整体倾覆坠毁的XF4F-2

整体倾覆坠毁的XF4F-2

  尽管在这次事故中,试飞员九死一生般毫发无伤,但是这架原型机基本上毁于一旦,海军也失去了对XF4F-2的信心,进而把目光再次转向布鲁斯特的XF2A-1。格鲁曼收到XF4F-2的残骸后决定在机体上进行大幅度修整并制作新的XF4F-2S继续参与竞标,但是随着德奥合并等一系列事件造成的局势紧张,新的舰载战斗机已经容不得更多的等待了。首先,速度严重不达标的塞维尔斯基XNF-1最先出局,其次XF4F-2的引擎问题让海军觉得难以信赖,但并未完全丧失信心。不过基于形势紧迫,最终海军在38年6月正是采用了布鲁斯特的F2A,并下达了第一批次54架的生产订单,使其成为美国海军第一种全金属单翼战斗机。

  不过即便如此,身为公司老板的格鲁曼并没有放弃这笔生意。他驾驶着用F3F-2战斗机改造的双座家用机亲自飞赴纽约华盛顿费城等地的海军基地进行直接交涉,而且原来格鲁曼在海军航空队的同僚们也在其中做了许多许多的工作。最后,在格鲁曼的努力之下,在F2A正式采用后的第四个月美国海军正式认可了XF4F-3试验机的开发,并认同其在XF4F-2的基础上更换更好的引擎以提高其适用性。

  随后,格鲁曼的工程师团队开始着手于修复XF4F-2的残骸。首先,按照海军的要求装备了引擎出力更高的普惠XR-1830-66“孪黄蜂”试验型两级两速增压器空冷航空发动机,因而引擎罩的部分经过了彻底的重设计。同时出于引擎重量的增加而需要平衡的目的,主机翼的翼展(翼展整体加长了1.2m)与平均翼弦都进行了延长并设置成了矩形翼缘,其与机身的角度也进行了调整。天线的位置由原来垂直于蒙皮改为向前倾斜。而机身部分按照原本的模样进行了重置和加固。而尾舵部分因为彻底损坏而进行了重制,同样重置为矩形翼缘。其余的包括驾驶舱和起落架的部分均保持原样,没有改变。

1939年2月时的XF4F-3,一开始处于设计改进时期的编号为XF4F-2S

1939年2月时的XF4F-3,一开始处于设计改进时期的编号为XF4F-2S

  1939年,当缺乏大量生产飞机经验的布鲁斯特还一架F2A-1都没拿出来的情况下,海军向格鲁曼紧急追订的F3F-3双翼战斗机都已经开始装备舰载机队了。随后不久,XF4F-3的重造完成后,于2月12日再次试飞成功,随后前往安那科斯特亚的海军航空站进行进一步测试,并在测试飞行中于6492m的高度上达到了536.6km/h的最高速度,而且其他测试数据也完全优秀于当时还一架量产型也没生产出来的F2A。

  但是许多实用层面问题依旧存在:驾驶舱的换气比较糟糕,容易导致驾驶员一氧化碳中毒;着陆时尾轮的强度不足;挡风玻璃的强度不足导致在俯冲时安全性不佳;在高空时油箱压力不足导致燃压过低,进而导致高空性能不良等等,这些缺陷在格鲁曼工程师的攻关之下均一一解决。但是最重要的也是最致命的引擎问题依旧存在着——由于XR-1830-66的结构过于复杂,且重量较重,其维护难度也提升了,但最要命的引擎过热问题依旧没有得到解决,对于气缸盖部分的冷却问题让格鲁曼焦头烂额。

为了改善发动机引擎冷却问题,格鲁曼在XF4F-3上测试装配了好几种螺旋桨推进器、螺旋桨整流罩以及引擎盖鱼鳞片的配置。图中的螺旋桨整流罩是其中的测试方案之一

为了改善发动机引擎冷却问题,格鲁曼在XF4F-3上测试装配了好几种螺旋桨推进器、螺旋桨整流罩以及引擎盖鱼鳞片的配置。图中的螺旋桨整流罩是其中的测试方案之一

XF4F-3完成气动外形整修后的样子,这也奠定了F4F之后量产型的外形标准

XF4F-3完成气动外形整修后的样子,这也奠定了F4F之后量产型的外形标准

  为了引擎冷却问题的调试,格鲁曼测试了进行了许多不同的引擎冷却设备的调试和装备,最终选中了冷却和推进效率最好的寇蒂斯电镀三桨叶螺旋桨作为适配的螺旋桨。除此之外,格鲁曼为了改善XF4F-3的气动外形,将机背的曲线与纵向操作面的外缘曲线结合在了一起,与缩短过后的胴体的流线型曲线相分开以降低空气阻力。同时,格鲁曼为了提升操纵性能,提高了方向舵的面积以提升操控能力,把方向舵面的外形进行了重设计以增加方向舵面的有效操控面面积,并且直接把,将变更成方形翼缘并且有所加长的尾翼放置在方向舵面上,尾翼操纵面靠近方向舵的一侧也留给了方向舵左右摇摆的角度空间。放置在机体前方的天线也被移到了后面,以减小对视角的干扰。

