[转帖] 极速传说——康维尔的高超音速飞机计划[121p]

——超级盗贼

第一部分：“超级盗贼”

　　 “超级盗贼”（Super Hustler）是康维尔公司在 50 年代进行的一系列用于穿透苏联领空的 4 马赫载人飞机研究项目的统称。这种寄生飞机从 B-58“盗贼”的机腹下发射，该机的许多设计研究是与 B-58 项目联合进行的，并成为该公司参加高风险的高空高速隐身侦察平台竞争的起点。




“超级盗贼”（Super Hustler）是康维尔公司在 50 年代进行的一系列用于穿透苏联领空的4马赫载人飞机研究项目的统称。这种寄生飞机从 B-58“盗贼”的机腹下发射

　　侦察平台竞争的结果是洛克希德 A-12 和 SR-71“黑鸟”的诞生。失利的“超级盗贼”又成为康维尔和通用动力公司下一阶段高超音速飞机计划的起点，其中包括了 60 年代提出的 SR-71 后继机项目。

　　50 年代中期，康维尔沃斯堡分部开始了高度机密的“超级盗贼”研究。“一旦有人问我们是做什么的，我们会说为一个特殊项目工作，其他的无可奉告。”兰迪·肯特说。他是“超级盗贼”项目的推进主管，这是他在康维尔的最初工作之一。

　　1953 年通用动力并购康维尔，沃斯堡工厂随后被称为通用动力康维尔分部。1965 年 5 月通用动力经过公司重组后，沃斯堡工厂又被称为通用动力沃斯堡分部。为简单起见，本文使用康维尔为统一称呼。

　　当时多数军事项目的背景都与冷战有关，“超级盗贼”也不例外。随着核战争威胁的若隐若现，美国希望发展出能在战略距离上投射武器，并能穿透苏联日益复杂的防空系统的一系列平台。

　　这些平台在性能和复杂性上各不相同，既有大型常规螺旋桨驱动的有人轰炸机，如 B-36“和平缔造者”，复杂性和性能较低。也有小型高速喷气式有人轰炸机，如 B-47“同温层喷气”和 B-58 超音速轰炸机，复杂性和性能中等。还准备发展填补现有常规系统和洲际弹道导弹之间空白的高空高速轰炸机，该机的速度需要大大高于现有轰炸机，但航程仍要满足洲际要求。“超级盗贼”就是康维尔的解决方案。



寄生战斗机的遗产

　　康维尔为“超级盗贼”选择的寄生方式可以追溯到 B-36 寄生战斗机项目。最先出现的是麦克唐纳飞机公司在 40 年代末设计的 XF-85“小鬼”自卫战斗机，该机可挂载在 B-36 的弹舱中，XF-85/B-36 组合进行了几次发射和回收试验。由于两机间的湍流，只有技术高超的 XF-85 飞行员才能钩住 B-36 弹仓下方伸出的发射/回收吊架，所以该项目在 1949 年被取消，当然 XF-85 可怜的性能也是重要原因。





EB-29B 携带 XF-85 进行投放和回收试验

　　1951 年康维尔亲自负责 B-36 的寄生项目，这次是“战斗机输送机”项目，简称 FICON。在 B-36 弹舱伸缩吊架上挂载了一架执行侦察任务的 YRF-84F“雷电喷气”，并进行了几次成功的发射和回收试验。B-36 凭借远程性能把 YRF-84F 带到目标附近，然后发射 YRF-84F 进行高速侦察。FICON 改装的 B-36 于 1955 年开始在华盛顿州费尔柴尔德空军基地第 99 战略侦察联队服役，但该机在服役中很少进行寄生飞行。U-2 形成作战能力以后，FICON 就退役了。





B-36 凭借远程性能把 YRF-84F 带到目标附近，然后发射 YRF-84F 进行高速侦察。FICON 改装的 B-36 于 1955 年开始在华盛顿州费尔柴尔德空军基地第 99 战略侦察联队服役，但该机在服役中很少进行寄生飞行。U-2 形成作战能力以后，FICON 就退役了

　　50 年代中期康维尔又开始了“汤姆-汤姆”项目，这次是 B-36 翼尖拖曳 F-84 的实验。该项目的名称来自两个关键人物——汤姆·格里蒂少将和康维尔合同经理汤姆·沙利文。在进行了几次空中翼尖释放和对接实验后，“汤姆-汤姆”项目于 1956 年匆匆结束。同样由于翼尖对接点附近的涡流和湍流，F-84 飞行员难以驾机完成对接。





