提起美国空军的三角翼战机,可能大多数人的脑海中都会浮现出如康维尔公司所生产的F-102/106那犹如白天鹅一样优雅的身影,或是疾如闪电的B-58“盗贼”轰炸机,亦或是世界上第一架超音速水上战斗机F2Y等等,他们共同构成了庞大的康维尔三角翼战机家族。然而,在这些光鲜的身影背后,却隐藏着一款并不知名的三角翼战机。它就是我们今天要介绍的主角——康维尔XP-92。
▲康维尔XP-92A的侧视图
如果要先了解XP-92最初的来源,我们还要追溯到纳粹德国时期。在纳粹德国即将战败的1944年末,著名的Me-163火箭动力截击机的设计师亚历山大·利佩什博士提出了一款能够极速达到2马赫以上的战斗机的设计方案,其就是著名的P.13a项目。受限于德国当时的资源短缺与盟军轰炸所带来的巨大破坏,P.13a项目从来都没有离开过绘图板。德国战败之后,其包括研究滑翔机DM1在内的技术资料被盟军所缴获。其对康维尔早期的设计有着巨大的影响。
▲现存于博物馆的利佩什P.13a的模型
1945年8月,即将更名为美国空军的美国陆军航空兵提出了一项超音速截击机的建议,该截击机的速度可达1100公里/小时,在四分钟内达到15,000米的高度。几家公司作出了回应,其中包括联合-伏尔提公司,也就是日后的康维尔公司。它于1945年10月13日提交了自己的设计。这种设计的特点是采用了掠翼和v形尾翼,以及一个强大的推进系统。除了导管火箭,四枚1200磅推力(5.3 kN)的火箭和西屋公司生产的1560磅推力(6.9 kN) 的19XB涡轮喷气发动机被安置在排气喷嘴上。联合-伏尔提公司在1946年5月接受了一项提议,在美国空军秘密项目MX-813下,提出了一种冲压喷气发动机飞机的设计方案,其具有45°掠翼。然而,风洞试验表明了该设计存在着一些问题。回到德国的缴获资料这边。在美国国家航空咨询委员会的兰利研究中心,DM1的厚截面机翼被发现在跨音速下将会产生相当大的阻力,随后为了探索这些问题进行了一系列实验,兰利考虑了两个研究方向:在机翼前缘增加了锋利的鳍,垂尾的尺寸明显缩小、变薄、并向后移动。这在垂尾前留下了相当大的空间,人们决定在那里安装了一个传统的驾驶舱。在这些试验中,人们注意到机翼在高攻角下产生大涡流的趋势,但直到许多年后才认识到这一现象的重要性。
▲DM1滑翔机现存的机体
兰利将三角翼的设计传递给了康维尔的设计师:圣地亚哥分部助理总工程师阿道夫?伯斯坦和空气动力学研究主管拉尔夫?希克。两人一开始都对三角翼持怀疑态度,但希克飞到赖特-帕特森空军基地与利皮斯奇会面,然后返回康威尔的唐尼工厂,最终确信这是正确的道路。康维尔的混合推进系统需要一个非常大的进气道,它不仅为喷气发动机提供了空气,还增加了火箭的推力。却使得传统的驾驶舱无处安放。如果驾驶舱放置在正常位置,它将会深入到进气道的深处。为了解决这个问题,研究小组对设计进行了修改,采用了类似于法国验证机勒杜克 0.10和米尔斯 M.52的设计,将驾驶舱置于进气道中心的圆柱形机身中。动力由西屋J30发动机和6个8.9千牛推力的液体燃料火箭提供。该设计在1946年被提交给美国空军,并被作为XP-92进行发展。
▲XP-92的最初设计,注意进气道中央的驾驶舱
为了取得更多的关于三角翼布局的飞行数据,康维尔建议建造一个更小的原型机,即7002型,美国空军在1946年11月接受了此设计。该设计与兰利后来对DM1的修改非常相似,使用更小的垂尾、更薄的机翼和一个传统的驾驶舱。主要的不同之处在于,为了给发动机提供空间,机身向后拉伸,形成了传统的机身形状。为了节省开发时间和资金,原型机的许多部件是直接从其他飞机上取下来的:主起落架来自于北美FJ-1愤怒,机轮来自于贝尔P-63眼镜蛇王,发动机和液压装置取自于洛克希德P-80流星,弹射座椅等来自于被取消的康维尔XP-81项目,而方向舵踏板来自于BT-13教练机。1947年夏天,机身被转移到康维尔在圣地亚哥的工厂,并在秋季完成。到12月,它在没有发动机的情况下被运往美国国家航空咨询委员会的艾姆斯航空实验室进行风洞测试。测试完成后,机身返回圣地亚哥,在那里安装了一个艾里森J33-A-21发动机。
▲XP-92A使用的艾里森J33发动机
当飞机准备测试时,康维尔却接到了P-92项目被取消的消息。康维尔决定将测试飞机重新指定为XP-92A。1948年4月,XF-92A被运送到慕洛克干湖(此地后来成为爱德华斯空军基地)。早期的测试仅限于滑行,尽管1948年6月9日进行了一次短暂的起降。XF-92A的第一次飞行是在1948年9月18日,由康维尔试飞员埃利斯·D“山姆”·香农驾驶。1948年12月21日,比尔·马丁开始为该公司测试飞机。经过47次飞行,总飞行时长20小时33分钟。飞机在1949年8月26日被移交给美国空军,测试任务分配给了弗兰克·埃文斯特和查克·耶格尔。
▲著名试飞员查克·耶格尔,此君不仅是美国空军王牌飞行员,也是驾驶飞机超音速的第一人
耶格尔是1949年10月13日第一个驾驶XF-92A的空军飞行员。在他的第二次飞行中,他以4G的过载半滚倒转进入俯冲,在短时间内达到了1.05马赫的速度。当飞机接近着陆时,他不断地把机头拉得越来越高,以减慢前进速度,避免第一次尝试时出现的问题。令人惊讶的是,飞机根本不会失速;他能够继续抬起机头,直到飞机倾斜到45度,以108公里/小时、160公里/小时的速度降落。1951年,XF-92A改进型采用安装有加力燃烧室的艾里森J33-A-29发动机。然而,性能几乎没有改善。此外,由于这台发动机有维修问题,在接下来的19个月里只进行了21次飞行。最后一个发动机的变化是换装了艾里森的J33-A-16发动机。
▲飞行中的XF-92A
1953年4月9日,斯科特·克罗斯菲尔德代表美国国家航空咨询委员会开始了一系列测试飞行。这些测试显示,在高速转弯过程中会出现剧烈的上升趋势,通常高达6G,有一次是8G。增加翼栅在一定程度上缓解了这个问题。到1953年10月14日,克罗斯菲尔德驾驶XF-92A进行了25次飞行。在这架飞机最后一次飞行时,由于克罗斯菲尔德在湖床上迫降,飞机的前起落架折断,最终被迫退役。迫降现场,可以看到飞机的前起落架已经完全断掉了。
▲现存于博物馆的XF-92A,注册号46-682
虽然XF-92A最终没有投入使用,但其为康维尔和美国国家航空咨询委员会等获得了关于大三角翼的大量数据,为日后F-102等著名飞机的服役奠定了坚实的基础,可谓是功不可没。