F-102戰(zhàn)斗機(jī)(代號(hào):Delta Dagger,譯文:三角劍),是美國(guó)一型單座單發(fā)三角翼全天候超音速噴氣式截?fù)魴C(jī)。
F-102戰(zhàn)斗機(jī)是為達(dá)到超音速而設(shè)計(jì)的,是美國(guó)第一種有人駕駛超音速專用截?fù)魴C(jī),粗短的機(jī)身容納了飛行員、雷達(dá)、導(dǎo)彈和3790公升以上供 J57-P-11 加力式發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃油,使用空空導(dǎo)彈來攻擊目標(biāo),主要用于美國(guó)本土的防空作戰(zhàn),捍衛(wèi)領(lǐng)空而攔截入侵之?dāng)?,作?zhàn)對(duì)象主要是冷戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)空海軍的幾種戰(zhàn)略轟炸機(jī)。
F-102戰(zhàn)斗機(jī)由通用電氣電氣康維爾分公司于1951年利用 XF-92 的經(jīng)驗(yàn)開始研制,1953年10月24日首飛,1956年4月開始服役。
發(fā)展沿革
研制背景
1945年,和其他大型飛機(jī)制造公司一樣,美國(guó)康維爾飛機(jī)公司同樣也按照與空軍簽定的合同,對(duì)繳獲自納粹 德國(guó)的大量跨音速風(fēng)洞試驗(yàn)和運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并試圖從中取得自己可用的實(shí)驗(yàn)式和設(shè)計(jì)規(guī)律。這些來自德國(guó)的資料,大多是關(guān)于挑選和對(duì)比機(jī)翼平面形狀的技術(shù)報(bào)告。戰(zhàn)后的美國(guó),同樣急切需要屬于自己的噴氣式高速飛機(jī),其最優(yōu)先的實(shí)用對(duì)象自然是戰(zhàn)斗機(jī)。
1945年8月,美國(guó)空軍(當(dāng)時(shí)還是美國(guó)陸軍航空隊(duì))招標(biāo)研制一種超音速截?fù)魴C(jī),要求最大速度達(dá)到 1260㎞/h,能在 4 分鐘內(nèi)爬升至 15000 米。11 月,肯索里得特-伏爾梯飛機(jī)聯(lián)合體(即后來著名的康維爾薩博集團(tuán))的一個(gè)設(shè)計(jì)小組在杰克·埃汶的領(lǐng)導(dǎo)下,首先提出了一個(gè)“35°后掠翼+V 形尾翼”布局方案,該方案采用脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(而非渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)),推力達(dá) 1,675 公斤,并裝有 6 枚輔助推進(jìn)火箭(總推力 540 公斤)。
1946年5月22日,美國(guó)空軍宣布康維爾公司競(jìng)爭(zhēng)獲勝,成為MX-813計(jì)劃的主承包商。6 月 25 日,美國(guó)空軍正式與康維爾公司簽訂合同,分兩個(gè)階段研制 MX-813 計(jì)劃中的超音速截?fù)魴C(jī)。第一階段是驗(yàn)證階段,包括進(jìn)行利用驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行概念驗(yàn)證并建造初步方案的全尺寸模型;第二階段是工程發(fā)展階段,康維爾需要制造兩架原型機(jī)以及一個(gè)用于靜力試驗(yàn)的機(jī)體,以完成相應(yīng)的試飛和試驗(yàn)。然而,在接下來的風(fēng)洞試驗(yàn)中,康維爾方案的試驗(yàn)結(jié)果并不理想。風(fēng)洞數(shù)據(jù)表明,該方案在迎角超過 5°后就會(huì)出現(xiàn)氣流分離,同時(shí)橫向控制也存在問題。不得已,康維爾設(shè)計(jì)小組只好轉(zhuǎn)過頭來專心研究里普斯奇的 DM-1。在這時(shí),康維爾空氣動(dòng)力部門負(fù)責(zé)人拉斐爾·H·斯奇克發(fā)揮了重要作用。他根據(jù) DM-1 實(shí)物和所能搜集到的關(guān)于三角翼飛機(jī)氣動(dòng)特性的只言片語(yǔ),對(duì) 45~70°后掠的三角翼進(jìn)行了一系列研究。最終,在此基礎(chǔ)上,康維爾設(shè)計(jì)小組重新提出了一個(gè)嶄新的設(shè)計(jì)方案,公司設(shè)計(jì)代號(hào) 115:機(jī)頭進(jìn)氣,單座單發(fā),無尾三角翼+單垂尾布局。事實(shí)上,115 方案看起來很象是 DM-1 的美國(guó)版,某些細(xì)節(jié)仍殘留著 DM-1 的痕跡——特別是那個(gè)巨大的垂直安定面。
