三角翼小精灵

　　在美国近代军用飞机发展史上，不大量援外出口的型号恐怕不多。而其中的一个典例，就是被用于本土防空作战的二种截击战斗机：F-102 和 F-106 系列。

　　这和冷战时期苏联的苏-15 等截击战斗机的运用原则具有异曲同工之妙。其实原因很简单，先进截击机均具有最先进的飞行性能、并拥有该制造国最顶尖的火控机载设备和军械。

　　在著名的“美国百系列喷气式战斗机”中间，F-102 是通用动力公司康维尔分公司专门为美国空军量身定做的第一种超音速三角翼实用型飞机、也是本国第一种有人驾驶超音速专用截击机。它具有唯一的用途——为捍卫领空而拦截入侵之敌。它的作战对象主要是冷战时期前苏联空海军的几种战略轰炸机，比如米亚-4 和图-20。




遭 F-14 拦截的米亚-4

Tu-20

　　关于 F-102 的研制计划和设想源缘，我们似乎可以一直推前到 1945 年。和其他大型飞机制造公司一样，康维尔飞机公司同样也按照与空军签定的合同，对缴获自纳粹德国的大量跨音速风洞试验和运算数据进行分析，并试图从中取得自己可用的经验公式和设计规律。这些来自德国的资料，大多是关于挑选和对比机翼平面形状的技术报告。难怪战争后期的德国出现了这么多奇形怪状的设计方案。

　　战后的美国，同样急切需要属于自己的喷气式高速飞机，其最优先的实用对象自然是战斗机。1948 年，康维尔飞机公司试制成功外形超前的纯三角翼无尾验证机 XF-92A。在随后几年中，公司通过一系列试飞，获得了大量马赫数在 0.95 以下（高亚音速）的实验数据，为进一步研制实用型高速三角翼战斗机提供了坚实的理论基础。

　　而 XF-92A 的诞生，则起源于德国三角机翼研究权威阿力克赛•利匹秀博士和美国国家航空咨询委员会（NACA）合作设计的 7002 号三角翼超音速模型。美国陆军寻中该模型方案，委托康维尔飞机公司在考虑同时安装涡喷发动机和火箭助推发动机的情况下，开发以 XF-92 命名的试验机（公司内部代号为 Model 7）。不久，混合动力方案被取消。实际上 XF-92A 只安装了一台推力仅 2,085 千克（喷水加力时 2,450 千克）的 J33-A-23 涡轮空气喷气发动机。

利匹秀博士与他的 P-13A 验证机

XF-92A

　　XF-92A 首飞于 1948 年的 9 月 18 日，必须提及的是，这次飞行也是世界上第一次三角机翼喷气式飞机的处女航。可惜因为推力不足（尽管发动机安装了补燃加力装置），仍不足以让这架漆成雪白色的小飞机在平飞状态下达到超音速飞行的目标。

　　XF-92A 拥有一个相对粗短的纺锤型机身，其前断为而 2 维的圆形机头进气口。三角形主翼安装在机身的中段，翼稍尖削，未作截稍处理。而且后缘沿全展向设有襟副翼。右机翼上表面粘满观察机翼环流走向的毛线。单座座舱盖具有井字形的宽条框架。而最有特色的是 XF-92A 的三角形垂尾，唐突地安装在机身的近中央，而非人们通常认知的机尾。

　　XF-92A 的翼展 9.53 米，全长 12.93 米，总重 6,800 千克，最大速度 0.95 马赫，制造数量仅一架。

NASA 的灵丹妙药

　　在取得了 XF-92A 的飞行实验数据以后，F-102 战斗机的设计正式起步，时值 1950 年。当时，有多家飞机企业同时参加这项竞争，新机的计划代号“MX1179”。1951 年，空军追加的战术技术要求是：在携带空对空导弹的情况下，飞机必须在平飞状态中达到超音速性能（而不仅仅是当时许多试验型号只能通过俯冲才勉强达到超音速）。

　　作为一大契机，美国空军急需一种和新式 MG-10 火控系统和 GAR-1（即后来的 AIM-4）空对空导弹相配套的截击战斗机。当时的“快捷”做法，是将现成的 XF-92A 按 1.22 倍的比例放大设计成为 YF-102 原型机（公司内部代号 Model 8）。不过真正的 F-102 和 XF-92A 相比，从外形到内构已不太相像。

YF-102 最初的原型机，座舱盖比较圆滑

　　作为飞机的心脏部分，全新的火控系统被军方指定由休斯公司独家开发，整个系统已经将导弹包括在内。也许正是因为休斯公司在猎鹰导弹的预研已接近成功，所以此项任务就非它莫属了。

　　由于空军看好来自 YF-92A 的实验数据，因此对该实用型号充满信心，以至于破例允许康维尔公司在刚作试飞的同时，就马上正式投产。

　　在最早的 2 架 YF-102 原型机中，1 号机于 1953 年 10 月 24 日首飞，但首飞后的第 8 天不幸在作迫降时坠毁。但令军方真正感到失望的事是，2 号机在试飞不久即可明显地预见到新机的飞行性能根本达不到先前风洞试验时所得到的预测值。其中主要是飞行速度始终无法超过音速。究其主要原因，还是飞机的跨音速阻力一时无法克服。当时用于 YF-102 的是国内单台推力最大的 J57-P-11 型涡喷发动机，它尽管已拥有 4,945 千克的最大推力（加力状态下达到 6,575 千克），但要想实现超音速飞行仍然无望。于是 2 号机的试飞到 1954 年 1 月 11 日已完全终止。由于在军方的招标要求中已强调了超音速拦截的要求，所以康维尔公司的试制计划面临着夭折。直面车间内装配型架上业已开铆的那些批产机，公司高层心急如焚……

