热门问题
时间线
聊天
视角

阿弗罗CF-105“箭”式战斗机

来自维基百科,自由的百科全书

阿弗罗CF-105“箭”式战斗机
Remove ads

阿弗罗CF-105“箭”阿弗罗加拿大英语Avro Canada公司在20世纪50年代设计制造的截击机。该机有望实现在50,000英尺(15,000米)高空达到2马赫的飞行速度。其设计目标是作为20世纪60年代加拿大皇家空军(RCAF)的主力截击机。

事实速览 CF-105“箭”, 概况 ...

CF-105“箭”式战斗机是1953年启动的一系列设计研究的巅峰成果,这些研究最初旨在探索阿弗罗CF-100“加拿大人”战斗机的改进型号。经过大量研究后,加拿大皇家空军选定了一个性能显著提升的设计方案,并于1955年3月正式启动了详细设计。首架CF-105 Mk.1型(编号RL-201)于1957年10月4日公开亮相,[3]而这一天恰逢苏联斯普特尼克1号卫星发射。

1958年3月25日,CF-105(编号RL-201)完成首飞。[4]该机很快展现出优异的操控性能和整体表现,在平飞状态下最大时速达到了1.9马赫。首架原型机搭载普惠J75发动机,后续又完成了另外4架Mk.1型的制造,编号分别为RL-202、RL-203、RL-204和RL-205。重量更轻但推力更大的奥林达“伊罗奎斯”发动机英语Orenda Iroquois很快准备就绪并投入测试,搭载该发动机的首架Mk.2型原型机RL-206于1959年初完成滑行测试,为后续飞行测试及加拿大皇家空军飞行员的验收测试做好了准备。

加拿大曾试图向美国和英国推销CF-105战斗机,但未能达成任何协议。[5]

1959年2月20日,时任加拿大总理约翰·迪芬贝克在原定评估项目的审查会议召开前,突然终止了CF-105战斗机及伊罗奎斯发动机的研发工作。[6][7]两个月后,生产线、工具设备、设计图纸、已有机身及发动机均被下令销毁。当时,项目取消引发了巨大的政治争议,而后续对在产机型的销毁行为,至今仍是历史学家和业内专家争论的话题。“这一举措实际上导致阿弗罗公司倒闭,其高素质的工程技术人员和生产人员四散离去。”[8]

Remove ads

设计与发展

Thumb
位于多伦多加拿大航空航天博物馆的CF-105“箭”式战斗机全尺寸复制品

第二次世界大战之后,苏联开始发展一支具备远程打击能力的轰炸机机队,它们能够将核武器投送到北美和欧洲。[9]从苏联起飞、经北极航线高速高空突防的轰炸机可以直接威胁到加拿大和美国的军事基地以及人口稠密的工业中心。[10]为此,西方国家研发了截击机,以便在这些轰炸机抵达目标之前就将其拦截并摧毁。[11][12]

1945年,霍克·西德利英语Hawker Siddeley集团成立了子公司阿弗罗加拿大英语Avro Canada,起初在安大略马尔顿机场(今多伦多皮尔逊国际机场)负责飞机的修理与维护。次年,公司开始为加拿大皇家空军设计加拿大首款喷气式战斗机——全天候截击机阿弗罗CF-100“加拿大人”英语Avro CF-100[13]CF-100经历了漫长而曲折的研发历程,直至七年后方于1953年服役。[14]尽管如此,它最终成为同级别飞机中最具生命力的一员,一直服役至1981年。[15][16]

加拿大皇家空军意识到,曾拖慢CF-100研发与部署的种种延误也可能影响其后续机型;同时,苏联正在研制的新型喷气式轰炸机将使CF-100迅速过时,因此他们甚至在CF-100服役之前,就开始寻求一款超音速、配备导弹的新型截击机。[17]1952年3月,加拿大皇家空军向阿弗罗公司递交了《全天候截击机需求论证最终报告》。[18]

Remove ads

追求高速

此时,阿弗罗的工程团队已在研究超音速课题。超音速飞行遵循截然不同的物理规律,给飞行器设计带来一系列新问题。其中最致命、也最出人意料的,是一种前所未遇的阻力——激波阻力。当时的发动机根本无法提供足够推力去克服这一阻力,于是产生了“音障”这一概念。[19]

