道格拉斯舰载机盘点（九）：喷气式的尝试，F3D/F-10战斗机

引言

在研制AD系列攻击机时，道格拉斯飞机公司还为美国海军研制了一款舰载夜间战斗机，这就是F3D“天骑士”（也称“空中骑士”）战斗机，后来被重新命名为F-10战斗机。F3D战斗机是道格拉斯研制的最早采用涡轮喷气发动机的战机之一，也是美国海军最早装备的喷气式舰载机之一。F3D战斗机诞生时，正处于全球航空技术更新换代时期，许多新技术和新装备的诞生，让战斗机有了更多的选择，但也面临着很多未知的技术风险。首先是活塞式发动机向喷气式发动机转换，其次是机载雷达技术有了较大进步，最后是空空导弹等武器开始崭露头角。F3D战斗机在这些方面均进行了尝试和探索，但也遇到了不少问题。在整个服役生涯中，F3D战斗机的表现较为平庸，因此很快被其他战机取代。不过其衍生型号服役很久，一直到1978年才全部退役。

一、研制过程：为美国海军研制的喷气式舰载夜间战斗机

F3D战斗机是1940年代中期美国海军喷气式舰载夜间战斗机招标的产物。1945年6月，美国海军针对战场需求，开始招标一款夜间战斗机，具体要求是：速度至少达到500英里/小时（805公里/小时），作战半径500英里，有效升限40000英尺（12192米），机载雷达能够探测到125英里（201公里）之外的其他飞机，要采用双喷气动力和双座设计等。道格拉斯公司、格鲁曼公司、柯蒂斯公司和Fleetwings公司分别提交了设计方案，最终美国海军决定选择道格拉斯飞机公司负责新战机的研发（格鲁曼公司的G-75方案成为备选机型，后来发展成为F9F“黑豹”战斗机）。

XF3D-1原型机首飞

1946年4月3日，美国海军向道格拉斯采购了3架XF3D-1 Skyknight原型机。负责设计XF3D的仍是大名鼎鼎的道格拉斯飞机工程师埃德·海因曼，XF3D-1原型机因为搭载了两部雷达和并排双座的缘故，有一个很宽的机鼻和矮胖的机身，所以被称为是“威利鲸鱼”。1948年3月23日，第一架XF3D-1原型机进行了首次飞行，由试飞员罗素·肖驾驶。XF3D原型机搭载两台J34-WE-22涡喷发动机，前两架原型机配备的是较老的SCR-720雷达。由于在试飞中的表现较为出色，于是在1948年6月，道格拉斯飞机公司获得了28架F3D-1的初始生产订单。

XF3D-1原型机

在XF3D原型机的研制和测试期间，还发生了一个小插曲。在1948年10月，3架XF3D原型机送到美国爱德华兹空军基地进行服役试验。在这期间，美国空军也对“天骑士”战机很感兴趣，因为此时诺斯罗普公司为其研制的F-89截击机遇到很大麻烦。不过美国空军最终决定采购洛克希德公司的F-94战斗机，因此和F3D擦身而过，最终只有美国海军和海军陆战队装备了“天骑士”战斗机。1950年2月13日，第一架生产型F3D-1进行了首飞，并在1950年12月交付，1951年2月投入服役。

二、技术特点：道格拉斯对喷气式舰载战斗机的初次尝试

由于是在航空技术发生剧烈变革的1950年前后研制的，所以F3D战斗机的设计充分体现了那个时期的战机特点，在很多方面都留下了探索的痕迹，使用了很多刚刚诞生、不够成熟的技术和装备。第一，F3D不同于其他常规舰载战斗机，它是按照夜间战斗机的要求去设计的，所以很多方面都是围绕远距离机载探测雷达展开的，不管是机身布局还是机载设备，都充分反映了这一点。第二，在动力方面，F3D战斗机诞生于活塞式发动机向喷气式发动机的过渡期，搭载的涡喷发动机推力还不够大，技术也不够成熟。第三，在武器系统方面，F3D战斗机也处于机载武器的变革期，既需要依赖机炮等传统武器，也开始尝试搭载新型的空空导弹等武器。

F3D设计示意图

F3D战斗机的机身结构比较简单，拥有一个可以折叠的平直翼和一个常规尾翼，采用前三点式起落架，安装有拦阻钩。在拦阻钩的前面安装了减速制动器（减速板），它可以伸展以减缓飞机着陆时速度，保护飞机在起飞和降落时不会撞到机尾。在机身两侧的机翼后面，还安装了一个液压空气制动器（襟翼）。F3D战斗机采用并列双座设计，可搭载一名飞行员和一名雷达操作员。

