朝鮮戰爭結束后,美國海軍意識到噴氣式航空的快速發展需要新一代艦載戰斗機。
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20世紀60年代美國海軍第43“挑戰者”攻擊機中隊(VA-43)的格魯曼F-11“虎”戰斗機。
格魯曼公司給出的答案是F-11“虎(Tiger)”戰斗機,這是一款專為航空母艦設計的輕型高性能戰斗機。這款外形流暢的“虎”戰斗機成為格魯曼公司第一款突破音障的飛機,曾短暫保持過23451米的世界飛行高度紀錄,鞏固了其在早期超音速艦載航空技術發展史上的里程碑地位。
F-11的設計
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F-11“虎”艦載戰斗機結構圖。
“虎”戰斗機最初計劃是F9F-6“美洲獅(Cougar)”戰斗機的改進型,但最終發展成為一款全新設計的飛機。如果您覺得這似曾相識,不妨了解一下F-102“三角劍(Delta Dagger)”和F-106“三角標槍(Delta Dart)”之間的關系。格魯曼公司的工程師在設計“虎”戰斗機時采用了“面積律”機身,結合纖薄的后掠翼,阻力降低了近25%,使其擁有卓越的飛行性能。
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F11F-1“虎”三視圖,可以看到“面積率”機身的“蜂腰部”。
“面積率”是空氣動力學的一項設計原理,它通過確保飛機橫截面積沿其長度方向均勻分布來最大限度地減少飛行阻力。通過使機身逐漸變細,讓飛機的橫截面積緩慢變化,從而防止激波的形成,并降低超音速飛行時的阻力。
武器裝備和發動機
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F-11“虎”流線型機頭和進氣口暗示其飛行速度。這架飛機現藏于佛羅里達州彭薩科拉的國家海軍航空博物館。
F-11“虎”戰斗機的武器裝備包括:4門Mk 12型20mm機炮,每門炮備彈125發;四個外掛點,可掛載Aero 6A、Aero 7A火箭巢和AIM-9“響尾蛇”近程空空導彈。
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一架格魯曼F-11“虎”在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地附近巡航,可以看到格魯曼第一款超音速戰斗機的外形相當流暢。
“虎”戰斗機安裝的是萊特J65 W-18渦輪噴氣發動機,該發動機是阿姆斯特朗·西德利公司“藍寶石”發動機的特許生產型。1954年7月第一架原型機完成首飛,當時安裝的是沒有加力燃燒室的J65發動機。盡管如此,“虎”戰斗機飛行速度仍然接近1馬赫。第二架原型機升級了發動機后,飛行速度達到了1.1馬赫。鑒于其巨大的飛行速度潛力,美國海軍決定采購“虎”戰斗機。
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等待彈射起飛的F11F-1“虎”,與前面的A-1“天襲者”相比,完全不屬于一個時代。
當時,J-65渦噴發動機已經在美國海軍多款飛機上使用,已經證明其性能可靠,累計飛行時間達數千小時。更換新型發動機的問題始于“虎”戰斗機的設計指標要求達到超音速。不過,加裝加力燃燒室也導致了可靠性問題。
1955年,“虎”戰斗機最初被命名為F11F。1962年,根據美國三軍聯合命名系統,它被重新命名為F-11“虎”。
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F-11四門機炮安裝在進氣口下方。
F-11是一款飛行速度極快的飛機,速度快到什么程度呢?1956年9月21日,在一次試飛中,它竟然把自己擊落了!當時,試飛員湯姆·阿特里奇正在進行20mm機炮的試射,他在一次小角度俯沖超音速飛行中,連續發射了兩輪持續三秒的炮彈。
隨著炮彈速度減慢,“虎”式戰斗機繼續以1416千米/小時的速度俯沖,超越了炮彈,結果炮彈被吸入發動機,導致發動機熄火。F-11戰斗機緊急迫降,湯姆·阿特里奇身受重傷,腿部骨折,多節脊椎骨折。
短暫的航母部署生涯
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一架VF-211中隊的格魯曼F-11“虎”戰斗機降落在“列克星敦”號航空母艦(CV 16)上。
從1956年開始,F-11戰斗機開始在多艘航母上服役,但服役生涯短暫。J-65發動機存在問題,無法提供足夠的推力來充分發揮機身的潛在性能。此外,該機油耗高,油箱容積小。由于沒有安裝雷達,“虎”戰斗機只能執行晝間作戰任務,在執行作戰任務時無法進行持續的超音速飛行。
