寇蒂斯在塞维尔斯基投标机事故之后重新改设计用来竞标的Curtiss model 75B,装备了950马力的莱特XR-1820-39引擎,最高时速达到了459km/h,而后发展为P-36战斗机

寇蒂斯在塞维尔斯基投标机事故之后重新改设计用来竞标的Curtiss model 75B,装备了950马力的莱特XR-1820-39引擎,最高时速达到了459km/h,而后发展为P-36战斗机

塞维尔斯基在第一架投标机SEV-2XP事故后拿出参选的的第二架竞标机SEV-1XP,最快时速为465km/h。后来该机顺利被采用并被定名P-35战斗机

塞维尔斯基在第一架投标机SEV-2XP事故后拿出参选的的第二架竞标机SEV-1XP,最快时速为465km/h。后来该机顺利被采用并被定名P-35战斗机

  但是在当时,格鲁曼并没有着急的着手于设计一款新的全金属单翼战斗机,而是继续在F3F的基础上增加更强力的引擎并将其打造为全金属制的式样,拿来作为应付这次评标的新产品。在当时席卷世界的全金属单翼机研究潮流中,格鲁曼的想法和其他人完全不一样。作为从FF开始到F3F的设计者,他自以为这之中对气动外形的不断改进以及对引擎能力的不断提升依旧能够不断提升双翼机的速度。而且在航母舰上运输时,双翼机折叠后的大小相比当时的单翼机折叠后要小许多(翼展),假如全盘接受全金属单翼战斗机的话,会导致航母原有搭载量变少等问题,在当时全金属单翼战斗机比最好的双翼战斗机差不了多少的情况下,并不十分划算。

XF4F-1(G-16)设计图

XF4F-1(G-16)设计图

  1935年11月,格鲁曼正式提交了自己的设计方案G-16,随后被海军定型为XF4F-1。而同时,另一匹黑马——布鲁斯特航空公司带着自家的全金属单翼机XF2A-1也从中杀出,刚在陆军完成投标后的塞维尔斯基也将刚刚获得竞标的P-35进行了一定程度的改造,增加了油箱和阻拦索钩以适应舰上起飞着陆并命名为XNF-1参加竞标。当然,想要顺应潮流让全金属单翼机成为新一代舰载机的美国海军航空局自然是更加青睐于布鲁斯特XF2A-1,但是另一方面又重视格鲁曼成熟的舰载战斗机的设计经验基础,于是二者也都进行到了制造样机的下一竞标阶段。

  布鲁斯特可以说和格鲁曼出身十分相似。布鲁斯特本部是专门生产汽车的公司,其航空部门成立于1932年。在创立早期和格鲁曼的早期一样,负责生产浮筒和机翼等一些零部件,其中也为格鲁曼的飞机制造过零件。不过布鲁斯特也具有自己的飞机设计梦想,布鲁斯特的设计师结合生产机翼的经验,开始专门转向研究轻型单翼飞机,并在1934年的新型海军舰载轰炸机的竞标评选中脱颖而出,定名XSBA-1并被下达了试验机的订单。而XF2A-1也正是在XSBA-1取得成功以后乘胜追击的作品。

  第二年春天,格鲁曼获得了XF4F-1试验机的制造订单。但事实上XF4F-1在纸面上的性能并不比F3F高出多少,纸面最高时速也仅仅上升了16km/h的程度,这让XF4F-1在海军内部也仅仅是作为XF2A-1预防其可能的失败而同时进行的保险用计划。同年六月22日,XF2A-1的试验机制造订单以及XF4F-1订单的终止也让格鲁曼感受到了自身地位的动摇,原本坚持走双翼舰载战斗机发展路线的格鲁曼最终也不得不松口改变其设计方向而转向单翼机上来。

