- “油挑子”(一 雷电喷气)——共和F-84战斗机
- “油挑子”(二 雷霆与雷闪)——共和F-84战斗机
- “油挑子”(三 实验型与战史)——共和F-84战斗机
实验型
XF-84H“雷电尖啸”
XF-84H 是使用 F-84F 改装的实验性涡桨飞机,在机身安装了一台涡桨发动机,驱动超音速螺旋桨。XF-84H 创造了螺旋桨飞机的非正式速度纪录,但因无法解决的空气动力学问题而导致整个项目被取消。
虽然美国空军莱特实验室是共和 3347 涡桨战斗机计划的主要投资者,但该项目的起源却是来自美国海军的一项需求,他们要求研制一种无需弹射就能在航母上起飞的舰载战斗机。该计划起初编号是 XF-106,后来到原型机阶段又改为 XF-84H。顾名思义,原型机是在 F-84 的基础上研制的。但是海军在与共和签订了生产 3 架原型机的合同之后就对该计划失去了兴趣,幸好 1952 年 12 月美国空军在莱特-帕特森空军基地的螺旋桨实验室接手了该计划,但变为纯实验性质,数量也改为两架。空军就是想看一下超音速螺旋桨是否能使涡桨飞机飞到喷气式飞机的速度。


XF-84H XT40 涡桨发动机试车台,运转起来就会产生巨大地尖啸。注意该发动机还带加力燃烧室!

XT40-A-1 由两台 XT38A 轴流式涡轮机组成,两台涡轮机并联安装,共用一个减速比为 15.57:1 的减速齿轮箱,共同驱动前方的螺旋桨
首架 XF-84H 原型机改装自 F-84F(51-17059),在座舱后的机身中部安装了一台 5,850 轴马力的艾利逊 XT40-A-1 涡桨发动机,通过长长的驱动轴驱动机鼻的螺旋桨。该发动机也通过排气管产生一点推力,还安装了耸人听闻的加力燃烧室,可使输出功率在短时间内增加到 7,230 轴马力,但在实际试飞中从未使用过。该机使用一副航空产品公司直径 3.7 米的恒速螺旋桨,有三片钢制方桨尖的变距桨叶,在运行过程中桨尖的速度可达 1.18M。为了测量螺旋桨的转矩,XF-84H 在机背安装了固定的偏航风向标。此外该机改用 T 尾布局以避免螺旋桨气流冲刷平尾和方向舵。


首架 XF-84H 原型机 51-17059,机背安装了三角形偏航风向标。该机外形剽悍,气势逼人
XF-84H 的翼展为 10 米,比 F-84F 短 25.4 厘米,机身长约 17 米,比 F-84F 长出了约 3.66 米,最大起飞重量达 13,484 千克,比 F-84F 增加了 26%。
由于螺旋桨的强大扭矩和超音速螺旋桨的固有问题,XF-84H 飞行很不稳定。在螺旋桨的最终外形被确定之前,工程师们对各种奇形怪状的桨叶进行了测试。为了抵消螺旋桨强大的扭矩,工程师们也绞尽脑汁,采取了例如左侧进气口比右侧前伸 30 厘米、机翼左右襟翼差动的办法。这两架原型机与同时期使用艾利逊 XT40 涡桨发动机的其他飞机(道格拉斯 XA2D“天鲨”和北美 A2J“超野人”)一样受到了发动机问题的困扰。为此 XF-84H 安装了可收放冲压涡轮,一旦发动机出故障就放出冲压涡轮以提供液压和电力。由于发动机故障已成常态,所以 XF-84H 在试飞中要频繁用到冲压涡轮。


XF-84H 的可变距螺旋桨

为了解决螺旋桨扭矩问题,工程师们也研究了 6 叶对转超音速螺旋桨,但因过于复杂和重量过大而作罢
共和法明代尔工厂改装完毕 XF-84H 后,这两架飞机被分解后通过铁路运至爱德华兹空军基地进行试飞。1955 年 7 月 22 日 XF-84H 首飞,原型机在爱德华兹共进行了 12 次试飞,总飞行小时仅 6 时 40 分。Lin Hendrix 是共和公司参加此次试飞的项目的试飞员之一,在进行了一次试飞之后就拒绝进行再次试飞。他说“这架飞机的速度不可能超过 450 节(830 千米/时),一到这个速度,这货就开始‘蛇形’,显然失去了纵向稳定性。”在试飞中飞机就经常性遭遇发动机故障、持续性液压系统故障、前起落架和振动问题。勇敢的试飞员 Hank Beaird 驾驶 XF-84H 飞了 11 次,其中 10 次以被迫降落而告终。

试飞中的第二架 XF-84H 51-17059,注意垂尾前缘根部的冲压涡轮已经伸出,可能是在起降时为了在发动机出问题时防万一
XF-84H 可能是有史以来噪音最大的飞机,为此获得了“雷电尖啸”(Thunderscreech)的非正式绰号,还有更恶毒的“吹牛大王”(Mighty Ear Banger)。在地面试车时,在 40 千米开外就能听见该机的尖啸。与普通的亚音速螺旋桨不同,XF-84H 的螺旋桨桨尖 50~75 厘米的区域在发动机怠速时速度也超过了音速,产生持续的可见音爆并横向传播出去数百米。音爆的冲击波强度足以击倒一名成年男子。在一次 XF-84H 在地面 30 分钟的试车期间,附近一架 C-47 的乘务长非常不幸,听力严重受损。螺旋桨的音爆和涡轮的运转声音加在一起,能导致附近人员严重的恶心和头痛,该机因而臭名昭著。一份报告记录了一名共和工程师因过于接近而暴露在 XF-84H 的冲击波下,结果癫痫发作。

这就是当年采用的金属可变距恒速超音速螺旋桨,特征是宽弦方桨尖
强大的噪音也严重影响了爱德华兹基地控制塔的正常运转,冲击波会破坏机场设备的敏感元件,空管人员被迫通过灯光信号来与 XF-84H 试飞员沟通,在起飞的时必须给塔台玻璃上挂毛毯,否则会被振碎。在被投诉无数次后,空军试飞中心命令共和把 XF-84H 拖到罗杰斯干湖试飞,这里远离爱德华兹的航线。试飞项目被终止在了制造商第一阶段试飞,没有军方飞行员试飞过该机。因发动机和设备的故障,再加上无法达到设计速度和缺乏稳定性这些难以解决的问题,1956 年 9 月美国空军终止了该计划。