第二次世界大战期间德国的研究表明,若机翼翼型的曲率沿流向尽可能平缓地变化,可显著推迟激波阻力的出现。这意味着需采用比亚音速飞机更薄、弦长更长的翼型。然而,这种设计在工程中难以应用,因为机翼内部几乎没有空间容纳武器或燃油。[20]

德国人还发现,若将较厚的传统机翼大幅后掠,形成后掠翼,就能“诱导”气流产生与薄翼型相似的行为。这种设计既保留了薄翼型在减阻上的优势,又保证了机翼内部拥有足够空间布置结构和储存燃油。此外,后掠翼还能避开机头产生的激波,免受其气动干扰。[20]

战后几乎所有战斗机项目都立即采用了后掠翼设计。20世纪40年代末,后掠翼就已出现在量产机型上。阿弗罗的工程师也设计了在CF-100的基础上改用后掠翼的方案,即阿弗罗CF-103,并已推进到木质样机阶段。CF-103的跨音速性能显著提升,且俯冲时可突破音速。然而,基本型CF-100在此期间持续改进,CF-103的优势被不断蚕食。[21]1952年12月18日,一架CF-100成功突破音障后,阿弗罗和加拿大空军对CF-103的兴趣迅速减退,项目很快被取消。

Remove ads

三角翼

当我们确定CF-105的设计方案时,美国航空界正就超音速飞机采用三角翼还是平直翼展开一场略带情绪化的争论……我们最终选择无尾三角翼设计,主要是基于这样的权衡考量:(这一设计)在采用超薄翼型的同时,可以兼顾结构和气动弹性问题,且仍能满足设计航程所需的大容量内置燃油要求。
——CF-105设计师詹姆斯·C·弗洛伊德英语James C. Floyd[22]

另一种可以实现高速飞行的设计是三角翼。三角翼具备后掠翼在跨音速和超音速性能方面的诸多优势,同时提供更大的内部空间和翼面积。更大的空间可以装载更多的燃料——鉴于当时低效的早期喷气发动机,这一优势尤为重要。而较大的翼面积能在高空提供充足的升力。在某些条件下,三角翼还能实现比后掠翼更低的着陆速度。[23]

该设计的缺点在于低速及低空飞行时阻力较大,尤其在机动过程中会产生更大阻力。但对于截击任务而言,这些并非主要问题——截击机多数时间会在高空高速条件下直线飞行,因此上述缺陷得以弱化。[23]

基于三角翼的进一步方案催生了C104设计的两种版本:单发的C104/4与双发的C104/2。[18]两款设计均采用低置三角翼布局和大后掠角垂直尾翼,整体构型相似。C104/2的主要优势在于双发动机带来的更高可靠性,以及更大的整体尺寸——这为其提供了更大的内置武器舱。[24]该方案于1952年6月正式提交加拿大皇家空军审议。[25]

AIR 7-3号技术规范和C105

阿弗罗公司与加拿大皇家空军(RCAF)经过深入探讨,针对超音速截击机的多种尺寸与构型方案进行了全面研究,最终于1953年4月形成了RCAF的AIR 7-3号技术规范。该规范明确要求采用双人机组、双发动机设计,常态低速任务航程需达300海里(556公里),高速拦截任务航程为200海里(370公里)。此外,规范要求飞机起降场长不得超过6,000英尺(1,830米);需具备在70,000英尺(21,000米)高空以1.5马赫巡航的能力;并在1.5马赫速度、50,000英尺高度进行2G机动转弯时保持速度与高度不变。规范还要求战机从启动发动机至爬升至50,000英尺高度并达到1.5马赫的时间不得超过五分钟,地面整备时间亦需控制在10分钟以内。[26]由雷·富蒂特率领的RCAF技术团队在考察美国飞机制造商并调研英法厂商后得出结论:当时现有及规划中的机型均无法满足这些严苛要求。[27]

1955年,阿弗罗公司在提交给英国皇家空军的报告《CF.105作为皇家空军全天候战斗机的评估》中,对装备伊罗奎斯发动机的CF-105 Mk.2型的性能作出如下预估:“在50,000英尺高度最大速度可达1.9马赫;在50,000英尺高度以1.5马赫巡航时可保持1.84G过载机动且不损失能量;爬升至50,000英尺耗时4.1分钟;每分钟500英尺爬升率的实用升限为62,000英尺;高速任务作战半径400海里,低速任务作战半径630海里。转场航程数据暂缺,但预估为1,500海里。”[28]

