《2极速传说——康维尔的高超音速飞机计划》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2极速传说——康维尔的高超音速飞机计划（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一部分： “ 超级盗贼 ”“ 超级盗贼 ” （Super Hustler ）是康维尔公司在50 年代进行的一系列用于穿透苏联领空的4 马赫载人飞机研究项目的统称。这种寄生飞机从B-58“ 盗贼” 的机腹下发射，该机的许多设计研究是与B-58 项目联合进行的，并成为该公司参加高风险的高空高速隐身侦察平台竞争的起点。“ 超级盗贼 ” （Super Hustler ）是康维尔公司在50 年代进行的一系列用于穿透苏联领空的4 马赫载人飞机研究项目的统称。这种寄生飞机从B-58“ 盗贼” 的机腹下发射侦察平台竞争的结果是洛克希德A-12 和 SR-71“ 黑鸟” 的诞生。失利的 “ 超级盗贼 ” 又成
2、为康维尔和通用动力公司下一阶段高超音速飞机计划的起点，其中包括了60 年代提出的SR-71 后继机项目。50 年代中期，康维尔沃斯堡分部开始了高度机密的“ 超级盗贼 ” 研究。 “ 一旦有人问我们是做什么的，我们会说为一个特殊项目工作，其他的无可奉告。” 兰迪?肯特说。他是 “ 超级盗贼 ” 项目的推进主管，这是他在康维尔的最初工作之一。1953 年通用动力并购康维尔， 沃斯堡工厂随后被称为通用动力康维尔分部。1965 年 5 月通用动力经过公司重组后，沃斯堡工厂又被称为通用动力沃斯堡分部。为简单起见，本文使用康维尔为统一称呼。当时多数军事项目的背景都与冷战有关，“ 超级盗贼 ” 也不例外。随
3、着核战争威胁的若隐若现，美国希望发展出能在战略距离上投射武器，并能穿透苏联日益复杂的防空系统的一系列平台。这些平台在性能和复杂性上各不相同，既有大型常规螺旋桨驱动的有人轰炸机，如B-36“ 和平缔造者 ” ，复杂性和性能较低。也有小型高速喷气式有人轰炸机，如B-47“ 同温层喷气 ” 和 B-58 超音速轰炸机 ，复杂性和性能中等。还准备发展填补现有常规系统和洲际弹道导弹之间空白的高空高速轰炸机，该机的速度需要大大高于现有轰炸机，但航程仍要满足洲际要求。“ 超级盗贼 ” 就是康维尔的解决方案。寄生战斗机的遗产康维尔为 “ 超级盗贼 ” 选择的寄生方式可以追溯到B-36 寄生战斗机项目。最先出现
4、的是麦克唐纳飞机公司在40 年代末设计的XF-85“ 小鬼” 自卫战斗机 ，该机可挂载在B-36 的弹舱中， XF-85/B-36 组合进行了几次发射和回收试验。由于两机间的湍流，只有技术高超的XF-85 飞行员才能钩住B-36 弹仓下方伸出的发射 /回收吊架，所以该项目在1949 年被取消，当然XF-85 可怜的性能也是重要原因。EB-29B 携带 XF-85 进行投放和回收试验1951 年康维尔亲自负责B-36 的寄生项目，这次是 “ 战斗机输送机 ” 项目，简称FICON 。在 B-36 弹舱伸缩吊架上挂载了一架执行侦察任务的YRF-84F“ 雷电喷气 ” ，并进行了几次成功的发射和回收
5、试验。B-36 凭借远程性能把 YRF-84F 带到目标附近， 然后发射YRF-84F 进行高速侦察。 FICON 改装的 B-36 于 1955 年开始在华盛顿州费尔柴尔德空军基地第99 战略侦察联队服役， 但该机在服役中很少进行寄生飞行。U-2 形成作战能力以后，FICON 就退役了。B-36 凭借远程性能把YRF-84F 带到目标附近，然后发射YRF-84F 进行高速侦察。 FICON 改装的 B-36 于1955 年开始在华盛顿州费尔柴尔德空军基地第99 战略侦察联队服役，但该机在服役中很少进行寄生飞行。U-2 形成作战能力以后， FICON 就退役了50 年代中期康维尔又开始了“ 汤