　　其实，康维尔公司遇到的困难还远远不止这些，F-102 的研制其实同时面临了三角翼气动布局的实用化、无尾战斗机的实用化、空对空导弹机载武器的实用化和机载调试以及全自动截击引导综合火控系统的实用化等多项技术难题。

　　最后，还是 NACA 让 F-102 起死回生，是 NACA 成全了康维尔公司重铸空中利剑的豪情。

　　这贴灵丹妙药，正是后来几乎每一位航空专业大学生都得学习的“跨音速面积律”理论。

　　“面积律”理论（Area rule）通俗地说，就是跨音速或超音速飞行时，飞行器“零升力波阻”和飞行器横截面沿飞行器纵轴分布之间的一种（函数）关系。
恭喜你，帖子被加入一级精华，版主chzhx   2005年10月16日

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F-102 的面积律改进成为一个经典范例（图中的 YF-102A 应为 YF-102）

　　这里的“零升力波阻”比较难懂一些，通俗的解释是：当跨音速或超音速飞行时，因为前方空气受到强烈压缩、飞行器周围势必产生一种看不见的“激波”，而它对飞行器产生了额外的阻力，即“波阻”。那么，如果将飞行器的升力调节到理论上趋向为零时，此时此刻飞行器所承受的波阻大小就属于“零升力波阻”。

　　1952 年，空气动力学专家 R•T•惠特科姆发现，在接近一倍音速飞行时，飞行器的“零升力波阻”（我们暂且简单地理解为飞行阻力）、约等于和它的横截面纵向分布相同的另一个“旋成体”（我们暂且简单地理解为两头尖中间粗的一只纺锤体）的“零升力波阻”。换句话说，一架高速飞机从前到后的各横截面面积值、在飞机纵轴坐标上形成的起伏曲线，如果和一个“旋成体”的这种起伏曲线正好相同，那么两者为了“突破音障”而遇到的额外阻力，也应该是近似的。




面积律之图解

　　于是，我们可以反过来先设想出一个阻力相对最小的理想中的“旋成体”，然后让某新型飞机各个纵轴位置上的横截面面积分布情况尽量向该“旋成体”的横截面面积分布规律“看齐”，那么这架飞机在跨音速或超音速飞行时所需要克服的阻力也应该是相对最小的！

　　我们都知道，在飞机安装机翼的那一段位置附近，其横断面面积往往是最大的，而且大得十分突然，使上述曲线产生一处明显的凸起，它恰恰是飞机难于克服“波阻”的拦路虎。如果我们依据“面积律”原理，对安装机翼的机身中段加以“缩腰”处理，使机身变成一个老式可口可乐瓶的样子，俗称“蜂腰”，那么该飞机的横截面面积分布将接近理想中的“旋成体”，于是就能够比较容易地突破声障，最终达到超音速飞行的目的。

　　在 50 年代各国纷纷研制第二代喷气式战斗机时，都遇到了因发动机动力相对贫弱而无法克服波阻、以突破音障的尴尬境地，但在利用“面积律”原理重新设计了飞机外形以后，这个问题就迎刃而解了。（注：对应于超音速飞行，其实还有一个“超音速面积律”理论，本文从略）

蜂腰利剑

　　长话短说，在及时得到 NACA 的技术援助以后，立即将新装配的机身改成了所谓的“蜂腰”状。与之相对应的改造，还包括在机尾发动机喷气口两侧外部加装一对突出的鼓包（面积律整流罩）；加长了机头的长度；对座舱盖作低阻化修形（随之而来的视界恶化则通过让机头雷达罩下倾来弥补）；对进气口修形以及为翼型前缘部分进行锥度卷曲处理（以缓和大迎角状态下延缓气流分离）等等项目。于是，超音速飞行的难题就这样不攻自破了。

　　当然，动力装置自身的升级也起到了一定的作用，改造后的机体采用了推力更大的 J58-P-41 型发动机。

　　作这样的大手术不仅需要对全机结构进行再设计，而且还需要对各系统和重要附件进行重新进行协调与试安装。康维尔公司利用自身的技术优势和强大的工艺实力，只用了 117 天就完成了全部改装工程。新的改型机在公司内部被叫作 Model 8-90。

　　大改后的 YF-102A，共造了 4 架。它重新试飞于 1954 年 2 月 20 日。在次日的试验中，就顺利地实现了超音速飞行！似乎可以说，F-102 是最先得益于“面积律”理论的飞机。



YF-102（左）与 YF-102A（右）之“蜂腰”对比

　　而早先追加制造的 8 架 YF-102 前期原型机中的后 4 架，由于还没有来得及全部装配好，因此也及时按“大改”方案进行了改造。于是 YF-102 就形成了“直筒形”和“蜂腰型”机身各 4 架的局面。

