在美国航空史上,约翰·诺斯罗普是一位不可多得的先驱人物,他集工程师、革新家、企业家于一身。他是飞机设计师中的佼佼者,设计过几种性能极其出色的飞机;他是率先开发“全翼飞机”的革新家,几十年如一日孜孜不倦,最后开启了一个新时代;他创办的企业不断发展壮大,目前是仅次于洛克希德和波音的美国第三大军工企业,在2018年世界500强排行榜中名列第461位。
航空天才
1895年11月10日,诺斯罗普生于美国新泽西州纽瓦克,1904年随父母迁往加州圣巴巴拉。1916年,他进入洛克希德飞机制造公司,第一份工作是绘图员。
1920年,诺斯罗普跳槽到道格拉斯飞机公司,参与研制美国陆军航空队订制的“世界巡航者”飞机的油箱。“世界巡航者”是为进行第一次环球飞行而设计的。诺斯罗普的工作十分出色,以至于瑞安公司借用他去重新设计M-1飞机。
1926年,诺斯罗普回到洛克希德公司,担任总工程师,领导设计了美国第一种全金属蒙皮、悬臂式飞机“织女星”。该机的设计理念十分先进,当年很多著名的飞行家都使用这种飞机,如威利·波斯特1931-1933年间的两次创纪录的环球飞行,著名女飞行家阿米莉亚·埃尔哈特进行的横跨大西洋、太平洋飞行和到北极的飞行等。
1928年,诺斯罗普离开了洛克希德公司,自己创办了一家企业。1930年,他设计了7座的阿尔法客机,这是美国第一种投产的全金属加强蒙皮客机,曾在环球航空公司投入使用。在阿尔法客机的基础上,诺斯罗普又设计出贝塔、德尔塔、嘎玛等飞机。
这一时期,诺斯罗普也设计了不少军机。例如,他设计的XBT-2海上俯冲轰炸机性能优异,后来,XBT-2经过道格拉斯公司改进后,发展为著名的“无畏”俯冲轰炸机。1938年,美国航空先驱道格拉斯这样评价诺斯罗普——“当年,每一架重要的飞机上都有他的心血。”
1939年,诺斯罗普不愿自己的公司被道格拉斯公司吞并,毅然离开原来的公司,又创办了一家新公司——诺斯罗普飞机公司。1941年,诺斯罗普飞机公司研制的P-61“黑寡妇”成为美国第一种夜间战斗机,生产总数达700多架,在太平洋和欧洲战场广泛使用。
热衷飞翼
诺斯罗普是一位具有创新思想的设计师,在他从事上述各项工作的同时,一种更加先进的飞机设想始终萦绕在心头,那就是“全翼飞机”,也叫飞翼。他认为,飞翼的气动力外形干净,即机翼所产生的阻力要比机翼加机身合在一起形成的阻力小,因而飞翼飞机能比普通外形的飞机飞得更快、更远。为了实现这个想法,诺斯罗普奋斗了几十年。
早在1929年,诺斯罗普就试飞了他设计的第一种飞翼飞机。尽管该机使用了外部操纵面和外伸的尾撑,还不能算是真正的飞翼飞机,但它为后来飞翼的发展奠定了基础。
当时,诺斯罗普的经济实力不够,不足以把飞翼研究继续下去,因此只好把开发飞翼的想法暂时搁置起来。诺斯罗普飞机公司成立后,借助大量的军方合同,公司实力大增,他这才有条件集中精力研究飞翼。
从1939年的N-1M开始,到1953年最后一架YRB-49A被拆毁,在不到15年时间里,诺斯罗普在飞翼设计上屡遭挫折。尽管如此,他始终没有放弃对飞翼的热爱。诺斯罗普对飞翼的痴迷影响了很多人,在他退休后,诺斯罗普公司依然坚持开展飞翼研究。最终,飞翼的理念在著名的B-2轰炸机上变成了现实。
二战期间,根据军方的要求,诺斯罗普发展出多种飞翼方案,有小型战斗机,也有大型轰炸机。与小型飞翼相比,大型飞翼比较成功,XB-35、YB-49和它们的技术验证机N-9M成为二十世纪四五十年代最接近实用的飞翼轰炸机,它们也是30年后B-2隐身轰炸机的先导。
XB-35的历史可追溯到1941年。当时,英国已岌岌可危,随时可能落入希特勒的魔掌,这样的话,美国在欧洲的盟国就全军覆灭了,更麻烦的是,美国陆军航空队会失去在英国的所有基地,因此,美国决定研制一种拥有洲际航程的轰炸机,能从美国起飞跨越大西洋轰炸德国本土。
1941年4月11日(当时美国还没有正式参战),军方秘密开始了洲际轰炸机项目。该项目的技术要求是:最大速度为724千米/小时,巡航速度443千米/小时,实用升限13710米,最大航程19310千米,挂载4500千克炸弹时的作战半径8050千米,最大载弹量32660千克,起降滑跑距离1520米。这种洲际轰炸机在当时看起来简直是异想天开,军方要求的性能指标远远超出了当时的航空技术水平。
为了研制这种先进的轰炸机,军方邀请实力最强的联合飞机公司和波音公司参与初步设计,一个月后,又邀请诺斯罗普飞机公司就其飞翼方案做进一步的研究。
经过审查,最终两个方案胜出:一个是诺斯罗普的XB-35飞翼方案,另一个是联合飞机公司的XB-36。
为了减少直接研制XB-35的技術风险,军方同意诺斯罗普公司在原先研制的N-1M的基础上研制N-9M,它是XB-35尺寸的三分之一缩比技术验证机,共4架,分别为N-9M1、N-9M2、N-9MA和N-9MB。4架N-9M工程验证机从1942年12月到1945年上半年进行了大量试飞,为后来研制XB-35积累了宝贵的数据。
由于多方面原因,包括诺斯罗普公司本身人手和生产设施不足、系统分包商和政府提供的发动机等部件存在较多问题,XB-35的研制进度不如人意,第一架飞机直到1946年6月25日才首次试飞。这时,第二次世界大战已经结束了,批量生产200架B-35轰炸机的合同自然被取消,而且海军也对评估其性能失去了兴趣。最后,这种外形奇特的飞翼轰炸机只制造了15架,包括2架XB-35原型机、8架YB-35预生产型和5架YB-35A。
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