飛機公司一份合同來研究核動力飛機的可行性,核動力飛機的續航力能以天而不是小時為單位計算。這項研究名為NEPA(核能推進的飛機),在田納西州橡樹嶺展開。1948年原子能委員會又委託麻省理工學院開展了另一項研究,他們的結論是核動力飛機完全可行,但至少需要15年的時間去研發。

1951年初美國空軍得出結論:NEPA的研究成果已經明確表示可以開始研製實際的核能推進裝置,於是責成通用動力為主承包商。這種核動力推進系統的原理是使用壓縮機直接驅動高壓空氣經過熾熱的反應堆核心,經過加熱的空氣膨脹從噴管排出產生推力,簡單粗暴,但是沒有考慮噴氣的輻射汙染問題。普惠也獲得了一份合同研製一種間接循環核發動機,使用液體工質來加熱空氣,而不是直接讓空氣通過反應堆核心,看起來要靠譜許多。

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GE設計的P-1型核渦噴發動機設計圖,為直循環系統

1954年空軍決定開始製造一架實際的核動力飛機,項目名稱WS-125A。普惠和通用電氣同時被選為主發動機承包商,洛克希德和康維爾負責製造機身部分。WS-125A是一種高空亞音速轟炸機,但以後會具備超音速巡航能力。

作為項目的一部分,工程師有必要測試一下反應堆輻射對飛機儀表、設備、機身的影響,並研究相應的屏蔽措施。為此,空軍在1953年5月11日把B-36H 51-5712調撥給該項目用於輻射試驗。之所以用這架飛機,是因為在1952年9月1日,51-5712被席捲卡斯維爾空軍基地的龍捲風嚴重破壞,空軍覺得與其維修重傷的機鼻,不如直接把這架飛機撥給康維爾用於輻射測試。

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改裝中的B-36H 51-5712,機頭開了大口以容納乘員艙

工程師們在51-5712的後彈艙中安裝了一臺設計功率1000千瓦、重15876千克的核反應堆。當然,這臺反應堆並不是飛機的動力裝置,僅僅是輻射源,在地面可以用吊車整體拆除。為了冷卻反應堆,B-36H在後機身兩側和下方開設了一系列大型進氣口和排氣口。該機機組定員5人,包括正副飛行員、飛行工程師、以及兩名核工程師,都坐在機鼻高度屏蔽的乘員艙內。乘員艙被厚厚的鉛和橡膠層包裹得嚴嚴實實,擋風玻璃也是厚達30釐米的含鉛玻璃。此外,康維爾還在機身中部安裝了一個重達4噸的鉛護盾,飛機內裝有供乘員監視反應堆的閉路電視系統。改裝完畢後,51-5712的編號被改為XB-36H,綽號“十字軍”。

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安裝在NB-36H彈艙中的熱交換器s

1955年9月17日,“十字軍”首飛,試飛員是A·S·小威徹爾。出於安全考慮,該機的所有試飛都在人煙稀少的地區進行,而且在飛機爬升到安全高度後才敢開啟反應堆。XB-36H每次試飛時都會伴隨著一架C-97運輸機,裡面搭載一個排的海軍陸戰隊員,萬一XB-36H不幸墜毀,他們就跳傘下去冒著生命危險封鎖墜毀地點。該項目一直處於保密狀態,直到1955年末美國國防部才承認B-36核測試機的存在。

1956年秋,XB-36H的編號又被改為NB-36H,但是此時空軍出於實用性考慮決定取消WS-125A項目。1957年3月28日,NB-36H進行了最後一次飛行,至此共飛行了47架次。1957年末NB-36H在沃斯堡退役,數月後被拆解,具有放射性的零件被深埋。

鮮為人知的是,美國空軍在1951年認真訂購了一架真正核動力的B-36H,編號X-6,不過因項目取消而沒有交付。

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X-6模型,機腹的反應堆下方安裝了4臺P-1型核渦噴發動機

B-36雜技團

湯姆-湯姆

早期噴氣式戰鬥機的航程和續航力有限,所以美國空軍在40年代末50年代初進行了一系列奇葩的拖曳試驗來探索如何增加噴氣式戰鬥機的續航力,其中既有轟炸機拖曳戰鬥機的也有戰鬥機寄生在轟炸機上的,但最離奇的要數“

湯姆-湯姆”項目了,在這個項目中,戰鬥機通過翼尖掛鉤與B-29B-36轟炸機的翼尖對接,需要飛行員具備極其高超的駕駛技術。

在“湯姆-湯姆”項目的早期試飛中,兩架F-84B(46-641和44-661)在翼尖安裝了對接裝置,編號EF-84B,可以在空中和一架同樣經過改裝的RB-29A 44-62093對接。正如預期的那樣,這種對接方式極端危險,最大的問題是EB-29A翼尖產生的強烈渦流導致對接好的戰鬥機有向內側翻滾的趨勢。1953年4月24日,EF-84B/EB-29A/EF-84B三架對接完畢後,其中的一架EF-84B突然向內側翻滾,撞向EB-29A,導致飛機全部墜毀,所有乘員無一生還。此後不久,項目被終止。

