大號(hào)“飛蛇”：通用汽車的P—75戰(zhàn)斗機(jī)

Armstrong

1942年2月美國陸軍航空隊(duì)向各大飛機(jī)制造商發(fā)了一份方案征求書，要求提交一種具有卓越性能的戰(zhàn)斗/截?fù)魴C(jī)方案。在征求書規(guī)定該機(jī)的最大速度不低于708千米/時(shí)（600米高度），實(shí)用升限11580米，航程4000千米。除了上述變態(tài)要求外，陸航還規(guī)定該機(jī)的初始爬升率不能的低于1700米/分，這些指標(biāo)對(duì)任何一家制造商來說都是艱巨的挑戰(zhàn)。

起源

1942年4月領(lǐng)銜設(shè)計(jì)了P-36和P-40的著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師多諾萬·柏林離開了服務(wù)多年的寇蒂斯公司，出任通用汽車費(fèi)舍爾車身分部的董事。他上任后的第一項(xiàng)工作，就是設(shè)計(jì)一個(gè)方案回應(yīng)陸航的征求書。1942年9月，通用汽車提交了自己的方案。通用汽車方案中新截?fù)魴C(jī)的主要零部件都來自正在生產(chǎn)中的其他飛機(jī)，可以大大節(jié)省制造成本和研制時(shí)間，這正是最吸引陸航的地方。為了滿足性能要求，柏林采用了艾利森當(dāng)時(shí)功率最大的V-3420-19 24缸液冷發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的多數(shù)零件都可與V-1710-E/F通用，最大功率2600馬力（1912千瓦），功率重量比為1.6千瓦/千克，是當(dāng)時(shí)難得的大功率緊湊型液冷發(fā)動(dòng)機(jī)，道格拉斯XB-19、波音XB-39和洛克希德XP-58也準(zhǔn)備采用該發(fā)動(dòng)機(jī)。

1942年10月10日，通用汽車公司獲得陸航兩架原型機(jī)的合同，編號(hào)為XP-75，綽號(hào)“鷹”。XP-75這個(gè)編號(hào)說起來也很怪異，直接跳過了XP-73、74，其中原因至今仍是個(gè)謎。有航空史學(xué)家認(rèn)為，跳過73、74的編號(hào)是因?yàn)橥ㄓ闷囅Ｍ懞侥転樽约旱男聭?zhàn)斗機(jī)分配一個(gè)“好聽的編號(hào)”，以配合廣告的口號(hào)進(jìn)行宣傳——“一戰(zhàn)的法制75炮，二戰(zhàn)的費(fèi)舍爾P-75”。昵稱“75小姐”的法制M1897型75毫米野戰(zhàn)炮是美國陸軍在一戰(zhàn)中的重要裝備，是擊敗德國的象征，該口號(hào)的寓意不言而喻。在通用汽車的騷擾下陸軍最后同意給新機(jī)賦予P-75的編號(hào)。

大號(hào)“飛蛇”

通用汽車的兩架XP-75原型機(jī)分別獲得43-46950和43-46951的序列號(hào)，該機(jī)從外形上看就像是大號(hào)的P-39“飛蛇”，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)身中部，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)頭的螺旋槳，只不過采用了前三點(diǎn)式起落架。

XP-75的機(jī)身為全金屬半硬殼結(jié)構(gòu)，外覆承力蒙皮，可分為前、中、后三部分。前機(jī)身容納螺旋槳減速箱、機(jī)槍、座艙以及主油箱，有四根縱梁，減速箱的安裝支架就固定在縱梁上。中機(jī)身容納艾利森V-3420發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)前有不銹鋼防火墻，上方有兩根可拆縱梁便于更換發(fā)動(dòng)機(jī)，三面都有可拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)罩。后機(jī)身容納有滑油箱、放置隨機(jī)工具和系泊繩的行李艙。尾部直接沿用具有濃郁道格拉斯風(fēng)格的SBD“無畏”式俯沖轟炸機(jī)的垂尾和平尾，升降舵和方向舵都有配平調(diào)整片。

與傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)相比，XP-75的座艙相當(dāng)靠前，飛行員有很好的前向視野。風(fēng)擋與座艙蓋是多隔框結(jié)構(gòu)，尾部向后收縮形成了奇特的船尾式樣，艙蓋向后滑動(dòng)打開。座艙周圍有防彈裝甲，風(fēng)擋也是防彈玻璃制成，飛行員通過N-9光學(xué)反射瞄準(zhǔn)具射擊。值得一提的是“鷹”的生產(chǎn)型準(zhǔn)備安裝AN/APS-13尾部警告器。當(dāng)敵機(jī)從后方進(jìn)入警告器的730米、60度錐形作用區(qū)域時(shí)，瞄準(zhǔn)具旁邊的指示燈就會(huì)點(diǎn)亮警告飛行員尾部有飛機(jī)。該裝置實(shí)際上是護(hù)尾雷達(dá)的雛形。

最初柏林打算采用倒海鷗機(jī)翼，外翼段直接沿用P-51“野馬”的機(jī)翼，但在研制的早期階段就放棄了這一方案，外翼段也改用P-40的機(jī)翼。“鷹”采用全金屬懸臂式機(jī)翼，平直的中央翼段橫貫機(jī)身中段，同時(shí)也作為發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝支架，來自P-40的外翼段有6度的上反角。中央翼段后緣兩側(cè)和外翼段后緣有液壓操縱的開裂式襟翼，最大下偏45度。外翼段還有帶配平調(diào)整片的副翼，副翼最大上偏角18.75度，下偏角10.5度，調(diào)整片可上下偏轉(zhuǎn)20度。

XP-75還直接沿用了F4U的主起落架，通過液壓機(jī)構(gòu)向后收起的同時(shí)，機(jī)輪旋轉(zhuǎn)90度平放入機(jī)翼中的起落架艙。尾輪可360度旋轉(zhuǎn)，向上收入機(jī)尾。

XP-75使用的V-3420-19發(fā)動(dòng)機(jī)基本上就是兩臺(tái)并聯(lián)的V-1710 12缸發(fā)動(dòng)機(jī)，W形汽缸布局，排量56升，內(nèi)排汽缸間的夾角30度，海平面最大起飛功率和最大軍用功率都是2600馬力（1912千瓦），可持續(xù)15分鐘。發(fā)動(dòng)機(jī)配備有齒輪驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)增壓器，其中整體式輔助增壓器有一個(gè)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的液力耦合器，可根據(jù)最大油門時(shí)的高度來自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，以維持動(dòng)力輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器壓縮比為6.82∶1，輔助增壓器的壓縮比為7.38∶1。V-3420的兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)單元雖然共用一個(gè)曲軸箱，但有兩副獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)方向相反的曲軸，可以消除發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的扭矩。V-3420的每排汽缸組由單塊式鑄鋁汽缸頭、滲碳鋼汽缸筒、液冷套組成，每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門，以及兩個(gè)對(duì)置火花塞。四排汽缸組通過排氣歧管組成八組排氣管，四組伸出發(fā)動(dòng)機(jī)罩兩側(cè)，另四組從發(fā)動(dòng)機(jī)罩頂部伸出。

V-3420通過兩根加長的傳動(dòng)軸和減速箱驅(qū)動(dòng)機(jī)頭的六葉對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳，螺旋槳由航空產(chǎn)品公司制造，為全金屬結(jié)構(gòu)的恒速液壓變距槳，直徑3.84米。對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳不僅消除了普通螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的扭力，還在不增加槳盤面積的情況下提高了螺旋槳的效率。共軸反轉(zhuǎn)減速箱安裝在焊接的鋼管支架上，減速比2.458∶1，具有獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)，并且為機(jī)槍配套了同步裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器設(shè)在機(jī)腹，有兩個(gè)并列的橢圓形進(jìn)氣口和進(jìn)氣道，左側(cè)進(jìn)氣道安裝有直徑53厘米的圓餅形滑油散熱器（前）和發(fā)動(dòng)機(jī)液冷散熱器（后），右側(cè)只安裝一個(gè)液冷散熱器，散熱器尾部有用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量的排氣門。

二戰(zhàn)中戰(zhàn)斗機(jī)的火力越來越強(qiáng)，美國陸航追求射速，力求提高命中率，傾向于增加高射速的勃朗寧12.7毫米氣冷機(jī)槍的安裝數(shù)量。其他國家則考慮大威力，力求一擊斃命，競(jìng)相安裝20毫米、30毫米甚至是37毫米大口徑機(jī)炮?！苞棥钡臋C(jī)翼內(nèi)裝有6挺12.7毫米機(jī)槍，機(jī)頭安裝有另外4挺，10挺機(jī)槍的火力在美國戰(zhàn)斗機(jī)中是空前的。endprint

試飛與夭折

到1943年夏，隨著對(duì)德戰(zhàn)略轟炸的深入，陸航最迫切需要的是遠(yuǎn)程護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)而不是截?fù)魴C(jī)。1943年7月6日陸航向通用汽車增加訂購了六架“鷹”原型機(jī)，以評(píng)估XP-75是否能滿足遠(yuǎn)程護(hù)航任務(wù)的要求。這些原型機(jī)的編號(hào)為XP-75A，序列號(hào)從44-32161到44-32166，換裝艾利遜V-3420-23發(fā)動(dòng)機(jī)，用氣泡式座艙罩取代了XP-75的隔框式座艙蓋。V-3420-23的海平面最大起飛功率和最大軍用功率為2885馬力（2150千瓦），海平面緊急作戰(zhàn)功率增加到3000馬力（2206千瓦），改善了可靠性。

有資料顯示，1943年陸航曾打算讓通用汽車再開設(shè)B-29生產(chǎn)線，而通用汽車?yán)肞-75項(xiàng)目的高優(yōu)先級(jí)成功避免了被迫生產(chǎn)“超級(jí)堡壘”，并且通用汽車在XP-75首飛前就通過媒體大肆宣傳該機(jī)，把P-75描述成“理想中的飛機(jī)”。

1943年11月17日第一架XP-75首飛，不久后第二架XP-75也開始試飛。在試飛中，XP-75出現(xiàn)了一些穩(wěn)定性方面的問題，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)師對(duì)飛機(jī)重心的估算錯(cuò)誤；并聯(lián)的艾利森發(fā)動(dòng)機(jī)也無法達(dá)到最大功率，并且冷卻不足；副翼?xiàng)U力非常高，尾旋特性糟糕?？傮w而言原型機(jī)的動(dòng)力不足，反應(yīng)遲鈍，性能低于預(yù)期，艾利森發(fā)動(dòng)機(jī)就是罪魁禍?zhǔn)?。?944年春所有六架XP-75A也都投入測(cè)試，此時(shí)早期試飛暴露的問題大部分都得到了解決。

1944年6月7日，陸航?jīng)Q定至少訂購不少于2500架的生產(chǎn)型P-75A，但規(guī)定如果生產(chǎn)型無法滿足性能要求，訂單就可能被取消。P-75A放棄了SBD“無畏”式的現(xiàn)成尾翼組件，重新設(shè)計(jì)了垂尾和平尾，展長大幅增加，翼尖也從圓形改為方形。后面的試飛顯示新尾翼有效增加了飛機(jī)的穩(wěn)定性。為了滿足航程要求，P-75A增加了額外的油箱。P-75A機(jī)身內(nèi)部有五個(gè)自封閉油箱，其中座艙和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的主油箱容量1647升，驅(qū)動(dòng)軸從主油箱中間穿過；機(jī)翼內(nèi)部有另外四個(gè)總?cè)萘?68升的機(jī)翼自封閉油箱；此外內(nèi)翼段下方還可掛載兩個(gè)284升或416升的可拋副油箱，不掛載副油箱時(shí)也可掛載227千克的炸彈，預(yù)計(jì)最大航程可達(dá)3300千米。生產(chǎn)型P-75A的最大速度在6000米高度時(shí)為697千米/時(shí)，海平面時(shí)為626千米/時(shí)，在俄亥俄州克利夫蘭的通用汽車工廠生產(chǎn)。該工廠當(dāng)時(shí)正在生產(chǎn)B-29轟炸機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙。

1944年9月15日，第一架P-75A首飛，但此時(shí)洛克希德P-38“閃電”、共和P-47D“雷電”和北美P-51D“野馬”已能充分勝任遠(yuǎn)程護(hù)航任務(wù)，陸航?jīng)Q定不再采購新的遠(yuǎn)程護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)，因此P-75項(xiàng)目面臨噩運(yùn)。1944年10月7日在僅生產(chǎn)了六架P-75A后，陸航取消了生產(chǎn)合同，這六架飛機(jī)的序列號(hào)從44-44549到44-44553。