XF2A-1

XF2A-1

  不过仅仅一个月不到,格鲁曼便卷土重来。7月10日,格鲁曼重新向海军提交了新的XF4F-2的设计图纸以取代被海军取消的XF4F-1,再次获得了海军试验机生产订单。

组装中的XF4F-2,格鲁曼社内编号G-18,机体编号BuNo.0803

组装中的XF4F-2,格鲁曼社内编号G-18,机体编号BuNo.0803

XF4F-2在两侧机翼下增加了两个100磅炸弹的挂点,图为其搭载炸弹时的照片
XF4F-2在两侧机翼下增加了两个100磅炸弹的挂点,图为其搭载炸弹时的照片

XF4F-2的尾翼着舰钩结构
XF4F-2的尾翼着舰钩结构

  XF4F-2是格鲁曼设计的第一款单翼式舰载战斗机,其机体基础依旧跟FF系列而来的设计一脉相承,取消了上下双翼的设计后直接采用了与原本机翼轮廓大致相似,但长度更长的中翼设计,整体机体轮廓、起落架结构以及尾翼形状均继承自F3F的设计,但因为取消了上下双翼的设计之后驾驶舱的位置往前移了不少,在一定程度上提高了射击精度,同时为了适应驾驶舱位置的变化,机背整流外型也随之改变。而其全身除去操纵舵面以外,全部采用金属结构和蒙皮以外的做法使其相比F3F的结构要更加稳固。胴体下部还装有下视的观察窗,方便飞行员在飞行时感知态势。武装方面,XF4F-2计划在机鼻上装备两门M1919 0.3英寸航空机枪,两侧机翼内各装备一门M2 0.5英寸航空机枪。

  在引擎方面,XF4F-2采用了1050马力的普惠R-1830-66空冷发动机,相比当时F3F-2采用的950马力的莱特R-1820-22引擎要大上一圈,并使用更大,推进效率更高的汉密尔顿标准三叶螺旋桨。

测试飞行中的XF4F-2(早期),机翼机枪未装备

测试飞行中的XF4F-2(早期),机翼机枪未装备

  1937年9月2日,XF4F-2的试验机完成了建造,并在美国著名竞速飞行员罗伯特霍尔(格鲁曼家所有猫咪的首飞员,从“野猫”到“地狱猫”,再到“虎猫”和“熊猫”,之后更是参与了格鲁曼喷气时代的战斗机设计)的试飞下成功首飞。然而仅一个月后,在大洋彼岸的另一边,日本才刚开始向三菱和中岛下达了新一代舰上战斗机的设计要求。而同时,格鲁曼最强劲的竞争对手布鲁斯特的XF2A-1依旧还在制造中,次年一月份才完成了地面调校并首次试飞。

  在XF4F-2首飞之后,格鲁曼对其综合其飞行情况进行了一系列的调整。1937年12月23日,XF4F-2自力飞往美国海军安那科斯提亚航空测试中心代表格鲁曼的设计参与新一代舰载战斗机的测试。接收到XF4F-2的美国海军立刻开始了包括射击调整在内的的各种测试,表现出了在三架试验机中最令人满意的成绩,在测试飞行中达到了466kmh(290mph)的最高速度,尽管离海军一开始要求的300英里每小时(483km/h)的标准速度要求有一定差距,但仍然在所有测试机中速度是最快的。

  然而1938年2月4日的海军主持的一次试飞中,XF4F-2暴露了引擎过热的隐患,排气管过热导致喷出的火花甚至让飞机着火了,驾驶员不得不紧急迫降。这次事故让海军方面对这架飞机表现出了一定程度的担忧,于是XF4F-2于1938年2月14日又退回格鲁曼进行再调试。

XF4F-2于1938年3月1日返厂重造后的改进式样

XF4F-2于1938年3月1日返厂重造后的改进式样

  距离3月1日海军竞标仅有半个月的时间,格鲁曼公司的技师开始紧急投入到对XF4F-2的整修。首先,为了最大限度降低引擎过热的的问题,XF4F-2将引擎盖拉长了以增加引擎盖内空余面积,并且增加了一对可调式引擎冷却片以排出引擎过热废气,并将引擎罩底部的两个排烟管合并为一根大排烟管。

  而为了最大限度的增加空速,格鲁曼选择改善气动外形以减小空阻。XF4F-2在螺旋桨前加了一个螺旋桨整流罩,在化油器排气口和襟翼肋骨都做了整流处理,而且将原本四片V型前挡风玻璃变作一整片的玻璃,在最大限度上整塑了XF4F-2的外形。

  1938年3月1日,格鲁曼的XF4F-2,布鲁斯特的XF2A-1以及塞维尔斯基的XNF-1齐聚安那科斯提亚参加竞标活动,虽然都没有达到海军的300mph的速度标准,XF4F-2不负众望的达到了三架飞机中最快的飞行速度。不过问题再次浮现逐渐浮现出来,在4月6日前往费城海军飞机制造厂进行的着舰适应性测试以及弹射器适应性(均未在实舰上进行)测试中,XF4F-2的引擎过热的老毛病再次显现出来,随后在十天后的一次飞行中由于引擎空中停机导致的事故里,飞行员不得不在离费城海军飞机制造厂一河之隔的农场上空无动力滑翔着陆。但在滑翔着陆的过程中,一侧起落架轮陷入农场松软的泥土中,进而导致机体整体倾覆而损毁。