XP-79飛槌驗證機是諾斯羅普飛機公司於1942年9月向美國陸軍提出一種用火箭推進、設計頗為前衛的飛翼布局戰鬥機方案。1943年1月，它以XP-79A的名義正式進入研製。 XP-79A裝有一台推力為908千克的液體火箭發動機，它是按照航空噴氣公司的原設計，由阿韋昂公司根據諾斯羅普飛機公司的轉包契約製造的。XP-79A是一種用鎂合金製作的小型截擊戰鬥機。採用固定前三點式起落架 。為了提高飛行員在劇烈空戰中的抗過載能力和減少飛機的迎風面積，飛行員破天荒地被要求以臥姿躺在機頭前部座艙內操縱飛行。
基本介紹
- 中文名：美國XP-79飛槌驗證機
- 類別：飛機
- 國家：美國
- 型號：xp-79
前言,研發背景,驗證試飛,新的使命,總體布局,災難的結局,德國“飛槌”,性能數據,
前言
二戰末期，德國上空的美國轟炸機編隊偶爾會遭到一種小型的火箭動力攔截機——梅塞施密特Me-163“彗星”的攻擊。雖說高速的Me163的表演可說是壯觀多過有效，不過美國飛行員們還是為這種看起來如此先進的武器感到驚異，絲毫沒意識到他們自己的國家早在1942年就進行了類似技術的研發。
研發背景
該項研發幾乎與Me163同時開始，其最終成果就是諾斯羅普XP-79，最初這是一種火箭動力的飛翼飛機，但是後來美國人的設計改為噴氣動力的XP-79B。兩者之間另一個重要區別是攻擊的方式，Me163試圖用30mm航炮和無控火箭保衛搖搖欲墜的第三帝國，而XP-79B擊落其對手的方式的最佳詮釋就是它的綽號——“飛槌”。
約翰·K·“傑克”·諾斯羅普設計過眾多常規布局的飛機，而他對於飛翼概念的著迷也是眾所周知。他認為純粹的翼形表面具有最有效的升力性能。而且沒有機身和尾翼部件也意味著影響整體性能的阻力最小，製造費用也更低。在設計了著名的洛克希德“織女星”系列單翼機後，諾斯羅普在加利福尼亞柏班克成立了一家自己的小公司“飛機公司”。1929年諾斯羅普的第一架飛翼機在柏班克機場進行了第一次成功的試飛。同年他的企業改名為“諾斯羅普飛機公司”並加入了聯合飛機和運輸機公司。大蕭條期間，諾斯羅普暫時擱置了他的飛翼夢想，轉而製造一些能
賺錢的產品，像是屢破記錄的阿爾法、貝塔、伽瑪和德爾塔系列高速郵政機，和BT-1、A-17這樣的軍用飛機。1939年諾斯羅普脫離了聯合體成為一家完全獨立的企業——“諾斯羅普飛機有限公司”並遷移到加州霍桑。
1940年開始諾斯羅普設計並試飛了多種飛翼機，如N-1M和N-9M。他還製造了一架近乎于飛翼的戰鬥機XP-56“黑子彈”，最後證實是一個失敗的作品。不過諾斯羅普的飛翼概念在1942年取得了戲劇性的進展，他讓陸軍航空隊相信他可以建造一種能夠達到音速的戰鬥機。1942年9月，在德國人的Me163首飛一年後，諾斯羅普完成了美國第一種火箭動力軍用攔截機的可行性研究。隨後陸軍與之簽訂了契約，掩藏於陸航的保密項目“12號工程”之下，該項設計是一種翼展只有32英尺的火箭動力飛翼機。首先要建造三架滑翔機測試這種布局的空氣動力特性，並作為火箭動力飛機的模型。“12號工程”的第一個試驗品是一種無動力滑翔機，其型號被指定為MX-334。
驗證試飛