　　所以，F-102 截击机的原型机特别多，一共 14 架：2 架最早的原型机 YF-102、8 架“追加”的原型机 YF-102 和 4 架以“蜂腰”外形制造的“新原型机”YF-102A。

YF-102A （53-1787）

　　空军赋予 F-102 的爱称是 Delta Digger，也即“三角剑”的意思，最恰如其分地表述了它硬朗的气动外形特征。1955 年 6 月，批产一号机交付部队服役（它装备最大推力 5,310 千克 / 加力推力 7,800 千克的 J58-P-23 型涡喷发动机）。

　　F-102 采用无尾（无水平尾翼）三角翼气动布局，其悬臂中单翼的前缘后掠 60 度（和同期的苏联米格-21 相当、但展弦比较之米格-21 要小），后缘前掠 10 度。在外翼上表面装有翼刀，后缘装有升降副翼，用以分别控制横向倾斜和飞机的仰俯，可谓一物多用，但同时也是无尾飞机的不得已之处。全金属结构的机翼翼面积为 61.45 平方米，在内部加强肋的前后，各安排了一个整体油箱，这样既增加了内部的燃油容量，又减轻了油箱的构造重量，为此，采用了当时最时髦的化学铣切加工整体壁板式翼蒙皮。在机翼下方，可左右各外挂一个副油箱，但从未考虑设置外布武器挂架，这也是 F-102 的一个特点。

　　机身采用全金属半硬壳式结构，其中段的下半部是一个内置式的武器（导弹或火箭弹）舱。而可用来安装容纳截击雷达天线的尖削的圆锥形机头罩明显下倾，以改善视界。但单座座舱盖的最前缘采用少见的 V 形风挡玻璃和尖楔形中央隔框，以尽量减少超音速阻力。不过前方视界恶化，这也是显而易见的，飞行员的眼前永远竖立着一道骨架。同样的设计在欧洲早期超音速实验机以及美国 X-15 等高超音速实验飞机上也得到了同样的应用。也许为了方便安装必不可少的雷达天线，空气进气口从一开始就从 XF-92 那样的机头位置移到了前机身的两侧，均呈半圆形。F-102 采用了可收放式前三点起落架，机尾段安装一台普. 惠公司的军用涡喷发动机 J57-P-23 或 –25 型。其最大推力 5,265 千克、加力推力 7,740 千克。在垂尾根部的后端，是一对可按“蛤壳”状打开的空气阻力板，打开后还可以释放出着陆阻尼伞，用以缩短着陆滑跑距离。

　　F-102 截击机采用 Weber 公司生产的弹射救生座椅，座舱内拥有增压、供氧和空调设备，但当飞机到达 15,000 米以上高空时，要求飞行员穿着 MC-1 型抗荷服。

赛琪”的卒子

　　值得一提的是，F-102 从设计招标之始，就被当作一种必须装备“最完美”火控系统（FCS）的截击机来加以研制的，所以它安装了当时美国最好的拦截作战机载设备，主要包括可进行全自动追尾瞄准的 MG-10 火控系统、红外线目标搜索系统（于后期追加在座舱盖的最前端，类似于今日苏-27）、跟踪和拦截计算机、L-10 自动驾驶仪、APX-6A 敌我识别器等等。更重要的是，该机已作为全美半自动防空体系 SAGE（俗称“赛琪”）中不可或缺的重要一环来加以开发和使用，这才是意义最大所在。而全美半自动防空体系包括遍布北美乃至北极圈的雷达预警系统、防空管制数据链共享体系和庞大的数字计算机网络，当然，也包括本文所涉及的飞机型号。

注意三角形风挡前的红外线目标搜索系统

　　在这里，让我们稍微回顾一下战后美国国土防空体系的建设过程。当时，为了防御来自前苏联的战略轰炸机（主要是图-4）的“入侵”，在 50 年代初很快就建成了一套三层雷达预警指挥控制线和一支战术截击机部队（主要机种是 F-89、F-94 等），并同时建立了预警来自北方威胁的北极圈远程警戒线和横贯加拿大的中部警戒线，以及负责国土预警和拦截的“松树线”雷达网和本土雷达网。后来，为了适应喷气时代的防空需要，进而又研制、部署了耗资巨大的著名的“赛琪”系统，它可以满足当时远程、多层、快速、多批次截击作战的需要，是东西方冷战的产物之一。而 F-102 正是“赛琪”系统中的一只“重要的卒子”。

　　在 F-102 的机载设备当中，有一台很了不起的 L-10 型自动驾驶仪。在得到地面大量情报信息传输的支持下，飞行员依靠它从滑跑起飞、爬升、搜索、接近目标、发射导弹、返航……到进场着陆，基本可以不动一根手指头。到后期，已经可以做到完全按地面的遥控指令，让飞机自行完成全套战斗截击程序。所以 F-102 是一种自动化程度极高的超音速截击战斗机。这在 50-60 年代应该说是非常先进的一项航空高新技术。