激烈的競爭
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1956年4月,“福萊斯特”號航空母艦(CVA 59)升降機上的F-11“虎”戰斗機。注意翼尖向下折疊以節省空間。
在當時,美國海軍艦載戰斗機的競爭相當激烈,LTV F-8“十字軍戰士”和麥克唐納·道格拉斯F-4“鬼怪II”戰斗機都在緊追“虎”戰斗機的研發步伐。美國海軍預見到了即將到來的競爭,最終只采購了199架F-11“虎”,最后一架于1959年1月交付。
對F-11的改進
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F11F-1F“超級虎”更換發動機后,尾噴口設計明顯不同。
為了挽救F-11戰斗機的命運,格魯曼公司的工程師們意識到,解決之道在于更換性能更好的發動機。1955年初,格魯曼公司向美國海軍提交了一份提案,建議對兩架正在建造的F-11戰斗機進行改裝,為其配備當時最先進的通用電氣 J-79 發動機,從而打造F11F-1F“超級虎(Super Tiger)”戰斗機。
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VF-21中隊的F11F-1“虎”戰斗機編隊。
J-79發動機原本是為美國海軍新型戰斗機麥克唐納·道格拉斯F-4“鬼怪II”設計的。J-79發動機比J-65輕110千克,不使用加力燃燒室的情況下推力增加了1179千克,使用加力燃燒室時則增加了1700千克。這種新型發動機的外形尺寸與J-65基本相同,無需對發動機艙和機身進行重大改裝。F-11只需擴大進氣口,以滿足J-79更大的進氣量,另一個重要改進是配備了更大的機頭,從而可以安裝AN/APQ-50全天候雷達。
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一架美國海軍格魯曼F-11戰斗機在馬里蘭州帕圖克森特河海軍航空基地上空飛行。
“超級虎”被認為是一款優秀的戰斗機,第二架原型機創造了2.04馬赫的最高飛行速度紀錄。但為時已晚,“虎”戰斗機的命運已經無法挽救。當時,美國海軍正在采購F-8“十字軍戰士”戰斗機,而美國空軍的工作重心則在F-104“星”戰斗機上。最終,美國海軍放棄了“虎”戰斗機計劃,取消了F11F-1P偵察機的研制項目,轉向其他的艦載戰斗機計劃。
轉入訓練用途
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同為輕型飛機,F-11“虎”與A-4“天鷹”命運天差地別。
1961年,“虎”戰斗機逐步被F-8“十字軍戰士”和F-4“鬼怪II”戰斗機取代,并被解除航母部署任務,轉入訓練用途。剩余的“虎”戰斗機被移交給美國海軍訓練司令部,新飛行員在TF-9J“美洲獅(Cougar)”戰斗機上完成高級噴氣式飛機訓練后,獲得了超音速飛行經驗。之后,這些新飛行員被派往現役戰斗機進行過渡訓練。
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1961年,在加利福尼亞州北島海軍航空站的飛行跑道上,藍天使飛行表演隊的飛行員們坐在格魯曼F-11“虎”式戰斗機的座艙內,地勤人員在一旁待命。
盡管F-11“虎”已經退出戰斗生涯,但其靈活的飛行特性使其在1957~1969年作為美國空軍“藍天使”飛行表演隊的主力機型,隨后它被F9F-6“美洲獅”戰斗機取代,而“美洲獅”又被F-4“鬼怪II”戰斗機取代。
退役
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博物館內的格魯曼F-11“虎”,緊湊的座艙和醒目的發動機進氣口,顯示了早期超音速艦載戰斗機的空氣動力學設計特點。
由于性能遠遜于F-4“鬼怪II”和F-8“十字軍戰士”戰斗機,F-11“虎”作為一線噴氣式戰斗機的生涯十分短暫,僅持續了四年。作為教練機,F-11“虎”一直服役到1967年。1969年,所有“虎”戰斗機全部退役,被送往飛機墳場。
1973年,格魯曼公司從飛機墳場取出了兩架曾被“藍天使”飛行表演隊使用過的F-11A戰斗機,作為測試平臺。其中一架經過改裝,用于測試飛行中推力控制系統,另一架則保持原狀作為伴飛機。格魯曼公司完成評估后,這兩架“虎”戰斗機被送回戴維斯-蒙森空軍基地的飛機墳場。
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