F3D的逃生系统演示图

F3D的座舱内没有安装弹射座椅，而是采用了独特的逃生系统，机组人员身后的地板上有一个降落伞，拉动专用杠杆后，降落伞出口舱门的后半部分就会被吹走，前半部分可以挡风，然后每个机组成员都要在自己的座位上旋转，抓住座位后面的一个撑杆，踢开两个座舱间的舱门，通过一个倾斜管道从飞机腹部滑出，每次只能跳出一人。该逃生装置十分繁琐，因此备受飞行员诟病。

J34发动机

F3D的发动机位于机身下方两侧

F3D战斗机搭载两台发动机，安装在机身下方的发动机舱内。其原型机搭载两台J34-WE-22发动机，单台推力3000磅。生产型的F3D-1战斗机换装了两台J34-WE-34发动机，单台推力增加到3250磅，发动机舱也变得更大。由于新发动机性能不够稳定，所以一些早期生产的F3D-1没有升级动力装置。改进型的F3D-2战斗机原计划搭载J46-WE-3发动机，但最后选择的是J34-WE-36/36A涡喷发动机，单台推力进一步增加至3400磅。由此也可以看出，当时的涡喷发动机技术仍然不够成熟。F3D-2战斗机的内部燃料容量为1350加仑，每侧机翼下方可以各携带一个150加仑的副油箱。

F3D-1战斗机挂载的“麻雀”空空导弹

F3D-2战斗机发射“麻雀”空空导弹

F3D战斗机的固定武器是四门伊斯帕诺-西扎M2型20毫米机炮，安装在机身前部下方，每门各备弹200发。F3D-2战斗机的机翼下方可以各携带一枚2000磅的炸弹，或者10枚空对空火箭。F3D-2M战斗机还可以携带4枚“麻雀”I型空对空导弹，但是拆除了机炮。“麻雀”是一种中程半主动制导空空导弹，最早被命名为KAS-1，后来更名为AAM-2，1948年再次更名为AAM-N-2。“麻雀”导弹在1952年12月首次成功拦截目标，1956年进入美国海军服役。因此从时间上来看，F3D战斗机是最早搭载“麻雀”空空导弹的战机之一。

F3D安装的AN/APQ-35雷达

AN/APS-26雷达

F3D-2Q的座舱

F3D战斗机安装了AN/APQ-35雷达系统，该雷达系统其实由多部雷达组成，包括AN/APS-21搜索雷达和AN/APS-26跟踪雷达等。AN/APS-21可搜索20英里范围内战斗机大小的目标，AN/APS-26雷达可定位2英里（3.2公里）范围内的目标。AN/APS-21可用于定位目标，AN/APS-26主要是在目标靠近后继续跟踪，并继续扫描新目标。AN/APQ-35雷达是后来“跟踪扫描”雷达系统的雏形。该雷达对轰炸机类目标的理论探测距离可达200英里，但实际最大探测距离仅略高于20英里。F3D的火炮瞄准雷达通过一个原始的“弹道计算机”可以在4000码范围内产生一个瞄准点，雷达操作员通过瞄准点锁定目标，当目标进入射程后再发射20毫米机炮将其摧毁。从技术上讲，这是战斗机第一次可以在看不见目标的情况下击落另一架飞机。F3D-2还安装了一部AN/APS-28尾部预警雷达，最大探测距离为4英里，能够提供目标的距离、方位角和海拔信息。尽管F3D的雷达系统存在不少问题，但是仍有很大的开创意义。F3D战斗机的无线电系统也比较完善，由10个高频频道、一个接收器、一个敌我识别器（IFF）、一个无线电测高仪（20英里内的雷达信标接收）和一个无线电罗盘组成。

三、系列型号：受发动机困扰的改进过程

由于F3D战斗机的生产数量较少，在服役时的地位也不是很重要，因此F3D的衍生型号不是很多，下面将分别介绍一下。

F3D-1战斗机

F3D-1。该型号是F3D战斗机的初始生产型号，机身类似于XF3D-1原型机，配备了完善的航电系统。它的起飞重量增加了2吨多，换装了两台J34-WE-34发动机，每个发动机的推力为3250磅。但该发动机提供的动力依然不足，所以F3D-1只生产了第一批28架，被用于为F3D-2训练飞行员。

F3D-2战斗机三视图

F3D-2战斗机

F3D-2。该型号是F3D战斗机的主要生产型号，于1951年2月14日首飞。F3D-2与F3D-1最明显的外部区别是前者拥有更大的发动机进气口，以便能够为计划中的J46涡喷发动机提供更大的气流，不过由于这款发动机迟迟未能投产，所以F3D-2搭载了两台J34-WE-36/36A涡喷发动机，单台推力3400磅。除此之外，F3D-2还增加了一个机翼扰流器，还安装了通用电气G-3自动驾驶仪，换装了更厚的挡风装甲玻璃，改进了驾驶舱空调。F3D-2共生产了237架，最后一架在1952年3月23日出厂。