F-102A 的座舱

　　因为战斗目标被标定为非机动飞行的大型战略轰炸机或侦察机，所以全部配备在美国战术空军（ADC）内的 F-102 并不过分强调具备最好的机动飞行性能和近战格斗武器。因此，F-102 不仅属于高空高速截击机，而且又是一种纯粹的“导弹攻击机”。在它长 1.83 米的内藏式机腹弹舱里，可以同时容纳 3 枚 AIM-4A 外加 3 枚 AIM-4C 型空对空导弹，也可携带 1 枚 AIM-26A 型空对空导弹外加 3 枚 AIM-4F。它们可以从伸出的发射架上发射。同时，作为它的辅助武器，还可以在打开的弹舱门夹层发射管里装入 24 枚 2.75 英寸（69 毫米）口径的无控火箭弹，作为对大型目标的密集群射攻击武器。通过和先进 FCS 的交联使用，它们的命中精度在 60 年代是世界一流的。

　　其中由休斯公司生产的 AIM-4A“猎鹰”空对空导弹（旧称 XF-98，意思是第 98 种战斗机的原型，这也是当时流行的一种做法——空军借用了军用飞机的命名法）采用半主动雷达制导方式，射程 9,700 米，最大速度 3 马赫数，战斗部重 9 千克。AIM-4C 导弹则采用被动式红外制导方式，射程、最大速度和战斗部重量同 A 型。而 AIM-26A“核猎鹰”实际上是为提高迎头攻击时单发杀伤概率而从 AIM-4 发展而来的，实际上是带 1,500 吨级 TNT 当量核战斗部的新一代“猎鹰”。它采用半主动雷达制导方式，全天候性能则优于 AIM-4。虽然引导精度差，但巨大的核爆炸半径足以弥补这一不足。后期的一些 F-102A 还采用了更先进的半主动雷达制导 AIM-4E 和 AIM-4F 导弹，主要区别是战斗部重量倍增，达 18 千克。

F-102A 发射“猎鹰”导弹

　　除了原型机以外，F-102 的改型计有以下三种：

　　F-102A 批量生产型，截击机，1955 年 6 月中开始交付部队，一年后参加战斗值班。与无涂装金属蒙皮的 YF-102A 原型机不同，它们开始采用浅灰色涂装。因为基本上属于空军自用，总产量仅为 975（一说 873 或 989）架，1958 年 4 月停产。其中自第 66 号机开始改用大面积垂尾，以改善横侧安定性，并同时放大了空气阻尼板面积、并对进气口作进一步修形。这些改造后来作为定型标准被适用于所有批产型号。所以细心的人还是可以从照片上比较出来的。另外，后期的 F-102A 为了增加滞空时间，可以在翼下挂载 2 具 230 加仑（870 公升）的副油箱，甚至可以进行空中加油。当进行空中加油以后，最大滞空时间将达到 2.5 小时。尽管如此，还是需要牺牲它的超音速性能，除非抛弃副油箱。



F-102A 的机腹弹舱

　　TF-102A 双座教练型型，自 1954 年研制，是 F-102A 飞行员的专用训练机，持有双重操纵系统。由于撤下了 MG-10 火控装置，所以只保留较低水平的截击战斗功能。从外形上看，因为教官和学员是并列乘坐的（和英国的“闪电”或“猎人”战斗机有些类似），而且不再安装雷达天线，所以重新设计了一个全新的机头、它的长度缩短、座舱盖和座舱段机身明显加宽，飞机总长度减至 19.32 米。另一个外观特征是，进气口已从两侧位置改为“两侧肋下”形式（类似于今天法国的“阵风”战斗机）。该型号首飞于 1955 年 11 月 1 日，在试飞中发现全机“颠振”现象严重，通过分析是新设计的座舱盖引起的。于是经过研究，在座舱盖上部加装涡流发生器、并对机体进行了加固，终于消除了这一隐患。经过 2 次追加定货，TF-102A 的产量最终为 111 架，一般为每个 F-102A 截击机中队配备 2 架 TF-102A。TF-102A 在水平飞行中只能达到 0.97 马赫。经试验发现，只有当以 5 度角作浅俯冲、并经过 170 秒冲刺以后，其速度才刚刚能够突破 1 个马赫的音障。

土耳其空军的 TF-102A，1974 年，美军将剩余的 F-102 分给希腊和土耳其




TF-102A 风挡上的涡流发生器

　　PQM-102 F-102A 的无人驾驶靶机改型，利用达到使用寿命的截击机改装，供地对空导弹打靶使用。




PQM-102A 靶机

　　F-102B F-102A 的高性能全天候改进型，在研制后期独立出来、改称 F-106A（祥后）。

　　YF-102C 用于 F-102A 机载武器的开发试验，归空军技术应用中心（AFSC）管理（估计取自 F-102A）。

无功而终

　　1956 年下半年，第一支使用 F-102A“三角剑”截击机的第 327 飞行中队成立，成为 ADC 指挥下庞大的全美自动化防空体系中第一支配套的可以升空作战的飞行部队。后来，陆陆续续一共组建了 25 个“三角剑”截击机中队，成为 50-60 年代美国本土防空力量的主力。

　　“三角剑”截击机在美国军队中的具体配置是这样的：

　　　　战术空军司令部——第 11、57、59、64、71、82、94、325、326、332、460、482 战斗截击飞行中队。
　　　　驻欧美空军司令部——第 32、43、496、497、525、526 战斗截击飞行中队。
　　　　太平洋空军司令部——第 4、16、40、68、509 战斗截击飞行中队。
　　　　国民警卫队空军——第 111、122、146、157、159、175、182、190、196、199 战斗截击飞行中队。

