该死的大陆发动机!不管你的飞机设计有多么的先进,选择一款糟糕的发动机的话,就会毁了你整个项目。在二战中,麦克唐纳的 XP-67“月夜蝙蝠”就犯了这么一个致命的错误。
研制历史
坐落在密苏里州圣路易斯市的麦克唐纳飞机公司成立于 1939 年 7 月 6 日。麦克唐纳从一开始就注定不是一家做小事的公司,该公司成立后不久的第一个军机项目就是设计远程战斗机,这对于一家新公司来说非常雄心勃勃。
1940 年美国陆军航空队发布 R-40C 方案征询书,提出研制一种用于摧毁敌轰炸机的高空高速远程截击机。陆航对该机的要求很宽泛,鼓励制造商拿出能超越当时世界上现有战斗机的激进设计。新生的麦克唐纳公司急切地想早日生产自己的飞机,于是在 1940 年 6 月不请自来地提交了一种标新立异的战斗机方案,公司编号 Model I。
该机的发动机埋入飞行员后方的机身内,即可是艾利森 V-3420-B2,也可是带两级增压的普惠 H-3130 发动机。发动机通过一套复杂的传动轴和传动齿轮系统驱动两副安装在机翼后方的推进式螺旋桨。



麦克唐纳 Model I 方案,武器都安装在机头

麦克唐纳 Model I 的宣传广告
但是还有其他 22 家制造商也提交了方案,麦克唐纳 Model I 的预计性能相对不起眼,并且怪异的传动系统也没有经过验证。陆航在对总共 23 个方案进行研究和评分后,Model I 仅获得第 21 名的成绩(得分最高的方案分别发展成 XP-54、XP-55 和 XP-56,但同样命运多舛)。尽管陆航因重量超标和复杂性否决了 Model I,但对该方案留有深刻印象,并在 1940 年 6 月 6 日授予麦克唐纳 3,000 美元的合同鼓励该公司改进设计。

XP-54

XP-55

XP-56,参加 R-40C 竞标的其他三个方案也是一个比一个怪异,这三种飞机都采用例如推进式螺旋桨方案
1941 年 6 月 30 日麦克唐纳的工程师向陆军提交了 Model II 方案,又被否决。1942 年 4 月 24 日麦克唐纳又提交了经过改进的 Model IIa,这是一种布局更为传统的双发双座重型截击机,在机翼发动机舱内安装两台大陆 I-1430 液冷发动机,驱动两幅拖拉式 4 叶螺旋桨。
大陆 I-1430 的研制历史可以回溯到 1932 年,当时陆军提出研制一种轻型紧凑的高功率高转速的“超级”发动机,可用于未来的轰炸机和战斗机。I-1430 实际上是陆军俄亥俄州莱特机场的工程师们设计的,大陆公司仅负责制造。这是一种双气门小排量小迎风面积的倒置 V-12 发动机,但缸体设计采用了一战时的独立气缸技术,这就是发动机的乙二醇散热系统过热的根本原因。麦克唐纳选择 I-1430 是因为该发动机的小体积,谁知却埋下了祸根。

大陆 I-1430 液冷发动机
一开始陆航对 Model IIa 也没有兴趣,双方经过几次讨论后,麦克唐纳进行了一些修改后在 1942 年 5 月 5 日向陆军提交了 Model S-23-A 最终方案。Model S-23-A 是一种具备增压座舱的单座远程截击机,在设计上仍然很激进。设计师试图使整个机身都维持真正的翼型截面,为此采用了创新的翼身融合设计,把机身中段、发动机舱与机翼融为一体,并且结合部位的边缘都为 S 形。整架飞机在尾翼之前都是光滑的曲面外形,看起来像一只蓄势待发的飞鼠。翼身融合不仅能使机身变为升力体产生升力,而且由于消除了传统布局翼身结合处的 90 度直角连接,降低了阻力与乱流。但是由于 XP-67 的浸润面积大为增加,所以抵消了减阻的效果。总之 XP-67 的翼身融合在当时是非常具有前瞻性的先进设计。此外翼身融合设计还增加了 Model S-23-A 的内部空间,载油量达 2,763 升,足够远程任务所需。

Model S-23-A 三面图
此外麦克唐纳还提出了不同寻常的重火力配置:6 挺 12.7 毫米机枪和 4 门 20 毫米机炮。该机时髦的前三点式起落架中的前起落架向后收入前机身,主起落架向后收入发动机舱。麦克唐纳担保的最大速度是相当乐观的 760 千米/时(7,620 米高度),总重量估计为 8,430 千克。
这一次陆军真正感了兴趣,1941 年 8 月 2 日陆航批准购买两架原型机,9 月 30 日授予麦克唐纳一份 1,508,596 美元的合同,外加 86,315 美元费用,购买两架原型机、一个风洞测试模型,以及相关的工程数据。10 月 29 日合同正式生效,原型机获得了 XP-67 的编号,以及
原型机
此时 XP-67 的细化设计已经展开,武器配置改为在内翼段安装 6 门 37 毫米 M4 机炮(每门备弹 45 发,甚至在此之前还考虑的单门 75 毫米机炮)。并为大陆 XI-1430-1 发动机增加了通用电气 D-1 涡轮增压器,发动机排气管采用独特设计,可利用废气增加推力。由于武器的重型化及其他改进使 XP-67 的预计总重增加到 9,070 千克。


在 NACA 兰利风洞进行测试的 XP-67 模型
XP-67 的激进设计需要进行大量的风洞测试,以便对其众多的先进特性进行微调。为此麦克唐纳、国家航空咨询委员会(NACA)和底特律大学联合进行了一项广泛的空气动力学测试项目。XP-67 的设计要求蒙皮绝对光滑并保持准确的外形,才可以维持气流的层流流动降低阻力。为此麦克唐纳需要研发全新的制造技术,而该公司此前甚至没有制造过一架完整的飞机。在风洞测试中暴露出了 XP-67 发动机冷却气流不足的问题,而这个问题到最终都未得到完全的解决。此外由于转入战时生产,大陆公司无法及时向 XP-67 发动机舱风洞测试项目提供 XIV-1430 发动机样机,此外还要竭力争取弗吉尼亚州兰利机场 NACA 风洞的使用档期。