1953年5月,阿弗罗公司提交了经过修改的C105设计方案,该方案本质上是C104/2的双座版本,采用上单翼设计使得战机内部结构、武器舱及发动机的检修更为便捷,还使机翼能够作为单一结构安装在机身顶部,既简化了制造工艺又增强了结构强度。这种机翼设计与定位方式需要配备长行程主起落架,且必须容纳于较薄的三角翼内部,构成了重大工程挑战。报告中共列出了五种翼面积方案,从1,000平方英尺至1,400平方英尺(93平方米至130平方米)不等,最终选定的是1,200平方英尺(111平方米)的版本。[29]

首选发动机为罗尔斯-罗伊斯RB.106英语Rolls-Royce RB.106,它采用先进的双转子设计,可提供约21,000磅推力(约93.4千牛)。备用方案包括奥伦达TR.9、布里斯托尔奥林匹斯OL-3英语Rolls-Royce Olympus及其美国衍生型柯蒂斯-怀特J67。[30]

武器系统集中配置于机腹的大型内置弹舱,它占据了机身总长度超过三分之一的空间。弹舱可搭载多种武器,包括AIM-4导弹加拿大航空研究发展机构英语DRDC Valcartier研制的天鹅绒手套空对空导弹英语Velvet Glove,或四枚一千磅通用炸弹。[31]尽管“天鹅绒手套”已研发多年,但因难以适应超音速环境且发展潜力有限,该项目最终于1956年终止。[32]

1953年7月,C105方案获得批准,阿弗罗公司随即以“CF-105”为项目代号启动全面设计研究。同年12月,加拿大政府拨款2700万加元启动飞行模型研制。项目初期规模有限,但随着苏联米亚西舍夫M-4“野牛”喷气式轰炸机的问世以及次月苏联氢弹试验成功,冷战战略态势发生重大转变。[33]至1955年3月,合同金额增至2.6亿加元,要求生产五架配备试飞用发动机的CF-105 Mk.1原型机,后续将制造35架配备量产型发动机与火控系统的Mk.2战机。[34]

Remove ads

制造

Thumb
RL-204号机,摄于1958年底

为满足加拿大皇家空军设定的时间表,阿弗罗公司决定箭式战斗机项目采用库克-克雷吉方案英语Cook-Craigie plan。传统流程需先手工制造少量原型机进行试飞以发现问题,待解决方案成熟后再调整设计方案,最后建立生产线。而库克-克雷吉体系则先行建立生产线,首批即按生产标准制造少量飞机。[35][36]测试过程中发现的问题将直接纳入工装夹具调整,待测试项目完成后立即启动全规模生产。正如时任总工程师吉姆·弗洛伊德所言:“这个决策为节省项目时间承担了技术风险...这种一开始即按生产标准制造的方针确实给工程部门带来诸多挑战,但它最终实现了既定目标。”[22]

为降低技术风险,一项大规模测试计划全面启动。截至1954年中,首批生产图纸正式发布,风洞试验同步展开,同时依托精密计算机程序在加拿大与美国两地开展了大量模拟研究。[37]在配套测试中,九架装有仪器的自由飞行模型搭载奈基固体燃料火箭助推器,从安大略湖旁的彼得角发射升空;另有两架模型从美国弗吉尼亚州瓦勒普斯岛的NASA设施发射至大西洋上空。这些模型用于气动阻力与稳定性测试,在以超过1.7马赫的极限速度飞行后按计划坠入水中。[38][39]

实验表明仅需进行少量设计修改,主要涉及机翼翼型与定位调整。为提升大迎角飞行性能,将机翼前缘(尤其是外侧)设计成下垂构型,并在前缘半翼展处增加锯齿状缺口以控制展向流动;[40]同时为整个机翼赋予轻微负弯度,有效控制配平阻力与俯仰特性。[41]1952年公开的跨音速面积律后,CF-105的设计也因此产生多项改进:增加尾锥、锐化雷达罩轮廓、削薄进气道唇口,并减小座舱下方机身横截面积。[22]

该机采用较为传统的半硬壳式机身与多梁机翼结构。机身部分使用了镁合金与钛合金材料,其中钛合金主要集中应用于发动机周边区域及紧固件。由于当时钛合金仍存在加工难度大、成本高昂的问题,其应用范围受到较大限制。[42]