　　大多数战斗机、尤其是当代战斗机几乎都兼顾了多用途作战性能，所以总不免在各项战术技术需求方面需要不断予以协调。而 F-102 是用途相当专一的战斗机，它的各项战术技术性能在相当长的服役期间内完全可以满足作战需要，所以改动教少，所以改型也少得多。

　　由于没有得到真正的迎战机会，F-102A 在国土防空作战中没有任何值得渲染的建树。60 年代初，越战爆发。因为害怕遭到越南人民军空军的阻击，加之当时正在对空军飞机进行“总动员”，故美国曾经派遣为数不多的 F-102A 前往南越基地执行防空值班，但没有见到参加拦截作战的报道。据说 1968 年 2 月 3 日，曾有一架 F-102A 被北越的米格-21 击落……后来，因为美方基本掌握了制空权，所以 F-102 部队全部奉命撤回国内。



F-102A 双机在越南上空巡逻

　　不过，就在 F-102A 驻扎在越南的日子里，北越人民军一支潜入南方的地面小分队通过一次成功的奇袭，造成了美军重大的损失……

　　1965 年 7 月 1 日凌晨约 1 时 32 分，一声爆炸声打破了噪热中的宁静，一发迫击炮弹落在了岘港空军基地南面的跑道和停机坪之间，那里停放着处于 24 小时待命状态的 F-102A 截击机和两架 AC-130“炮艇”特种攻击机。与此同时，北越军队约有 60 人剪开 5 处铁丝网围栏，成功潜入基地，并集结在两道巨大的飞机水泥掩体后面，而 2 架 AC-130 就近在咫尺！迫击炮的开火是他们发起进攻的信号。在轻型炮火的掩护下，他们敏捷地穿过跑道、翻过水泥掩体，用自动步枪将 AC-130 的油箱打烂，并用手雷将其轻而易举地引爆。另一队北越军跑到 F-102A 的近前，用 57mm 无后坐力炮对准飞机黑洞洞的发动机尾喷口一顿猛轰，顿时就报销了它 3 架。

　　当时，所有 F-102A 的座舱盖都处于向上打开的待命状态，北越军将手雷和炸药包直接扔进座舱，将剩下的飞机全都炸趴在地上。在熊熊大火中，F-102A 腹内挂载的火箭弹被引燃，有的爆炸开来，有的径直就向北面的美军营房发射过去，留下一道道白烟……。

　　在那个倒霉的晚上，第一个目击者正是前去查岗并运送咖啡的杰森。他腰间只带了一把 .38 口径的左轮手枪。大约在 1 点 29 分，杰森跳上卡车前往 F-102A 待命停机区域旁的那个岗哨。当班的汉迪是从乔治空军基地调来的。正当杰森告诉他“咖啡壶就在卡车上”，并问他“是否要来一杯”的时候。第一发迫击炮弹就在跑道尽头炸开……爆炸点离杰森和汉迪仅仅 200 码而已。

越南前线机场的 F-102A

　　一名被俘的北越军官事后透露，他们最初的攻击目标只是海军陆战队航空营的那些讨厌的直升机，因为直升机直接威胁到北越武装力量在岘港地区地面的行动。这名军官还说，当哨兵汉迪向他们开火还击时，他们还误以为闯进了重机枪阵地，于是立即沿原路撤退。北越军虽有伤亡，但机场方面损失的损失更加惨重。

　　听说 F-102A 还曾经为进入越南投弹的 B-52 轰炸机护过航，但无法得到进一步证实。

　　在 60-70 年代里，F-102A 也被少量派遣到到美军在西欧和远东的军事基地，如前西德、倭国、荷兰和泰国等国的空军基地。而且土耳其、希腊空军后来也曾得到过少量二手货的 F-102A 和 TF-102A。

　　到 60 年代中期，因为机体日渐老旧，续航能力也稍嫌不足，特别是当需要作较长时间超音速飞行时，过多地打开加力不仅耗油，而且会缩短发动机的寿命。所以军方急需找到一种可替代的后继型号。但 F-106 的开发和配置进展缓慢，使 F-102A 的使用得以延续，直到 1973 年才退出现役。

　　F-102A 的性能参数如下：

外形尺寸
翼展 11.62 米
机长 20.81 米
机高 6.46 米
机翼面积 61.5 平方米
重量及载荷
正常起飞重量 12,565 千克
最大起飞重量 14,290 千克
装一台普拉特•惠特尼公司 J57-P-23 或 J59-P-25 加力涡轮喷气发动机，推力 5,310 千克，加力推力 7,740 千克
燃油容量 机内 4,040 公升，2 个副油箱合计 1,740 公升
性能数据
最大平飞速度（高度 12,200 米） M1.25
巡航速度（高度 10,700 米） M0.8
实用升限 16,460 米
海面爬升率 3,650～4,000 米/分
最大航程 2,167 千米
作战半径 448--806 千米
利剑换尖枪

　　康维尔对三角剑真正的改进，应当是 F-102B，它是从 1955 年开始、以公司代号 Model 8-24 为基础进入发展的。由于在动力装置、机载系统、气动外形、军械、特别是全天候火控系统方面都发生了很大的变化，所以空军很快决定以全新型号推出，它就是 F-106A，绰号“三角标枪”（Deltadart）。