第一架飛機安裝了滑撬，後來改為可分離的四輪滑車，可在起飛後拋掉，之後在第二架和第三架飛機上又改為流線形的三輪車式固定起落架。前起落架如果安裝在機身中線上，其減震桿就要穿過駕駛艙，因此只好向左偏移，不過對飛機的起降沒有什麼影響。整架飛機由具有焊接的鋼管中心部件的膠合板構成。飛行員俯臥在機艙中駕駛飛機，這種姿勢讓飛翼結構可以更“薄”而減少阻力；也使飛行員可以承受更大的過載。然而這也讓他不得不以一種毫無尊嚴的方式進入機艙——從機翼後緣爬上飛機，然後趴下來滑進三角形的艙口。控制系統包括由飛行員控制桿操縱的升降副翼，和被稱為“brudder”的具有方向舵和減速板雙重作用的控制面；翼尖安裝了在XP-56上試驗過的氣動膜盒方向舵，這是一個水平的管道，飛機飛行時空氣可以自由通過，當飛行員操縱腳踏板時，一個閥門會控制膜盒中的氣流偏轉，起到輔助翼尖分裂式襟翼方向舵的作用，當飛行員操作另外一個把手時，則可以起到剎車的作用。
諾斯羅普和他的首席空氣動力學家威廉·R·希爾斯博士將飛機設計成純粹的飛翼，沒有任何垂直翼面。相關計算顯示若想在高速飛行時保持穩定就需要增加垂直尾翼，這引起了一場爭論，最後希爾斯不情願地同意加上一個鋼絲張緊的垂直翼面，條件是一旦試飛結果顯示沒有必要就可以把它鋸掉。但是這個看起來完全是多餘的東西在後來的試驗中一直保留下來。
在多次嘗試用汽車牽引MX-334起飛的努力失敗後，只好由P-38“閃電”拖曳它升空。1943年10月2日約翰·麥爾斯駕駛第一架無動力滑翔機進行了試飛。在隨後幾個月里，約翰·麥爾斯同其他諾斯羅普試飛員哈利·克羅斯比
和亞力克斯·帕帕納一起進行了大量試飛，研究了三架滑翔機的安定性和控制特性。陸軍航空隊的試飛員也在加州莫洛克乾湖和內華達羅奇乾湖的試飛基地參與了試飛，在官方的試飛報告中，陸軍飛行員認為這種滑翔機確實可以飛行，在三個軸上都可以控制。副翼效率不錯，但是不能滿足戰鬥機的必要條件。對於方向控制，從操作方向舵踏板到氣動控制面動作的時間滯後很大，因而這種布置形式看起來行不通。除了這些缺點，MX-334的操縱性能和當時所有陸軍飛行員測試過的飛翼機一樣或更好。
在一次試飛中，克羅斯比剛解脫牽引繩就飛進了P-38的尾流，他的滑翔機上仰後失速並進入了自旋，雖然很快就莫名奇妙的脫離了自旋，恢復為穩定的淺滑翔，但問題是飛機還處於倒飛狀態。經過一番努力，克羅斯比發現已經無法控制，於是拋掉了逃生艙蓋，蠕動著爬到機翼上面（也就是飛機的下表面），稍坐片刻，搞清楚自己所處的困境後，跳出去打開了降落傘。正當他環顧四周時，發現那
架無人駕駛的滑翔機竟然轉了半圈兒衝著他撞來，險險擦著降落傘飛過，驚出他一身冷汗。滑翔機和克羅斯比幾乎同時落在相距不遠的地方，飛機完全損毀，不能修復，飛行員毫髮無損，可是幸運女神不會永遠眷顧於他。
儘管損失了第二架MX-334，從1943年末到1944年初試飛仍然按計畫進行，直到諾斯羅普的技術人員將427磅重的航空噴射火箭發動機裝上飛機。發動機噴嘴從機翼後緣突出，四個加壓罐和兩個推進劑罐以及液壓、電氣控制系統被小心地安裝在機翼中，裝有乙基苯胺燃料和發煙硝酸氧化劑的推進劑罐分別安裝在飛行員兩側，中間用厚重的氯丁橡膠簾隔開。從1944年6月20日開始，在哈伯乾湖進行了火箭發動機的地面測試，由哈利·克羅斯比完成了滑行試驗。到7月4日，飛機和飛行員都準備好進行重要的飛行。
1944年7月5日，Me163首飛近三年後，MX-324在P-38的牽引下到達了8，000英尺上空，克羅斯比扣動操縱桿上的扳機，點燃了200磅推力的航空噴射XCAL-200火箭發動機，進行了約3.5分鐘的飛行，然後柔和的降落在湖床上。這是美國第一架火箭動力飛機的首次飛行。此後又進行了多次火箭動力飛行，值得一提的是，在這些試飛中套用了早期的遙測技術，通過無線電將飛行測試數據傳送到地面記錄器。
