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為美軍埋下飛翼技術(shù)柱石的人是約翰·納德森·諾思羅普(1895～1981)，大多數(shù)人都把他稱作“杰克”。直到今天，諾思羅普依然被公認(rèn)為世界上最具創(chuàng)造性和最多產(chǎn)的飛機(jī)設(shè)計(jì)師之一。他數(shù)量眾多的飛機(jī)設(shè)計(jì)方案基本上采用半飛翼或者全飛翼氣動(dòng)布局，其目的就是減少飛機(jī)的附加阻力和重量，進(jìn)而增加了它的升力和航程。不過，由于他的許多觀點(diǎn)都是超前的，所以很多人認(rèn)為他的飛翼設(shè)計(jì)不可能達(dá)到實(shí)用的水平。直到1988年11月第一架B-2首次公開露面，人們才明白他的想法是多么富有遠(yuǎn)見。

諾思羅普的飛翼設(shè)計(jì)之路從20世紀(jì)20年代的“1929飛翼”開始，那是由一臺(tái)功率為66千瓦活塞發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)雙葉螺旋槳的單發(fā)飛機(jī)。實(shí)際上，“1929飛翼”并非一個(gè)真正的飛翼飛機(jī)，它有一對(duì)尾撐，一個(gè)水平尾翼和兩個(gè)垂直尾翼，但是它給了諾思羅普很多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。在軍方有限的資助下，諾思羅普陸續(xù)建造了一系列的飛翼飛機(jī)，其中主要包括N－1M、N-9M、XB-35和YB-49……

N－1M·飛行巫術(shù)

1939年，一個(gè)翼展超過21米，機(jī)翼最大厚度為1.8米的飛翼設(shè)計(jì)方案浮出水面。這種飛翼飛機(jī)可以運(yùn)輸貨物、偵察巡邏或者轟炸。諾思羅普把這種設(shè)計(jì)定名為N-1M，希望用該機(jī)來驗(yàn)證全飛翼飛機(jī)的應(yīng)用價(jià)值。

為了節(jié)省時(shí)間和資金，諾思羅普決定盡量把概念機(jī)造得簡(jiǎn)單，他采用木材來建造機(jī)身主體，飛機(jī)由中段和兩個(gè)外翼段構(gòu)成，中段采用焊接鋼管外敷木材的方式制造。外翼段可以根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)，以獲得不同的安裝角和后掠角。這是一種真正的飛翼，但翼尖部位略帶下垂以求部分實(shí)現(xiàn)方向舵的功能。為了實(shí)現(xiàn)控制，諾思羅普把副翼和襟翼合并。通過蹬踏操縱踏板，兩側(cè)翼尖控制面可以獨(dú)立打開，造成兩側(cè)阻力的差異，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)向功能?？刂泼媛?lián)動(dòng)可以控制飛機(jī)的俯仰，差動(dòng)則能實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)。這種控制系統(tǒng)為今后的飛翼控制方式奠定了基礎(chǔ)。

1940年7月3日，N－1M進(jìn)行了首次飛行。不過兩臺(tái)48千瓦的氣冷4缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力明顯不足。后來，諾思羅普為N-1M換裝了兩臺(tái)86千瓦的氣冷6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，一定程度上解決了功率不足的問題。但是由于沙漠地區(qū)溫度過高，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻存在問題，在起飛后不得不收小油門以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。

1942年5月，諾思羅普希望把N-1M飛到霍桑(Hawthrone)進(jìn)行試驗(yàn)，這里的溫度稍低，可以解決發(fā)動(dòng)機(jī)過熱的問題。但試飛員史蒂芬斯提出，由于諾思羅普機(jī)場(chǎng)距離居民區(qū)過近，一旦飛機(jī)失事可能造成平民傷亡。諾思羅普不同意這樣的說法，他把史蒂芬斯踢出該項(xiàng)目，另請(qǐng)他人進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)飛行。由于N－1M高空性能很差，其最大飛行高度只有1200米，最終決定由C-47運(yùn)輸機(jī)拖帶飛行。按計(jì)劃，等到N－1M抵達(dá)霍桑，拖帶鋼纜會(huì)被切斷，N－1M則自行滑翔著陸。整個(gè)拖帶過程比較順利，但飛機(jī)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域鋼纜切斷后，飛行員邁爾斯竟然做出了一個(gè)十分大膽的舉動(dòng)，他駕駛N－1M進(jìn)入螺旋，然后成功改出，最后才滑翔著陸!此后邁爾斯一直擔(dān)任N－1M的試飛員，直到1943年1月中旬。這以后N－1M被保存在籌建中的國(guó)家航空博物館內(nèi)，后來又被移交史密森國(guó)家航空航天博物館。如今該機(jī)被修復(fù)一新，作為對(duì)美國(guó)最初的飛翼飛機(jī)的紀(jì)念。