YF-106A 原型机

　　同样作为一架单座的超音速截击战斗机，F-106A 的最大变革是采用了当时美国最先进的MA-1电子诱导、武器管制系统。它和全美地面半自动防空体系“赛琪”（Semi-Auto-matic Ground Environment）是联动的。而 MA-1 的基底是一台小型数字计算机。虽然 F-102 也配备同样的计算机，但 F-102A 只能在接收和破译了来自地面指挥站的诱导指令、并将它传输给机载自动控制系统 AFCS（Automatic Flight Control System）以后，飞机才能对目标进入全自动截击。而 F-106A 则可以在地面帮助下大致到达战斗空域以后，完全依靠自己携带的机载雷达捕捉到目标，并进一步自动实行追尾、瞄准，在最合适的位置选择和发射武器，进而完成安全脱离及返航操作。在这些作战程序的执行过程中，飞行员的工作只是监视仪表和设备的正常工作而已。

　　MA-1 在仪表板的下方安排了一个地图显示屏，可同时将我机坐标、敌机坐标、与友机的交会点、空中待机区、己方机场坐标、以及地面导航支援设备的位置都清楚地标示在上面。甚至能将禁飞区域（如己方的地空导弹作战空域）也标划出来。最有趣的是，还能够根据每一时刻的燃油储备量、画出可返回基地的飞行半径区域，以供飞行员决策时参考。而且 F-106A 在当时已经采用了相当先进的“综合显示仪表”（IIS），当时被叫作“飞行情报指示中央装置”，即把主要的飞行参数（如速度、马赫数、高度、升降率、）、飞行姿态显示（ADI）和方位显示（HSI）等等集中反映在一个纵向布局的新型仪表上，它的优点是可以同时并存“指针式”和“数值式”新旧两种表现方式，因此不仅简化了仪表布局、使飞行员的解读更加直观，而且误读的几率也大大降低。这样的综合显示功能，无论飞机处于全自动飞行还是全手动操作状态，都一样可以有效地保持。它也许就是 90 年代才推广的“座舱综合显示系统”的雏形吧！？

F-106A 的座舱布局和地图显示屏

　　F-106A 第一张来自空军的定单始于 1956 年的 4 月，而且从一开始就要求生产 17 架。同年 12 月 26 日首飞以后，在未携带武器的情况下，飞行性能已经能够满足军方的要求，所以空军马上又追加了 8 架生产型。这 25 架先期批产型大多被用于发展试验。

　　按照康维尔公司和军方的安排，F-106A 是和 F-102A 并行进行生产的。当然，对各部分的改进和修改（包括对机载设备的改良），F-106A 是伴随着批量生产同步进行的。一般而言，新机对飞机机体或设备进行重大的修改都贯彻在前两次最早期的小批量生产之中，但对 F-106A 的改进却发生在批量生产的全期之中，这在喷气式战斗机的开发史上也是较少见的。

　　1959 年 6 月，正式进入作战势态的第一支 F-106A 作战部队、战术空军第 539 截击中队成立。到 1961 年 6 月 20 日最后一架交付结束，战术空军 38 个截击机飞行中队中，已经有一半换装了 F-106A，总产量 277 架（国内飞机手册一说为 257 架，下同）。

　　F-106A 先后配备于美国战术空军的第 5、11、27、48、71、94、95、318、329、456、498、539 截击战斗飞行中队。在漫长的冷战年代里，没有出口，更没有实际的战斗经历和战果。目前早已退役。

相关资料：F-106“三角标枪”

超前拦截手

　　后期的 F-106A 换装了改良的 MA-1 火控系统、Weber 式超音速弹射救生座椅和纵列式布局新型主仪表板，公司及时将这些改动同样移植到最早的生产型上。对飞机的其他改进还包括改善了低空飞行品质、增加了电子对抗功能、加装了红外搜索和追踪器材和空中加油设备等等。

　　F-106A 的导航方式可谓是“丰富多彩”：利用雷达，能够实施所谓的“地文导航”。也可利用机载自动方向探测器（ADF）、全球“塔康系统”（TACAN）或“伏尔系统”（VOR）实现导航。当然更可以依靠地面发送的数据链进行自主导航。F-106A 的着陆依靠仪表着陆引导装置（ILS）……。因此美军曾自豪地说过，F-106A 可以在任何恶劣的天候下完成全自动拦截作战。而飞行员必须要做的事只是在起飞或着陆的末阶段“动动你的手和脑”，当然，这并不意味着其他飞行时间里你可以看报纸或打盹。

　　F-106A 的唯一改型是双座的战斗教练型 F-106B。空军于 1957 年 6 月向康维尔公司定货，其一号机首飞于 1958 年的 4 月 9 日。具体改动只是在原飞行员座舱的后面加装一个教员座舱，当然还需要增加一套复式操纵系统。这和并列双座的教练机 TF-102A 不同，TF-102A 实际上很难作为截击机来使用，而仍然搭载 MA-1 火控系统的 F-106B 则完全可以作为截击机来使用，而且纵列式座舱使前座飞行员在正式参加战斗时可以和单座的 F-106A 几乎一样方便地实施操作。虽然因为增加了后座使燃油容量减少并影响到飞机的续航性能，但其他飞行性能基本不变。F-106B 可以携带同样数量的导弹投入导弹攻击训练或正式参战。