50 年代中期康维尔又开始了“汤姆-汤姆”项目，这次是 B-36 翼尖拖曳 F-84 的实验。该项目的名称来自两个关键人物——汤姆·格里蒂少将和康维尔合同经理汤姆·沙利文。在进行了几次空中翼尖释放和对接实验后，“汤姆-汤姆”项目于 1956 年匆匆结束。同样由于翼尖对接点附近的涡流和湍流，F-84 飞行员难以驾机完成对接

　　寄生概念甚至导致了 B-58 的出现，后者将成为“超级盗贼”的载机。康维尔参加了美国空军于 1946 年启动的通用轰炸机（简称 GEBO）研究，对空军下一代轰炸机所需的先进工程、材料和空气动力学技术进行了研究。他们对大量不同翼型和外形（翼面积、展弦比和后掠角）的机翼及推进系统（不同的发动机型号和数量）的进行了研究，并按照美国空军提出的航程、载荷、总重和其他指标要求对不同构型进行了评估。





寄生概念甚至导致了 B-58 的出现，后者将成为“超级盗贼”的载机

　　康维尔许多的 GEBO 构型是从 B-36 或 B-36 衍生型上发射的超音速寄生轰炸机。1951 年第二轮 GEBO 研究结束后，康维尔已完成了世界上第一种超音速轰炸机设计——MX-1626 的初步设计。MX-1626 是一种小型双座三角翼飞机，安装三台非加力发动机，其中一台安装在可抛弹道武器吊舱中。该机预定由 B-60 挂载发射（B-36 的后掠翼改进型，换装了涡喷发动机，后又改为涡桨发动机）。但随着 MX-1626 设计的进化，最终放弃寄生概念改为常规起降，对航程的要求则通过空中加油来解决，结果该设计最终进化成为 B-58“盗贼”超音速轰炸机。






MX-1626 是安装三台非加力发动机，其中一台安装在可抛弹道武器吊舱中。该机预定由 B-60 挂载发射（B-36 的后掠翼改进型，换装了涡喷发动机，后又改为涡桨发动机）





康维尔许多的 GEBO 构型是从 B-36 或 B-36 衍生型上发射的超音速寄生轰炸机。1951 年第二轮 GEBO 研究结束后，康维尔已完成了世界上第一种超音速轰炸机设计——MX-1626 的初步设计








随着 MX-1626 设计的进化，最终放弃寄生概念改为常规起降，对航程的要求则通过空中加油来解决，结果该设计最终进化成为 B-58“盗贼”超音速轰炸机

“超级盗贼”的进化

　　“超级盗贼”的实际设计源于康维尔提升 B-58 性能的研究。其中首项研究始于 1955 年，旨在寻找增加 B-58 航程的最小改动方法。该研究一直持续到 1957 年，最终的 B-58 改进设计换装了更大型的通用电气（GE）J79 发动机，加长了机身，并具有折叠翼尖和并列双座座舱。



“超级盗贼”的实际设计源于康维尔提升 B-58 性能的研究。其中首项研究始于 1955 年，旨在寻找增加 B-58 航程的最小改动方法。该研究一直持续到 1957 年，最终的 B-58 改进设计换装了更大型的通用电气（GE）J79 发动机，加长了机身，并具有折叠翼尖和并列双座座舱

　　同步进行的第二项研究旨在探索一种全程超音速的 B-58 改型，需要对原设计进行重大修改以提高超音速升阻比。为此康维尔重新设计了机翼，座舱盖与机身齐平，并准备换装普惠 JT-9 发动机（即后来 SR-71 使用的 J58 发动机）。该设计以 2 马赫的速度飞行能达到 5,550 千米的航程，但还是不能满足要求。



第二项研究旨在探索一种全程超音速的 B-58 改型，需要对原设计进行重大修改以提高超音速升阻比。为此康维尔重新设计了机翼，改用埋入式与机身齐平的座舱，并准备换装普惠 JT-9 发动机（即后来 SR-71 使用的 J58 发动机）。该设计以 2 马赫的速度飞行能达到 5,550 千米的航程，但还是不能满足要求

　　下一个阶段的研究对 B-58 基本设计进行了更重大的修改。全程超音速型的巡航速度增加到了 3 马赫，为此需要采用更复杂的设计，涉及特殊高能燃油及对气动外形进行重大修改，并使用能解决高超音速气动加热问题的昂贵制造工艺与技术。在这一阶段飞机重量增加到了 136,000 千克。





下一个阶段的研究对 B-58 基本设计进行了更重大的修改。全程超音速型的巡航速度增加到了 3 马赫，为此需要采用更复杂的设计，涉及特殊高能燃油及对气动外形进行重大修改，并使用能解决高超音速气动加热问题的昂贵制造工艺与技术。在这一阶段飞机重量增加到了 136,000 千克