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EB-29A翼尖的錐套

除了EF-84B和EB-29A外,還有兩架RF-84F(51-1848、51-1849)和一架RB-36F 49-2707參加了“湯姆-湯姆”項目的試飛。這架RB-36F之前還參加過FICON項目(參見下文)的測試,該機在翼尖安裝了鉸接式對接臂,兩架RF-84F也在翼尖安裝了鉸接式對接鉗總成。1952年中期三機開始試飛,1953年初RF-84F完成了第一次成功對接。在EB-29A/EF-84B全數墜毀後,RB-36F/RF-84F仍繼續試飛了好幾個月,但在測試中RF-84F只完成了幾次成功對接,翼尖渦流和亂流總是使對接行動變得極端困難和危險,在大多數情況中不得不放棄對接。1953年末,康維爾試飛員埃裡克森駕駛的RF-84F被亂流從RB-36F的翼尖吹離,雖然飛機安全降落,但康維爾公司認為該項目極端危險,決定退出,一個月後,空軍正式取消了“湯姆-湯姆”項目,所有三架飛機都被改回到原先的配置。此時,空中加油技術已經能大幅增加噴氣式戰鬥機的航程,而且操作危險性要小得多。

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RB-36F翼尖的可收放掛鉤

寄生戰鬥機

二戰後出現的第一代噴氣式戰鬥機都是臭名昭著的油老虎,無法為當時還在繪圖板上的遠程B-35B-36轟炸機護航。1944年1月29日,美國陸航邀請工業界設計一種能為遠程轟炸機護航的噴氣式戰鬥機,陸航重拾30年代初的寄生戰鬥機概念作為一種可行的解決方案,那就是在前往目標途中,轟炸機攜帶著護航戰鬥機一起飛行。

聖路易斯的麥克唐納飛機公司是唯一響應招標邀請的公司,麥克唐納提交了一種小型戰鬥機方案,可半埋掛載於B-29、B-36、B-35重型轟炸機機腹。但在1945年1月,陸航否決了這個方案,他們認為戰鬥機必須被完全裝入B-35或B-36內部。

1945年3月19日,麥克唐納提交了修改後的方案,這是一種具有蛋形機身的迷你戰鬥機,三垂尾,平尾有很大的上反角,機身兩側是向上摺疊的後掠翼。該機安裝一臺1360千克推力的威斯汀豪斯J34-WE-7軸流式渦噴發動機,機頭進氣,進氣道和尾噴管縱貫機身。飛機配備有增壓座艙和彈射座椅,前機身兩側安裝有4挺12.7毫米機槍。飛機將通過安裝在母機上的類似於空中飛人吊架的裝置進行發射和回收。

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天生蛋機,麥克唐納的XF-85

這次陸航很欣賞麥克唐納的方案,在1945年10月9日訂購了兩架XP-85原型機和一架靜力測試機。同時陸航規定從第24架投入服役的B-36起要具備掛載一架P-85的能力,甚至還打算把部分B-36改裝成不掛炸彈而是能夠掛載3架P-85的母機。

陸航曾經考慮根據試飛結果看是否訂購首批30架生產型飛機,但是在第一架原型機完工前就打消了這個想法,改為較謹慎的先觀望兩架原型機的試飛情況,如果一切順利的話再考慮採購數量。

因為XP-85依靠安裝在B-36機腹的可收放吊架進行發射和回收,所以沒有配備傳統起落架,並在座艙前方的機身安裝了一個可收放捕捉鉤。在回收時,XF-85先從下方接近B-36機腹,然後飛行員展開鉤子,操縱飛機鉤住吊架,鉤子安全鎖定後,飛機就被向上拉入轟炸機機腹。為了實現緊急降落,XF-85的機腹安裝有一個可收放鋼製滑撬,在翼尖也有鋼製滑塊。

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結構複雜的吊架裝置包括了固定機身的夾子

由於當時抽調不出B-36進行試飛,所以陸航調撥了一架B-29B-65-BA 44-84111進行改裝,編號EB-29B。該機安裝了一套特殊的發射-回收吊架,配合XP-85進行了幾次試飛,結果發現回收作業的難度比想象的要大許多,由於對接失敗,XP-85

不得不實施多次緊急降落。美國空軍不情願地發現,即使對經驗豐富的試飛員來說,回收作業也是極為困難的,這遠遠超出了普通飛行員的能力範圍。再加上XF-85的性能迅速過時,1949年的預算危機導致很多研發項目都資金短缺,因此在1949年10月24日,空軍終止了XF-85項目。在整個項目中,XF-85從未和B-36一起飛過。