进行仪表飞行训练的 F-106B

　　F-106B 战斗教练型共生产了 46 架（国内一说为 63 架），空军为每一个 F-106A 中队配备数架这种飞机。所以，F-106A 型加上 B 型的总产量为 323 架（国内一说为 320 架）。

　　1959 年 12 月 15 日，一架 F-106A 在爱德华空军基地的试验航段上将飞行时速提高到 2,455.736 千米，从而创造了新一轮世界速度纪录。次年，生产型中的一架 F-106A 又从爱德华基地起飞、在到达佛罗里达州的杰克逊大厦上空以后，再调头飞抵汀德尔基地。在不补充燃油的情况下，完成 3,860 千米全自动操纵长途飞行，用实例证实了该机优异的飞行操作与导航性能。

　　1987 年 9 月，美国航空航天局（NASA）兰利中心调用一架 F-106B，用于试验“涡襟翼”，以研究受控涡对未来先进技术战斗机的影响。有关试飞一直持续到 1988 年。

　　F-106 同样采用无尾三角翼气动布局，其机翼和 F-102 极其近似，但去除了翼刀。前缘后掠角 60 度 06 分，仍带有弯度并呈锥度扭转。翼根的弦长长达 9.07 米！所以机翼的展弦比仅为 2.198。相对厚度不到 4%，是一种非常适宜超音速飞行的“狭长薄三角翼”气动升力面。机翼的构造采用了 5 条锻造合金钢大梁和化学铣切整体蒙皮，这是当时一种高比强度的坚固的机翼设计，同时也为机翼整体油箱的应用提供了条件。在机翼的后缘，只有蜂窝构造的升降副翼，而没有通常概念的襟翼和调整片，这也是无尾三角翼气动布局高速飞机常用的气动布局。

　　F-106 的垂尾和 F-102 差别很大，前者已从 F-102 的纯三角形改为非对称的梯形，且前后缘均后掠，而且前缘的后掠角要更大一些。由于顶端作了切角处理，所以垂尾的高度反而减少了 0.3 米。与 F-102 一样，垂尾根部后端同样是一对可以打开的空气阻尼板，着陆减速伞还是收纳于此中。

　　母容置疑的是，F-106 的机身也是按面积律蜂腰形状进行设计的，而且收得更细一些。由于调整得当，机尾已经不再需要安排面积率整流罩（即一对鼓包），从而使得整机看上去更加“干净利落”和更加流线型。

新泽西国警队的 F-106A

　　战斗机的动力往往直接左右飞行性能的优劣。F-106 所采用的 J75-P-17 双转子涡喷发动机的推力超过 F-102 所使用的 J57 发动机 50%！它的额定推力为 7,800 千克，加力时为 11,100 千克。虽然在起飞加力状态下，其耗油率可以达到 2.2，但在巡航时，仅为 0.8，所以 J75 属于当时一种 “很经济”的喷气动力装置。

　　F-106A 的全部燃油容量只有 1440 加仑（合 5,450 公升），它们分布在左右机翼夹层内和腹部武器舱后方的机身油箱内。为了解决由此而导致的续航能力不足的问题，后允许在机翼下挂装 2 个各 230 加仑容量（合 870 公升）的流线型副油箱。但即便如此，当飞机作了超音速冲刺以后，每次出动的作战半径也仅达 500 海里（合 926 千米）。不过这对于本土分地域防空而言，应该问题不大。

　　F-106A 两侧空气进气口的形状和位置与 F-102 大不相同，前者的位置已经大大挪后，并接近翼根。而且从正面看双双呈八字形倾斜，使前机身的横端面变成了三角形。

　　作为 F-102 的直接后继改型、F-106A 同样沿用了特别适宜于超音速飞行的 V 形（尖楔形）前风挡造型，主座舱盖依然采用向后向上开启的方式。也许作战自动化程度极高，所以由前风档引起的前部视界“不良”就显得不再那么令人难以忍受了。飞行员座舱内采用循环式增压/温度调节空气控制系统。弹射座椅可以保证在超音速和低空状态下较高的逃生概率，但显然尚不具备当今的 0-0 弹射性能（即 0 高度 0 速度状态）。

F-106B 弹射试验

　　一个有趣的地方是，F-106A 在许多地方不遗余力地设置了加热除冰装置，比如在主翼和尾翼的前缘、进气口的前缘、风档玻璃外部、甚至机头雷达罩等部位。这也许和需要在高寒的北美地区使用是分不开的。另外一个有趣的东西是，在机尾的下面，竟然安装着只有舰载飞机才具备的减速钩，当然，它显然不是为“上舰”而配备的。

