上世纪七十年代,美帝深陷越战泥沼,大型航母的需求日益增加,但是建造大型航母费时费力费钱,于是海军就提出了一种新型舰船,名曰”制海舰“。大体意思就是一艘小型的航空母舰搭载垂直起降的战斗/攻击机。为了配合这一概念,海军还要求研制出一种能够实现短距离/垂直起降的战斗机。为了得到这份大合同,许多的厂商都提出了自己的方案,如改进型的”海鹞“,还有改进型的F-4等,这些方案都没有打动海军,主要原因就是这些方案很多都没有实现超音速飞行,要知道垂直起降飞机实现超音速飞行还是最近的事情,当时来看的确有些野心勃勃。最后是来自俄亥俄的罗克韦尔公司提出的利用引射增升概念的XFV-12方案得到了青睐。
引射增升概念其实是纳粹德国科学家汉斯 •冯 • 奥海因提出的,他设计出了世界上第一台投入运行的涡轮发动机,并装配在世界上第一架真正实现飞行的喷气式飞机He 178上。二战结束后,他就被美帝抢到了俄亥俄空军实验室为美帝服务了。
翼面转动构成“引射增升”装置:
说实话,我被元首的工程师的智慧所深深地折服了。这特么都能想出来!你让白令海峡对面的老毛子情何以堪,他们此时还在愣愣地加装升力发动机呢……
垂直起降情况下的气流:
好了,我们说回XFV-12飞机本身。该款飞机采用了美帝极其少见的鸭翼布局,其中鸭翼为下单翼,而主翼为上单翼。说实在的,XFV-12的鸭翼其实不能算传统意义上的鸭翼,其翼面面积达到了主翼的一半,几乎就是双翼的布局了。
XFV-12的翼面布局,图中可见增升装置已经开启:
为了节约成本和设计难度,罗克韦尔的工程师使用了大量现役飞机的部件A-4的机头和驾驶舱,F-4的进气道。发动机则采用了普惠的F401-PW-400型,这款发动机其实就是F-15所用的F100的海军型,单台推力15吨(开加力)。澎湃的动力使得XFV-12的最高时速可达2.4倍音速,完爆了“海鹞”那可怜的0.9马赫。
XFV-12所用的F401发动机在测试中:
发动机尾部特写:
在垂直起降时,发动机尾部的椎体会伸出从而关闭尾部气流,使得气流大部分引向增升机翼,这就是所谓的“塞”式喷管。由于垂直起降所需的气流大部分来自于压气机的出口,所以气流温度远远低于发动机喷口温度,造成在垂直起降时对甲板的伤害达到了最小,也从另一方面降低了甲板的制造代价。这一点是如今F-35都无法比拟的,因为F-35在垂直起降时,尾焰温度极高,传统的航母甲板需要做特殊的加固隔热才能起降F-35。
当时的海军作战部长朱姆瓦尔特这么评价XFV-12,说其具有AV-8的垂直起降能力,又有超音速截击能力,同时对地面的动静又没有AV-8那么大,放在集装箱船上起降也是可以的。
XFV-12在系留试验中完成了悬停测试:
那么这么牛的战斗机为何在最后没有投入生产呢?最主要的原因就是在实际测试中工程师发现,该机的“引射增升”装置并没有达到设计要求。原先在理论计算中得出该系统能达到55%的增升率,但是实际测试中发现主翼的增升装置只能达到19%的增升率,鸭翼就更可怜了,只有6%……这根本飞不起来。
还有一个原因就是该机的设计实在太超前,大量系统的可靠性问题没有解决。就比源自F100发动机的F401发动机,可靠性的问题。当然,美帝在后来又重新转向了研制大型航母的道路,XFV-12的概念也无用武之地了。
上世纪六七十年代是航空航天发展的黄金时代,数不清的项目和概念被提出,当时人们对于各种科技的渴求程度和勇于探索的精神是当今无法比拟的。就光看XFV-12的例子便能发现,仅仅是一个还停留在纸面上的概念竟然会击败许多保守的方案而最终获得拨款,这充分显示了那个年代从下到上的一种探索精神。虽然项目因为种种原因被取消了,但这不妨碍XFV-12作为一款探索者名留青史!