- 刺破青天锷未残(上 F-102)——康维尔三角翼战机家族的发展历程
- 刺破青天锷未残(下 F-106)——康维尔三角翼战机家族的发展历程
康维尔最后的辉煌——F-106“三角标枪”
从“剑”到“标枪”
由于休斯公司 MA-1火控系统(MX-1179 项目)和瑞特公司 J67 发动机进度严重滞后,美国空军在急需先进截击机的情况下,遂决定先以现有设备与 YF-102 机体配套,作为一个过渡型号,即前述 F-102A,而 MA-1 火控系统和 J67 发动机仍继续研制,最终装备“先进 F-102A”,后定名为 F-102B。如前所述,由于 F-102A 遇到了意料之外的阻力问题,造成大量资金浪费。在后来改进弥补的过程中,空军实际上挪用了原定用于 F-102B 的资金,从而造成 F-102B 的发展进度大大落后于预定时间表,并在某些方面丧失了优先权。

MA-1 火控系统组件
到了 1953 年中,MX-1179 项目仍进展迟缓。在试验火控系统装上 T-29B 试验机实际试飞之前,休斯公司浪费了整整一年时间。与此同时,瑞特公司的 J67 发动机也是问题频频,迫使空军不得不考虑另一种替代方案——普拉特•惠特尼公司的 J75 发动机,这是已经得到广泛应用的 J57 发动机的先进改型。1955 年初,空军最终下定决心,以 J75 取代 J67 装备 F-102B。

J75 发动机结构图
1955 年 11 月,空军向康维尔下达意向订单,要求制造首批 17 架 F-102B 原型机。一个月后,康维尔即提交 F-102B 模型供空军评估审核。1956 年 4 月 18 日,空军确认了去年的意向订单,并明确要求 17 架 F-102B 全部用于飞行试验。12 月,第一架 F-102B 原型机(序号 56-451)出厂,其余 16 架原型机也在次年 1 月相继离开生产线。

与 F-102A 在一起的 F-106A 原型机
和 F-102A 相比,该机的主要区别是机身:重新设计的机身更具流线型,同时更好地融合了面积律设计;原本位于座舱两侧的进气口后移,呈“八”字形布置,并改进为可调式超音速进气道;发动机采用预定的 J75 双转子涡喷发动机,加力推力达到 10,660 公斤;由于重量增大,前起落架改为双轮结构;垂尾外形更改为后掠梯形,方向舵形状也相应修改;垂尾根部设置了减速伞舱,采用蛤壳状结构,可以张开作为减速板使用;机翼在外观上差别不大,后来在 1956 财政年度为了改善翼尖附面层分离问题而加装了和 F-102A 类似的翼刀,但在下一财政年度就全部改为前缘开缝而取消了翼刀;机翼采用了结构油箱,取消内部软油箱,由机翼蒙皮兼作油箱外壳(亦即所谓“湿翼”结构);燃油传输改为由发动机低压压气机引气进入油箱来实现,但这样将导致生存力的严重隐患——一旦机翼被击穿,整个燃油传输系统就会完全失效;为了减小阻力,这批飞机甚至采用了可伸缩式航行灯(上航行灯位于背脊上紧靠座舱处,下航行灯则紧靠前起落架舱后方),在超音速飞行时可以收回机身内。但这种措施效果有限而代价不小,最终在后来的 F-106 生产型上又恢复了固定式航行灯。

F-106 继承了 F-102 的蛤壳状减速板
1956 年 6 月,由于 F-102B 和 F-102A 相比存在明显的技术差别,同时气动外形也有了较大变化,成为一种比 F-102A 先进得多的新型战斗机,美国空军决定将该机更名为 F-106A。9 月,空军通知康维尔公司,要求 F-106A 在 1958 年 8 月之前必须能够投产服役——这已经比原定计划晚了 4 年!同时空军还要求该机必须和作用半径达 430 英里、作用高度达 70,000 英尺的半自动地面引导拦截系统(SAGE)兼容。在地面系统引导下,F-106A 应该可以在 35,000 英尺以 M2 的速度对目标实施拦截,并在休斯 MA-1 火控系统控制下发射空对空导弹和火箭弹攻击目标。
武器/火控系统
和 F-102A 相同,F-106A 采用内置武器舱构型,气压作动的双折式舱门。其典型武器构型为:1 枚道格拉斯公司的 MB-1(后改称 AIR-2A/B)“妖怪”火箭弹,装备 1.5 千吨当量核战斗部;4 枚休斯公司的“超猎鹰”系列空空导弹,包括 GAR-3 雷达制导型和 GAR-4 红外制导型(后分别改称 AIM-4E 和 AIM-4G)。后来 GAR-3 改进为 GAR-3A(AIM-4F),提高了雷达导引头的精度和抗干扰能力,遂取代 GAR-3 成为 F-106 的标准武器之一。原来 F-102A 配备的 2.75 英寸无控火箭弹则被取消。

F-106 早期弹舱设计方案之一

机腹弹舱采用了气压作动的双折式舱门

F-106A 使用“妖怪”核火箭弹进行截击的模式
“妖怪”火箭弹挂载于武器舱后半部分,发射重量达 373 公斤,最大速度达到 M3.3,最大射程接近 13 公里。由于没有制导系统,这种火箭弹主要依赖其 1.5 千吨当量的核战斗部来保证杀伤概率——战斗部毁伤半径达到 300 米。对于其预定作战目标——苏联的战略轰炸机群来说有相当的威胁。

F-106A 与“妖怪”火箭弹和 GAR-3 导弹
猎鹰”系列导弹也有核战斗部型,即 AIM-26A“核猎鹰”。但通常 F-106A 携带的仍是常规战斗部的 AIM-4E/F/G。两枚半主动雷达制导的 AIM-4E/F 挂载于武器舱前半部分;而 AIM-4G 则挂于武器舱后半部分,“妖怪”火箭弹两侧。令人难以置信的是,所有的“超猎鹰”导弹竟然全部采用碰炸引信(位于 4 个弹翼前缘)!这就要求导弹直接命中目标。但即使在几十年后的今天,这个要求也是相当困难的。那个年代的休斯公司采用这种设计,实在是对自己的技术水平和产品可靠性太过自信了。“超猎鹰”导弹允许单射或成对齐射。不过由于其武器舱门的气压作动系统的冷气瓶储气有限,只允许开关三次舱门,使得 F-106 的导弹实际上都是成对齐射——典型的方式 是1 枚 AIM-4E/F 加 1 枚 AIM-4G。后来在实际使用中发现,齐射时 AIM-4G 的导引头容易受前方导弹尾焰的干扰,转而追逐前方导弹。为此,设计人员将 AIM-4G 和 AIM-4E/F 的挂装位置对调,并由火控系统控制首先发射 AIM-4G,以避开干扰。