新的使命
儘管取得了一定的進展，但由於缺少強力的火箭發動機以及優先權的改變，“12號工程”被中止了。但是從中獲得了大量的研究數據，而諾斯羅普可以在一個新的計畫中繼續他的嘗試，為陸軍航空隊提供一種更實用的軍用型號XP-79。這架攔截機的速度可以超過500mph，擁有非凡的爬升率和升限。1943年1月諾斯羅普獲得了製造三架XP-79原型機的契約，使用2，000磅推力的“航空噴射”XCALR-2000A-1火箭發動機，起飛時還需要“噴射輔助起飛”包（JATO）的幫助，包括兩個1，000磅推力的火箭助推器，起飛後就拋掉。使用發煙硝酸和乙基苯胺作為推進劑，諾斯羅普的工程師格外重視燃料罐的保護，讓這兩樣東西在燃燒室以外的地方混合可不是件好玩的事。但是預期中的“航空噴射”發動機進度一再拖延，並且很難滿足飛機滯空時間超過30分鐘的要求，陸航最終取消了火箭和兩架火箭動力原型機的訂單。不過陸軍同意完成第三架原型機，安裝兩台推力1，345磅的威斯汀豪斯19B軸流噴氣發動機。使用噴氣發動機的型號被定為XP-79B，空重5，840磅，起飛重量8，669磅。
這時候XP-79B獲得了新的使命和新的綽號——“飛槌”。在XP-79的原始說明中並未提及需要撞擊敵人的飛機，不過有關的飛行員回憶說撞擊確實是XP-79B的主要任務，用傑克·諾斯羅普的話來說“它是作為一種射彈來設計的，其想法是可以用它來撞掉其它飛機的機翼或尾翼。這架飛機將會通過切掉其它飛機的部件來摧毀它們，而不是射擊”。有可能是鎂合金結構很高的衝擊力讓航空隊的規劃者冒出了探索一種新的空戰概念的念頭。在德國入侵蘇聯的頭幾個月里，蘇聯戰鬥機飛行員常常訴諸這種撞擊戰術，這當然是非常英勇，可也顯得有點絕望。在現在看來，這種奮不顧身的戰術顯得那么不切實際，因為1945年時美國的空中力量已經主宰了所有戰場的天空。天知道當美國的戰鬥機飛行員們發現自己將駕駛這樣一架戰機時會有什麼樣的反應，那位腦子裡冒出這個念頭並將其付諸實施的航空隊軍官應該為了自己的名字湮沒在歷史中而感到慶幸。
總體布局
如同其火箭動力的前輩，噴氣動力的XP-79B也是一種飛翼機，與激進的布局外形相應，其結構也很不尋常。為了節省重量，半硬殼式機身幾乎全是鎂合金構成，前緣蒙皮厚四分之三英寸，到尾緣減少到八分之一英寸，在機翼前緣內又用新發明的氦弧焊技術以45度角加強了四分之一英寸厚的裝甲鋼板（刀刃？！）。翼尖安裝了氣動膜盒方向舵，一對垂直尾翼讓人想起F-15這樣的現代戰機。可收放起落架前後布置。飛行員俯臥在兩台發動機之間，他的頭從一個嵌有防彈玻璃的丙烯酸塑膠艙蓋突出來，視野還算不錯，頭頂有一個艙口可供出入，不過從這樣的艙口爬出來不是件容易的事。全機長14英尺，高7英尺，翼展32英尺，翼面積278平方英尺。
災難的結局
得到敵方轟炸機接近的報告後，XP-79B可以在JATO的幫助下起飛，在4.7分鐘內升到25，000英尺高度。在達到40，000英尺高度後，“飛槌”就會向敵方編隊俯衝並達到547mph的高速，用加強過的機翼切斷對手的機翼或尾翼。即便在陸航高層中，也一定有人意識到了這個主意的荒謬性，因此在XP-79B的要求書中規定XP-79B可以在發動機外側安裝4挺0.50英寸口徑機槍。不過直到最後，機槍和座艙加壓系統也沒有安裝在飛機上。