　　3 马赫全程超音速设计最终还是被常规亚音速巡航/超音速冲刺设计所取代。新设计采用双循环发动机，在 4 马赫冲刺时进气气流绕过涡喷压气机直接进入加力燃烧室燃烧，发动机工作在冲压模式下。该设计还具有一个高速时展开的折叠腹鳍，以及一对安装机翼前方被称为“线性化翼面”的固定鸭翼。由于双循环发动机增加了重量和阻力，以及整机设计的复杂性导致该设计问题重重，需要进一步研究。







3 马赫全程超音速设计最终还是被常规亚音速巡航超音速冲刺设计所取代。新设计采用双循环发动机，在 4 马赫冲刺时进气气流绕过涡喷压气机直接进入加力燃烧室燃烧，发动机工作在冲压模式下。该设计还具有一个高速时展开的折叠腹鳍，以及一对安装机翼前方被称为“线性化翼面”的固定鸭翼

　　为了在降低阻力的同时还能利用冲压发动机的优势，下一个构型（大约诞生于 1957 年 8 月）与 B-58 一样安装了 4 台涡喷发动机，但内侧的两台发动机被移到机翼上方，为机翼下方安装的两台可抛冲压发动机腾出空间。该机在执行任务时使用冲压发动机以 4 马赫速度飞向目标，返程时抛掉冲压发动机依靠涡喷飞行。由于存在难以解决的平衡问题和其他不良特性迫使设计师最终放弃该构型。




为了在降低阻力的同时还能利用冲压发动机的优势，下一个构型（大约诞生于 1957 年 8 月）与 B-58 一样安装了 4 台涡喷发动机，但内侧的两台发动机被移到机翼上方，为机翼下方安装的两台可抛冲压发动机腾出空间。该机在执行任务时使用冲压发动机以 4 马赫速度飞向目标，返程时抛掉冲压发动机依靠涡喷飞行

　　冲压/涡喷发动机的组合再次出现在下一个构型中（大约是 1957 年夏），甚至还加入了火箭助推器。火箭助推器安装在机翼内侧挂架上，用于起飞助推并把飞机加速至超音速后被抛掉。然后 4 台冲压发动机点火把飞机继续加速 至4 马赫，并在整个任务全程保持该速度。该机机身中线还安装一台涡喷发动机，但仅在降落时使用。该构型由于重量超过 181,440 千克而被视为是不切实际的。





冲压涡喷发动机的组合再次出现在下一个构型中（大约是 1957 年夏），甚至还加入了火箭助推器。火箭助推器安装在机翼内侧挂架上，用于起飞助推并把飞机加速至超音速后被抛掉。然后 4 台冲压发动机点火把飞机继续加速至 4 马赫，并在整个任务全程保持该速度。该机机身中线还安装一台涡喷发动机，但仅在降落时使用

　　B-58 的寄生研究始于 1957 年 10 月。B-58 的原始设计就可以挂载大型武器吊舱——可容纳燃油、自由落体炸弹以及空地导弹，或者侦察吊舱。而把大型吊舱更换为一架小型有人寄生超音速轰炸机的话，那么在一定程度上就扩展 了B-58 的作战能力。为此康维尔提出了一种低成本的加长机身 B-58 设计，以及几种寄生轰炸机构型。B-58 的超音速性能可满足寄生轰炸机冲压发动机的点火条件。





B-58 的原始设计就可以挂载大型武器吊舱——可容纳燃油、自由落体炸弹以及空地导弹，或者侦察吊舱。而把大型吊舱更换为一架小型有人寄生超音速轰炸机的话，那么在一定程度上就扩展了 B-58 的作战能力。为此康维尔提出了一种低成本的加长机身 B-58 设计，以及几种寄生轰炸机构型。B-58 的超音速速度可满足寄生轰炸机冲压发动机的点火条件


　　在寄生轰炸机设计研究中康维尔应用了机翼平面外形和进气口设计方面的最新空气动力学研究成果。寄生轰炸机的早期构型都是单级设计，B-58 载机从基地起飞后飞行 3,700 千米发射寄生轰炸机，后者以 5 马赫的速度飞向目标，完成任务后还有足够的航程返回起飞基地。

　　在所有早期设计中，寄生机机翼与 B-58 主起落架之间的干涉成为重大问题。格鲁恩应用科学实验室为此提出了一个两级串列翼解决方案。前载人级被称为“婴儿”，安装有座舱和一台冲压发动机，后消耗级被称为“哥哥”，安装有两台冲压发动和一枚核弹头。尽管格鲁恩解决方案的部分设计理念最终被“超级盗贼”所采用，但该设计还是不能满足任务要求。