1946年 11 月 7 日,康維爾 115 方案獲得空軍首肯,被賦予設(shè)計(jì)代號(hào) XP-92(空軍機(jī)型代碼更改后,該機(jī)改稱 XF-92),并簽訂合同,要求康維爾制造兩架原型機(jī)。XP-92 被定位為一種純粹的防空截?fù)魴C(jī)。該機(jī)原定裝 1 臺(tái)威斯汀豪斯的 24C 型發(fā)動(dòng)機(jī)(推力 1,020 公斤)和 15 臺(tái)推力 22 公斤的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),但研究人員經(jīng)過計(jì)算認(rèn)為,該機(jī)即使僅依賴火箭發(fā)動(dòng)機(jī),仍可以達(dá)到馬赫 1.75,因此 24C 型發(fā)動(dòng)機(jī)研制計(jì)劃被取消。這樣 XP-92 就變成一種純粹的火箭動(dòng)力截?fù)魴C(jī),在某種意義上說,該機(jī)和納粹德國(guó)的 Me 163 火箭動(dòng)力截?fù)魴C(jī)相當(dāng)相似。
為了加速 XP-92 的研制,空軍于 1946 年 11 月批準(zhǔn)康維爾公司首先制造一架噴氣動(dòng)力驗(yàn)證機(jī),用于三角翼 概念研制飛行,該機(jī)預(yù)定采用艾利森公司的 J33-A-21 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。工廠稱該機(jī)為 7-002 型,美國(guó)空軍則賦予該機(jī) 46-682 的序列號(hào)。為了節(jié)省時(shí)間和資金,該機(jī)廣泛采用已有的飛機(jī)部件,如主起落架來自北美公司 FJ-1“憤怒”,前起落架來自貝爾公司 P-63“眼睛王蛇”,發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)采用洛克希德·馬丁公司的 P-80“流星”,彈射座椅則是康維爾公司不久前下馬的 XP-81 所采用的。正當(dāng) 7-002 型機(jī)正在緊密建造時(shí),伏爾梯公司卻于 1947 年夏倒閉。于是,正在制造中的機(jī)身被運(yùn)往康維爾在圣地亞哥附近的工廠,繼續(xù)未完的工作。同年10 月 31 日,機(jī)體全部制造完成,并迅速送往 NACA(國(guó)家航空咨詢委員會(huì),美國(guó)航空航天局 的前身)進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。之后,該機(jī)被送回圣地亞哥,安裝 J33-A-21 發(fā)動(dòng)機(jī),準(zhǔn)備進(jìn)行驗(yàn)證試飛。
1948 年 4 月,XF-92 全尺寸原型機(jī) 7-002 型建造完成,前往馬洛克干湖(后來成為愛德華茲空軍基地)。為慎重起見,該機(jī)最初先進(jìn)行了高速滑跑試驗(yàn),隨后在 1948 年 6 月 9 日進(jìn)行了短暫跳躍飛行。然而就在此時(shí),美國(guó)空軍考察 XF-92 后認(rèn)為,該機(jī)性能不能滿足作戰(zhàn)要求,決定取消該機(jī)的發(fā)展計(jì)劃。但同時(shí),空軍對(duì)于先進(jìn)的三角翼飛機(jī)仍然十分感興趣,決定繼續(xù)進(jìn)行 7-002 型的試飛工作,以便進(jìn)行必要的研究。1949 年夏,7-002 型被空軍正式命名為 XF-92A。
1948年,康維爾薩博集團(tuán)試制成功外形超前的純三角翼無尾驗(yàn)證機(jī)XF-92A。XF-92A的誕生起源于德國(guó)三角機(jī)翼研究專家阿力克賽·利匹秀博士和美國(guó)國(guó)家航空咨詢委員會(huì)(NACA)合作設(shè)計(jì)的7002號(hào)三角翼超音速模型。美國(guó)陸軍尋中該模型方案,委托康維爾飛機(jī)公司在考慮同時(shí)安裝渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭助推發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下,開發(fā)以XF-92命名的試驗(yàn)機(jī)(公司內(nèi)部代號(hào)為Model7)。不久,混合動(dòng)力方案被取消。實(shí)際上XF-92A只安裝了一臺(tái)推力僅2085千克(噴水加力時(shí)2450千克)的J33-A-23渦輪空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
