二战中共和飞机公司以P-47“雷电”战斗机而名声大噪,从此奠定了共和战斗轰炸机粗犷皮实的风格,以至于航空迷们提起共和就会联想到“雷电”、“雷电喷气”、“雷公”等如雷贯耳的绰号。但共和在二战中开始研制的XF-12大型四发侦察机就少有人知了。
XF-12不但性能卓越,还一反共和产品粗犷的风格,具有优美的外形,连绰号也富于诗意:“彩虹”。该机安装了四台普惠公司的超级星形发动机——R-4360“巨黄蜂”(Wasp Major),在气动设计上极端优化,具有近乎完美的流线型外形,被称为“全四飞机”——四发、巡航速度超过400英里/时(644千米/时)、航程4000英里(6437千米)、升限40000英尺(12192米)。“彩虹”是唯一能在平飞中达到724千米/时(450英里/时)的四发活塞螺旋桨飞机。

XF-12“彩虹”侦察机
起源
1943年美国陆军航空队在太平洋战场上开始面临难题,太平洋战场的环境与北非、欧洲和亚洲都不同,战机需要飞越广袤无垠的海洋才能接触到敌人。8月初陆航司令阿诺德提交了一份击败日本的战略计划,名为“马特洪峰行动”,内容是使用B-29轰炸机对日进行战略轰炸。在计划中,B-29先从中国基地出击,对作战半径范围内的日本重要目标进行轰炸,然后再从马里亚纳群岛基地起飞对日本主要都市区进行轰炸。
马里亚纳基地是“马特洪峰行动”重心,尽管美国海军和海军陆战队在太平洋战场上取得了节节胜利,但只有马里亚纳群岛适合起降巨大的“超级空中堡垒”。马里亚纳群岛距日本本土的距离超过了1600千米,美国海军航空母舰的舰载机都是航程有限的单发飞机,无法遂行对日本本土和偏远目标的远程侦察任务,而陆航现有的F-5、B-24及PBY水上巡逻机也无法满足远程侦察任务的需求,而空中照相侦察对B-29任务的制订来说至关重要。

B-29从马里亚纳基地起飞向日本扔下了两颗原子弹
1943年8月美国总统罗斯福之子,F-5(P-38侦察型)侦察机部队的指挥官——埃利奥特•罗斯福上校建议陆航装备专门设计的高性能侦察机,在对日最后一战中用于轰炸前的目标选定和照相判读、轰炸后的目标毁伤评估,并为指挥官是否实施后续轰炸提供依据。
1943年末莱特机场的美国陆航航空技术勤务司令部提出研制一种战略侦察机,对性能的要求可以总结成“三个四”:巡航速度400英里/时、航程4000英里、升限40000英尺,只有这样才能有效避免日本高炮和战斗机的拦截,提高任务成功率。共和飞机公司和休斯飞机公司响应了招标,休斯提交的双发方案就像一架放大的P-38,共和的四发方案看起来却像是缩小的B-29。
1944年3月陆航与两家公司都签订了合同,各制造原型机进行对比试飞。休斯方案获得了XF-11的编号,共和方案获得了XF-12的编号,绰号“彩虹”。同时陆航还启动了F-13项目,准备把一部分B-29改装成侦察型作为过渡侦察机(后来编号改成RB-29)。
总体设计
共和当时正在全力生产P-47雷电,但公司的野心并不局限于单发的战斗机,想凭借XF-12项目进军波音、康维尔和道格拉斯三巨头把持的大型多发运输机和民航客机市场。共和公司创始人之一亚历山大•卡特维利担纲“彩虹”的总设计师,为了满足陆航的性能需求,新型侦察机必须采用增压座舱、高内油设计,为高空高速进行优化的高性能发动机,除此之外机身内还要满载高空侦察照相机及支持系统。尽管双发也能满足性能要求,但为了保持与运输型和客机的通用性,卡特维利执意采用四发布局。

共和公司创始人之一亚历山大•卡特维利
XF-12在气动布局上借鉴了先进的B-29,前三点式起落架,高展弦比机翼,极端流线的雪茄形机身。但XF-12的设计重点在突出高空高速性能,而不是大载荷上,所以降低气动阻力是关键。卡特维利和设计团队先勾勒出一个具有近乎完美空气动力学外形的机身,突出机身的只有两根无线电天线、一个被导流罩包裹的无线电定向天线、以及一个气泡式天文观测窗。当时的《航空周刊》如是说:“该机尖锐的机鼻和雪茄形的机身实现了设计师在气动外形上毫不妥协的梦想。”
XF-12主要的制造材料是高强度的75ST杜拉铝,由于对飞机表面的光洁度要求十分苛刻,蒙皮全部采用平头铆钉铆接。优雅的椭圆形垂尾与后来的F-84十分相似,同样向下延伸形成一个小型腹鳍,腹鳍带一个可收放防擦地尾撬。平尾的安装位置较高,并有上反角,以避开机翼湍流。
“彩虹”的机头近乎全部透明,两片大型曲面风挡及后部的八扇舷窗为飞行员提供了极佳的视野。但在降落时由于迎角的关系,曲面玻璃会扭曲前方的景物,这时飞行员就要通过机鼻下方的五扇舷窗来看清跑道,此外在机头正下方还有一扇垂直观察舷窗。


“彩虹”的机头近乎全部透明,两片大型曲面风挡及后部的八扇舷窗为飞行员提供了极佳的视野
“彩虹”的悬臂式平直翼展弦比很高,在高空具有良好的空气动力学效率,双翼梁机翼带6度上反,翼展39.34米。卡特维利预见到飞机在高速时遭遇的空气压缩效应会对飞行安全和性能产生不利影响,于是采用了层流翼型。机翼与机身的组装继承了共和战斗机的设计特点,就是把整体的机翼组件安装在机身下方的大开口处,这样连接点都垂直于机翼,可包覆进机身内,基本无需设计额外的整流罩,从而降低了重量和阻力。内翼段后缘安装有大面积的双缝襟翼,分为六片分布在发动机舱之间,发动机舱之间的两片面积最大。外翼段后缘安装有带大型调整片的副翼,所有操纵翼面都通过液压动作筒驱动。
尽管“彩虹”的最大速度被限制在0.8马赫,但由于气动效率极佳,该机在浅俯冲时很容易就超越这一限制,需要及时减速。为了避免增加机身负荷,减速板安装在机翼下表面,在超速时自动展开。机翼除了翼根段外,两根翼梁间的空间都被用作整体机翼油箱,翼根段用于容纳主起落架舱。因为机翼的厚度较薄,所以卡特维利被迫为主起落架安装了直径达1.78米的单个大机轮,主起落架向内收入机翼,双轮前起落架向后收入前机身。除机翼油箱外,XF-12机身下半部分还有油箱,总内油容量达20839升。