　　（格鲁恩实验室坐落在纽约长岛，由布鲁克林理工学院的工程学教授安东尼奥·费里在 1956 年创建。由于费里接受了格鲁恩手表公司的财政支持，所以该机构后来更名为格鲁恩应用科学实验室。该实验室现在隶属安联技术系统公司，在潜心研究下一代飞机和导弹的先进推进系统。）

　　康维尔借鉴了格鲁恩两级解决方案的设计，在 1957 年 11~12 月推出了一系列具有内部编号的构型。

　　第一个是 101 构型，该构型的载人级顶部平坦，机翼有-3 度的安装角，面积 19.51 平方米。飞行员以俯卧姿势驾驶，斗状发动机进气口就在座舱正前方。座舱小型风挡紧靠着飞行员头部前下方。与格鲁恩设计相比消耗级的改动很小，两级的总重量为 14,900 千克，其中载人级重 7,425 千克。

　　102 构型对消耗级进行了改进，机翼同样有负安装角以改善空气动力学性能。为了理顺两级连接处的气流并减小底部阻力，还引入了方形冲压发动机。消耗级翼面积 27.87 平方米，可载油 6,800 千克，总重量 12,610 千克。

　　103 构型增加了第二名乘员（仍然是俯卧姿势），并列双座座舱宽 1.78 米高 1.02 米，翼面积维持在 101 构型的 19.51 平方米。机身上下方经过修形以充分利用升力效应，机身从前到后逐渐收细，上方机身与机翼上表面一起形成负压区，机翼下方机身体积扩大形成正压区。该构型总重量增加到 7,560 千克。

　　104A 构型载人级的机身宽度减小到 1.55 米，高度减小到 1.02 米，总重量也降低到 7,452 千克，翼面积仍保持不变，载油量 3,670 千克。104G 构型进一步改进了载人级，并且为消耗级的冲压发动机换装了方形喷管。载人级载油量增加到 4,400 千克，总重量增加到 8,300 千克。

　　由于制造问题 105 构型的载人级放弃了方形冲压发动机，乘员也减少成一名，但能坐姿驾驶了。由于驾姿的改变，机身深度有所增加，同时减小了宽度。106B 构型的消耗级可挂载可抛副油箱，载油量达到 6,237 千克，总重 11,430 千克（消耗级）。

　　到目前为止所有“超级盗贼”构型都假设载机是一种 B-58 改进型——B-58B，该机加长了机身，轴距比 B-58A 加长了 2.54 米。虽然 1958 年 10 月空军批准了 B-58B 的研制、设计和测试，但由于围绕 B-58B 的改进存在太多的不确定，迫使设计团队将载机改为 B-58A。B-58B 在 1959 年 7 月被取消。

　　因为 B-58A 的小轴距，寄生机如何避开前起落架就成为更大的设计问题。110 构型为此把前部载人级改为双体布局，每个机身内有一个单座座舱。




因为 B-58A 的小轴距，寄生机如何避开前起落架就成为更大的设计问题。110 构型为此把前部载人级改为双体布局，每个机身内有一个单座座舱

　　但双体布局有些不切实际，所以康维尔设计师又采用了折叠机鼻的办法来满足 B-58A 加长型前起落架及附属摆动机构导致的空间限制。寄生机载 B-58A 起飞收起起落架后，机鼻再展开，此外机鼻也可作为控制翼面使用。

　　对于寄生机来说，降落时机鼻对飞行员视线的遮挡又成为另一个问题。为了进行高马赫飞行，寄生机的座舱盖与机身齐平以降低阻力，此外低速降落时增加的迎角又进一步加重了问题。康维尔研究了几种能增加飞行员向下视界的方案，包括可沿纵轴旋转 90 度的机鼻、可把前方视频显示在座舱显示器的远程摄像机、以及在降落时后部可向上抬起的倾转座舱。最终设计师采用了铰接机身方案，载人级机身中间安装了铰链，降落时前机身下折以便飞行员能看见跑道，这与后来“协和”的下倾机头很相似。铰链就设置在座舱后方，整个前机身可下折20度。康维尔对于上述改动并没有定义具体的构型编号。





康维尔研究了几种能增加飞行员向下视界的方案，包括可沿纵轴旋转 90 度的机鼻、可把前方视频显示在座舱显示器的远程摄像机、以及在降落时后部可向上抬起的倾转座舱。最终设计师采用了铰接机身方案，载人级机身中间安装了铰链，降落时前机身下折以便飞行员能看见跑道，这与后来“协和”的下倾机头很相似