该机采用了初代电传操纵系统,通过驾驶杆内布置的压力敏感传感器组检测飞行员操作指令,以电信号的形式发送至液压系统中的电控伺服作动阀,从而驱动飞行控制面。这导致操纵杆上缺乏受力反馈:由于操纵杆与液压系统无机械连接,飞行控制面上的受力变化无法传回操纵杆。为重建操纵感,电子控制箱能快速响应液压系统中压力波动并触发杆内作动器随动,这种被称为“人工感觉”的系统亦属航空界首创。[43]

1954年,罗尔斯·罗伊斯RB106英语Rolls-Royce RB.106发动机项目被取消,迫使设计团队转而采用备选的莱特J67发动机。至1955年,该发动机项目亦遭中止,导致战机面临无发动机可用的困境。最终决定选用普惠J75发动机作为初期试飞原型机的动力装置,同时由奥伦达公司同步开发新型TR 13发动机用于量产型Mk.2战机。[44]

1956年2月,加拿大皇家空军(RCAF)在完成工程样机与全尺寸木质样机评估后,要求进行重大配置变更:选用先进的RCA-维克多“阿斯特拉”(Astra)火控系统搭配同样处于前沿技术的美国海军麻雀Ⅱ型导弹,取代原定的MX-1179系统与猎鹰导弹组合。阿弗罗公司对此提出强烈反对,指出新选系统均未进入测试阶段,而MX-1179与猎鹰导弹不仅接近生产就绪状态,且能以更低的成本实现近乎等效的作战效能。[45]事实证明,阿斯特拉(Astra)系统问题频发,研发进程陷入长期延误。与此同时,美国海军于1956年取消了麻雀II型(Sparrow II)导弹项目。在此情况下,加拿大政府紧急委派加拿大飞机公司英语Canadair接手该导弹的后续研发工作,但该公司同样对这一项目表示严重担忧,且此举导致成本进一步增加。[46]

Remove ads

揭幕与试飞

Thumb
1957年10月4日CF-105战机揭幕仪式。飞行员罗恩·霍奇(左)、埃德·赖特(右)。

1955年,CF-105正式获得生产许可。首架CF-105(序列编号RL-201)于1957年10月4日举行揭幕仪式。阿弗罗公司原计划借此契机扩大影响力,邀请了超过1.3万名嘉宾出席盛典。[47]然而事与愿违,当日苏联成功发射斯普特尼克1号卫星,导致媒体与公众对CF-105揭幕的关注度黯然失色。[11][48]

由于J75发动机比PS-13英语Orenda_Iroquois发动机略重,需在机头加装配重块以保持重心位置不变。此外,阿斯特拉(Astra)火控系统尚未就绪,同样采用配重块临时替代。原本用于装载武器的弹舱空间则安装了测试设备。[49]

“该机在超音速状态下表现平稳且易于操控。进近与着陆过程中的操纵特性良好......在我第二次试飞时......箭式Mark.1型的整体操纵特性已有显著提升......至第六次即最后一次试飞......此前出现的滚转操纵不稳定现象已完全消除......项目研发取得卓越进展......从我亲身驾驶体验而言,箭式战机正按预期性能运行,且已达到所有性能要求。”——唯一驾驶过箭式战机的加拿大皇家空军试飞员杰克·伍德曼[50]

RL-201号机于1958年3月25日实现首飞,由首席开发试飞员、空军少校扬纽什·祖拉科夫斯基英语Janusz Żurakowski执驾。[51]随后18个月内,另有四架配备J75发动机的Mk.1型相继交付。试飞工作仅限于“概念验证”及飞行特性评估,期间未暴露出重大设计缺陷。[52][53]

CF-105在整个飞行包线内展现出卓越的操纵品质,这既得益于三角翼的天然气动特性,也离不开其增稳系统的贡献。[54]该机第三次试飞即突破音障,[51]并于第七次飞行时在50,000英尺(15,000米)高度爬升过程中突破1,000英里/小时(1,600公里/小时)。其曾达到的最大速度为1.98马赫,且尚未达到性能极限。[55]阿弗罗公司2015年解密的报告明确指出:极速飞行期间,箭式战机在稳定平飞状态下达到1.90马赫,俯冲时仪表记录显示为1.95马赫。[56]此前估算的1.98马赫数据,很可能源于俯冲飞行时测速系统的滞后误差。[57]

尽管初始测试阶段未出现重大故障,但仍需对起落架和飞行控制系统的一些小问题进行改进。起落架的主要问题是串联式主起落架[注 1]为收入机翼内而设计得非常窄。起落架在收纳时会缩短长度并旋转收起。[58]