6、姆-汤姆” 项目，这次是B-36 翼尖拖曳F-84 的实验。该项目的名称来自两个关键人物 汤姆?格里蒂少将和康维尔合同经理汤姆?沙利文。在进行了几次空中翼尖释放和对接实验后，“ 汤姆-汤姆” 项目于 1956 年匆匆结束。同样由于翼尖对接点附近的涡流和湍流，F-84 飞行员难以驾机完成对接。50 年代中期康维尔又开始了 “ 汤姆-汤姆” 项目，这次是B-36 翼尖拖曳 F-84 的实验。该项目的名称来自两个关键人物汤姆?格里蒂少将和康维尔合同经理汤姆? 沙利文。在进行了几次空中翼尖释放和对接实验后，“ 汤姆-汤姆”项目于 1956 年匆匆结束。同样由于翼尖对接点附近的涡流和湍流，F-84 飞行
7、员难以驾机完成对接寄生概念甚至导致了B-58 的出现，后者将成为 “ 超级盗贼 ” 的载机。康维尔参加了美国空军于1946 年启动的通用轰炸机（简称GEBO ）研究，对空军下一代轰炸机所需的先进工程、材料和空气动力学技术进行了研究。他们对大量不同翼型和外形（翼面积、展弦比和后掠角）的机翼及推进系统（不同的发动机型号和数量）的进行了研究，并按照美国空军提出的航程、载荷、总重和其他指标要求对不同构型进行了评估。寄生概念甚至导致了B-58 的出现，后者将成为 “ 超级盗贼 ” 的载机康维尔许多的GEBO 构型是从B-36 或 B-36 衍生型上发射的超音速寄生轰炸机。1951 年第二轮 GEBO 研
8、究结束后，康维尔已完成了世界上第一种超音速轰炸机设计MX-1626 的初步设计。 MX-1626 是一种小型双座三角翼飞机，安装三台非加力发动机， 其中一台安装在可抛弹道武器吊舱中。该机预定由B-60 挂载发射（B-36 的后掠翼改进型，换装了涡喷发动机，后又改为涡桨发动机）。但随着MX-1626 设计的进化，最终放弃寄生概念改为常规起降，对航程的要求则通过空中加油来解决，结果该设计最终进化成为B-58“ 盗贼” 超音速轰炸机。MX-1626 是安装三台非加力发动机， 其中一台安装在可抛弹道武器吊舱中。该机预定由B-60 挂载发射（B-36 的后掠翼改进型，换装了涡喷发动机，后又改为涡桨发动机
9、）康维尔许多的GEBO 构型是从B-36 或 B-36 衍生型上发射的超音速寄生轰炸机。1951 年第二轮GEBO 研究结束后，康维尔已完成了世界上第一种超音速轰炸机设计MX-1626 的初步设计随着 MX-1626 设计的进化， 最终放弃寄生概念改为常规起降，对航程的要求则通过空中加油来解决，结果该设计最终进化成为B-58“ 盗贼” 超音速轰炸机“ 超级盗贼 ” 的进化“ 超级盗贼 ” 的实际设计源于康维尔提升B-58 性能的研究。其中首项研究始于1955 年，旨在寻找增加B-58 航程的最小改动方法。 该研究一直持续到1957 年， 最终的 B-58 改进设计换装了更大型的通用电气 （GE
10、） J79 发动机，加长了机身，并具有折叠翼尖和并列双座座舱。“ 超级盗贼 ” 的实际设计源于康维尔提升B-58 性能的研究。其中首项研究始于1955 年，旨在寻找增加B-58 航程的最小改动方法。该研究一直持续到1957 年，最终的B-58 改进设计换装了更大型的通用电气（GE）J79 发动机，加长了机身，并具有折叠翼尖和并列双座座舱同步进行的第二项研究旨在探索一种全程超音速的B-58 改型， 需要对原设计进行重大修改以提高超音速升阻比。为此康维尔重新设计了机翼，座舱盖与机身齐平，并准备换装普惠JT-9 发动机（即后来SR-71 使用的 J58 发动机）。该设计以2 马赫的速度飞行能达到5,
11、550 千米的航程，但还是不能满足要求。第二项研究旨在探索一种全程超音速的B-58 改型，需要对原设计进行重大修改以提高超音速升阻比。为此康维尔重新设计了机翼，改用埋入式与机身齐平的座舱，并准备换装普惠JT-9 发动机（即后来SR-71 使用的 J58 发动机）。该设计以2 马赫的速度飞行能达到5,550 千米的航程，但还是不能满足要求下一个阶段的研究对B-58 基本设计进行了更重大的修改。全程超音速型的巡航速度增加到了3 马赫，为此需要采用更复杂的设计， 涉及特殊高能燃油及对气动外形进行重大修改，并使用能解决高超音速气动加热问题的昂贵制造工艺与技术。在这一阶段飞机重量增加到了136,000