　　118 构型的消耗级提供了上单翼和下单翼两种选择，1957 年 12 月正式选择了上单翼布局。

　　1958 年 1 月康维尔在加州棕榈泉第一次向空军做了“超级盗贼”的概念简报。当时的康维尔首席设计师鲍勃·威德默在会议记录中写道这次会议受到了热情接待。与会者有空军装备部负责生产与武器系统的副司令克拉伦斯·欧文中将。在会上空军要求康维尔考虑速度超过 4 马赫的平底设计。

　　康维尔在 1958 年又进行了多次“超级盗贼”的简报，听众中有空军的高层将领，例如吉米·杜立特将军（时任空军参谋长特别助理）、詹姆斯·道格拉斯将军（空军部长）、柯蒂斯·李梅将军（空军副参谋长）、以及托马斯·怀特将军（空军参谋长），还有休·德莱顿博士（航空咨询委员会主任，该委员会是 NASA 的前身）。

　　军方的反馈意见对设计产生了影响，例如 119 构型就有了军方要求的平底，以作为发动机进气口的预压缩表面。该构型的双人座舱宽 1.63 米高 1.12 米，乘员呈半仰卧姿势（来自空军研究与发展司令部的建议）。最终 119 和 120 构型的载人段成为该项目的基本设计。





康维尔“超级盗贼”121 构型模型


121 构型报告




报告列出了 121 构型的六个设计要求：4 到 6 马赫的巡航能力、9,260 千米的作战半径、可在 1961~1963 年间投入作战、可投放C类战斗部（飞机的载弹量标称为 1,540 千克）、并列双座座舱、尺寸尽可能缩小以适应 B-58 挂载并降低制造成本

　　康维尔准备了关于 121 构型的高度详细报告，1958 年 3 月 3 日该报告被分为七大单独的部分：武器系统总结、设计功能和结构、空气动力学、稳定性和控制、导航，武器投放，侦察，及诱饵、推进与热力学、作战与地面支持。





121 构型载人级的座舱为并列双座布局，座舱前部有一个电子设备舱和前起落架舱。最前方是可用于配平操纵的可动机鼻，挂载在 B-58 机腹下时可向下折向后方。后机身内安装了设备舱、油箱、冲压发动机、涡喷发动机、以及降落滑撬。其中用于降落的 GE J85 涡喷发动机安装在后机身下方，后面是马夸特 MA24F 冲压发动机。在飞行时该机的燃油可在前后级间转移以平衡重心

　　报告列出了该机的六个设计要求：4 到 6 马赫的巡航能力、9,260 千米的作战半径、可在 1961~1963 年间投入作战、可投放 C 类战斗部（飞机的载弹量标称为 1,540 千克）、并列双座座舱、尺寸尽可能缩小以适应 B-58 挂载并降低制造成本。

　　121 构型的载人级长 15.33 米，机身呈“D”形截面，高 1.14 米宽 1.63 米。载人级总重 9,160 千克，空重 4,140 千克。




121 构型各部分横截面外形


　载人级的座舱为并列双座布局，座舱前部有一个电子设备舱和前起落架舱。最前方是可用于配平操纵的可动机鼻，挂载在 B-58 机腹下时可向下折向后方。后机身内安装了设备舱、油箱、冲压发动机、涡喷发动机、以及降落滑撬。其中用于降落的 GE J85 涡喷发动机安装在后机身下方，后面是马夸特 MA24F 冲压发动机。在飞行时该机的燃油可在前后级间转移以平衡重心。




121 构型的双人机组由飞行员和投弹手领航员组成，座舱安装了复式操纵系统，座椅后倾 45 度以尽量降低座舱高度。座舱玻璃在高速飞行时被金属盖遮蔽，此时由闭路电视系统为机组提供间接视觉







121 构型载人级冲压发动机示意图

　　载人级的前机身在降落时可下折 20 度，在进场和降落前液压动作器使前机身下折，同时动作器还充当接地后的减震器。




121 构型载人级的前机身在降落时可下折 20 度，在进场和降落前液压动作器使前机身下折，同时动作器还充当接地后的减震器

　　双人机组由飞行员和投弹手/领航员组成，座舱安装了复式操纵系统，座椅后倾 45 度以尽量降低座舱高度。座舱玻璃在高速飞行时被金属盖遮蔽，此时由闭路电视系统为机组提供间接视觉。