N-9M·飛翼現(xiàn)形

1941年6月，諾思羅普公司提出了一種新型洲際飛翼轟炸機(jī)方案。當(dāng)時(shí)美國(guó)軍方對(duì)這一方案頗感興趣，于是在1941年10月30日和諾思羅普公司簽訂協(xié)議并撥?？?1.4萬美元，要求諾思羅普公司制造縮比飛翼模型并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，來驗(yàn)證飛翼轟炸機(jī)的可行性。但就在一個(gè)多月后，日本就突襲了美國(guó)珍珠港，這一事件改變了諾思羅普公司的計(jì)劃——他們開始制造被稱作N-9M的動(dòng)力飛翼模型，希望這一模型能提供機(jī)動(dòng)性和控制方面的可靠數(shù)據(jù)。

但是美國(guó)全面介入第二次世界大戰(zhàn)讓諾思羅普公司不得不放緩N-9M的進(jìn)度轉(zhuǎn)而專心于戰(zhàn)時(shí)生產(chǎn)。諾思魯普原本估計(jì)N-9M可以在360個(gè)工作日內(nèi)完成，但由于任務(wù)優(yōu)先性的調(diào)整，制造工作整整拖延了3個(gè)月。

N-9M是一種較為簡(jiǎn)單的飛機(jī)，翼展大約為18米，機(jī)身中段采用焊接鋼管結(jié)構(gòu)，其余部分多為木制。N-9M的動(dòng)力裝置為兩臺(tái)梅內(nèi)斯克C6S-4直列活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)兩副兩葉螺旋槳。

1942年9月10日，軍方調(diào)整了N-9M的協(xié)議，要求另外增加采購兩架N-9M，同時(shí)追加撥款23萬美元。這兩架中的第一架為N-9M-2，另一架為N-9MA，而最初訂購的那架則被重新命名為N-9M-1。

12月20日，N-9M-1開始飛行測(cè)試。27日，N-9M-1首次升空，飛行了55分鐘。N-9M-1表現(xiàn)出來的問題和N-1M-樣——機(jī)動(dòng)力不足并且發(fā)動(dòng)機(jī)很快就會(huì)過熱。5個(gè)月內(nèi)，N-9M-1雖然完成了44次飛行，但總飛行時(shí)間只有可憐的20小時(shí)。測(cè)試過程始終被發(fā)動(dòng)機(jī)過熱和操控問題所困擾。1943年5月19日，試飛員馬克斯慷斯坦特駕駛N-9M-1進(jìn)行笫45次飛行，此次試飛的目的是測(cè)試機(jī)翼的失速特性以及重心位置對(duì)飛行性能的影響。就在這次試飛中，慘劇發(fā)生了：N-9M-1不幸墜毀，康斯坦特也因此喪生。

最初人們以為事故可能是由于機(jī)翼的失速特性和螺旋特性很差導(dǎo)致，但事后的調(diào)查顯示康斯坦特在飛行中遭遇了“操縱反效”，操縱桿向后頂住了他的胸部，令他無法逃脫。當(dāng)試飛員降低飛行速度，讓飛機(jī)接近失速狀態(tài)時(shí)，操縱桿力會(huì)逆向變化，飛行員只能施加推力以維持操縱面向下偏轉(zhuǎn)。飛行員通常都不愿意進(jìn)入深度失速，他們擔(dān)心會(huì)出現(xiàn)“操縱反效”。