XF4F-3整修前后的对比

XF4F-3整修前后的对比

  最后完成彻底整修的XF4F-3达到了令海军十分满意的程度,于1939年8月被海军所验收,正式定型为F4F-3舰载战斗机,并下达了第一批次54架战斗机的订单,从XF4F-1的设计开始,到正式被编号认可,经历了四年充满苦难和曲折的设计和重造,格鲁曼最终赢得了胜利。而充满喜剧意味的是,此时此刻布鲁斯特的F2A-1面向海军的订单不但缩减到了十架(其余四十四架计划支援给芬兰),而且依旧还如同挤牙膏一般才刚完成两三架量产机的制造。

“野猫”,蓄势待发

  仅仅在F4F-3定型之后一个月,纳粹德国便向波兰发动了闪电战,全世界的战火再次被燃起。而借助这一机遇,格鲁曼开始扩招员工并扩大了生产规模以向美国海军生产F4F以应对美国随时有可能会爆发战争的危机。在这期间,得益于XF4F-3表现出的优良性能,试图建立新的海军舰载航空队的法国也向格鲁曼公司抛出了橄榄枝(后述)。

F4F-3第一架早期量产型,机体编号BuNo.1844。这架飞机于1941年3月毁于一次坠机事故

F4F-3第一架早期量产型,机体编号BuNo.1844。这架飞机于1941年3月毁于一次坠机事故

  1940年1月,第一架量产型F4F-3正式下线,并随后飞赴费城海军飞机制造厂进行技术性调整和测试,并于2月份完成了首次试飞。在试飞中,BuNo.1844在高空飞行时,它的非加压燃油系统会无视燃油在高空沸腾的情况,进而导致引擎出现出力不平稳的现象频频发生。后来,海军方面为了解决这个问题,给BuNo.1844换装了加压燃油系统以及附带橡胶油囊的油箱,虽然解决了高空引擎出力不平稳的情况,但也减少了油箱的燃油储存量。

F4F-3第二架早期量产型。由于其R-1830-76带来的引擎过热问题没有从根本上得到解决,它也继续像XF3F-3测试了一些其他更换螺旋桨整流罩等措施来解决引擎过热问题。这架量产型参与了装备100磅炸弹的投弹试验,并且也用来进行了着舰适性的测试

F4F-3第二架早期量产型。由于其R-1830-76带来的引擎过热问题没有从根本上得到解决,它也继续像XF3F-3测试了一些其他更换螺旋桨整流罩等措施来解决引擎过热问题。这架量产型参与了装备100磅炸弹的投弹试验,并且也用来进行了着舰适性的测试

  同年七月,第二架编号为BuNo.1845的量产型F4F-3完成了制造,并随后完成了试飞。BuNo.1845同样换装了加压燃油系统和附带橡胶油囊的油箱,但和BuNo.1844有所不同的是,它取消了望远射击瞄准镜,而是装备了光学瞄具。不过值得一提的是,BuNo.1844和BuNo.1845也是唯二量产型中在机鼻装备机枪的F4F-3,其武装配置依旧延续了XF4F-3的标准。

装备R-1820-40航空引擎的XF4F-5(第三架量产F4F-3,BuNo.1846),除去引擎外其他部分均以BuNo.1845为蓝本制造。不过现有资料中无法确认其是否装备有武器

装备R-1820-40航空引擎的XF4F-5(第三架量产F4F-3,BuNo.1846),除去引擎外其他部分均以BuNo.1845为蓝本制造。不过现有资料中无法确认其是否装备有武器

  由于从XF4F-3时代便开始纠缠着的过热问题,海军开始对普惠R-1830-76“孪黄蜂”两级两速增压器航空引擎的可靠性产生了怀疑,同时也因为其产能不足的原因,因而在随后的第三架和第四架F4F-3(BuNo.1846和BuNo.1847)的生产中要求更换 莱特公司的另一款1200马力的R-1820-40一级两速增压器航空引擎作为试验机,避免以后R-1830-76出现意外情况无法继续量产。而这两架更换了引擎的试验机改编号为XF4F-5以另行展开研究,由于引擎的落后,最高时速只有492km/h。而随后作为另一个预防失败的措施,一架标准的F4F-3换装了另一款带有一级两速增压器的航空引擎R-1830-90,并被重命名为XF4F-6。