保衛(wèi)北美的天空

Object.150

WS-201（即Weapon System-201）項目是美國空軍的一個旨在開發(fā)一種可以在1954年迅速裝備部隊的先進截擊機的項目，所以也被稱為“1954年截擊機”項目。這個項目的直接成果是F-102“三角箭”（Delta Dagger），F-106“三角標槍”（Delta Dart）以及XF-103“雷電戰(zhàn)士”（ThunderWarrior）的問世，而F-101B“巫毒”（Voodoo屬于WS-217項目）以及F-104“星戰(zhàn)士”（Starfighter）的出現也間接受到這個項目的影響。該項目也極大地影響了SAGE戰(zhàn)斗控制電腦的構成，并促成了美國的第一代數據鏈系統(tǒng)的產生。

背景

“1954年截擊機”項目的想法在美國空軍創(chuàng)立之初就出現了。新軍種創(chuàng)立后，美國空軍下設了數個司令部，其中就包括戰(zhàn)術空軍司令部（Tactical Air Command，存續(xù)至今）以及空中防御司令部（Air Defence Command，于20世紀80年代被撤銷），這兩個司令部都需要優(yōu)秀的制空戰(zhàn)斗機：雖然戰(zhàn)術空軍司令部主要是負責進攻，但是它需要優(yōu)秀的戰(zhàn)斗機來保障其制空權；而空中防御司令部則肩負著美國國土防空的任務，重點就是防止敵國遠程轟炸機對美國進行轟炸。不過，盡管目標一致，但兩個司令部從成立開始其需求就存在分歧。

1949年，美國空中防御司令部開始為一種可以攔截預定在50年代入役的蘇聯轟炸機的截擊機進行招標。在當時，已經有多型截擊機在進行開發(fā)了，其中包括從現有噴氣機進行改裝的飛機比如F-86D“佩刀犬”（Sabre Dog，從F-86發(fā)展而來），F-94“星火”（Starfire，從F-80發(fā)展而來）以及一款全新的噴氣式戰(zhàn)斗機——F-89“天蝎”截擊機。不過這些全都是亞聲速飛機，美國空中防御司令部并不認為這些戰(zhàn)機可以攔截蘇聯當時正在開發(fā)的新型高速噴氣式轟炸機。

美國空中防御司令部需要一種全新的、超聲速的飛機來應對未來可能的“熱戰(zhàn)”。由于某些未知的原因，他們還要求這個飛機的系統(tǒng)必須具備單人操控能力。這就需要將大型雷達與飛機結合在一起，并給飛機的火控系統(tǒng)整合先進的自動駕駛系統(tǒng)來降低飛行員的負擔。當時，美國空中防御司令部判斷來自蘇聯的威脅將很快到來，因此要求飛機必須在1954年就進入服役。

WS-201項目

美國空軍已經預料到，整合這些新系統(tǒng)將會遇到前所未有的困難。在過去，飛機氣動布局、發(fā)動機以及武器在整體重量和大小上都有所謂的“常規(guī)大小”，這樣就可以輕松地對一種機型進行改進。但是對于“1954年截擊機”項目來說，新的系統(tǒng)如導彈以及雷達，在設計上都極為不同。在當時，讓一種導彈去適應不同的火控系統(tǒng)幾乎是不可想象的，這種牽一發(fā)而動全身的情況讓“1954年截擊機”項目幾乎不可能有任何正常的改進型。

為了應對這個問題，美國空軍提出了“武器系統(tǒng)（WeaponSystem，以下簡稱WS）”編號系統(tǒng)概念，這樣就可以將整個飛機及其系統(tǒng)作為一個項目提出。雖然不同的部件仍然要分配給各個不同的承包商，但是這樣就可以在項目的承包商中選出一個作為“首領”以確保所有的部件在送達的時候都能符合標準?！?954年截擊機”項目是WS概念提出后的第一個戰(zhàn)斗機項目，即WS-201。WS-201的各個部件的招標很快開始進行，首先是電子系統(tǒng)，之后是導彈，最后則是氣動布局以及發(fā)動機。

WS-201項目電子系統(tǒng)的研究于1949年二月就開始了，這甚至比WS-201項目還早，不過隨后就被整合進了項目計劃中。1950年1月，美國空軍向18個承包商進行代號為MX-1179的招標，但是只有本迪克斯、通用電氣、休斯飛機北美航空、斯普瑞以及西屋公司進行了回應。在1950年7月，休斯公司被宣布贏得招標，也就是隨后的MA-1火控系統(tǒng)。在原始標書中有這個火控系統(tǒng)必須能支持某種空空導彈，所以已經贏得MX-904也就是GAR-1“獵鷹”項目的休斯公司在招標中占盡優(yōu)勢。

氣動布局與發(fā)動機的招標于1950年6月開始，代號MX-1554，最晚截至1951年1月。MX-1554項目中同時也提到，贏得這個競標的廠商將會成為整個WS-201項目的領軍公司。在到達截止線后，共有九種不同的設計方案被提交了上去，共和航空提交了三種設計方案，北美航空提交了兩種，而錢斯沃特、康維爾、道格拉斯以及洛克希德也各提交了一種設計方案。在1951年7月2日，美國空軍宣布康維爾，洛克希德以及共和航空的其中一種設計方案可以繼續(xù)發(fā)展至模型階段。

不久，美國空軍宣布需要一種晝間戰(zhàn)斗機，以制衡已經在朝鮮進入實戰(zhàn)的蘇聯新式米格-15戰(zhàn)斗機。已有的F-80“流星”和F-84“雷電”已經在性能上完全比不了米格，而美國空軍最新的F-86“佩刀”對陣米格-15也只有微弱的優(yōu)勢。要是在當時局勢并不明朗的歐洲開戰(zhàn)的話，F-86的這點優(yōu)勢可能就會被蘇聯以飛行員的技術來打破。所以美國空軍需要一種可以完全碾壓米格-15的戰(zhàn)斗機，而洛克希德就被調去進行這種戰(zhàn)斗機的開發(fā)，最終開發(fā)出了F-104“星戰(zhàn)士”。康維爾和共和則繼續(xù)開發(fā)MX-1554項目。

很快，共和航空的設計就出現了問題——它太先進了，以至于不可能在1954年服役，所以1951年9月，這場角逐最終以康維爾的勝出而結束，美國空軍為其預分配代號為F-102。不過共和的項目也被允許以低優(yōu)先級繼續(xù)開發(fā)，也就是XF-103“雷電戰(zhàn)士”。而共和的其他項目比如XF-91“雷電”截擊機則在1951年10月就被勒令停止開發(fā)。

盡管已經“低配版”（相對XF-103），但F-102的幾乎所有部件都沒有按時交付。首先是發(fā)動機，寇蒂斯-萊特的J67發(fā)動機基本可以確定在1954年之前無法交付（這個發(fā)動機到最后都沒有交付）。然后MX-1179火控系統(tǒng)也處于危險邊緣，有情報說它已經處于無法按時交付的狀態(tài)。于是，美國空軍決定將項目分成兩部分以降低風險——先生產一種使用過渡發(fā)動機和火控系統(tǒng)的“過渡截擊機”以期迅速裝備，然后再按照原案繼續(xù)開發(fā)，并在最后生產出“終極截擊機”。這個過渡版本將會使用雖然低推力、但是已經成熟的西屋J40（隨后改為普惠J57）發(fā)動機，以及一種由F-86D的E-3火控系統(tǒng)升級而來的E-9火控系統(tǒng)。

與此同時，XF-103也出現了問題，首先是氣動外形需要大量使用鈦合金以承受超過熱障的高速，而其預定使用的J67+RJ55-W-1渦輪/沖壓噴氣組合發(fā)動機也無法按期交付。而且，這個項目本來就是作為高配截擊機開發(fā)的，閹割版是無意義的，于是XF-103項目只能下馬。

過渡措施

各個部件交付期的拖延讓美國空軍非常失望，他們在1952年的研究中發(fā)現就算是“低配”的F-102也沒辦法在1954年進入服役。雖然F-102B作為終極截擊機將會具有超高性能，但是美國空軍仍然需要一些可以快速進入服役的機型來填補現有亞聲速機型與F-102項目之間的空白。

當時唯一符合要求的只有麥克唐納XF-88“巫毒”，這個機型最初是被美國戰(zhàn)略空軍司令部定位為遠程“突破戰(zhàn)斗機”，用于為重型轟炸機護航的。但是由于新的轟炸機方案太過強大，連F-88都無法完成其護航任務，所以美國戰(zhàn)術空軍司令部就將這個方案拿走并改為一種低空核戰(zhàn)斗轟炸機，并于1951年11月26日將其改名為F-101“巫毒”。

美國空中防御司令部在1952年10月也開始對“巫毒”感興趣，但是當時它們的預算已經捉襟見肘。所以美國空中防御司令部拒絕了昂貴的改裝F-101的方案，并選擇了繼續(xù)增加F-86D的數量以及加速F-102項目來應對這個問題。不久，美國空中防御司令部忍受不住誘惑，又提議裝備F-101，不過這次是作為一種在國土防空雷達外進行巡航的超遠程截擊機，但是這個方案也被拒絕了。

戲劇性的是，1953年8月，蘇聯引爆了其第一枚氫彈，美國空中防御司令部的任務愈發(fā)緊急。美國空軍評議會終于決定要裝備一種與F-102平行開發(fā)的機型來填補F-89到F-106之間的空白。在短暫的考量后，美國空軍終于選定了一種可以發(fā)射導彈的F-89和一個F-101的雙座截擊版本（即F-101B）來擔當這個職責。F-101B將會裝備MG-3火控系統(tǒng)的一種雙人改裝版即MG-13，而F-89則裝備E-9火控系統(tǒng)。

問題重重

1953年，美國國家航空咨詢委員會（National Advisory Committee for Aeronautics，NACA）對康維爾YF-102試驗機進行了風洞試驗，并認為康維爾的方案設計指標——超聲速以及350英里（1英里約等于1.6千米）作戰(zhàn)半徑太過樂觀，因為其在測試中的阻力遠大于預期。NACA建議康維爾盡快在F-102上應用最新發(fā)現的面積律來解決這個問題。自信的康維爾卻將其當作耳旁風，繼續(xù)按照原案開發(fā)試驗機。在1953年10月首飛的時候，殘酷的現實打破了康維爾的幻想——F-102的飛行性能僅僅比它所要替代的F-86D好了一丁點。

次年1月，第二架原型機進行試飛，表現仍然不佳，其飛行最大馬赫數僅為0.99，完全不能達到預期?？稻S爾著手修改了翼型并增加了機頭的尖削度，但是其馬赫數仍然只能飛到0.997，無法突破音障。

導彈的問題也很多，由于GAR-1“原始獵鷹”在F-102的預定作戰(zhàn)高度（約60000英尺）的表現不佳，休斯公司在1951年啟動了GAR-1D“改獵鷹”計劃，由于必須在氣動外形上進行修改，“改獵鷹”的進度比預期的慢了很多，直到1954年都沒有進行過任何飛行測試。

功成圓滿

1954年，康維爾公司終于接受了NACA的建議，為YF-102進行了面積律修型，稱為YF-102A。YF-102A于同年11月21日進行了試飛，試飛過程中飛機平穩(wěn)的突破了聲障，馬赫數達到了1。值得一提的是，早在的修型過程中，1954年3月，美國空軍就下達了F-102A的生產訂單。

1955年，GAR-1D進行了首次陸上試射試驗，1956年，F-102A與GAR-1D一道被交付予喬治空軍基地的第327戰(zhàn)斗-截擊機中隊。

在“過渡截擊機”F-102開發(fā)的同時，作為“終極截擊機”而開發(fā)的F-106進度也沒有停滯。由于有了F-102的經驗，F-106的氣動外形從一開始就應用了面積律，并于1955年就做出了模型。F-106的首架原型機于1956年12月26日進行了首飛，飛行測試一直持續(xù)到了1957年2月26日。但是這些測試又由于發(fā)動機和航電的不可靠而結果非常不理想。被折磨了整整8年的美國空軍終于無法忍受下去了，內部開始有官員提議干脆終結WS-201項目，并采購當時正在開發(fā)的麥克唐納-道格拉斯F-4H戰(zhàn)斗機。雖然強硬派最終獲得了勝利，但是美國空軍最終仍將預計采購的1000架F-106削減為350架。

隨著普惠J75發(fā)動機的逐漸完善以及代號為MA-1的MX-1179火控系統(tǒng)最終成型，F-106終于在1959年交付部隊，并于1959年12月創(chuàng)造了一項平飛最大速度的世界紀錄，達到2454千米/時。

美國空軍的等待是值得的。盡管F-106裝備部隊的時間比預期晚了5年，F-102A也沒能在1954年成功入役，但WS-201項目的所有成果，在其出現時都代表了當時航空領域的最高成就。F-102是世界上最早應用面積律的航空器之一，也是美國空軍最早的幾款超聲速戰(zhàn)斗機之一，其裝備的AN/ARR-44數據鏈系統(tǒng)是世界上最早的數據鏈系統(tǒng)之一。F-102也是最早的幾款使用導彈作為主要武器的戰(zhàn)斗機之一。而F-106則兼顧了速度和機動性（在1961年美國空中防御司令部對比F-4H與F-106時，F-106多次通過格斗擊敗F-4H），并應用了當時最強的AN/ARR-61數據鏈以及數字化火控系統(tǒng)，飛機可以在地面控制下進行自動巡航，自動降落，甚至自動截擊（蘇聯在1959年立項開發(fā)蘇-15截擊機時才剛剛提出這個概念），其專用的AIM-4F以及AIM-4G“超獵鷹”空空導彈也分別是當時世界上最為先進的空空導彈（AIM-4G是世界上最早采用冷卻式導引頭的紅外制導導彈）。

這些先進的技術讓WS-201項目中產生的截擊機在美國空軍一直服役到1972年F-15出現，并隨后繼續(xù)在美國空中國民警衛(wèi)隊中服役直到1988年冷戰(zhàn)末期。這些戰(zhàn)機保衛(wèi)北美領空長達22年。