1948年9月18日,XF-92A首飛,這也是世界上第一次三角機(jī)翼噴氣式飛機(jī)的處女航??上б?yàn)橥屏Σ蛔悖ūM管發(fā)動(dòng)機(jī)安裝了補(bǔ)燃加力裝置),仍不足以讓這架漆成雪白色的小飛機(jī)在平飛狀態(tài)下達(dá)到超音速飛行的目標(biāo)。在隨后幾年中,公司通過一系列試飛,獲得了大量馬赫在0.95以下(高亞音速)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為進(jìn)一步研制實(shí)用型高速三角翼戰(zhàn)斗機(jī)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。XF-92A擁有一個(gè)相對(duì)粗短的紡錘型機(jī)身,其前斷為而2維的圓形機(jī)頭進(jìn)氣口。三角形主翼安裝在機(jī)身的中段,翼稍尖削,未作截稍處理。而且后緣沿全展向設(shè)有襟副翼。右機(jī)翼上表面粘滿觀察機(jī)翼環(huán)流走向的毛線。單座座艙蓋具有井字形的寬條框架。而最有特色的是XF-92A的三角形垂尾,唐突地安裝在機(jī)身的近中央,而非人們通常認(rèn)知的機(jī)尾。XF-92A的翼展9.53米,全長(zhǎng)12.93米,總重6,800千克,最大速度0.95馬赫,制造數(shù)量?jī)H一架。
建造沿革
1950年,在取得了XF-92A的飛行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以后,F(xiàn)-102戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)正式起步。當(dāng)時(shí),有多家飛機(jī)企業(yè)同 時(shí)參加這項(xiàng)競(jìng)爭(zhēng),新機(jī)的計(jì)劃代號(hào)“MX1179”。
1951年,空軍追加的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求是:在攜帶空空導(dǎo)彈的情況下,飛機(jī)必須在平飛狀態(tài)中達(dá)到超音速性能,而不僅僅是當(dāng)時(shí)許多試驗(yàn)型號(hào)只能通過俯沖才勉強(qiáng)達(dá)到超音速。作為一大契機(jī),美國(guó)空軍急需一種和新式MG-10火控系統(tǒng)和GAR-1(即后來的AIM-4)空空導(dǎo)彈相配套的截?fù)魬?zhàn)斗機(jī)。當(dāng)時(shí)的“快捷”做法,是將現(xiàn)成的XF-92A按1.22倍的比例放大設(shè)計(jì)成為YF系列火箭發(fā)動(dòng)機(jī)102原型機(jī)(內(nèi)部代號(hào)
Model8)。不過真正的F-102和XF-92A相比,從外形到內(nèi)構(gòu)已不太相像。作為飛機(jī)的心臟部分,全新的火控系統(tǒng)被軍方指定由休斯飛機(jī)公司獨(dú)家開發(fā),整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)將導(dǎo)彈包括在內(nèi)。也許正是因?yàn)樾菟构驹讷C鷹導(dǎo)彈的預(yù)研已接近成功,所以此項(xiàng)任務(wù)就非它莫屬了。由于空軍看好來自YF-92A的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因此對(duì)該實(shí)用型號(hào)充滿信心,以至于破例允許康維爾公司在剛作試飛的同時(shí),就馬上正式投產(chǎn)。
1953年10月24日,在最早的2架YF-102原型機(jī)中,1號(hào)機(jī)首飛,但首飛后的第8天在作迫降時(shí)墜毀。令軍方真正感到失望的事是,2號(hào)機(jī)在試飛不久即可明顯地預(yù)見到新機(jī)的飛行性能根本達(dá)不到先前風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)所得到的預(yù)測(cè)值。其中主要是飛行速度始終無法超過音速。究其主要原因,還是飛機(jī)的跨音速阻力一時(shí)無法克服。當(dāng)時(shí) 用于YF-102的是國(guó)內(nèi)單臺(tái)推力最大的J57-P-11型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),它盡管已擁有4945千克的最大推力(加力狀態(tài)下達(dá)到6575千克),但要想實(shí)現(xiàn)超音速飛行仍然無望。于是2號(hào)機(jī)的試飛到1954年1月11日已完全終止。由于在軍方的招標(biāo)要求中已強(qiáng)調(diào)了超音速攔截的要求,所以康維爾公司的試制計(jì)劃面臨著夭折。