　　121 构型的消耗级长度近 15 米，最大直径 1.17 米。消耗级总重量 11,660 千克，空重 3,360 千克。

　　消耗级前机身是油箱和战斗部，前机身尾部安装有稳定裙边，前机身与消耗级分离后稳定裙边张开使战斗部飞向目标。后机身安装有另一个油箱和上单翼，两台马夸特 MA24F 冲压发动机安装在两侧翼身结合处。




121 构型的消耗级长度近 15 米，最大直径 1.17 米。消耗级总重量 11,660 千克，空重 3,360 千克。消耗级前机身是油箱和战斗部，前机身尾部安装有稳定裙边，前机身与消耗级分离后稳定裙边张开使战斗部飞向目标。后机身安装有另一个油箱和上单翼，两台马夸特 MA24F 冲压发动机安装在两侧翼身结合处






“超级盗贼”消耗级模型，最前方是包含战斗部的弹头形前机身，前机身尾部有稳定裙边

　　载人级翼展 5.79 米，翼面积 25.83 平方米，机翼前缘后掠角 75 度。消耗级翼展 7.01 米，翼面积 22.48 平方米，机翼前缘后掠角 35 度。

　　载人级有液压操纵的升降副翼、襟翼和方向舵等控制翼面，消耗级只有液压操纵的升降副翼和方向舵。因为在 4 到 6 马赫的速度下，充气轮胎无法承受此时的气动加热，所以使用了起落架滑撬。而前起落架收入有制冷的电子设备舱之间，所以仍安装了传统的高压轮胎。









“超级盗贼”载人级模型 　　4 马赫时该机的前缘温度估计高达 621 度，机身和机翼表面温度达 427 度，速度超过 5 马赫时前缘温至少 871 度。需要单独或综合采用冷却系统、陶瓷耐热、钛钼合金耐热这样的技术来承受气动加热，该机的发动机进气口和进气道也面临着相同的高温挑战。

　　康维尔定义了该机在不同发射条件下的任务剖面，包括是否 B-58 发射、发射高度、距目标的距离、使用 JP 燃油还是高能燃油。

　　康维尔还提出了“超级盗贼”安装助推火箭从地面机动火箭发射架上发射的几个备选方案，具有不同的助推火箭安装方式、不同的火箭型号和数量（一枚或者两枚）。康维尔推荐把助推器安装在飞机背部，但发射时由于 G 力和角度的关系需要调整飞行员坐姿，发射时飞行员呈仰卧姿态，升空转入平飞后改为 45 度后仰坐姿。

　　标准的 B-58 发射任务流程为：B-58 在 10,800 米高空以 2 马赫速度发射“超级盗贼”，寄生轰炸机迅速加速到 4 马赫并爬升到 21,900 米。在飞行 3,700 千米后消耗级分离并在 24,380 米高度释放战斗部。载人级的航程约 8,300 千米，足够返回发射基地。在整个过程中“超级盗贼”需要在 22,860 至 27,430 米高度以 4 马赫的速度飞行两个小时。





“超级盗贼”挂载在 B-58A 机身下方进行空中发射

　　载人级降落时的标准进场速度是 315 千米/时，接地速度 296 千米/时。滑撬即使在 2.44 米直径减速伞的帮助下，滑跑距离也要 1,200 米。



标准的 B-58 发射任务流程为：B-58 在 10,800 米高空以 2 马赫速度发射“超级盗贼”，寄生轰炸机迅速加速到 4 马赫并爬升到 21,900 米。在飞行 3,700 千米后消耗级分离并在 24,380 米高度释放战斗部。载人级的航程约 8,300 千米，足够返回发射基地。在整个过程中“超级盗贼”需要在 22,860 至 27,430 米高度以 4 马赫的速度飞行两个小时

　　载人级的前机身也兼做逃生舱，在紧急情况下前后机身的铰链被切断，一个固体火箭发动机把前机身推离。随后逃生舱尾部展开一圈稳定减速裙边已降低速度，在速度降至 0.9 马赫，高度降至 9,150 米时逃生舱尾部释放出一个锥形减速伞。在速度进一步降至 0.25 马赫，高度降 6,100 米时逃生舱顶部的两个主伞打开。如果溅落水面时，逃生舱呈机鼻朝下的姿态漂浮。121 构型的乘员逃生系统可被视为 F-111 乘员逃生舱的雏形。




载人级的前机身也兼做逃生舱，在紧急情况下前后机身的铰链被切断，一个固体火箭发动机把前机身推离。随后逃生舱尾部展开一圈稳定减速裙边已降低速度，在速度降至 0.9 马赫，高度降至 9,150 米时逃生舱尾部释放出一个锥形减速伞。在速度进一步降至 0.25 马赫，高度降 6,100 米时逃生舱顶部的两个主伞打开