1958年6月11日,201号箭式战机因Mark.1型起落架的链条收缩机构(用于缩短起落架长度)卡滞,导致飞机冲出跑道并发生起落架折断事故。[59][55]同年11月11日,202号机又因飞行控制系统在着陆时发出最大角度下偏升降副翼的指令,导致机轮载荷减小,最终引发刹车抱死及起落架折断。[60]事故现场照片证实飞行控制系统的意外激活是事故根源。[61]唯一一次试飞转场事件发生在1959年2月2日,因一架环加拿大航空维克斯子爵客机在多伦多迫降,迫使CF-105改降加拿大皇家空军特伦顿基地。[62]

增稳系统同样需要大量精细调试。[55]尽管此前已有其他飞机搭载过类似系统[注 2],但CF-105作为首批应用全三轴增稳技术的机型之一,仍面临诸多技术挑战。[63]截至1959年2月,五架原型机已完成大部分厂商测试项目,正逐步转入加拿大皇家空军验收试飞阶段。[64]

Remove ads

政治因素

自1953年起,加拿大军方部分高级参谋开始质疑-105项目。[65]陆军与海军参谋长均强烈反对该项目,认为“巨额资金正被空军过度占用”;而加拿大皇家空军参谋长休·莱斯特·坎贝尔英语Hugh Lester Campbell中将则始终支持该计划,直至其最终被取消。[66]

1957年6月,执政的加拿大自由党在联邦选举中落败,约翰·迪芬贝克领导的进步保守党上台后,CF-105的命运开始显著转变。迪芬贝克在竞选时曾承诺遏制被保守党称为“自由党政府开支无度”的状况。尽管如此,到1958年时,其母公司已跃居加拿大第三大商业集团,主营业务涵盖铁路车辆、钢铁与煤炭、电子设备及航空领域,旗下统辖39家不同企业,均冠以A. V. Roe加拿大公司之名。[67]

1957年9月[68],迪芬贝克政府与美国签署了《北美空防司令部协定》[69],使加拿大成为美国指挥控制体系的合作伙伴。当时美国空军正通过贤者系统项目全面实现防空系统自动化,并主动向加拿大提供共享这一敏感技术的机会,以共同保障北美防空安全。[70]

贤者系统的核心组成部分是搭载核弹头的CIM-10波马克防空导弹。这促使两国研究在加拿大部署该导弹系统,从而将防御线向北推进——尽管研究发现部署成本极其高昂。仅导弹部署一项预计耗资1.64亿加元,贤者系统还将耗资1.07亿加元,且不包含雷达升级费用。时任加拿大国防部长乔治·皮尔克斯英语George Pearkes预测,这些举措将使加拿大国防开支增加“高达25%至30%”。[71]

弹道导弹防御日益成为优先事项。“斯普特尼克”卫星的存在凸显了来自太空攻击的可能性,随着时间推移,“导弹差距”英语Missile_gap的说法开始传播。美国与皮尔克斯会谈的简报记录显示,皮尔克斯担忧加拿大无力同时负担弹道导弹与有人驾驶截击机两套防御系统。[72]文件同时明确指出加拿大仅能负担箭式战机或波马克/贤者系统其中之一。[73]

至1958年8月11日,皮尔克斯首次要求取消CF-105项目,但遭到内阁国防委员会(CDC)拒绝。同年9月他再次提案,并建议部署波马克导弹系统。后者虽获批准,但委员会仍拒绝全面终止CF-105项目。CDC决定将最终裁决推迟至1959年3月31日进行重大评审。在此期间,委员会于1958年9月先行取消了麻雀导弹/阿斯特拉火控系统。[74]随后加拿大开始探索通过与其他国家成本共担的方式延续项目。皮尔克斯在1959年表态称弹道导弹才是更大威胁,因此加拿大选择采购波马克系统“作为替代更多飞机的方案”。[75]

Remove ads

服役历史

研制期间的间谍活动

苏联对CF-105表现出浓厚兴趣,并对该项目进行了大规模间谍渗透活动。[76][77]代号“布里克”(Brik)、化名为大卫·索博洛夫(David Soboloff)的苏联叛逃间谍向加拿大皇家骑警供认,他在阿弗罗公司内部运作着一个间谍网络。另一名代号“林德”的间谍则负责窃取绝密文件并传递给克格勃,包括机身和发动机的图纸、照片和测试数据。