在終止合同前，第一和第二架P-75A已交付給佛羅里達(dá)州埃格林機(jī)場(chǎng)用于戰(zhàn)術(shù)適用性試驗(yàn)，第三架飛機(jī)在工廠安裝實(shí)驗(yàn)性的中冷器，第四、第五架已接近完工。盡管陸航已不再需要P-75，通用汽車還是決定把六架P-75A用于V-3420發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作。第六架P-75A制造完畢后就被當(dāng)作“器官捐獻(xiàn)者”，拆卸零件維持其余飛機(jī)的飛行。剩余的五架P-75A從未進(jìn)行過正式的性能評(píng)估，但多次試飛證明該機(jī)的飛行品質(zhì)有顯著提高。

失速特性。拜修改后的尾翼所賜，失速特性顯著改善。平飛失速前飛機(jī)會(huì)出現(xiàn)抖振告警，失速時(shí)機(jī)頭下墜開始掉高度，由于螺旋槳和發(fā)動(dòng)機(jī)沒有干擾扭力，所以機(jī)翼能保持水平，副翼也能提供足夠的控制力，改出也很容易。急轉(zhuǎn)彎失速前同樣會(huì)發(fā)出抖振告警，失速時(shí)飛機(jī)不會(huì)進(jìn)入尾沖狀態(tài)。襟翼和起落架放下后，近失速時(shí)并不會(huì)出現(xiàn)抖振現(xiàn)象，建議飛行員在降落時(shí)密切注意速度，失速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)一側(cè)機(jī)翼下墜的趨勢(shì)。

尾旋特性。不推薦飛行員進(jìn)入故意尾旋，因?yàn)樵搫?dòng)作沒有戰(zhàn)術(shù)價(jià)值。標(biāo)準(zhǔn)載荷時(shí)的尾旋通過控制副翼就能輕易改出，禁止在掛載副油箱時(shí)進(jìn)入尾旋，也禁止倒飛尾旋。

特技動(dòng)作。除了外斤斗外并不限制其他特技動(dòng)作，飛行員注意不要長時(shí)間倒飛，因?yàn)榛蛪毫?huì)降低導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。

俯沖。建議俯沖前飛行員將升降舵調(diào)整片設(shè)置于大約零桿力的位置，從海平面到3000米高度俯沖時(shí)最大表速不得超過805千米/時(shí)，從6000米高度開始俯沖的最大表速不得超過685千米/時(shí)。

爬升。最大爬升速度274千米/時(shí)（海平面），266千米/時(shí)（4500米），250千米/時(shí)（9100米）。

地面操控。地面操控特性極佳，飛行員可以看到前方跑道與整個(gè)機(jī)頭。因輪距超寬，飛行員通過控制左右主起落架機(jī)輪的剎車就能靈活轉(zhuǎn)向。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力太，最大功率起飛不松剎車的話使機(jī)尾抬離地面，所以飛行員在最大功率起飛前要記得松剎車。

禁止事項(xiàng)。只能在速度大于290千米/時(shí)做快速滾轉(zhuǎn)動(dòng)作，在速度超過386千米/時(shí)不得放下起落架，在速度超過426千米/時(shí)不得放下襟翼。

雖性能有了顯著的提高，但作為戰(zhàn)斗機(jī)來說，P-75A體形太大而動(dòng)力不足，較差的機(jī)動(dòng)性使其在空戰(zhàn)中不能保證優(yōu)勢(shì)。為此第三架飛機(jī)安裝試驗(yàn)性中冷器的目的就是希望能大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。在試飛中有三架“鷹”因事故而墜毀。試飛項(xiàng)目結(jié)束后，多數(shù)飛機(jī)都被拆解，只有最后一架P-75A（44-44553）收藏在俄亥俄州代頓的萊特-帕特森空軍博物館。1999年博物館發(fā)現(xiàn)該機(jī)狀況不佳，出現(xiàn)大面積腐蝕，進(jìn)行了徹底修復(fù)后才使其煥然一新。endprint