发展沿革

研制背景

亚历山大·里普斯奇博士与他的 DM-1 模型

1945年，和其他大型飞机制造公司一样，美国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。 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。

1945年8月，美国空军（当时还是美国陆军航空队）公开招标研制一种超音速截击机，要求最大速度达到 1260㎞/h，能在 4 分钟内爬升至 15000 米。11 月，肯索里得特-伏尔梯飞机联合体（即后来著名的康维尔飞机公司）的一个设计小组在杰克·埃汶的领导下，首先提出了一个“35°后掠翼+V 形尾翼”布局方案，该方案采用脉冲喷气发动机（而非涡轮发动机），推力达 1,675 公斤，并装有 6 枚辅助推进火箭（总推力 540 公斤）。

1946年5月22日，美国空军宣布康维尔公司竞争获胜，成为MX-813计划的主承包商。6 月 25 日，美国空军正式与康维尔公司签订合同，分两个阶段研制 MX-813 计划中的超音速截击机。第一阶段是验证阶段，包括进行利用验证机进行概念验证并建造初步方案的全尺寸模型；第二阶段是工程发展阶段，康维尔需要制造两架原型机以及一个用于静力试验的机体，以完成相应的试飞和试验。然而，在接下来的风洞试验中，康维尔方案的试验结果并不理想。风洞数据表明，该方案在迎角超过 5°后就会出现气流分离，同时横向控制也存在问题。不得已，康维尔设计小组只好转过头来专心研究里普斯奇的 DM-1。在这时，康维尔空气动力部门负责人拉斐尔·H·斯奇克发挥了重要作用。他根据 DM-1 实物和所能搜集到的关于三角翼气动特性的只言片语，对 45～70°后掠的三角翼进行了一系列研究。最终，在此基础上，康维尔设计小组重新提出了一个崭新的设计方案，公司设计代号 115：机头进气，单座单发，无尾三角翼+单垂尾布局。事实上，115 方案看起来很象是 DM-1 的美国版，某些细节仍残留着 DM-1 的痕迹——特别是那个巨大的垂直安定面。

1946年 11 月 7 日，康维尔 115 方案获得空军首肯，被赋予设计代号 XP-92（空军机型代码更改后，该机改称 XF-92），并签订合同，要求康维尔制造两架原型机。XP-92 被定位为一种纯粹的防空截击机。该机原定装 1 台威斯汀豪斯的 24C 型发动机（推力 1,020 公斤）和 15 台推力 22 公斤的火箭发动机，但研究人员经过计算认为，该机即使仅依赖火箭发动机，仍可以达到马赫数 1.75，因此 24C 型发动机研制计划被取消。这样 XP-92 就变成一种纯粹的火箭动力截击机，在某种意义上说，该机和纳粹德国的 Me 163 火箭动力截击机相当相似。

XF-92A

为了加速 XP-92 的研制，空军于 1946 年 11 月批准康维尔公司首先制造一架喷气动力验证机，用于三角翼概念研制飞行，该机预定采用艾利森公司的 J33-A-21 涡喷发动机。工厂称该机为 7-002 型，美国空军则赋予该机 46-682 的序列号。为了节省时间和资金，该机广泛采用已有的飞机部件，如主起落架来自北美公司 FJ-1“愤怒”，前起落架来自贝尔公司 P-63“眼睛王蛇”，发动机和液压系统采用洛克希德的 P-80“流星”，弹射座椅则是康维尔公司不久前下马的 XP-81 所采用的。正当 7-002 型机正在紧密建造时，伏尔梯公司却于 1947 年夏倒闭。于是，正在制造中的机身被运往康维尔在圣地亚哥附近的工厂，继续未完的工作。同年10 月 31 日，机体全部制造完成，并迅速送往 NACA（国家航空咨询委员会，NASA 的前身）进行风洞试验。之后，该机被送回圣地亚哥，安装 J33-A-21 发动机，准备进行验证试飞。

1948 年 4 月，XF-92 全尺寸原型机 7-002 型建造完成，前往马洛克干湖（后来成为爱德华兹空军基地）。为慎重起见，该机最初先进行了高速滑跑试验，随后在 1948 年 6 月 9 日进行了短暂跳跃飞行。然而就在此时，美国空军考察 XF-92 后认为，该机性能不能满足作战要求，决定取消该机的发展计划。但同时，空军对于先进的三角翼仍然十分感兴趣，决定继续进行 7-002 型的试飞工作，以便进行必要的研究。1949 年夏，7-002 型被空军正式命名为 XF-92A。

马洛克干湖床上的 XF-92A

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。XF-92A的诞生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Model7）。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2085千克（喷水加力时2450千克）的J33-A-23涡轮空气喷气发动机。

1948年9月18日，XF-92A首飞，这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。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。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。

建造沿革

YF-102 最初的原型机，座舱盖比较圆滑

1950年，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。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（内部代号

YF-102

Model8）。不过真正的F-102和XF-92A相比，从外形到内构已不太相像。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。