121 之后的构型

　　 “超级盗贼”构型在 1958 年接下来的时间里继续进化，2 月的 124 构型在载人级增加了一台冲压发动机，4 月 的 130 构型通过把座舱顶部改为双曲线外形，在不增加迎风面积的情况下增大了头部空间。同月康维尔还探讨了搭载无动力载荷级取代消耗级的中程改型，专用于训练任务，无需抛掉有动力的消耗级。6 月出现了双翼构型，该机在不改变投影面积的情况下增加了翼面积。




康维尔还探讨了搭载无动力载荷级取代消耗级的中程改型，专用于训练任务，无需抛掉有动力的消耗级






“超级盗贼”构型在 1958 年接下来的时间里继续进化，2 月的 124 构型在载人级增加了一台冲压发动机






4 月的 130 构型通过把座舱顶部改为双曲线外形，在不增加迎风面积的情况下增大了头部空间





1958 年 6 月出现了双翼构型，该机在不改变投影面积的情况下增加了翼面积

　　6 月康维尔与电船公司进行了会议，之后研究课题中加入了“超级盗贼”的航母和潜艇发射型。同时康维尔开始自筹资金对 4 种不同构型的载人级进行为其一年的一系列风洞测试：有平顶、平底、双翼及加长机身的模型，每种构型都与有动力消耗级和无动力载荷级搭配进行了吹风。





康维尔开始自筹资金对 4 种不同构型的载人级进行为其一年的一系列风洞测试：有平顶、平底、双翼及加长机身的模型，每种构型都与有动力消耗级和无动力载荷级搭配进行了吹风





1958 年 6 月康维尔与电船公司进行了会议，之后研究课题中加入了“超级盗贼”的航母和潜艇发射型

　　此外康维尔还制作了其他一些风洞模型，包括一个 1/17 的 B-58/“超级盗贼”组合体力分析模型，一个 1/17 的 B-58/“超级盗贼”组合体压力模型，一个 1/7 战斗部模型，一个 1/9 消耗级进气口模型，一个 1/5 载人级进气口模型，一个用于研究机载分离的 1/40 模型，此外康维尔还制造了一个表面烧蚀模型来研究高温对材料和隔热设计的影响。












此外康维尔还制作了其他一些风洞模型，包括一个 1：17 的 B-58“超级盗贼”组合体力分析模型，一个 1：17 的 B-58“超级盗贼”组合体压力模型，一个 1：7 战斗部模型，一个 1：9 消耗级进气口模型，一个 1：5 载人级进气口模型，一个用于研究机载分离的 1：40 模型，此外康维尔还制造了一个表面烧蚀模型来研究高温对材料和隔热设计的影响

　　9 月康维尔提出载机改用 RS-70，即北美 XB-70“瓦尔基里”的打击/侦察型。不久后康维尔开始了“超级盗贼”侦察型的研究，这就是所谓的特殊用途“超级盗贼”。1958 年 11 月康维尔向美国政府做了侦察型的简报，后者提出了一连串的问题，清单上的第一个问题是：特殊用途“超级盗贼”的低雷达可见性能会达到什么样的效果







不久后康维尔开始了“超级盗贼”侦察型的研究，这就是所谓的特殊用途“超级盗贼”。1958 年 11 月康维尔向美国政府做了侦察型的简报






1958 年 9 月康维尔提出载机改用 RS-70，即北美 XB-70“瓦尔基里”的打击




——鱼


第二部分：“鱼”

　　本文第一部分介绍的“超级盗贼”因为是 B-58“盗贼”发射的寄生轰炸机，所以体型较小。同时的“超级盗贼”速度必须很快才能成功投放战斗部而不被拦截，高度必须很高才能进行高超音速飞行并避免被探测到。小型、高空高速这些特性使“超级盗贼”顺理成章地成为可以取代洛克希德 U-2 的侦察平台。

　　神秘的 U-2 在 1955 年夏首飞，该机的飞行高度在 21,300 米以上以避免被探测到。但 1956 年春 U-2 在东欧上空的早期行动中，即便在这种高度还是能被陆基雷达发现和跟踪。美国在 50 年代末只能使用 U-2 收集苏联和华沙成员国军事情报，实际上 U-2 自服役后就一直是美国最重要的侦察平台。




神秘的 U-2 在 1955 年夏首飞，该机的飞行高度在 21,300 米以上以避免被探测到。但 1956 年春 U-2 在东欧上空的早期行动中，即便在这种高度还是能被陆基雷达发现和跟踪