風(fēng)洞試驗(yàn)表明如果采用全助力操縱系統(tǒng)可以顯著改善飛翼的操控性能，為此設(shè)計(jì)人員改進(jìn)了操縱系統(tǒng)，并把操縱桿的零桿力點(diǎn)調(diào)整到新的位置，此后全助力液壓操縱系統(tǒng)成為后來飛翼設(shè)計(jì)的重要特點(diǎn)。1943年6月23日，N-9M-2進(jìn)行了首次飛行，但起飛不久飛機(jī)的座艙蓋就被飛掉，機(jī)身也輕度受損，維修花去了將近一個(gè)月時(shí)間。修復(fù)的N-9M-2重新開始試飛后，人們又發(fā)現(xiàn)了新問題。試飛表明，全尺寸飛翼轟炸機(jī)的阻力比設(shè)計(jì)值大了12％。此外，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，N-9M-2的梅內(nèi)斯克發(fā)動(dòng)機(jī)也到壽了，無法繼續(xù)使用。到1944年3月，N-9M-2總共進(jìn)行了33次測(cè)試飛行，飛行時(shí)間23小時(shí)7分鐘。

N-9MA在1944年5月22日進(jìn)行了首次飛行，該機(jī)擁有后來XB-35的許多特征，包括機(jī)翼后緣的開合式阻力調(diào)節(jié)板等?？哲娫囷w員弗蘭克·庫克上校對(duì)飛機(jī)的操控性能很滿意，并指出“這架縮比動(dòng)力模型外型小巧，重量較輕，操縱響應(yīng)靈敏，據(jù)此推斷全尺寸的飛翼應(yīng)該具有相似的表現(xiàn)?！?/p>

N-9M的測(cè)試飛行為XB-35獲得了非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)，通過試飛美國(guó)軍方飛行人員也積累了飛翼的操控經(jīng)驗(yàn)。遺憾的是，

因?yàn)楫?dāng)時(shí)N-9M只是作為試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，連軍方的系列編號(hào)都沒有。所以當(dāng)年的N-9M的試飛資料如今大都散失了。

XB-35·科學(xué)而非幻想

N-9M的成功證明了飛翼這一概念的技術(shù)可行性，而后諾思羅普可以開始實(shí)現(xiàn)他自己最初的夢(mèng)想

建造具有洲際飛行能力的大型飛翼了。XB-35轟炸機(jī)便是諾思羅普實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的載體。

1941年10月，美國(guó)空軍正式同諾思羅普公司簽訂協(xié)議，定購一架XB，35(同年11月又決定追加定購一架)。由于飛翼構(gòu)型的復(fù)雜性，當(dāng)時(shí)XB-35的許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案還沒有最終確定，這也造成了一些延誤。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝設(shè)計(jì)就被證明非常糟糕，必須推倒重來。

諾思羅普選擇了普惠的“大黃蜂”發(fā)動(dòng)機(jī)作為XB-35的動(dòng)力裝置，起初的設(shè)想是，在機(jī)翼靠?jī)?nèi)的一側(cè)安裝兩臺(tái)R-4360，11，外側(cè)則采用兩臺(tái)R-4360-7。巨大的對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)埋設(shè)安裝在機(jī)翼內(nèi)部，采用風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)配有兩臺(tái)通用電氣公司的渦輪增壓器。諾思羅普的設(shè)計(jì)者們必須設(shè)計(jì)出有效且輕量化的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)要能承擔(dān)4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、8臺(tái)渦輪增壓器、4個(gè)大型中冷器、進(jìn)氣系統(tǒng)以及復(fù)雜的排氣系統(tǒng)的安裝。

1946年5月，XB-35終于完成了發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的準(zhǔn)備工作。整架飛機(jī)依次進(jìn)行了地面檢查、發(fā)動(dòng)機(jī)試車以及地面滑行等試驗(yàn)。XB-35項(xiàng)目被列為絕密，當(dāng)然，其外形實(shí)際上無法完全保密，當(dāng)?shù)氐木用駨淖约旱脑鹤永锞湍芸吹竭@種試驗(yàn)中的龐然大物。6月25日，XB-35做好了試飛準(zhǔn)備。較短的跑道是一個(gè)棘手的問題，在開始起飛滑跑時(shí)試飛員斯坦利看到XB-35前面不遠(yuǎn)處有一只野兔，轟炸機(jī)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，野兔也開始沿跑道向前奔跑。斯坦利注意到飛機(jī)的滑跑速度還趕不上那只兔子，他硬著頭皮駕機(jī)起飛，就在跑道快到盡頭的地方，兔子向左急轉(zhuǎn)彎，XB-35也終于騰空而起。

