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北美納瓦霍是美國空軍研製的第一種具有超音速飛行能力的洲際巡航導彈,也是世界上第一種超音速洲際巡航導彈。

  北美納瓦霍


  ◎納瓦霍:西方最神秘的飛行器


  在巡航導彈研製的初期,美軍也曾嘗試過用目前技術仍然有著技術難題的超音速巡航導彈,這便是納瓦霍,西方歷史上最具神秘色彩的一種飛行器。


  納瓦霍是美國空軍研製的第一種具有超音速飛行能力的洲際巡航導彈,也是世界上第一種超音速洲際巡航導彈,在彈道導彈還未服役前,具有3500公里/小時飛行速度的納瓦霍具有極大的威脅效應,美軍先後共投入了7億美元用於納瓦霍的開發研製,雖然後來由於彈道導彈的服役和納瓦霍本身的技術缺陷,納瓦霍並沒有投入使用,但在美軍第一代4種巡航導彈中,納瓦霍是最具有意義的一種,為納瓦霍發展研製的大推力液體助推火箭除了成功地運用於後來的美軍第一代彈道導彈-雷神,宇宙神,紅石以及丘比特外,還為美國的大型空間運載火箭的研製做出了重要的貢獻,而專門為納瓦霍研製的高精度慣性導航系統則直接應用於美國第一艘核潛艇鸚鵡螺號的在北冰洋冰蓋下的導航,美國海軍後期發展的A3J-1也採用這種高精度的慣性導航系統。北美在研製納瓦霍中積累了大量的關於超音速飛行器的研製經驗,隨後成功地開發了AGM-28大犬超音速空地導彈,而且納瓦霍的研製壯大了北美的火箭動力系統飛公司,為其研製終極轟炸機XB-70以及XF-108打下了堅實的基礎,所以,美軍的官方文件直接將納瓦霍認定為美軍空間領域的里程碑。


  二戰末期,美軍攻入伯林,從德國運回了大量的V-2導彈和導彈專家,美軍將這些導彈運回本土后,除了在新墨西哥州的白沙導彈靶場進行了大量的V-2導彈發射試驗外,還召集幾大航空巨頭開始著手研製美軍自己的巡航導彈,1945年,北美航空公司技術研究工作實驗室向陸軍航空隊遞交了巡航導彈發展計劃,這個計劃分為三個階段,第一階段為V-2加裝大型的彈翼,以滿足美軍初期對裝備航程在800-1000公里導彈的要求,第二階段用衝壓式發動機取代原來V-2上採用的火箭發動機,使導彈能夠做超音速飛行,最後一步是最瘋狂的一種設想,即將第二階段研製成功的導彈作為第二節,在其後面加裝大型的助推火箭,通過這樣的改進后,最終的導彈射程可以滿足洲際飛行的需要。


  1946年4月,美軍在綜合考慮成本等因素后,只撥給北美公司第一、二部分的發展經費,工程代號MX-770,導彈射程在800公里左右。一年後,美軍突然要求導彈的射程增加至1600公里,同年晚些時候,新成立的美國空軍和北美公司簽訂了發展協議,北美為美國空軍開發的MX-770正式給予空軍編號SSM-A-2,綽號納瓦霍。導彈原型XSSM-A-2採用了壓式發動機作為主要動力裝置,公司內部代號NA704,彈體前緣裝有一對全動式鴨翼,彈體中段有一對三角翼,北美下屬的火箭發動機分公司花大力氣專門為其研製了新型的大推力液體助推火箭。1949年,北美開始製造XSSM-A-2,但就在原型彈製造完畢即將進入試射階段時,美軍的一紙發展要求又推翻了原來的設計,使得北美的努力都白費。空軍徹底拋棄了原來的設計思想,將納瓦霍計劃賦予戰略導彈的內涵,納瓦霍不再是在德國V-2導彈的基礎上經過簡單的改進,而是一種全新的導彈系統。整個計劃將分為三步實現,第一階段開發一種射程在1500公里的試驗型火箭系統RTV-A-10(後來的X-10),用以驗證導彈的氣動性能,在RTV-A-10取得進展后,再研製一種射程在5000公里左右的實戰評估型號SSM-A-4納瓦霍Ⅱ,這種作為正式生產型服役前的中間過渡型號將為美空軍提前訓練納瓦霍作戰部隊,最後一種也是作戰指標最高的一種-研製射程超過8000公里的超音速洲際巡航導彈SSM-A-6納瓦霍Ⅲ。


  ◎X-10


  1950年,按照美國空軍的計劃,北美開始研製RTV-A-5,在1950年的編號體系更改中,RTV-A-5被改稱為X-10,納瓦霍Ⅱ SSM-A-4也改稱為B-64,納瓦霍Ⅲ則改稱B-64A。由於X-10的性能和原來的XSSM-A-2類似,為此,北美的發展異乎尋常的順利,但這種順利卻似乎並沒有為後來的B-64發展起到什麼作用。