儘管這個概念是否明智令人生疑，它還是在1945年中接近實現。6月份序列號為43-32437的XP-79B原型機安裝了兩台噴氣發動機，被塗成全白色，蓋上帆布用卡車運到了莫洛克乾湖試驗場。首次滑行試驗在1945年6月進行，其間輪胎多次爆裂。9月份這架注定不幸的飛機準備好了飛行，它是美國第四架飛行的渦輪噴氣動力飛機。最後在9月12日，XP-79B進行了第一次也是最後一次飛行。試飛員是哈利·克羅斯比，兩年前他從MX-334的災禍中逃出生天，夢想著退休後可以在他加州的農場平靜地度過餘生。
然而試飛在離開地面之前就幾乎陷入一場災難，當飛機在跑道上不斷加速時，一輛消防車開過來擋住了它的去路，克羅斯比關閉了節流閥，等卡車離開跑道才又開大了動力。之後起飛沒有碰到更多的麻煩，克羅斯比爬升到10，000英尺。在接下來15分鐘內，他在試驗場上空來回兜著圈子，測試這架怪異的飛機的轉彎性能。
諾斯羅普這樣描述這次飛行：“起飛還算正常，有15分鐘飛機在作著漂亮的飛行示範。飛行員顯得越來越自信，執行著越來越多的預想之外的機動動作，直到他對飛機的表現完全滿意。15分鐘的飛行後，看起來飛機進入了一個正常的慢滾轉，可再也沒有恢復。持續的繞縱軸的旋轉中，機頭逐漸下墜，當時飛機看起來處於一種急劇的垂直螺旋。……”克羅斯比發現已經不可能恢復控制，於是拋掉艙蓋試圖逃生，但是被瘋狂旋轉的機翼擊中，降落傘沒有打開，他墜地身亡。“飛槌”撞向沙漠，爆炸引發鎂合
金機身燃起白熱的火焰，摧毀了整架飛機。諾斯羅普分析道：“……不幸的是，沒有留下足夠的證據可以完全確定災難的原因。但是由於考慮到飛行員的俯臥姿勢，為了減輕他額外的（操縱）負荷，在橫向控制機構中安裝了一個有力的電控配平調整片。相信（飛行員）試圖進行慢滾轉，在做這個動作時，橫向控制機構中出了什麼故障，飛行員（的操縱）被電動配平機構壓倒了。”
諾斯羅普的工程師認為讓克羅斯比付出生命代價的控制問題可以修正，但是陸軍航空隊決定放棄XP-79B計畫。二戰已經結束，洛克希德P-80“流星”已經開始生產，而且更多常規布局的噴氣機設計顯示出比“飛槌”概念更光明的前途。儘管與製造 XP-79B 有關的技術後來幫助諾斯羅普實現了大規模製造飛翼機的夢想——YB-35、YB-49 乃至B-2，但是從其作為一架戰鬥機方面來看，“飛槌”從一開始就是一個荒唐的念頭，完全是浪費時間和金錢，以及一位優秀試飛員的生命。
德國“飛槌”
為了挽救失敗的命運，德國人作過很多瘋狂的嘗試，其中也包括一種“飛槌”。這個計畫在1944年11月首次被提出。“飛槌”由其它戰鬥機牽引升空，釋放之後，飛行員點燃斯密丁固體火箭發動機，加速到970km/h。在第一輪攻擊中向目標射出14枚R4M火箭，在第二次進入攻擊時就採取撞擊戰術。計算顯示在這個速度下“飛槌”可以乾淨利落的切掉B-17的尾翼，而不會損失多少速度和穩定性。然後依靠可收放的滑撬滑翔著陸。當然這種設計最終沒有實現。
性能數據
性能參數（Specifications）諾斯羅普NorthropXP-79
外形尺寸（Dimensions）
長度（Length）4.26米
寬度（Width）11.58米
高度（Height）2.31米
外形尺寸（Dimensions）
長度（Length）4.26米
寬度（Width）11.58米
高度（Height）2.31米