由于加拿大并未建立情报及公共行政领域历史文件系统性定时解密制度(仅能通过信息获取程序零星公开),历史学界对间谍问题的认知始终充满分歧。[78][79]

外国兴趣

加拿大曾尝试向美国和英国推销CF-105,但未获成功。这两国都将航空工业视为国家利益所在,极少采购外国产品。[5]

尽管如此,英国自1955年起对CF-105表现出浓厚兴趣。英国皇家空军于1955年发布了作战需求F.155英语Operational Requirement F.155,要求设计一款高性能截击机,预计1962年服役。但随着项目推进,明显无法按时完成。苏联新型M-4重锤轰炸机将于1959年问世且性能超越英国现有的标枪战斗机,这意味着英国皇家空军数年内将缺乏有效的反轰炸机能力。为防止此情况,英国考虑采购1950年代末可服役的过渡机型,包括薄翼标枪英语Gloster thin-wing Javelin以及性能极高但航程较短的桑德斯-罗SR.177英语Saunders-Roe SR.177

新一轮研发催生了飞行速度可以达到1.6马赫的改进型“薄翼标枪”战斗机,采购CF-105的方案因此被搁置。但很快发现新“薄翼标枪”最早1961年才能服役,这个时间节点既无法应对苏联M-4轰炸机的威胁,而F.155设计方案仅晚两年就能到位。1956年4月,英国空军委员会英语Air Council建议采购144架CF-105以填补薄翼标枪的空缺,这些飞机将换装英国发动机:布里斯托尔-奥林匹斯7R(军用推力17,000 lbf(76 kN),加力23,700 lbf(105 kN))、罗尔斯·罗伊斯“康威4”(军用推力18,340 lbf(81.6 kN),加力29,700 lbf(132 kN))或德·哈维兰“盖伦”英语de Havilland Gyron(军用推力19,500 lbf(87 kN),加力28,000 lbf(120 kN))。

经测算,在英国本土建立生产线生产100架CF-105的单机成本预计为22万英镑,而升级版标枪战机的单价预估为15万英镑。CF-105原计划作为F.155项目成熟前的过渡机型,但由于F.155定于1963年服役,而CF-105最早也要到1962年才能交付英国皇家空军,此举意义甚微。[80]

英国1957年国防白皮书英语1957 Defence White Paper[81]——被称为“和平时期最大的军事政策变革”——导致英国几乎所有在研有人驾驶战斗机项目被取消[82],也断绝了采购CF-105的可能性。英国转而向加拿大推销英国电气公司闪电战斗机[83]

法国政府曾对伊罗奎斯发动机表示兴趣,计划用于放大版达索幻影IV式轰炸机(幻影IVB)。该发动机是多个备选方案之一(包括奥林匹斯),法国考虑过订购300台伊罗奎斯。基于媒体关于伊罗奎斯项目也可能被取消的推测,法国政府于1958年10月终止谈判[84],转而选择升级版国产斯奈克玛“阿塔”英语Snecma Atar发动机。即便阿弗罗提出以私营方式提供伊罗奎斯,法国方面最终也没有采纳。[85]

美国的1954年拦截机项目英语WS-201当时正顺利推进,最终催生了与CF-105相似的康维尔F-106三角标枪战斗机。美国同时正在推进更先进的设计,特别是设计时速高达3马赫的共和XF-103战斗机,至CF-105试飞时又出现了更先进的北美XF-108轻剑战斗机。由于苏联转向洲际弹道导弹而非战略轰炸机,这些高性能有人驾驶截击机项目均在模型阶段被取消。这也为CF-105的取消提供了依据。[86][87]1958年,阿弗罗公司总裁兼总经理弗雷德里克·托马斯·斯迈英语Fred_Smye曾获得美国空军承诺“免费提供火控系统和导弹,并允许免费使用其位于爱德华兹空军基地的飞行测试中心”。[88]

Remove ads

项目终止

1959年2月20日,CF-105项目正式宣布终止,这一天成为加拿大航空工业著名的“黑色星期五”。[89]迪芬贝克声称该决定基于对威胁与防御措施的“全面评估”以及防御系统成本考量。[90]具体而言,项目成本需通过数百架产量分摊。据环球新闻报道,当时趋势是“放弃CF-105可拦截的传统轰炸机”,转向“洲际弹道导弹等大气层武器”。[91]因此,国际市场对CF-105的需求已急剧萎缩。[92]加拿大的替代方案是采购美国麦克唐纳F-101战斗机CIM-10B波马克B型导弹[91][93][94]