康維爾公司遇到的困難還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,F(xiàn)-102的研制其實(shí)同時(shí)面臨了三角翼氣動(dòng)布局的實(shí)用化、無尾戰(zhàn)斗機(jī)的實(shí)用化、空空導(dǎo)彈機(jī)載武器的實(shí)用化和機(jī)載調(diào)試以及全自動(dòng)截?fù)粢龑?dǎo)綜合火控系統(tǒng)的實(shí)用化等多項(xiàng)技術(shù)難題。最后NACA讓F-102起死回生,是NACA成全了康維爾公司重鑄空中利劍的豪情,后來幾乎每一位航空專業(yè)大學(xué)生都得學(xué)習(xí)的“跨音速面積律”理論解決了問題。“面積律”理論(Arearule)通俗地說,就是跨音速或超音速飛行時(shí),飛行器“零升力波阻”和飛行器橫截面沿飛行器縱軸分布之間的一種(函數(shù))關(guān)系。
在及時(shí)得到NACA的技術(shù)援助以后,立即將新裝配的機(jī)身改成了所謂的“蜂腰”狀。與之相對(duì)應(yīng)的改造,還包括 在機(jī)尾發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣口兩側(cè)外部加裝一對(duì)突出的鼓包(面積律整流罩);加長(zhǎng)了機(jī)頭的長(zhǎng)度;對(duì)座艙蓋作低阻化修形(隨之而來的視界惡化則通過讓機(jī)頭雷達(dá)罩下傾來彌補(bǔ));對(duì)進(jìn)氣口修形以及為翼型前緣部分進(jìn)行錐度卷曲處理(以緩和大迎角狀態(tài)下延緩氣流分離)等等項(xiàng)目。于是,超音速飛行的難題就這樣不攻自破了。動(dòng)力裝置自身的升級(jí)也起到了一定的作用,改造后的機(jī)體采用了推力更大的J58-P-41型發(fā)動(dòng)機(jī)。作這樣的大手術(shù)不僅需要對(duì)全機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì),而且還需要對(duì)各系統(tǒng)和重要附件進(jìn)行重新進(jìn)行協(xié)調(diào)與試安裝。康維爾公司利用自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的工藝實(shí)力,用了117天就完成了全部改裝工程。新的改型機(jī)在公司內(nèi)部被叫作Model8-90。大改后的YF系列火箭發(fā)動(dòng)機(jī)102A,共造了4架。它重新試飛于1954年2月20日。在次日的試驗(yàn)中,就順利地實(shí)現(xiàn)了超音速飛行,F(xiàn)-102是最先得益于“面積律”理論的飛機(jī)。
而早先追加制造的8架YF-102前期原型機(jī)中的后4架,由于還沒有來得及全部裝配好,因此也及時(shí)按“大改”方案進(jìn)行了改造。于是YF-102就形成了“直筒形”和“蜂腰型”機(jī)身各4架的局面。所以,F(xiàn)-102截?fù)魴C(jī)的原型機(jī)特別多,一共14架:2架最早的原型機(jī)YF-102、8架“追加”的原型機(jī)YF系列火箭發(fā)動(dòng)機(jī)102和4架以“蜂腰”外形制造的“新原型機(jī)”YF-102A??哲娰x予F-102的愛稱是DeltaDigger,也即“三角劍”的意思,最恰如其分地表述了它硬朗的氣動(dòng)外形特征。
1955年6月,批產(chǎn)一號(hào)機(jī)交付部隊(duì)服役(它裝備最大推力5310千克/加力推力7800千克的J58-P-23型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī))。
1955年7月,F(xiàn)-102A 生產(chǎn)型飛機(jī)開始交貨,與金屬蒙皮的原型機(jī)不同,采用灰色涂裝。F-102 有以下主要型別:F-102A,生產(chǎn)型,共生產(chǎn)975 架,1958年 4月停止生產(chǎn),機(jī)上配備有自動(dòng)駕駛設(shè)備,F(xiàn)-102A 于 1973 年退出現(xiàn)役,被 F-106戰(zhàn)斗機(jī) 所取代;TF-102A,雙座教練型,1955 年 11 月開始試飛,共生產(chǎn)111 架;F-102B,為 F-102A 的改進(jìn)型,后改編號(hào)為 F-106A。采用罕見并列雙座的 TF-102 教練型。
服役歷程
1955年~1956年,大約有875架F-102A被生產(chǎn)出來,它們?cè)?7個(gè)空軍防御司令部(Air Defense Command, ADC)單位中服役,直到20世紀(jì)60年代末。在F-106取代了它們?cè)诳哲姺烙玖畈恐械奈恢煤螅叭莿Α边M(jìn)入23個(gè)國(guó)民空中衛(wèi)隊(duì)特遣隊(duì)服務(wù),1976年退役。
F-102主要被部署在北美大陸,美國(guó)和加拿大的要地,用來攔截蘇聯(lián)的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)。因此F-102的飛行員一度不用在第一線作戰(zhàn)出現(xiàn)。小布什也曾經(jīng)在得克薩斯州服役時(shí)駕駛過F-102。
1956年下半年,第一支使用F-102A“三角劍”截?fù)魴C(jī)的第327飛行中隊(duì)成立,成為ADC指揮下龐大的全美自動(dòng)化防空體系中第一支配套的可以升空作戰(zhàn)的飛行部隊(duì)。后來,陸陸續(xù)續(xù)一共組建了25個(gè)“三角劍”截?fù)魴C(jī)中隊(duì),成為50-60年代美國(guó)本土防空力量的主力。大多數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)、尤其是當(dāng)代戰(zhàn)斗機(jī)幾乎都兼顧了多用途作戰(zhàn)性能,所以總不免在各項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)需求方面需要不斷予以協(xié)調(diào)。而F-102是用途相當(dāng)專一的戰(zhàn)斗機(jī),它的各項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能在相當(dāng)長(zhǎng)的服役期間內(nèi)完全可以滿足作戰(zhàn)需要,所以改動(dòng)教少,所以改型也少得多。
20世紀(jì)60年代中期,因?yàn)闄C(jī)體日漸老舊,續(xù)航能力也稍嫌不足,特別是當(dāng)需要作較長(zhǎng)時(shí)間超音速飛行時(shí),過多地打開加力不僅耗油,而且會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。所以軍方急需找到一種可替代的后繼型號(hào)。但F-106戰(zhàn)斗機(jī)的開發(fā)和配置進(jìn)展緩慢,使F-102A的使用得以延續(xù),直到1973年才退出現(xiàn)役。
技術(shù)特點(diǎn)
氣動(dòng)結(jié)構(gòu)
F-102 采用無尾(無水平尾翼)三角翼飛機(jī)氣動(dòng)布局,其懸臂中單翼的前緣后掠 60 度(和同期的蘇聯(lián)米格-21戰(zhàn)斗機(jī) 相 當(dāng)、但展弦比較之米格-21 要?。?,后緣前掠 10 度。在外翼上表面裝有翼刀,后緣裝有升降副翼,用以分別控制橫向傾斜和飛機(jī)的仰俯,可謂一物多用,但同時(shí)也是無尾飛機(jī)的不得已之處。全金屬結(jié)構(gòu)的機(jī)翼翼面積為 61.45 平方米,在內(nèi)部加強(qiáng)肋的前后,各安排了一個(gè)整體油箱,這樣既增加了內(nèi)部的燃油容量,又減輕了油箱的構(gòu)造重量,為此,采用了當(dāng)時(shí)最時(shí)髦的化學(xué)銑切加工整體壁板式翼蒙皮。在機(jī)翼下方,可左右各外掛一個(gè)副油箱,但從未考慮設(shè)置外布武器掛架,這也是F-102的一個(gè)特點(diǎn)。
F-102采用無平尾三角翼飛機(jī)布局,氣動(dòng)外形的最大特點(diǎn)是機(jī)體沿縱 軸的橫截面積頒布符合跨音速面積律的要求。機(jī)身采用全金屬半硬殼式結(jié)構(gòu),其中段的下半部是一個(gè)內(nèi)置式的武器(導(dǎo)彈或火箭彈)艙。而可用來安裝容納截?fù)?a href="/hebeideji/9172591258017916760.html">雷達(dá)天線的尖削的圓錐形機(jī)頭罩明顯下傾,以改善視界。但單座座艙蓋的最前緣采用少見的V形風(fēng)擋玻璃和尖楔形中央隔框,以盡量減少超音速阻力。不過前方視界惡化,這也是顯而易見的,飛行員的眼前永遠(yuǎn)豎立著一道BOBBIN。同樣的設(shè)計(jì)在歐洲早期超音速實(shí)驗(yàn)機(jī)以及美國(guó)X-15試驗(yàn)機(jī)等高超音速實(shí)驗(yàn)飛機(jī)上也得到了同樣的應(yīng)用。也許為了方便安裝必不可少的雷達(dá)天線,空氣進(jìn)氣口從一開始就從XF-92那樣的機(jī)頭位置移到了前機(jī)身的兩側(cè),均呈半圓形。
機(jī)翼:懸臂式中單翼,前緣后應(yīng)試60度,前緣前掠10度,翼尖呈矩形,薄翼型,根部弦長(zhǎng)9.07米,翼根相對(duì) 厚度5%,翼尖4%。翼型前緣部分翼弦向下彎折。由翼根至翼尖前緣錐度扭轉(zhuǎn)。機(jī)翼為全金屬結(jié)構(gòu),每側(cè)有五根鍛壓的整體大梁。翼肋平行于機(jī)軸線,兩個(gè)鍛壓加強(qiáng)肋分別位翼根和距翼根30%半翼展處。蒙皮為鋁合金機(jī)加整體壁板。升降副翼分內(nèi)外兩組,采用膠接蜂窩結(jié)構(gòu)。
機(jī)身:中部呈蜂腰形,機(jī)頭削尖并向下沉,機(jī)身后部加裝了面積律整流罩。進(jìn)氣口在機(jī)身兩側(cè)。機(jī)身上部自座艙至垂尾有一條北鰭。機(jī)身為全金屬半硬殼式結(jié)構(gòu),前段包括座艙。中段包括進(jìn)氣道和導(dǎo)彈艙。后段包括一組鍛造的鋁合金加強(qiáng)框,用以承受機(jī)翼升力和彎矩并支持發(fā)動(dòng)機(jī),除燃燒 室和加力燃燒室段為TC4隔框、隔熱圓筒和機(jī)翼接頭外,其余部分均采用鋁合金。
垂尾:呈三角形,前緣后掠52度。無平尾,機(jī)翼后緣有升降副翼。垂直安定面與機(jī)尾結(jié)構(gòu)為一整體,用4個(gè)承力構(gòu)件與機(jī)身隔框連在一起。垂尾根部為阻力傘艙。
起落架:可收放前三點(diǎn)式起落架。主起落架裝在后一加強(qiáng)肋上。主輪向內(nèi)收入機(jī)身,前輪可操縱轉(zhuǎn)向,向前收入機(jī)頭。
動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)尾段安裝一臺(tái)普惠公司的軍用渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)J57-P-23或–25型。其最大推力5,265千克、加力推力7,740千克。在垂尾根部的后端,是一對(duì)可按“蛤殼”狀打開的空氣阻力板,打開后還可以釋放出著陸阻尼傘,用以縮短著陸滑跑距離。燃油分布在4個(gè)機(jī)翼油箱和一個(gè)機(jī)身油箱內(nèi),每側(cè)翼下可帶一個(gè)副油箱。
F-102截?fù)魴C(jī)采用Weber公司生產(chǎn)的彈射救生座椅,座艙內(nèi)擁有增壓、供氧和空調(diào)設(shè)備,但當(dāng)飛機(jī)到達(dá)15000米以上高空時(shí),要求飛行員穿著MC-1型抗荷服,座艙蓋向后上方開啟,V型風(fēng)擋散逸層玻璃的內(nèi)表面有導(dǎo)電薄膜,并用熱空氣除霧。
武器系統(tǒng)
武器系統(tǒng):導(dǎo)彈艙內(nèi)帶一枚AIM-26A和三枚AIM-4C空空導(dǎo)彈,裝在可快速伸出的發(fā)射導(dǎo)軌上。導(dǎo)彈艙門上的 發(fā)射管內(nèi)還裝有24枚69毫米火箭彈。所有武器都由MG-10火控系統(tǒng)控制自動(dòng)發(fā)射。
軍械由6 枚曾編號(hào)為 XF-98 的休斯 GAR-1“蒼鷹”導(dǎo)彈組成,導(dǎo)彈從機(jī)身彈艙投放,機(jī)身彈艙還容納 24 枚 70 毫米折翼飛航式火箭彈或附加油箱。長(zhǎng) 1.83 米,重 45.4 公斤的“蒼鷹”導(dǎo)彈,從彈艙伸出到氣流中后,由休斯飛機(jī)公司的雷達(dá)火控系統(tǒng)發(fā)射,利用雷達(dá)自動(dòng)引導(dǎo)尋找目標(biāo),彈艙的艙門有折翼式飛航火箭的發(fā)射管。
機(jī)載設(shè)備
1950年,美國(guó)空軍為制造并裝備一種綜合性的全天候截?fù)魴C(jī)航空武器系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)招標(biāo)研制,從而引發(fā)了各大軍火公司間的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)。最終,康維爾公司的F-102“三角劍”的設(shè)計(jì)思路在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,被軍方選中投入預(yù)生產(chǎn)。它的心臟中裝有“休斯(Hughes)”MX-1179武器系統(tǒng),由一個(gè)雷達(dá)、一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)“獵鷹(Falcon)”導(dǎo)彈組成。MG-10火控系統(tǒng),紅外搜索、跟蹤裝備攔截?cái)?shù)據(jù)計(jì)算機(jī),L-10自動(dòng)駕駛儀,APX-6A敵我識(shí)別器。
F-102 從設(shè)計(jì)招標(biāo)之始,就被當(dāng)作一種必須裝備“最完美”火控系統(tǒng)(FCS)的截?fù)魴C(jī)來加以研制的,所以它安裝了當(dāng)時(shí)美國(guó)最好的攔截作戰(zhàn)機(jī)載設(shè)備,主要包括可進(jìn)行全自動(dòng)追尾瞄準(zhǔn)的 MG-10 火控系統(tǒng)、紅外線目標(biāo)搜索系統(tǒng)(于后期追加在座艙蓋的最前端,類似于蘇-27戰(zhàn)斗機(jī))、跟蹤和攔截計(jì)算機(jī)、L-10 自動(dòng)駕駛儀、APX-6A 敵我識(shí)別器等等。更重要的是,該機(jī)已作為全美半自動(dòng)步槍防空體系 SAGE(俗稱“賽琪”)中不可或缺的重要一環(huán)來加以開發(fā)和使用,這才是意義最大所在。而全美半自動(dòng)防空體系包括遍布北美乃至北極圈的雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)、防空管制數(shù)據(jù)鏈共享體系和龐大的數(shù)字計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)然,也包括本文所涉及的飛機(jī)型號(hào)。
性能數(shù)據(jù)
衍生型號(hào)
F-102A
第一代生產(chǎn)型。單座的全天候截?fù)魴C(jī)。生產(chǎn)889架。批量生產(chǎn)型,截?fù)魴C(jī), 1955 年 6 月中開始交付部隊(duì),一年后參加戰(zhàn)斗值班。與無涂裝金屬蒙皮的 YF-102A 原型機(jī)不同,它們開始采用淺灰色涂裝。因?yàn)榛旧蠈儆诳哲娮杂茫偖a(chǎn)量?jī)H為 975(一說 873 或 989)架,1958 年 4 月停產(chǎn)。其中自第 66 號(hào)機(jī)開始改用大面積垂尾,以改善橫側(cè)安定性,并同時(shí)放大了空氣阻尼器面積、并對(duì)進(jìn)氣口作進(jìn)一步修形。這些改造后來作為定型標(biāo)準(zhǔn)被適用于所有批產(chǎn)型號(hào)。所以細(xì)心的人還是可以從照片上比較出來的。另外,后期的 F-102A 為了增加滯空時(shí)間,可以在翼下掛載 2 具 230 加侖(870 公升)的副油箱,甚至可以進(jìn)行空中加油。當(dāng)進(jìn)行空中加油以后,最大滯空時(shí)間將達(dá)到 2.5 小時(shí)。盡管如此,還是需要犧牲它的超音速性能,除非拋棄副油箱。
TF-102A
雙座教練機(jī)。生產(chǎn)111架。雙座教練型型,自 1954 年研制,是 F-102A 飛行員的專用訓(xùn)練機(jī),持有雙重操縱系 統(tǒng)。由于撤下了 MG-10 火控裝置,所以只保留較低水平的截?fù)魬?zhàn)斗功能。從外形上看,因?yàn)榻坦俸蛯W(xué)員是并列乘坐的(和英國(guó)的“閃電”或“獵人”戰(zhàn)斗機(jī)有些類似),而且不再安裝雷達(dá)天線,所以重新設(shè)計(jì)了一個(gè)全新的機(jī)頭、它的長(zhǎng)度縮短、座艙蓋和座艙段機(jī)身明顯加寬,飛機(jī)總長(zhǎng)度減至 19.32 米。另一個(gè)外觀特征是,進(jìn)氣口已從兩側(cè)位置改為“兩側(cè)肋下”形式(類似于法國(guó)的陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))。該型號(hào)首飛于 1955 年 11 月 1 日,在試飛中發(fā)現(xiàn)全機(jī)“顛振”現(xiàn)象嚴(yán)重,通過分析是新設(shè)計(jì)的座艙蓋引起的。于是經(jīng)過研究,在座艙蓋上部加裝渦流發(fā)生器、并對(duì)機(jī)體進(jìn)行了加固,終于消除了這一隱患。經(jīng)過 2 次追加定貨,TF-102A 的產(chǎn)量最終為 111 架,一般為每個(gè) F-102A 截?fù)魴C(jī)中隊(duì)配備 2 架 TF-102A。TF-102A 在水平飛行中只能達(dá)到 0.97 馬赫。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)以 5 度角作淺俯沖、并經(jīng)過 170 秒沖刺以后,其速度才剛剛能夠突破 1 個(gè)馬赫的音障。
其它型號(hào)
F-102B
F-106戰(zhàn)斗機(jī)A戰(zhàn)斗機(jī)的早期名稱,F(xiàn)-102A 的高性能全天候改進(jìn)型,在研制后期獨(dú)立出來、改稱 F-106A
QF-102A
雙座的有人駕駛拖靶機(jī)。
PQM-102A
無人駕駛靶機(jī)。改裝了65架。F-102A 的無人駕駛靶機(jī)改型,利用達(dá)到使用壽命的截?fù)魴C(jī)改裝,供地對(duì)空導(dǎo)彈打靶使用
PQM-102B
升級(jí)的無人駕駛靶機(jī)。改裝了146架。
PQM-102
F-102A的無人駕駛靶機(jī)改型,利用達(dá)到使用壽命的截?fù)魴C(jī)改裝,供地對(duì)空導(dǎo)彈打靶使用。
YF-102C
用于F-102A機(jī)載武器的開發(fā)試驗(yàn),歸空軍技術(shù)應(yīng)用中心(AFSC)管理。
服役動(dòng)態(tài)