12、千克。下一个阶段的研究对B-58 基本设计进行了更重大的修改。全程超音速型的巡航速度增加到了3 马赫，为此需要采用更复杂的设计， 涉及特殊高能燃油及对气动外形进行重大修改，并使用能解决高超音速气动加热问题的昂贵制造工艺与技术。在这一阶段飞机重量增加到了136,000 千克3 马赫全程超音速设计最终还是被常规亚音速巡航/超音速冲刺设计所取代。新设计采用双循环发动机，在4 马赫冲刺时进气气流绕过涡喷压气机直接进入加力燃烧室燃烧，发动机工作在冲压模式下。 该设计还具有一个高速时展开的折叠腹鳍， 以及一对安装机翼前方被称为“ 线性化翼面 ” 的固定鸭翼。由于双循环发动机增加了重量和阻力，以及整机设计的
13、复杂性导致该设计问题重重，需要进一步研究。3 马赫全程超音速设计最终还是被常规亚音速巡航超音速冲刺设计所取代。新设计采用双循环发动机，在4 马赫冲刺时进气气流绕过涡喷压气机直接进入加力燃烧室燃烧，发动机工作在冲压模式下。 该设计还具有一个高速时展开的折叠腹鳍，以及一对安装机翼前方被称为“ 线性化翼面 ” 的固定鸭翼为了在降低阻力的同时还能利用冲压发动机的优势，下一个构型（大约诞生于1957 年 8 月）与 B-58 一样安装了 4 台涡喷发动机，但内侧的两台发动机被移到机翼上方，为机翼下方安装的两台可抛冲压发动机腾出空间。该机在执行任务时使用冲压发动机以4 马赫速度飞向目标，返程时抛掉冲压发动
14、机依靠涡喷飞行。由于存在难以解决的平衡问题和其他不良特性迫使设计师最终放弃该构型。为了在降低阻力的同时还能利用冲压发动机的优势，下一个构型（大约诞生于1957 年 8 月）与 B-58 一样安装了 4 台涡喷发动机，但内侧的两台发动机被移到机翼上方，为机翼下方安装的两台可抛冲压发动机腾出空间。该机在执行任务时使用冲压发动机以4 马赫速度飞向目标，返程时抛掉冲压发动机依靠涡喷飞行冲压/涡喷发动机的组合再次出现在下一个构型中（大约是1957 年夏），甚至还加入了火箭助推器。火箭助推器安装在机翼内侧挂架上，用于起飞助推并把飞机加速至超音速后被抛掉。然后4 台冲压发动机点火把飞机继续加速 至 4 马赫
15、，并在整个任务全程保持该速度。该机机身中线还安装一台涡喷发动机，但仅在降落时使用。该构型由于重量超过181,440 千克而被视为是不切实际的。冲压涡喷发动机的组合再次出现在下一个构型中（大约是1957 年夏），甚至还加入了火箭助推器。火箭助推器安装在机翼内侧挂架上，用于起飞助推并把飞机加速至超音速后被抛掉。然后4 台冲压发动机点火把飞机继续加速至 4 马赫，并在整个任务全程保持该速度。该机机身中线还安装一台涡喷发动机，但仅在降落时使用B-58 的寄生研究始于1957 年 10 月。B-58 的原始设计就可以挂载大型武器吊舱可容纳燃油、自由落体炸弹以及空地导弹， 或者侦察吊舱。 而把大型吊舱更换
16、为一架小型有人寄生超音速轰炸机的话，那么在一定程度上就扩展了 B-58 的作战能力。为此康维尔提出了一种低成本的加长机身B-58 设计， 以及几种寄生轰炸机构型。B-58 的超音速性能可满足寄生轰炸机冲压发动机的点火条件。B-58 的原始设计就可以挂载大型武器吊舱可容纳燃油、自由落体炸弹以及空地导弹，或者侦察吊舱。而把大型吊舱更换为一架小型有人寄生超音速轰炸机的话，那么在一定程度上就扩展了B-58 的作战能力。 为此康维尔提出了一种低成本的加长机身B-58 设计，以及几种寄生轰炸机构型。B-58 的超音速速度可满足寄生轰炸机冲压发动机的点火条件在寄生轰炸机设计研究中康维尔应用了机翼平面外形和进气口设计方面的最新空气动力学研究成果。寄生轰炸机的早期构型都是单级设计， B-58 载机从基地起飞后飞行3,700 千米发射寄生轰炸机，后者以5 马赫的速度飞向目标，完成任务后还有足够的航程返回起飞基地。在所有早期设计中， 寄生机机翼与B-58 主起落架之间的干涉成为重大问题。格鲁恩应用科学实验室为此提出了一个两级串列翼解决方案。前载人级被称为“ 婴儿 ” ，安装有座舱和一