截击机终极者

　　人们比较关心的机载军械系统和它的老大哥一样，依然纯粹是导弹和火箭。所不同的是 F-106A 可以在腹舱内携带一枚威力巨大的直径达 0.43 米的核战斗部无制导火箭弹，它可以是 AIR-2A“妖怪”、也可以是 AIR-2B“超级妖怪”（型号中的 R 代表火箭弹，而导弹一般用 M 来表示，但许多文章将它叫作空对空导弹，显然是不正确的）。这是美国空军唯一一种带核弹头的大口径空对空火箭弹，射程 11 千米、最大马赫数 3。AIR-2 研制于 1954 年、1957 年服役、1962 年停产。虽然作为一种无控火箭弹的 AIR-2 无法自动跟踪目标，但 1,500 千克 TNT 当量的爆炸威力足以撩倒几百米外的敌机。当然，核火箭在有限空域内万一真正投入使用后所带来的种种弊端是显而易见的，所以实际上从未应用过。除此之外，F-106A 的军械也可以改为同时携带 4 枚 AIM-4E“猎鹰”半主动雷达制导空对空导弹或 4 枚 AIM-4F“超猎鹰”红外制导空对空导弹。这些导弹不仅可以追尾攻击，也能够实施迎头攻击（当然必须是带一定偏角的）！由于导弹和火箭都是从飞机肚子里发射出去的，所以发射时必须利用压缩空气进行助推。当发射核弹头火箭时，通过程序还可以令飞机自动作“飞远”规避动作，以免受到核爆炸的种种不良影响。

“妖怪”火箭

　　无论 F-102A 还是 F-106A，它们都受到当时“导弹万能论”的影响，都属于那个时代纯粹的“导弹载机”（类似的飞机型号还可以报出不少）。但随着越南战争的深入，人们开始重新认识到空战近距格斗和航炮攻击的重要性，所以又逐渐恢复了射击武器在战斗机上的配备。后期的部分 F-106A 就加装了一门高效率的 20 毫米 M61六管“火神”机关炮，用于贴近目标时的补充攻击。





F-106 发射妖怪火箭的情景

　　F-106A 的战斗高度可达 17,600 米，当以马赫数 2 的速度加速、并利用动能转变势能的原理向上拉杆，则可以在冲刷后爬升到 21,300 米的高空，以满足拦截特殊飞行目标的需要。F-106A 在高空的最大马赫数可达 2.3 左右。不过，为了保持截击机作战时的方向稳定性，作战手册规定它的高空极限速度不得超过 1.9 个马赫。在 12,500 米同温层高度，F-106A 的巡航速度为 0.92 马赫。当悬挂 2 具副油箱时，要达到上述高度和速度，自地面松开刹车以后，只需要 3 分 20 秒。这类指标对于一架截击机而言是很关键的。

武器舱内的 M61A1 航炮

　　无尾三角翼飞机在起飞和着陆时肯定是要以大迎角、呈“高昂首”姿势出现，同时，这类飞机的起降速度和与之相应的起落滑跑距离也比常规布局的飞机要大一些和多一些。但据说 F-106A 在美国的百系列战斗机大家族中间，其起飞和着陆时的低速安定性却是一流的。

　　长期困惑 F-106A 的唯一缺陷，是由于其电子装置过于复杂，所以不仅需要投入大量的日常维护检测时间与人力，而且稍有故障即影响全局，使第一线飞机的可动率仅为 50%，这在第二代喷气式战斗机中间确实是偏低的。道理很简单，如果引导数据显示因此而稍有差错，要拦截目标即成为空谈。也有人提出这么一个棘手的两难问题，即在飞机升空以后，所谓的全自动系统你到底能够相信它多少，万一系统的运作因为一个小小的未知故障而呈现的只是假像，那么拦截的成功率又如何保证？在过份依赖电子设备的情况下，人的主观能力和监控能力如何在 F-106A 的座舱中得到体现？

　　为达到最佳防空截击效果，美军认为，F-106A 与“赛琪”体系的“合二为一”显得绝对必要。而且由于该机的使用范围极其狭隘，所以 F-106A 根本不存在“多用途”使用方面的任何通融性。这在美国战斗机中也是极罕见的（一般战斗机几乎都具备对地攻击等其他用途，以实现一机多用的目的）。F-106A 属于那种“以高速一击完成任务”的专用机种，所以除了那些大型、中速、基本保持直进航路入侵的目标（指战略轰炸机）以外，要想拦截机动灵活的战斗机（比如可能出现的护航战斗机）则要困难得多。其原因不仅仅是 F-106A 的飞行机动性能有限，而且和它所依赖的那些攻击武器的使用包线有很大的关系。

　　不过不管怎么说，F-106A 仍然是 80 年代以前西方世界最好的、也最具特色的截击机。而且类似这样专一用途的机种，以后似乎再也没有出现过。

F-106A 的性能参数如下：

外形尺寸
翼展 11.67 米
机长 21.56 米
机高 6.18 米
机翼面积 64.8 平方米
重量及载荷
自重 11,800 千克
正常起飞重量 15,900 千克
最大起飞重量 17,350 千克
装一台普拉特•惠特尼公司 J75-P-17 涡喷发动机，推力 7,810 千克，加力推力11,100 千克
燃油容量 机内 5,450 公升，2 个副油箱合计 1,740 公升
性能数据
最大平飞速度（高度 12,200 米） M2.0
巡航速度（高度 12,500 米） M0.92
实用升限 17,400 米
海面爬升率 6,120 米/分
正常航程 2,400 千米
转场航程 4,352 千米
作战半径 740-926 千米

怎么象偶们在从走美国走过的路

都是第一代机吧．

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