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F-106可空射核火箭,對入侵轟炸機發起致命一擊

F-106可空射核火箭,對入侵轟炸機發起致命一擊

康維爾對三角劍真正的改進,應當是F-102B,它是從1955年開始、以公司代號Model 8-24為基礎進入發展的。由於在動力裝置、機載系統、氣動外形、軍械、特別是全天候火控系統方面都發生了很大的變化,所以空軍很快決定以全新型號推出,它就是F-106A,綽號「三角標槍」(Deltadart)。

YF-106A原型機

同樣作為一架單座的超音速截擊戰鬥機,F-106A的最大變革是採用了當時美國最先進的MA-1電子誘導、武器管制系統。它和全美地面半自動防空體系「賽琪」(Semi-Auto-matic Ground Environment)是聯動的。而MA-1的基底是一台小型數字計算機。雖然F-102 也配備同樣的計算機,但F-102A只能在接收和破譯了來自地面指揮站的誘導指令、並將它傳輸給機載自動控制系統AFCS(Automatic Flight Control System)以後,飛機才能對目標進入全自動截擊。而F-106A則可以在地面幫助下大致到達戰鬥空域以後,完全依靠自己攜帶的機載雷達捕捉到目標,並進一步自動實行追尾、瞄準,在最合適的位置選擇和發射武器,進而完成安全脫離及返航操作。在這些作戰程序的執行過程中,飛行員的工作只是監視儀錶和設備的正常工作而已。

MA-1在儀錶板的下方安排了一個地圖顯示屏,可同時將我機坐標、敵機坐標、與友機的交會點、空中待機區、己方機場坐標、以及地面導航支援設備的位置都清楚地標示在上面。甚至能將禁飛區域(如己方的地空導彈作戰空域)也標劃出來。最有趣的是,還能夠根據每一時刻的燃油儲備量、畫出可返回基地的飛行半徑區域,以供飛行員決策時參考。而且F-106A在當時已經採用了相當先進的「綜合顯示儀錶」(IIS),當時被叫作「飛行情報指示中央裝置」,即把主要的飛行參數(如速度、馬赫數、高度、升降率、)、飛行姿態顯示(ADI)和方位顯示(HSI)等等集中反映在一個縱向布局的新型儀錶上,它的優點是可以同時並存「指針式」和「數值式」新舊兩種表現方式,因此不僅簡化了儀錶布局、使飛行員的解讀更加直觀,而且誤讀的幾率也大大降低。這樣的綜合顯示功能,無論飛機處於全自動飛行還是全手動操作狀態,都一樣可以有效地保持。它也許就是90年代才推廣的「座艙綜合顯示系統」的雛形吧!?

F-106A 的座艙布局和地圖顯示屏

F-106A第一張來自空軍的定單始於1956年的4月,而且從一開始就要求生產17架。同年12月26日首飛以後,在未攜帶武器的情況下,飛行性能已經能夠滿足軍方的要求,所以空軍馬上又追加了8架生產型。這25架先期批產型大多被用於發展試驗。

按照康維爾公司和軍方的安排,F-106A是和F-102A并行進行生產的。當然,對各部分的改進和修改(包括對機載設備的改良),F-106A是伴隨著批量生產同步進行的。一般而言,新機對飛機機體或設備進行重大的修改都貫徹在前兩次最早期的小批量生產之中,但對F-106A的改進卻發生在批量生產的全期之中,這在噴氣式戰鬥機的開發史上也是較少見的。

1959年6月,正式進入作戰勢態的第一支F-106A作戰部隊、戰術空軍第539截擊中隊成立。到1961年 6月20日最後一架交付結束,戰術空軍38個截擊機飛行中隊中,已經有一半換裝了F-106A,總產量 277架(國內飛機手冊一說為257架,下同)。

F-106A先後配備於美國戰術空軍的第 5、11、27、48、71、94、95、318、329、456、498、539 截擊戰鬥飛行中隊。在漫長的冷戰年代里,沒有出口,更沒有實際的戰鬥經歷和戰果。目前早已退役。

超前攔截手

後期的F-106A換裝了改良的MA-1火控系統、Weber式超音速彈射救生座椅和縱列式布局新型主儀錶板,公司及時將這些改動同樣移植到最早的生產型上。對飛機的其他改進還包括改善了低空飛行品質、增加了電子對抗功能、加裝了紅外搜索和追蹤器材和空中加油設備等等。

F-106A的導航方式可謂是「豐富多彩」:利用雷達,能夠實施所謂的「地文導航」。也可利用機載自動方向探測器(ADF)、全球「塔康系統」(TACAN)或「伏爾系統」(VOR)實現導航。當然更可以依靠地面發送的數據鏈進行自主導航。F-106A 的著陸依靠儀錶著陸引導裝置(ILS)……。因此美軍曾自豪地說過,F-106A可以在任何惡劣的天候下完成全自動攔截作戰。而飛行員必須要做的事只是在起飛或著陸的末階段「動動你的手和腦」,當然,這並不意味著其他飛行時間裡你可以看報紙或打盹。

F-106A的唯一改型是雙座的戰鬥教練型F-106B。空軍於1957年6月向康維爾公司定貨,其一號機首飛於1958年的4月9日。具體改動只是在原飛行員座艙的後面加裝一個教員座艙,當然還需要增加一套複式操縱系統。這和並列雙座的教練機TF-102A不同,TF-102A實際上很難作為截擊機來使用,而仍然搭載MA-1火控系統的F-106B則完全可以作為截擊機來使用,而且縱列式座艙使前座飛行員在正式參加戰鬥時可以和單座的F-106A幾乎一樣方便地實施操作。雖然因為增加了後座使燃油容量減少並影響到飛機的續航性能,但其他飛行性能基本不變。F-106B可以攜帶同樣數量的導彈投入導彈攻擊訓練或正式參戰。

進行儀錶飛行訓練的 F-106B

F-106B戰鬥教練型共生產了46架(國內一說為63架),空軍為每一個F-106A中隊配備數架這種飛機。所以,F-106A型加上B型的總產量為323架(國內一說為320架)。

1959年12月15日,一架F-106A在愛德華空軍基地的試驗航段上將飛行時速提高到2455.736千米,從而創造了新一輪世界速度紀錄。次年,生產型中的一架F-106A又從愛德華基地起飛、在到達佛羅里達州的傑克遜大廈上空以後,再調頭飛抵汀德爾基地。在不補充燃油的情況下,完成 3860千米全自動操縱長途飛行,用實例證實了該機優異的飛行操作與導航性能。

1987年9月,美國航空航天局(NASA)蘭利中心調用一架F-106B,用於試驗「渦襟翼」,以研究受控渦對未來先進技術戰鬥機的影響。有關試飛一直持續到1988年。

F-106同樣採用無尾三角翼氣動布局,其機翼和F-102極其近似,但去除了翼刀。前緣後掠角60度06 分,仍帶有彎度並呈錐度扭轉。翼根的弦長長達9.07米!所以機翼的展弦比僅為2.198。相對厚度不到 4%,是一種非常適宜超音速飛行的「狹長薄三角翼」氣動升力面。機翼的構造採用了5條鍛造合金鋼大梁和化學銑切整體蒙皮,這是當時一種高比強度的堅固的機翼設計,同時也為機翼整體油箱的應用提供了條件。在機翼的后緣,只有蜂窩構造的升降副翼,而沒有通常概念的襟翼和調整片,這也是無尾三角翼氣動布局高速飛機常用的氣動布局。

F-106的垂尾和F-102差別很大,前者已從F-102的純三角形改為非對稱的梯形,且前後緣均后掠,而且前緣的後掠角要更大一些。由於頂端作了切角處理,所以垂尾的高度反而減少了0.3米。與F-102一樣,垂尾根部後端同樣是一對可以打開的空氣阻尼板,著陸減速傘還是收納於此中。

母容置疑的是,F-106的機身也是按面積律蜂腰形狀進行設計的,而且收得更細一些。由於調整得當,機尾已經不再需要安排面積率整流罩(即一對鼓包),從而使得整機看上去更加「乾淨利落」和更加流線型。

新澤西國警隊的F-106A

戰鬥機的動力往往直接左右飛行性能的優劣。F-106所採用的J75-P-17雙轉子渦噴發動機的推力超過 F-102所使用的J57發動機50%!它的額定推力為7800千克,加力時為11100千克。雖然在起飛加力狀態下,其耗油率可以達到2.2,但在巡航時,僅為0.8,所以J75屬於當時一種 「很經濟」的噴氣動力裝置。

F-106A的全部燃油容量只有1440加侖(合5450公升),它們分佈在左右機翼夾層內和腹部武器艙後方的機身油箱內。為了解決由此而導致的續航能力不足的問題,后允許在機翼下掛裝2個各230加侖容量(合 870公升)的流線型副油箱。但即便如此,當飛機作了超音速衝刺以後,每次出動的作戰半徑也僅達500海里(合926千米)。不過這對於本土分地域防空而言,應該問題不大。

F-106A兩側空氣進氣口的形狀和位置與F-102大不相同,前者的位置已經大大挪后,並接近翼根。而且從正面看雙雙呈八字形傾斜,使前機身的橫端面變成了三角形。

作為F-102的直接後繼改型、F-106A同樣沿用了特別適宜於超音速飛行的V形(尖楔形)前風擋造型,主座艙蓋依然採用向後向上開啟的方式。也許作戰自動化程度極高,所以由前風檔引起的前部視界「不良」就顯得不再那麼令人難以忍受了。飛行員座艙內採用循環式增壓/溫度調節空氣控制系統。彈射座椅可以保證在超音速和低空狀態下較高的逃生概率,但顯然尚不具備當今的0-0彈射性能(即0高度0速度狀態)。

F-106B彈射試驗

一個有趣的地方是,F-106A在許多地方不遺餘力地設置了加熱除冰裝置,比如在主翼和尾翼的前緣、進氣口的前緣、風檔玻璃外部、甚至機頭雷達罩等部位。這也許和需要在高寒的北美地區使用是分不開的。另外一個有趣的東西是,在機尾的下面,竟然安裝著只有艦載飛機才具備的減速鉤,當然,它顯然不是為「上艦」而配備的。

截擊機終極者

人們比較關心的機載軍械繫統和它的老大哥一樣,依然純粹是導彈和火箭。所不同的是F-106A可以在腹艙內攜帶一枚威力巨大的直徑達0.43米的核戰鬥部無制導火箭彈,它可以是AIR-2A「妖怪」、也可以是AIR-2B「超級妖怪」(型號中的R代表火箭彈,而導彈一般用M來表示,但許多文章將它叫作空對空導彈,顯然是不正確的)。這是美國空軍唯一一種帶核彈頭的大口徑空對空火箭彈,射程11千米、最大馬赫數3。AIR-2研製於1954年、1957年服役、1962年停產。雖然作為一種無控火箭彈的AIR-2無法自動跟蹤目標,但1500千克TNT當量的爆炸威力足以撩倒幾百米外的敵機。當然,核火箭在有限空域內萬一真正投入使用后所帶來的種種弊端是顯而易見的,所以實際上從未應用過。除此之外,F-106A的軍械也可以改為同時攜帶4枚AIM-4E「獵鷹」半主動雷達制導空對空導彈或 4 枚 AIM-4F「超獵鷹」紅外製導空對空導彈。這些導彈不僅可以追尾攻擊,也能夠實施迎頭攻擊(當然必須是帶一定偏角的)!由於導彈和火箭都是從飛機肚子里發射出去的,所以發射時必須利用壓縮空氣進行助推。當發射核彈頭火箭時,通過程序還可以令飛機自動作「飛遠」規避動作,以免受到核爆炸的種種不良影響。

「妖怪」火箭

無論F-102A還是F-106A,它們都受到當時「導彈萬能論」的影響,都屬於那個時代純粹的「導彈載機」(類似的飛機型號還可以報出不少)。但隨著越南戰爭的深入,人們開始重新認識到空戰近距格鬥和航炮攻擊的重要性,所以又逐漸恢復了射擊武器在戰鬥機上的配備。後期的部分F-106A就加裝了一門高效率的20毫米M61六管「火神」機關炮,用於貼近目標時的補充攻擊。

F-106發射妖怪火箭的情景

F-106A的戰鬥高度可達17600米,當以馬赫數2的速度加速、並利用動能轉變勢能的原理向上拉杆,則可以在沖刷后爬升到21300米的高空,以滿足攔截特殊飛行目標的需要。F-106A在高空的最大馬赫數可達2.3左右。不過,為了保持截擊機作戰時的方向穩定性,作戰手冊規定它的高空極限速度不得超過1.9個馬赫。在12500米同溫層高度,F-106A的巡航速度為0.92馬赫。當懸挂2具副油箱時,要達到上述高度和速度,自地面鬆開剎車以後,只需要3分20秒。這類指標對於一架截擊機而言是很關鍵的。

武器艙內的M61A1航炮

無尾三角翼飛機在起飛和著陸時肯定是要以大迎角、呈「高昂首」姿勢出現,同時,這類飛機的起降速度和與之相應的起落滑跑距離也比常規布局的飛機要大一些和多一些。但據說F-106A在美國的百系列戰鬥機大家族中間,其起飛和著陸時的低速安定性卻是一流的。

長期困惑F-106A的唯一缺陷,是由於其電子裝置過於複雜,所以不僅需要投入大量的日常維護檢測時間與人力,而且稍有故障即影響全局,使第一線飛機的可動率僅為50%,這在第二代噴氣式戰鬥機中間確實是偏低的。道理很簡單,如果引導數據顯示因此而稍有差錯,要攔截目標即成為空談。也有人提出這麼一個棘手的兩難問題,即在飛機升空以後,所謂的全自動系統你到底能夠相信它多少,萬一系統的運作因為一個小小的未知故障而呈現的只是假像,那麼攔截的成功率又如何保證?在過份依賴電子設備的情況下,人的主觀能力和監控能力如何在F-106A的座艙中得到體現?

為達到最佳防空截擊效果,美軍認為,F-106A與「賽琪」體系的「合二為一」顯得絕對必要。而且由於該機的使用範圍極其狹隘,所以F-106A根本不存在「多用途」使用方面的任何通融性。這在美國戰鬥機中也是極罕見的(一般戰鬥機幾乎都具備對地攻擊等其他用途,以實現一機多用的目的)。F-106A屬於那種「以高速一擊完成任務」的專用機種,所以除了那些大型、中速、基本保持直進航路入侵的目標(指戰略轟炸機)以外,要想攔截機動靈活的戰鬥機(比如可能出現的護航戰鬥機)則要困難得多。其原因不僅僅是F-106A的飛行機動性能有限,而且和它所依賴的那些攻擊武器的使用包線有很大的關係。

F-106A的性能參數

不過不管怎麼說,F-106A仍然是80年代以前西方世界最好的、也最具特色的截擊機。而且類似這樣專一用途的機種,以後似乎再也沒有出現過。

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