这一决定直接导致14,528名阿弗罗员工及近15,000名供应链员工失业。[95][96][97]解密档案显示阿弗罗管理层对迪芬贝克的宣布措手不及:高管虽知项目岌岌可危,但预期会持续至3月评审。普遍认为在评审前,首架箭式Mk.2(RL-206)将准备同时冲击世界飞行速度与飞行高度纪录。[98]

阿弗罗曾尝试将完工的CF-105提供给加拿大国家研究委员会作为高速测试平台,[99]但遭拒绝,理由是没有足够备件、维护能力及合格飞行员。由皇家航空研究院发起的类似项目中,阿弗罗工程副总裁吉姆·弗洛伊德曾准备跨大西洋转运行动,但该提议与美国其他提案一样未能实现。[100]

Remove ads
总结
视角

后续影响

项目取消后两个月内,所有飞机、发动机、生产工装及技术资料均被下令销毁。[101]官方解释称,此举是出于内阁和参谋长委员会要求销毁CF-105与伊罗奎斯发动机项目中涉及的机密材料。[102]

据传,曾担任阿弗罗公司总裁的一战王牌飞行员威尔弗雷德·柯蒂斯英语Wilfred Curtis曾违抗迪芬贝克命令,秘密保存了一架箭式战机以待后世。这些传闻在1968年的采访中重获生机:柯蒂斯既未证实也未否认该说法,反而质疑公开失踪战机报道的明智性,并思索时隔九年后披露现存机体是否安全。“如果它确实存在,或许需要再等待十年。政治层面这可能引发诸多麻烦。”[103]关于某架原型机仍完好存世的传奇至今仍在流传。[104]

Thumb
加拿大航空航天博物馆陈列的CF-105机头

阿弗罗CF-105项目取消后,首席气动专家吉姆·张伯伦英语Jim Chamberlin率领25名工程师团队加入NASA下属的太空任务组,成为NASA载人航天计划——水星计划双子座计划阿波罗计划项目的首席工程师、项目经理及工程部门主管。该团队最终扩充至32名阿弗罗工程师与技术员,成为许多加拿大人眼中人才外流到美国的典型象征。[105]其他众多工程师(包括Jim Floyd)则前往英国或美国工作。阿弗罗加拿大公司与弗洛伊德的研究成果促进了其英国母公司霍克·西德利公司的超音速研究,为HSA.1000超音速运输机设计研究提供技术支持,对协和式客机的设计也产生重要影响。[106][107]

1961年,加拿大皇家空军采购了66架曾被RCAF最初否决的美国麦克唐纳F-101战斗机[注 3],用于承担原定由CF-105执行的任务。

尽管CF-105与伊罗奎斯发动机项目几乎所有相关物件均被销毁,但仍有部分遗存展示于渥太华加拿大航空航天博物馆:首架Mk.2型箭式战斗机(RL-206)的驾驶舱与前起落架、RL-203机翼的两块外侧面板,以及一台伊罗奎斯发动机。[108]

在项目取消时,CF-105的技术指标与当时美苏设计局的最新产品相当。一位航空业观察家认为,它是当时全球最先进的飞机之一。[11]据Bill Gunston所言:

在其规划、设计与试飞过程中,这款战斗机几乎在所有方面都堪称1950年代所有战机中最先进的存在,其卓越表现与历史成就足以媲美航空史上任何一款传奇机型。[11]

Thumb
加拿大航空航天博物馆展出的第三架原型机机翼外侧蒙皮

CF-105项目的取消最终导致了阿弗罗加拿大飞机有限公司的终结,其总裁兼总经理小克劳福德·戈登英语Crawford Gordon Jr.不久后被解雇。1962年,霍克·西德利集团正式解散了阿弗罗公司,并将其所有资产转移至霍克·西德利新成立的子公司霍克·西德利加拿大公司英语Hawker Siddeley Canada[109]

约2011年,民间提出新版阿弗罗“箭”式战机方案,试图替代加拿大拟采购的F-35战机。[110]这项由前加拿大陆军步兵军官刘易斯·麦肯齐英语Lewis_MacKenzie推动的提案,于2012年遭渥太华以风险过高、成本巨大且耗时过长为由否决,因需要将1950年代的飞机重新设计以整合现代通信、雷达与隐身特性。[111]国会议员、前加拿大空军战斗机飞行员劳里·霍恩英语Laurie Hawn评价道:CF-105在五十年前确属先进,但到2012年已“落后于时代而不切实际”。[112]

