活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

1942年10月,美國陸軍航空兵試飛了一款噴氣式飛機P-59A“彗星”。這架飛機使得美國成為在二戰期間繼德國和英國之後,全世界第三個可以自主設計噴氣式戰鬥機的國家。它的出現意味著美國也開啟了屬於自己的噴氣時代。儘管這款戰機最終沒有進入服役,飛行數據和表現也不盡如人意。但它的到來卻給美軍的空戰裝備和飛機制造業帶來了不小的衝擊,隨著噴氣式飛機的發展,預示著傳統戰機已不再適合未來戰爭的發展。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

美國第一架噴氣式飛機P-59A

海軍的決心與面臨的困難

P-59A的出現不僅讓美國的“空軍”開始重新規劃自己的未來,也給海軍的發展帶來了一定的啟發。二戰時,航母已然成為海戰中的絕對主力,其配備的艦載機性能更是航母戰力強弱的重要體現。如果率先研發出一款噴氣式艦載機,那麼美國在海上的地位將更加牢固。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

英國的“流星”噴氣式戰鬥機

不過,在噴氣式艦載機的研製上還面臨諸多的問題。其中最為棘手的就是噴氣式飛機的起飛距離過大的問題。當時的航母甲板都是為螺旋槳式飛機專門建造的,長度大約在200-300米之間。鑑於當時美國的製造的噴氣式發動機還不是那麼強力,類似P-59A這樣的飛機最短的起飛距離也超過400米,在沒有彈射器的情況下這對於航母來說完全是一個不可能接受的距離。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

噴氣式飛機在二戰時期的航母上起飛難度大

另外,就是噴氣式發動機的推力問題。在此類發動機剛剛出現時,美國方面並未予以重視,甚至是對其“嗤之以鼻”。如果不是英國人“善意”的提醒並給予幫助,估計這會的老美還沉浸在自己的螺旋槳飛機天下第一的美夢當中呢!到了真正想發展噴氣式戰鬥機時,要技術沒技術,要人才無人才。雖然有諸如弗拉基米爾·帕夫萊卡這樣的人在堅持噴氣機的研製工作,但在主流思想的打壓下,僅僅依靠幾個人的能力實在起不了太大的作用。二戰中後期,美國在這方面的技術實力勉強夠得上第二梯隊(第一梯隊是德國和英國)。

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德國Jumo004噴氣式發動機

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美國生產的第一臺噴氣式發動機

雖然在戰後美國噴氣式飛機發展迅速,不過在戰時,美國還屬於小弟。首款發動機的研製走的也是仿製路線(仿製英國人的設計),所以此時被世人稱為“巨頭”的通用電氣、西屋和諾斯普羅等大公司還拿不出一款擁有自主知識產權的噴氣式發動機,更別提能夠提供給海軍更加出色的發動機了。

意外而另類的方案

問題很嚴重!但海軍卻不想放過這樣一個可以跑在別人前面的機會。1942年11月,也就是P-59A試飛一個月之後,海軍部綜合了多方面的考慮,最終找到了一個比較好的解決方案。那就是建造一款混合動力飛機,何為混合動力呢?海軍的解釋為,這是一架由活塞發動機和噴氣式發動機結合的戰機。在航母上起飛時使用雙動力驅動,儘可能的縮短起飛距離。在長航程飛行時以活塞式發動機為主,在空戰格鬥中輔以噴氣式發動機獲取強勁推力,將戰機的機動性能和靈活性充分發揮,從而取得對單螺旋槳式飛機的全面壓制。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

Ryan Model 28方案

戰爭和利益可以促使人類產生無窮的想象!這樣一個看似“另類”的方案最終在美海軍內部達成共識。1942年12月,海軍向本土的九家飛機制造商發出飛機設計邀請,以該思想為基礎設計一款適合於航母作戰的新型艦載機。

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FR-1“火球”三視圖

不過讓人大跌眼鏡的是,中標方案卻是來自一家當時並不起眼的公司——瑞安航空公司。這家成立於1934年的飛機制造公司在此之前並沒有太著名的產品,僅設計過幾款小型飛機及客機,在艦載機設計方面的經驗為零。但這並不影響它在這個全新機型上的發揮,海軍部對於瑞安航空提供的Ryan Model 28方案印象非常深刻,認為這就是他們想要的飛機。

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FR-1“火球”雙動力艦載機

1944年6月,第一架原型機XFR-1成功試飛,不過這次飛行沒有使用噴氣式發動機,而是單獨測試了活塞發動機。同年9月測試了雙動力原型機,試飛過程比較順利,活塞發動機和噴氣式發動機兩者可以互相協作使戰機在飛行性能上較單螺旋槳式飛機有了很大的提升。不過試飛也暴露出了在設計中機翼強度不夠等問題,經過修改之後,美國海軍在1945年就簽下了600架的採購合同。

