动力系统

  卡特维利的团队为“彩虹”设计了出色的动力系统。在发动机方面共和和休斯都选择了普惠公司的R-4360“巨黄蜂”星形活塞发动机,“巨黄蜂”是普惠“黄蜂”家族的最后一个成员,是28缸、71.5升排量、1540千克重量、3000马力级别的怪兽发动机,同样是怪兽级的B-36“和平缔造者”轰炸机也选用了这款发动机。

  R-4360是普惠星形气冷活塞发动机的巅峰之作,28个气缸分为四排,后排气缸都与前排稍稍错开,从前向后的气缸形成半螺旋形排列,这样可以减小发动机的迎风面积,却也带来了后排汽缸冷却不足的问题。每个汽缸体都是精密铸造的,因为上面有密集排列的的散热片,所以人称“玉米芯”。R-4360与其他“黄蜂”发动机一样具备高可靠性,但在维护方面的要求更高。比如不正确的启动会烧坏全部56个火花塞,需要耗时数小时进行清洁和更换。与当时其他的活塞发动机一样,R-4360在商用条件下的大修间隔时间是600小时。

R-4360“巨黄蜂”星形活塞发动机和双GE BM-4-5废气涡轮增压器的组合

  “彩虹”每个发动机舱的长度都相当于一架P-47战斗机,在后半部分安装了双GE BM-4-5废气涡轮增压器,在低速巡航时只使用其中一个。废气涡轮增压器通过发动机排气驱动离心式涡轮压缩进气,复杂的增压装置对高空飞行来说至关重要,因为高空空气稀薄,只有增加进气压力发动机功率输出才不会出现大幅下降。每个发动机舱内都有一个231升的滑油箱。

“彩虹”每个发动机舱的长度都相当于一架P-47战斗机

  发动机舱外形简洁流线,除了桨毂罩后的环形进气口外没有多余的进气口。卡特维利为了把减阻进行到极致,放弃了传统的发动机罩散热气流调节鳃片,因为鳃片张开后阻力较高,而采用了滑动式调节环方案,通过滑环的前后移动来调节排气口缝隙的大小。因为R-4360的汽缸多达四排,所以只使用传统被动式散热方式的话,后排汽缸会过热,为此在螺旋桨桨毂后安装了环形主动散热风扇,在滑动式散热调节环完全关闭时,风扇的冷却气流全部从发动机舱尾部的排气口排出,与发动机排气管一道可以增加些许排气推力。据研究XF-12在12192千米高空巡航时,每个发动机舱的排气可产生250等效马力,使“彩虹”的R4360-31的总功率达到3500马力。

卡特维利为了把减阻进行到极致放弃了,传统的发动机罩散热气流调节鳃片,在螺旋桨桨毂后安装了环形主动散热风扇

据研究XF-12在12192千米高空巡航时,每个发动机舱的排气可产生250等效马力

  一开始XF-12打算采用与XF-11类似的六叶对转螺旋桨,但因为过于复杂还是使用寇蒂斯电气的传统四叶螺旋桨。螺旋桨直径4.93米,主减速器变速比0.375:1以避免螺旋桨桨尖超过音速,可逆桨反推。

  发动机进气、滑油冷却器、涡轮增压器的中冷器进气口都整合在内外发动机舱间的机翼前缘,进气口的长度占翼展的25%。共和的设计师对综合进气口的进气效率和轮廓式样进行了广泛的风洞测试,发现该进气口与独立进气口相比降低了不少阻力,由于进气口位于机翼前缘的高压区域,在高速飞行时可以因冲压效应获得更大的进气量和进气压力,从而使滑油冷却器和中冷器获得更高的冷却效率,并且还可提高进气压力。流经各散热器的热空气同样通过尾部向后排出。

试飞

  1945年共和的法明代尔工厂迎来了“雷电”生产的高峰,在P-47的掩护下,保持神秘面纱的“彩虹”进展迅速。尽管此时欧战已接近尾声,但仍看不到太平洋战争结束的希望,所以陆航向共和订购了12架F-12。在陆航的绝密计划中,F-12将用于对日战略侦察任务,为轰炸日本的原子弹铺路。

正在制造中的XF-12第一架原型机

  但计划赶不上变化,还未等XF-12服役陆航就扔了两颗原子弹,迫使日本在1945年8月15日无条件投降。XF-12项目的紧迫性已大大缓解,尽管陆航保证装备该机,但“彩虹”的未来还是充满了不确定性,在这种情况下,第一架XF-12原型机44-91002在1945年12月终于下线。