型号演进

Mark.1型

CF-105 Mark.1型为初始版本,配备两台普惠J75涡轮喷气发动机,单台推力23,500磅力(105千牛顿)。该型号主要用于研发与飞行测试,共生产了5架。[113]

Mark.2型

Mk 2型计划换装奥伦达PS-13伊罗奎斯英语Orenda Iroquois发动机,原定由加拿大皇家空军验收飞行员与阿弗罗试飞员共同评估。新型PS-13S发动机设计推力达30,000 lbf(130 kN)。阿斯特拉/麻雀火控系统已于1958年9月被政府终止,所有飞机将改用休斯/猎鹰组合系统。在整个项目取消时,首架箭式Mk.2型(RL-206)已准备就绪,即将开展滑行试验。[54]尽管阿弗罗预期其将打破世界速度纪录,但该机最终没能获得飞行的机会。尽管冲击高速时会受到大气摩擦热效应限制,但项目工程师詹姆斯·弗洛伊德称:“我们的铝合金结构可承受超过2马赫的速度”。[22]

其他设计方案

在项目取消之时,阿弗罗正在开发一系列先进的“箭”式改型。文献中常提到一种据称可达3马赫的“箭”式战机,类似于米格-25战斗机。然而,这并非量产型,而是众多设计研究之一;它是在“箭”Mk.2基础上大幅改动而来的方案,采用重新设计的发动机进气口,并大量使用碳钢以承受机体气动加热。[114]Mark.2A与Mark.3还计划换装升级版发动机,单台推力可达39,800 lbf(177 kN),使最大起飞重量增加17,000磅(7,700千克),实用升限提高至70,000英尺。[115]

参数(CF-105 Mk.1)

Thumb
Avro CF-105 Arrow 3-view
事实速览 外部图片链接 ...

参考资料:The Great Book of Fighters,[116] The Canadian Approach to All-Weather Interceptor Development,[22] Avro Arrow: The Story of the Avro Arrow from its Evolution to its Extinction[117]

基本信息

  • 机组:2
  • 长度:77英尺9英寸(23.70米)
  • 翼展:50英尺(15米)
  • 高度:21英尺2英寸(6.45米)
  • 机翼面积:1,225平方英尺(113.8平方米)
  • 翼型:翼根翼型:NACA 0003.5(经优化);翼梢翼型:NACA 0003.8(经优化)[118]
  • 空重:49,040磅(22,244千克)
  • 总重:56,920磅(25,818千克)
  • 最大起飞重量:68,605磅(31,119千克)
  • 发动机:2台普拉特·惠特尼 J75-P-3加力式涡轮喷气发动机,每台16,500磅力(73千牛顿)推力[注 4] 干推力,23,500磅力(105千牛顿) 带后燃器

性能

  • 最大速度:1,136节(1,307英里每小时;2,104千米每小时)(最大实测速度,于飞行高度50,000英尺(15,000米)创造。具有突破2马赫的潜力。)[119]
  • 最大速度:1.98马赫
  • 巡航速度:527节(606英里每小时;976千米每小时)/ 马赫数0.91(飞行高度36,000英尺(11,000米))
  • 战斗航程:261海里(300英里;483千米)(作战半径)
  • 升限:53,000英尺(16,000米)
  • 翼载:46.5磅每平方英尺(227千克每平方米)
  • 推重比0.825(满载重量时)

武器

航电

  • 休斯MX-1179火控系统

参见

类似型号

相关列表

注释

  1. CF-105采用串联式主起落架配置,每个起落架支柱前后各装有一个机轮轮胎。
  2. CF-105箭式战机采用三轴全向增稳系统;而1950年代其他机型仅处于单轴或双轴简易增稳系统的试验阶段。[63]
  3. 尽管资料来源显示评估对象为F-101,但当时实际试飞的是XF-88巫毒战机,而F-101仅是1953年尚处于研发阶段的改进升级型号。
  4. 大量资料都把“箭”式所用的J75与其“小兄弟”普拉特·惠特尼 J57英语Pratt & Whitney J57混为一谈。J-57 的干推力约为 12,500 lbf(56 kN),加力推力为 18,500 lbf(82 kN)。

参考资料

外部链接

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads