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日誌2017-01-30 21:51

X實驗戰機點將錄第15章:YF-93A

作者:浦木

北美North American公司的YF-93A

1946年會計年度,美陸軍航空部同時全力生產配備噴射發動機之三種戰機,分別為洛克希德公司P-80射星型、共和公司P-84雷霆機以及北美公司P-86軍刀機。但是美軍航空部物資供應司令部仍建立一些驅逐機之作戰需求,包括:一種全天候(夜間可飛行)之戰機;一種纏鬥型戰機;以及一種突擊型戰機。同年,這些作戰需求奠定了後續14架試驗性戰機之硏發基礎,它們分別為:
• 二架麥道公司的XP-85纏鬥型原型機。
• 一架寇蒂斯公司的XP-87全天候原型機。
•二架麥道公司的XP-88突擊型原型機。
•二架諾斯洛普公司的XP-89全天候式原型機。
•二架洛克希德公司的XP-90突擊式原型機。
•二架共和公司的XP-91攔截型原型機。
•三架康維爾公司的XP-92攔截型原型機。

此外,額外之P-80、P-84以及P-86戰機訂單皆完成,隨時可服役。當時是飛機硏發製造合約商最景氣的一年,包括發動機製造商亦同沾甘露。這些業務蓬勃的飛機製造商,持續進行量產型戰機之硏發工作,期能滿足美空軍物資供應司令部之規格需求。具體案例為北美飛機公司對P-86軍刀式戰機作後續硏發。新的硏發案在設計上未作重大改變,僅將P-86型機身結構作部份修正,以適用於兩種特定的建案。於是,北美飛機公司設計工程部門,被賦予硏發一種全天候攔截機和一種突擊型戰機之任務,兩者皆以P-86機身為發展基礎,但發動機的選擇則不受限。此攔截機已在第8章討論過,至於突擊型戰機則是本章主題。

雖然,美軍物資供應司令部在特定規範中,曾要求使用兩具渦輪噴射發動機,但是北美飛機公司新機設計上,只選用一具發動機,採用的是普惠公司的J48(型號JT7)離心式渦輪發動機,並取得英國的授權在美生產,事實上它是英商勞斯萊斯在美子公司。該發動機具後燃器,可產生8,000磅推力,較XP-88型和XP-90原型機所使用之西屋公司J34發動機,至少高出2,000磅。更有趣的是,J48型發動機重量較J34輕一些,並耗用較少之燃油。無論如何,離心式發動機之直徑,較軸流式發動機為大,故需要一種較P-86機型更長且寬之機身,以供裝配。於是P-86機身部位重新被設計,以滿足可安裝J48型發動機之需求。

(普惠公司的J48是該公司所生產的第二款渦輪噴射發動機,第一款為J42)

北美飛機公司採一石二鳥之計,以機身兩側作為進氣口,機首部位則留下空間,以裝置全天候電子組件。使用這種組合之目的,主要是為了保持彈性,該型機則可同時發展成突擊型戰機和全天候型攔截機。隨後不久,北美公司突然要換用新的機身以及新式發動機,因此,新的設計機型更名為NA-157,或以YP-86C稱之,它同樣採用P-86A型之機翼和尾翼(原先之P-86B計畫被取消,其硏發經費資源,全轉移至P-86A之合約上)。

(採用P-86A型之機翼和尾翼的YF-93A)

1947年9月20日,美空軍新成立,北美公司曾建議以NA-157或P-86C型機,作為美空軍服役機種,可擔負突擊型戰機或全天候攔截機。美空軍經過短時間的評估,在1947年12月17日下了採購訂單,決定購買120架北美公司所硏發之上述機型,包括2架原型機及118架量產型飛機(合約號碼AC-21672)。由於新開發的機型與原本之P-86軍刀式戰機差異過大,生產線必須重新調整。新的原型機出廠後更名為YP-93A,而量產型飛機,則更名為P-93A。這時候,回顧洛克希德和麥道兩家飛機公司,他們硏發其XP-90(突擊式原型機)及XP-80(全天候原型機)已經18個月了。北美公司加入新機型之硏發較上述兩公司為晚,但是它卻同時硏發具雙重任務之飛機,故取得採購訂單之優勢。一旦全天候原型機和突擊式原型機任一種硏發失敗,P-93A機種就是風險最低的選擇。事實上,此項推測與硏發結果相去不遠,1946年會計年度,美空軍所訂購之多種原型機,僅XP-89可以繼續成為生產型飛機。巧合的是,P-86D軍刀式戰機之另一種機型(正式名稱為P-95A),也演變為P-89系列全天候戰機之同質性機種。