  1953年9月,首枚X-10離開北美的工廠,在前往發射場的途中,X-10前衛的外形立即引起了轟動。為此也引起了不小的猜測,有人認為是空軍在開發的末代武器系統,有人則認為是空軍的新的戰鬥機,因為X-10比當時的任何戰鬥機都大,導彈全長達20.17米,翼展8.59米,高4.5米,空重19000公斤,開始時裝備西屋公司的XJ40渦輪噴氣發動機,後期的則是J40發動機,單台提供48.4千牛的推力,最大射程1370公里。X-10外形絕對是50年代的最前衛設計,圓柱形彈體,尖錐形頭部,全動式鴨翼,三角形下單翼,外傾式雙垂尾,發動機進氣道位於翼根前緣稍,整枚X-10外形猶如一枚火箭彈,而有人認為其式戰鬥機則主要是該機裝備了類似於戰鬥機的前三點式起落架。


  X-10隻能在跑道上像常規戰鬥機那樣的起降,早期為了驗證其氣動外形,只裝備AN/ARW-56無線電信標接收機,用於接收地面控制站AN/ARW-55雷達發射機發射的控制信號,後期在充分驗證了其氣動外形后,加裝了一套昂貴的N-6迴轉儀式慣性導航系統。這樣,X-10就只需要控制員在起飛和降落時對其進行控制,飛行中段則完全實現了自主控制。


  1953年10月,北美在愛德華茲空軍基地進行了首發試驗,X-10首次試驗就非常的成功,隨後北美繼續製造了數架X-10用于飛行試驗,1955年,試驗遷往康納維爾角發射場繼續進行,在第19次飛行試驗中,X-10的衝刺速度達到了2.05馬赫,成功地創造了新的飛行世界紀錄,X-10也成為當時飛行速度最快的飛行器。不過由於無線電控制設備不夠完善,有多架X-10在降落時墜毀。1956年12月,X-10進行了最後的發射試驗后結束了其使命,納瓦霍的第二階段試驗XBM-64完成了原型機的製造,開始進入試射階段。剩餘的3架X-10作為高空靶機在50年代末期曾被使用,北美共製造了13架X-10,其中只有一架得以倖存。


  ◎XSM-64


  在X-10結束試驗后,第二階段的試驗立即開始了,XB-64開始了發射試驗,而北美的窘迫也伴隨著XB-64的試驗來了。早在1952年,X-10還處於製造階段,美軍就要求XBM-64能夠在1954年1月上天,但很不幸的是,北美拖延了整整27個月,這已經使得美空軍高層官員十分的不滿。不過就在導彈進行發射試驗期間,美軍的軍用番號又發生了改變,隨即,B-64和B-64A重新分配軍隊編號SM-64和SM-64A,其試驗型號則仍然按照老規則,即在編號前加X,美軍高層由於彈道導彈短期內無法服役,只得繼續同意發展納瓦霍。


  XSM-64在X-10的基礎上捆綁了一個大型的液體火箭助推器,這種由北美下屬的火箭動力分公司製造的XLR71-NA-1助推器長23.24米,直徑1.78米,在圓錐形的助推器前段裝有15000升的液氧,後段則有16000升的酒精,助推器和導彈捆綁在一起的長度超過25米,發射重量61噸。助推器推力達到了1070千牛,能把導彈加速到3馬赫,垂直送入12000米的高空,助推火箭工作時間65秒,在燃料消耗完畢后自動和彈體分離,然後導彈上的兩台柯蒂斯-賴特公司研製的XRJ47-W-5衝壓式發動機開始工作,這種結構簡單的發動機每台能夠提供36千牛的持續推力,導彈繼續爬升至24000米的高空做2.75馬赫的巡航,導彈彈體內裝有近20000升的JP-5燃油,可以使導彈的最大航程超過5600公里。導彈上裝備有北美自行研製的N-6慣性導航系統作為導航系統,彈上的無線電接收、下傳信標則主要用於在測試中接收各種指令,為了節省成本,彈上裝有起落架,這樣能夠在測試完成後按指令降落,回收后可以反覆使用。原計劃為XSM-64裝備W-4或者XW-13核彈頭(裂變式核彈),但在50年代初熱核武器研製成功后,美軍便打消了這個念頭。


  1956年12月6日進行了XSM-64的首次發射,原計劃導彈在飛行了800公里后做一個半徑160公里的轉完后就返回發射場,但XSM-64的發射卻並沒有X-10那麼的順利,導彈在發射升空26秒鐘后因發生徑向嚴重振動而墜毀。雖然在武器試驗中失敗是常有的事,但納瓦霍系統的失敗似乎沒有終結,第二枚又是同樣的問題,北美分析了發射失敗的原因,經過一番精心的準備后開始了第三次試射,但這次更慘,第三枚試驗彈在發射台上直接爆炸。爆炸的聲音引來了同樣也在康納維拉爾角的彈道導彈發射台上的施工人員的注意,北美從工人們惆悵的眼神彷彿看到了納瓦霍導彈悲慘的未來。


  蛇鯊發射離開運載車,圖中可以看到其彈翼下掛載的副油箱


  1957年6月,第四枚試驗彈(編號AF53-8270)在康納維拉爾發射場第9號發射台上升空,1分鐘后,火箭發動機燃料耗盡並成功和彈體分離,人們正要歡呼發射成功,但期待的衝壓式發動機的卻並沒有發出啟動所特有的轟鳴聲,3分鐘后,導彈即墜毀在離發射場不遠的空地上。這次試驗的失敗讓空軍官員徹底的失望,在1955年的資金爭奪中,空軍的官員曾費盡周折地為XSM-64爭得了發展的資金,並在發展中給予納瓦霍僅次於宇宙神和大力神洲際彈道導彈的優先發展地位,但納瓦霍的表現實在讓人失望,同年7月初,在輿論的壓力下,美國空軍宣布取消XSM-64的繼續發展,原因很簡單,前景更光明的彈道導彈即將服役,空軍沒必要在納瓦霍這個無底洞似地的項目上繼續投資。但納瓦霍系統3馬赫的巡航速實在太誘人,空軍在暗地裡同意繼續試驗已經製造完畢的16枚樣彈,但只同意支付500萬美元用以試射5次,這個被稱為「飛行五」的計劃成了北美最後的救命稻草。1957年8月,北美開始了最後的挽救試驗,這次XSM-64似乎爭氣了,導彈成功升空,衝壓式發動機也工作正常,首枚導彈在飛行42分鐘后開始折返朝康納維拉爾角發射場飛行時,發動機突然熄火,導彈隨即墜海,這枚導彈是納瓦霍項目中飛行時間最長的原型彈。接下去的幾枚不是爆炸就是解體,在1958年年初進行了最後一次試射后,北美草草的收場了,而此時整個納瓦霍計劃已經耗費了美國納稅人7億美元的資金,整個研製過程發射的導彈飛行時間加起來卻還不到1小時。


  早期的XSM-64導彈採用了紅白相間的塗裝,垂尾上塗有美國空軍的編號,助推器則是白色,彈身塗有北美的編號,而且在其發射試驗期間XSM-64還有類似現在發射空間火箭的發射塔,這種由福特機器集團製造的發射塔用以在發射前固定導彈,並確保導彈垂直發射。在XSM-64的發展計劃中,北美也曾製造過一次性使用的型號,這種發射后無法回收的型號取消了起落架和液壓設備,增加了燃油載量,射程4000公里。


  由於空軍取消了納瓦霍的發展,剩餘的幾枚XSM-64隻好用於其他試驗,其中有一個是用於支持超音速環境調查項目(RISE),用於為後續發展的XB-70和X-15超音速飛機的發展提供超音速飛行時的環境數據,總共發射了兩次。


  ◎XSM-64A


  雖然XSM-64的計劃以失敗告終,但SM-64A就在XSM-64失敗之際設計完畢,數枚導彈已經接近完工,第一枚助推火箭發動機也正進行結構試驗。1957年2月,北美的工程師向美軍遞交了詳細的工程圖紙,SM-64A工程代號G-38,是SM-64的放大型號,預裝爆炸當量在400萬噸的W-39熱核彈頭,和SM-64最大的區別是採用了全動式單垂尾,並且採用了梯形接近橢圓形的中單翼,導彈的彈體採用了高強度的鈦合金和不鏽鋼製造,而且為了減少彈體內空間的浪費,採用了自行車式起落架。導彈全長26.7米,助推器長28.7米,翼展達到了13米,導彈總重54600公斤,助推火箭是XSM-64使用的XLR71地改進型XLR83-NA-1,改用煤油和液氧作為推進劑,煤油和液氧的攜帶量為27000升和46000升,三管式尾噴管推力達到了1780千牛,工作時間110秒,助推火箭重達81500公斤。整枚導彈的發射重量超過136噸。北美為其配備了兩台RJ47-W-7衝壓式發動機,單台推力50千牛,北美的工程師聲稱在RJ47-W-7地推動下,G-38的巡航速度能達到3.25馬赫,採用了更高精度的N-6B慣性導航系統,導彈採用和SM-64類似的垂直發射方式,導彈被助推器推動至30公里高空時改變方向開始向下俯衝,在24公里的高度主發動機開始工作,導彈由俯衝變為水平巡航,彈上的慣性導航系統開始工作,據稱其射程可以達到10000公里,全程飛行時間170分鐘,並且在飛行末段導彈彈道可以按預定程序機動,可惜已經沒有機會向空軍展示了。

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