大約35分鐘后，XB-35爬升到300米，飛機(jī)沒有出現(xiàn)嚴(yán)重問題，只是發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸和螺旋槳的振動(dòng)很劇烈。而且在試飛過程中XB-35又出現(xiàn)了其他小毛病，第二次試飛結(jié)束后，飛機(jī)就停在地面上進(jìn)行改進(jìn)。1947年3月，這架XB-35重新達(dá)到了飛行狀態(tài)，但在那一年該機(jī)僅僅飛行了7次。1947年6月26日，第二架XB-35也開始進(jìn)行試飛，但仍然有很多問題難以解決。1948年6月，美國(guó)空軍第7轟炸機(jī)聯(lián)隊(duì)開始正式接收聯(lián)合公司的B-36遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)，這在某種程度上意味著空軍對(duì)XB-35項(xiàng)目基本失去了信心。

YB-49·飛翼之王

隨著噴氣時(shí)代的到來，諾思羅普公司也考慮給飛翼轟炸機(jī)配備噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。不過，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)帶來了新問題。首先軍方指定的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)遲遲不能交付，而且飛翼前緣也要進(jìn)行大幅修改以便給發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口讓出位置。1947年9月29日，首架YB-49下線。該機(jī)帶有4片小型垂直尾翼，以改善方向穩(wěn)定性。

10月21日，麥克斯·斯坦利機(jī)組駕駛這架YB-49升空。他們發(fā)現(xiàn)原來困擾XB-35的震動(dòng)問題已經(jīng)解決，飛機(jī)的飛行性能良好。但是試飛中還是發(fā)現(xiàn)了其他問題。因?yàn)閅B-49使用的是以螺旋槳為動(dòng)力的XB-35機(jī)身，更換為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)后由于飛行速度的提高，下放狀態(tài)的起落架艙門無法承受氣流的劇烈沖擊。試飛開始不久，前起落架艙門就被高速氣流撕掉。為了避免發(fā)生此類問題，飛行員駕駛YB-49起飛后常常是做大角度爬升，以便讓起落架能夠安全地收回機(jī)身內(nèi)部。

1948年1月13日，第二架YB-49也投入試飛。試飛中YB-49總體表現(xiàn)良好，諾思羅普認(rèn)為自己的飛翼概念已經(jīng)獲得了成功。為了研究飛翼的失速特性，試飛員卡登納斯少校開始了一項(xiàng)大膽的飛行測(cè)試，他駕駛飛機(jī)爬升到12000米，然后開始減小推力，機(jī)頭開始不斷上仰，飛機(jī)快速下降。飛行員發(fā)現(xiàn)自己無法控制機(jī)翼。任何控制方式都得不到響應(yīng)，機(jī)頭一直上仰到豎直?？ǖ羌{斯說：“當(dāng)時(shí)我試著判斷究竟發(fā)生了什么，飛機(jī)向后整個(gè)翻了過去。我學(xué)過如何改出螺旋，但是從沒學(xué)過如何從這種狀況改出!油門桿位于飛行員右側(cè)。飛機(jī)向后翻轉(zhuǎn)時(shí)，我的手被離心力拋到了空中，我費(fèi)力地抓住油門桿開到全推力，終于擺脫了失速狀態(tài)，改出時(shí)飛機(jī)距離地面只有大約300米?！辈贿^，不是所有的試飛員都有卡登納斯那樣的幸運(yùn)。1948年6月5日，第二架YB-49在空中翻了個(gè)跟頭，一頭栽進(jìn)沙漠發(fā)生了爆炸。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)飛翼外翼段脫落，搜尋人員在距離墜機(jī)地點(diǎn)5千米外的地方找到了它。顯然，YB-49進(jìn)入了深度失速，從而導(dǎo)致螺旋無法改出。由于機(jī)體結(jié)構(gòu)原本是為螺旋槳?jiǎng)恿υO(shè)計(jì)的，無法適應(yīng)噴氣動(dòng)力的巨大推力，飛行員的改出動(dòng)作超出了機(jī)體能夠承受的極限。