同時,美軍武器硏發試驗所NACA(現在是NASA航空太空總署)硏發出一種密貼式進氣道系統,以提供更佳之進氣流量至渦輪發動機,特別是離心式之型別。北美公司之P-93型機,當初採用進氣口位於機身兩側內凹槽之設計,乃基於兩項因素:較佳之空氣進氣流量至J48型發動機,以及減低阻力。這項措施最後證明是個錯誤。

(第一架YF-93A採用看來很炫的緊貼式進氣口,卻是失敗的設計)

在此期間,洛克希德飛機公司亦曾運用緊貼式進氣口,以裝配至改良型XP-80B原型機機身上,並重新命名為XP-80R,或稱之為瑞西(RACEY)。該機曾於1946年10月,由艾伯特•鮑伊上校駕駛,企圖創新世界飛行速度之記錄。在緊貼式進氣口移去後,恢復使用P-80型機之傳統式進氣口,鮑伊上校於1947年6月19日為美國爭取到最快速飛行之世界記錄。就在此時,P-93設計工程結束,北美飛機公司仍繼續發展緊貼式進氣口之飛機,為什麼會如此?眞相仍未大白,因為洛克希德飛機公司已提供了前車之鑑。

無論如何,最早期兩架YF-93A原型機完工出廠,然後運至愛德華空軍基地準備試飛,時為1949年12月。同一時期,麥道公司之XF-88和洛克希德公司之XF-90,皆已進行試飛階段,所以北美公司YF-93確曾遭遇強大競爭壓力。

2架YF-93A原型機僅作為突擊型任務硏發之際,美空軍計畫採購1架先導型戰機,以從事全天候任務。所以採購交易在1949年5月5日實施,設計模型機編號NA-166,並命名為F-93A(合約編號AC-21672)。不久後,因為北美公司自產之F-86D軍刀機、洛克希德公司之F-94星火式戰機以及諾斯洛普公司之F-89天蠍式戰機,皆硏發成功。故僅有一架之F-93A全天候戰機,遂被剔除。

北美公司首席試飛員喬治•威許,最早試飛第1架YF-93A是在1950年1月25日。後續試飛任務則測試該機高攻角飛行特性,結果發現新式的緊貼式內凹槽進氣口,會造成J48型發動機進氣不足現象,而令壓縮器失速以及熱段火燄噴出。接著北美公司決定即將完工之第二架YF-93A原型機,組裝傳統式寬頰型之進氣口,以改善發動機進氣量不足之缺失。於是修改工程加諸於第2架YF-93A,並由美國航空總署作持續之評估,而第1架YF-93A仍保留原來緊貼式進氣口之系統有一段時間。隨後美國航空總署發布該機之評估結果為,新式之進氣口雖可減低阻力,但其造成發動機進氣量不足之缺失,卻是無法接受的。

(回歸傳統式寬頰型進氣口的第一架YF-93A)

所有突撃型飛機之飛行競爭,是在1950年6月29日至7月7日舉行,美空軍飛行員參與極重之試飛比例。他們一致認為麥道公司XF-88巫毒式是最優異的戰機。於是美空軍決定採用突撃型任務戰機,而認為全天候任務戰機並非急迫性之需求。

結果洛克希德公司之XF-90系列機型落選、麥道公司之XF-88則贏得競爭在空軍留用,並更進一步硏發(F-101則是成果)。至於2架YF-93A原型機,則由美國航空總署,繼續測試飛行了數年,才歸還美國空軍處置,它們最後的命運則不得而知。

XF-93A的規格:    
  種類     單座突撃型戰機  
  發動機  
  1具普惠尼公司J48-P-1(Model JT7),有後燃器渦輪噴射發動機
  推力  
  8,000磅
  翼展     38呎11吋  
  翼面積     306平方呎
  機身長度     44呎1吋
  機身高度     15呎8吋  
  空重     14,035磅
  最大起飛重量     25,000磅
  最大速度     708哩/小時
  巡航速度     450哩/小時
  爬升率     11,960呎/分鐘
  航程     2,000哩
  固定武裝     6挺12.7mm機槍

XF-93A的生產情況:
  型別     序列號碼     備考  
  XF-93A   48-317   原先編為YP-86C
  XP-93A
  48-318
  原先編為YP-86C

來源:X-Fighters:USAF Experimental and Prototype Fighters,XP-59 to YF-23
作者:Steve Pace
圖片:網路蒐集
附註:如有侵犯版權煩請告知後將立即處理

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