儘管XF-85“小鬼”沒有獲得成功,但為50年代的FICON項目提供的很有價值的參考數據。

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XF-85的試飛常常以迫降告終

空中雜技團

在麥克唐納XF-85“小鬼”護航戰鬥機方案失敗之後,美國空軍仍然相信寄生戰鬥機具有一定的可行性,但是重點已經不在護航上。美國空軍提出讓康維爾B-36和平締造者”轟炸機掛載共和F-84戰鬥轟炸機執行打擊任務,計劃轟炸機掛載戰鬥機經過遠程飛行抵達目標附近後,寄生F-84脫離母機,利用戰鬥機的高度和機動性完成戰術核轟炸任務,完成任務的F-84返回後重新與母機對接,一起飛回基地。這就是FICON項目(FICON是戰鬥機運送者的縮寫)。

1951年1月19日,美國空軍與康維爾簽訂合同,把一架生產型RB-36F-1(49-2707)改裝為FICON母機。該機被拆除了彈艙的炸彈掛架,安裝了可收放H形回收吊架,編號改為GRB-36F。一架

F-84E(49-2115)在座艙前部的機鼻上安裝了粗大的掛鉤,用於鉤住母機的吊架,然後吊架把戰鬥機往上拉並固定在機腹掛點上,發射過程則完全相反。由於尺寸限制,只有F-84E的座艙和機背、尾翼能容納進彈倉,由此增加的阻力使GRB-36的航程縮短了5~10%。在寄生狀態時,戰鬥機飛行員可以離開座艙進入母機,無需在10個小時的飛行圖中一直蜷縮在座艙中。

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F-84E(49-2115)在座艙前部的機鼻上安裝了粗大的掛鉤

1952年美國空軍展開了FICON試飛,1952年1月9日進行了首次掛鉤對接,4月23日進行首次彈倉收納測試,5月14日進行了首次從起飛-釋放-收納-降落的全過程測試。1953年GRB-36/F-84E前往埃格林空軍基地試飛,在此進行了170次空中釋放和回收試飛,其中包括夜間試飛。

1953年5月F-84E被後掠翼的YRF-84F(49-2430)取代,該機也經過改裝,在機鼻加裝掛鉤,平尾改為下反以收納入彈倉,編號改為GRF-84F。

RF-84F“雷閃”偵察機服役後,FICON計劃的使命也從戰術核轟炸變為偵察。與F-84F一樣,小巧快速的RF-84F從位於敵防區外圍的轟炸機上釋放後,可對敵重兵保護的目標進行偵察。1953年秋美國空軍訂購了10架由RB-36D改裝而來的GRB-36D和25架RF-84K。

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YRF-84K原型機

GRB-36D的彈艙內安裝了H形可收放吊架,電子對抗設備被後移至後機身,保留了除尾炮外的所有自衛武器。RF-84K與RF-84F的不同之處在於機鼻增加了可收放掛鉤,平尾改成下反。該機保留了4挺12.7毫米機槍,也可在偵察行動中作為護航戰鬥機使用。

1955~56年間,10架GRB-36D和25架RF-84K組成的FICON系統曾在戰略空軍司令部短暫服役,第99戰略偵察聯隊的GRB-36D和第91戰略偵察中隊的RF-84K聯合行動。FICON行動中母機和寄生機分別從各自的基地起飛,匯合對接後母機攜帶戰鬥機飛向目標,當然也可以在地面掛載好再起飛。在寄生飛行中,RF-84K飛行員可以爬出座艙通過一個過道進入母機機艙,在發射前再坐回去。在典型任務中,GRB-36D在7550米的高度發射RF-84K,使GRB-36D已經很驚人的4500千米作戰半徑再延伸1900千米。完成任務後的戰鬥機返回母機,對接後一起返航。

B-36遠程戰略轟炸機:核動力與B-36雜技團

但即使在理想條件下,對於最有經驗的飛行員來說,空中對接也是困難重重,更別說在戰時或在惡劣天氣及夜間了,有幾架RF-84K在對接中受損。此外掛載在機腹的RF-84K大大降低了轟炸機的離地間隙,尤其是RF-84K掛了兩個1700升副油箱之後,轟炸機的離地間隙只有15釐米了。隨著U-2的服役,FICON系統迅速過時,1956年該計劃被取消。

巨人謝幕

美國空軍共裝備了383架B-36,包括原型機、服役測試機、偵察機,但不包括兩架作為YB-60交付的B-36G

50年代中期,B-36開始被B-52八發轟炸機取代。1956年2月,美國空軍開始銷燬B-36,這些飛機直飛戴亞利桑那州戴維斯-蒙森空軍基地,Mar-Pak公司在此進行B-36的解體和金屬回收工作。

但1952財年的預算削減拖延了B-52的採購進程,B-36的服役期限得以延長,服役中的B-36的備件都來自戴維斯-蒙森空軍基地已被拆毀的飛機。直到1957年康維爾聖迭戈工廠還在進行B-36的延壽和升級改裝。

到1958年12月,美國空軍只剩餘22架

B-36J,1959年2月12日,最後一架B-36J(也是康維爾製造的最後一架J型)離開比格斯空軍基地第95重型轟炸聯隊,來到沃斯堡阿蒙·卡特機場進行永久展示。兩年後除了被博物館保存的3架B-36外,所有飛機都在戴維斯-蒙森空軍拆解報廢。


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