截至1948年10月23日，YB-49已經(jīng)進(jìn)行了16次飛行，累計(jì)飛行時(shí)間38.8小時(shí)。試驗(yàn)中人們需要確定該機(jī)是否能夠執(zhí)行轟炸任務(wù)，美國(guó)空軍沒有提供自動(dòng)駕駛儀，所以飛行員只能自己糾正飛機(jī)的偏航和俯仰。飛機(jī)要進(jìn)入穩(wěn)定的轟炸航線往往需要大約4分鐘的調(diào)整過程，這4分鐘的調(diào)整足以讓投彈手暈機(jī)。即便是老舊的B-29，從平飛到轉(zhuǎn)入轟炸航線也不過需要45秒。轟炸精度方面，B-29同樣是YB-49的兩倍。不過在測(cè)試中人們發(fā)現(xiàn)YB-49很難在雷達(dá)上看到，當(dāng)時(shí)人們還沒有認(rèn)識(shí)到飛翼這種特點(diǎn)的使用價(jià)值。

根據(jù)一系列試驗(yàn)的結(jié)論，美國(guó)空軍認(rèn)為波音B-47“同溫層噴氣”和B-52“同溫層堡壘”都會(huì)在YB-49之前服役——該機(jī)還有太多地方需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。盡管如此，美國(guó)人還是給了YB-49顯露名聲的機(jī)會(huì)。YB-49橫越美國(guó)大陸并創(chuàng)造了飛行速度的新紀(jì)錄，應(yīng)當(dāng)時(shí)總統(tǒng)哈里-杜魯門的要求，YB-49還飛越了首都華盛頓。

1949年4月，YB-49在完成了85次飛行，并且裝上了自動(dòng)駕駛儀。但YB-49的命運(yùn)很快又被蒙上了一層陰影：1949年底美軍發(fā)布命令，除飛行的YB-49以及后來改造成YRB-49的第8架生產(chǎn)型YB-35之外，所有飛翼試驗(yàn)用機(jī)體都要銷毀。

YB-49的飛行測(cè)試?yán)^續(xù)在新命名的愛德華茲空軍基地進(jìn)行。但1950年3月15日又一次事故發(fā)生了，當(dāng)時(shí)YB-49進(jìn)行高速滑行試驗(yàn)，以檢測(cè)起飛狀態(tài)下的操縱桿力。滑行中發(fā)生了前輪擺振現(xiàn)象，對(duì)于大型飛機(jī)，如果不立即剎車，其后果往往是災(zāi)難性的。結(jié)果飛機(jī)前起落架折斷，機(jī)頭扎進(jìn)沙漠，整個(gè)飛機(jī)倒扣過來并解體，機(jī)翼內(nèi)噴出了火焰。雖然所有機(jī)組人員不同程度受傷，但幸運(yùn)的是大家都逃了出去。不過，這次事故卻徹底斷送了YB-49的最后一點(diǎn)希望。

后來諾思羅普又提出，為YB-49安裝4臺(tái)通用電氣J47渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，另外在翼下吊艙內(nèi)再安裝兩臺(tái)J47。1948年，美國(guó)空軍召開會(huì)議討論照相偵察機(jī)的問題，當(dāng)時(shí)軍方要求組建現(xiàn)代化的照相偵察機(jī)群，以監(jiān)視蘇聯(lián)的軍事動(dòng)向。軍方認(rèn)為，YB-49也許可以在這方面派用場(chǎng)。

1948年5月，諾思羅普接到命令，開始設(shè)計(jì)飛翼照相偵察機(jī)FB-49，軍方表示可以訂購30架。但軍方的要求很快升格，最后決定用新設(shè)計(jì)的飛機(jī)(此時(shí)已更名為RB-49)裝備5個(gè)戰(zhàn)略偵察大隊(duì)。諾思羅普被指定為RB-49的主承包商，1949年8月12日，向諾思羅普公司訂購一架RB-49，另外要求聯(lián)合公司制造余下的29架。原本空軍希望把未完工的YB-35改造成YRB-49，但隨著使用要求不斷提高，現(xiàn)有機(jī)身所能實(shí)現(xiàn)的航程、作戰(zhàn)半徑以及最大速度都成了問題。后來美國(guó)空軍發(fā)現(xiàn)，YRB-49速度不及B-47，而1953年的生產(chǎn)型RB-49則要面對(duì)B-52的挑戰(zhàn)。后者的性能明顯優(yōu)于前者。鑒于此美國(guó)空軍參謀部建議取消RB-49項(xiàng)目。1949年1月11日，空軍通知諾思羅普取消所有RB-49的工作，但可以完成YRB-49的制造。1950年5月4日，RB-49A進(jìn)行了首次飛行，后來該機(jī)在1953年報(bào)廢拆解。至此RB-49項(xiàng)目徹底完結(jié)。