由XF3D-1原型机改造而来的F3D-1M

F3D-1测试“麻雀”空空导弹

F3D-1M。在1952年后期，三架XF3D-1原型机中的一架进行了改造，在两侧机翼下方增加了4个武器挂架，用来测试刚诞生的“麻雀”空空导弹，被命名为F3D-1M。后来至少12架F3D-1也进行了类似的修改。

F3D-2M

F3D-2M。装备有“麻雀”空空导弹的F3D-2战斗机被命名为F3D-2M，共改装了16架。F3D-2M拆除了机炮，在机头安装了一部AN/APQ-36雷达。

F3D-2T

F3D-2T。从F3D-2改装而来的夜战教练机，共有5架。

F3D-2T2

F3D-2T2。在F3D-2基础上改装的雷达和电子战教练机，数量为55架。

F3D-2Q电子对抗机

F3D-2Q

F3D-2Q。35架F3D-2被改装为电子对抗机，雷达装置换成了ECM设备和ELINT装置。

F3D-2B

F3D-2B。1952年，一些F3D-2战斗机被用于测试一种特殊武器装备，并被赋予了新的名称F3D-2B。

在1962年，F3D战斗机迎来了新的命名，F3D-1改称F-10A，F3D-2被重新指定为F-10B，F3D-1M新命名为MF-10A，F3D-2M变成了MF-10B，F3D-2Q被重新命名为EF-10B，F3D-2T2成了TF-10B。

F3D-3模型

除了上述型号外，F3D战斗机还有一种计划中的改进型号，被称为F3D-3型。F3D-3计划采用后掠翼设计，搭载J46发动机，但是这款发动机一直没能研制成功，所以只能使用J34发动机。可如果采用J34发动机的话，F3D-3相比F3D-2就没有太大改进，因此在1952年F3D-3停止了研发。

结语

从技术层面来看，F3D战斗机确实应用了不少新技术和新装备，包括搭载涡喷发动机、安装完善的雷达系统、携带空空导弹等。但是从实际效果来看，这些新技术对于F3D战斗机性能的提升十分有限。一方面是因为这些新装备的技术还不够成熟，很容易出现故障；另一方面是因为作为一款舰载机，F3D战斗机不能在夜间很好地在航母上起降，失去了它最基本的能力。因此，美国海军对F3D战斗机并不是很满意，在服役期间很少将其部署在航母上，很多时候都是从陆地起飞的。而且美国海军的F3D战斗机很快就迎来了替换机型，从1950年代后期开始，主要由美国海军陆战队使用。

“罗斯福”号航母（CVB-42）上的一架F3D-2战斗机

尽管美国海军的F3D战斗机很快就退出了一线，但是在短暂的服役生涯中“天骑士”也取得了一些击落战果。然而它的航母起降表现着实糟糕，由于此时航母上普遍安装了液压弹射器，所以不允许舰载机在弹射之后再进行回转，只能一直往前滑行并在第一时间起飞。然而F3D战斗机的发动机有些不给力，从空转到全速需要15秒的时间，在这个过程中一旦引擎出现问题，F3D战斗机就有可能与前方的飞机相撞。正是因为这一点，美国海军很快不再使用F3D战斗机。它的改进型号在美国海军陆战队中服役了很长时间，主要执行侦察和电子对抗等任务，最后一架在1978年退役，部分测试机使用到1980年代。

F3D战斗机

一架F4D-1（中）和两架F3D-2Q（右上）

F3D战斗机可以看成是道格拉斯飞机公司对喷气式舰载战斗机的一种尝试，但由于当时的涡喷发动机还不够成熟，因此限制了“天骑士”战斗机性能的发挥，也导致了它的后续型号无法研制下去。另外F3D战斗机的雷达系统也进行了很多创新，机身搭载了三部雷达，有着各自不同的用途。不过在雷达系统的整合和数据的交换及处理方面，F3D战斗机仍然存在很大的不足之处，这也是由于当时的技术条件达不到造不成的。在“麻雀”空空导弹诞生之后，F3D战斗机也第一时间进行了测试，成为了美国海军第一批搭载空对空导弹的战斗机之一（虽然数量很少）。在F3D之后，道格拉斯又研制了F4D战斗机（F-6），它又是一款怎样的战机呢？我们将在下一篇文章中进行介绍。