FR-1艦載機

整體設計

FR-1綽號“火球”,整體使用了一種傳統螺旋槳飛機設計佈局。因為這是一種專用艦載機,採用了全金屬半硬殼式結構,以此增加飛機的整體強度。首次採用了層流翼型,可摺疊。進氣道位置位於翼根兩側,噴氣式發動機位於機身尾部。使用了區別於螺旋槳式飛機的前三點式起落架,配備有用於航母著陸的攔阻鉤。

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FR-1

動力系統

這架飛機最大的看點就在於發動機。歷史上從未出現過的雙動力配置艦載機,“前拉後推”的超強動力至少在紙面上看性能應該不錯!

該機配備有一部賴特R-I820-72W九缸徑向活塞式發動機和一部通用I-16渦輪噴氣式發動機,前者可提供1350馬力的輸出功率,後者則能夠為這架飛機提供7.1千牛的推力。

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FR-1的噴氣發動機部分

I-16噴氣式發動機是在I-A基礎上增加了渦輪增壓器改進而來的。I-A噴氣式發動機是通用公司基於英國的Power Jets W.2發動機仿製而來的第一款噴氣式發動機,1942年試車成功。

I-16是通用公司的內部編號,在軍方裝備上使用的標準名稱為J31,於1943年開始生產,最早配備於P-59A噴氣式飛機上,最大推力7.1千牛。這款發動機也是當時美國可以拿出來的性能最好的一款噴氣式發動機了!

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

I-16發動機

在這兩種動力的驅動下,FR-1可以飛出685公里的時速,如果單獨使用活塞式發動機,飛行速度為240公里/時,航程為2100公里,最大升限1.3萬米。為了提高航程,在FR-1飛機上使用的燃油可以供給兩部發動機同時使用,配備的兩個自封閉油箱可攜帶680升的燃料。

武器配備

作為一款驗證機型,在火力配置方面,FR-1並未採取“過於兇狠”的武器配備。它裝備有四挺12.7毫米M2機關槍,備彈1200發。分別佈置於機翼兩側,同時還可以另外攜帶4枚127毫米火箭彈。在機腹還設置有兩個外掛點,最多可以掛載450千克的炸彈或者是同重量的油箱。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

巡航中的FR-1

具備一定的優勢

雖然這款飛機的動力採用的是活塞式發動機為主,噴氣式為輔的設計,並對飛行員進行了嚴格的規定。但是在實際飛行中這一要求也曾被打破過,1945年11月,一架從中途島號航母上起飛的FR-1飛機因活塞式發動機故障停機,駕駛員依靠噴氣式發動機順利將飛機開回了航母,這也間接證明了這架飛機的設計優勢。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

使用噴氣式發動機起飛當中的FR-1

它的出現讓很多沒有見過噴氣式飛機的飛行員大開了眼界,特別是在模擬對戰當中。因為在外觀上來看,如果不仔細觀察很難發現這是一款帶有噴氣式發動機的飛機,很多人會錯誤的將這架飛機和傳統的螺旋槳式飛機歸到一類。在對戰中並未給予足夠的重視,而當駕駛FR-1的飛行員在開啟噴氣式發動機時,突然的加速會立刻將對手壓制,留給對手的只有詫異的眼神了(當然這是訓練時得出的結論,該機並未參與實戰)。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

摺疊機翼的FR-1

不倫不類

不過,畢竟這種雙動力飛機是作為一種驗證機型而研製的,並非十全十美。在純噴氣式飛機大規模應用後,這架飛機的壽命也隨即宣告結束。戰爭結束後,原本計劃採購1000多架的飛機訂單被取消,戰時只有66架該型飛機被製造出來,瑞安航空曾在該機的基礎上發展出多個改進型號,但是海軍此時想要的已經不是一款過渡機型了,螺旋槳飛機在戰後迅速被淘汰。這款“不倫不類”的飛機也不例外。

活塞/噴氣發動機集於一身的另類艦載機——美海軍FR-1“火球”

FR-1“火球”並未參與過實戰

FR-1是第一款使用螺旋槳/噴氣雙動力的艦載機,它的出現讓那個時代不信任噴氣式飛機的人閉上了嘴。作為一款過渡機型,它很好的完成了自己的使命,驗證了噴氣機可以在航母上應用。雖然在起飛距離上仍存在一定問題,但在彈射器出現之後,所有的問題都開始變的簡單起來。此後首款噴氣式艦載機FH-1也多多少少的借鑑了FR-1的設計經驗,它可以說是美國海軍開啟噴氣艦載機時代的一塊敲門磚。


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