F-102也參加了越南戰(zhàn)爭(zhēng)。主要任務(wù)是為空軍基地防空和護(hù)送轟炸機(jī)。一共有15架F-102損失于越南戰(zhàn)場(chǎng)。為 了防止越南的戰(zhàn)略轟炸機(jī)空襲,F(xiàn)-102在1966年部署到東南亞;后來再一次被稱為"弧光"(ARC LIGHT)的空襲行動(dòng)中,F(xiàn)-102遭遇了他在美國(guó)空軍的第一次也是唯一的一次空戰(zhàn)損失。一架為B-52轟炸機(jī)護(hù)航的F-102被越南的米格-21戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射AA-2紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈偷襲擊落。其他伴隨的F-102發(fā)射了AIM-4試圖擊落那架攻擊后撤出的米格-21,但是沒有成功。有一種說法說F-102也參加過一些對(duì)地攻擊任務(wù),主要是襲擊越南的胡志明小道。
一共有15架F-102在越南損失掉,一架被越南的戰(zhàn)斗機(jī)擊落,其余的被高射炮火擊落。
1965年7月1日凌晨約1時(shí)32分,一聲爆炸聲打破了噪熱中的寧?kù)o,一發(fā)迫擊炮落在了峴港空軍基地南面的跑道和停機(jī)坪之間,那里停放著處于24小時(shí)待命狀態(tài)的F-102A截?fù)魴C(jī)和兩架AC-130“炮艇”特種強(qiáng)擊機(jī)。與此同時(shí),越南民主共和國(guó)軍隊(duì)約有60人剪開5處鐵絲網(wǎng)圍欄,成功潛入基地,并集結(jié)在兩道巨大的飛機(jī)水泥掩體后面,而2架AC-130就近在咫尺!迫擊炮的開火是他們發(fā)起進(jìn)攻的信號(hào)。在輕型炮火的掩護(hù)下,他們敏捷地穿過跑道、翻過水泥掩體,用自動(dòng)步槍將AC-130的油箱打爛,并用RGD-33手榴彈將其輕而易舉地引爆。另一隊(duì)北越軍跑到F-102A的近前,用57mm無后坐力炮對(duì)準(zhǔn)飛機(jī)黑洞洞的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口猛轟,頓時(shí)就報(bào)銷了它3架。
20世紀(jì)60-70年代里,F(xiàn)-102A也被少量派遣到美國(guó)軍隊(duì)在西歐和遠(yuǎn)東的軍事基地,如前西德、日本、荷蘭和泰國(guó)等國(guó)的空軍基地。而且土耳其、希臘空軍后來也曾得到過少量二手貨的F-102A和TF-102A。
F-102之所以被部署到越南是因?yàn)?a href="/hebeideji/7194720975168995343.html">美國(guó)的雷達(dá)在越南發(fā)現(xiàn)了一些可疑的信號(hào)。這些信號(hào)被懷疑是伊爾-28轟炸機(jī)。為了防止越南的轟炸機(jī)空襲,F(xiàn)-102在1966年部署到東南亞。
1968年,所有F-102都從越南撤回到美國(guó)。
1973年,有6架F-102A被改裝成了拖靶機(jī),稱為QF-102A。被改做無人靶機(jī)的F-102被稱為PQM-102。此后開始了一項(xiàng)工程,將上百架已經(jīng)老化的F-102改造成靶機(jī),用來模擬米格-21。改造的靶機(jī)起初被用來訓(xùn)練F-4幽靈II戰(zhàn)斗機(jī)和F-106戰(zhàn)斗機(jī),后來則用于訓(xùn)練MIM-104防空導(dǎo)彈和F-15戰(zhàn)斗機(jī)。同年,F(xiàn)-102從美國(guó)空軍里退役并轉(zhuǎn)交給美國(guó)國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)。一共裝備了9個(gè)大隊(duì)。賣給土耳其的F-102A參與了1974年入侵塞浦路斯的作戰(zhàn),并且和希臘空軍發(fā)生了空戰(zhàn)。有兩架F-102A被希臘擊落,但他們也擊落了一架F-5。1979年希臘和土耳其的F-102也退出現(xiàn)役。
美國(guó)的PQM-102最后一次使用是在1986年。還有一些F-102保存在博物館里,雖然它們都已經(jīng)不能飛行了。
參考資料 >
刺破青天鍔未殘(上 F-102)——康維爾三角翼戰(zhàn)機(jī)家族的發(fā)展歷程1.空軍之翼.2018-05-17
康維爾利劍——三角翼的F-102與F-106截?fù)魴C(jī).空軍之翼.2018-05-17
刺破青天鍔未殘(上 F-102)——康維爾三角翼戰(zhàn)機(jī)家族的發(fā)展歷程2.空軍之翼.2018-05-17
F-102“三角劍”.環(huán)球網(wǎng).2018-05-17
康維爾利劍——三角翼的F-102與F-106截?fù)魴C(jī)2.空軍之翼.2018-05-17