　　1956 年 8 月洛克希德在麻省理工学院林肯实验室的协助下启动了“彩虹”计划，试图通过特殊涂料和外部隐身措施来解决 U-2 易被雷达探测的问题。该计划没有获得成功并在 1958 年 5 月被取消。甚至在“彩虹”计划之前的 1955 年，美国空军就开始资助一些 U-2 后继机的研究，但是没有一项能修成正果。




1956 年 8 月洛克希德在麻省理工学院林肯实验室的协助下启动了“彩虹”计划，试图通过特殊涂料和外部隐身措施来解决 U-2 易被雷达探测的问题。该计划没有获得成功并在 1958 年 5 月被取消

　　U-2 的启动客户中央情报局（CIA）接受了挑战，在 1957 年秋开始了自己的 U-2 后继机项目。CIA 的 U-2 项目经理理查德·毕塞尔继续掌管新项目，洛克希德和康维尔受邀参加了这个绝密项目。毕塞尔组建了兰德专家组协助进行方案评估，该专家组以主席埃德温·兰德的名字命名，他也是宝丽来公司的创始人。






超级盗贼”因为是 B-58“盗贼”发射的寄生轰炸机，所以体型较小。同时的“超级盗贼”速度必须很快才能成功投放战斗部而不被拦截，高度必须很高才能进行高超音速飞行并避免被探测到。小型、高空高速这些特性使“超级盗贼”顺理成章地成为可以取代洛克希德 U-2 的侦察平台

　　洛克希德提交了一系列被称为“大天使”（Archangel）的设计构型，康维尔则推出了一系列被称为“鱼”（FISH）的设计，FISH 即隐身优先“超级盗贼”的缩写。




U-2 的启动客户中央情报局（CIA）接受了挑战，在 1957 年秋开始了自己的 U-2 后继机项目。CIA 的 U-2 项目经理理查德·毕塞尔继续掌管新项目，洛克希德和康维尔受邀参加了这个绝密项目。洛克希德提交了一系列被称为“大天使”（Archangel）的设计构型，康维尔则推出了一系列被称为“鱼”（FISH）的设计，FISH 即隐身优先“超级盗贼”的缩写


“超级盗贼”侦察型

　　虽然康维尔没有设计完全隐身的“超级盗贼”侦察型构型，但“鱼”后期设计的隐身性能明显好于早期。“鱼”的起源可追溯到一种在前舱安装照相机和传感器的“超级盗贼”标准型，该型号在 1958 年 5 月提交给空军。










“超级盗贼”侦察型可行性研究包括两种基本构型。第一种构型被称为最小改动构型，翼面积与特殊用途“超级盗贼”相近，但是机翼前缘略向外弯曲以降低雷达截面积，翼根弦长 8.56 米，翼展 6.04 米。第二种构型具有更大的曲边机翼，翼根弦长 11.58 米，翼展 10.42 米。第二种构型最后成为推荐构型

　　这种“超级盗贼”侦察型的标准设备包括一部安装在前起落架舱后方的超高分辨率照相机，可对 10,000 千米内的目标进行侦察。一台安装在相邻舱室的高分辨率 X 波段雷达，探测距离 92 千米，目标距离 37 千米时分辨率 61 米。雷达舱内还有一台探测距离 330 千米的扫描雷达。座舱后的设备舱内增加了一台数据记录仪，用于储存两台雷达的数据以及机鼻摄像机的视频。




“鱼”的起源可追溯到一种在前舱安装照相机和传感器的“超级盗贼”标准型，该型号在 1958 年 5 月提交给空军

　　由载人级和消耗级组成的两级侦察型航程约 14,800 千米，其中载人级的航程 10,000 千米。作战速度和高度与“超级盗贼”相同（4 马赫和 24,380 米）。在一份关于“超级盗贼”各种用途和基本战略的大型报告中，侦察型的篇幅占了约 5 页。 特殊用途“超级盗贼”

　　侦察很快成为“超级盗贼”研究的一个主要焦点。1958 年 9 月美国空军（而不是 CIA）正式把侦察型列入初步研究范围，一开始该机被称为特殊用途“超级盗贼”。这种“超级盗贼”的派生型是单级构型，也就是说去掉了标准型上安装了核弹头的和冲压发动机的消耗级。






侦察很快成为“超级盗贼”研究的一个主要焦点。1958 年 9 月美国空军（而不是 CIA）正式把侦察型列入初步研究范围，一开始该机被称为特殊用途“超级盗贼”。这种“超级盗贼”的派生型是单级构型，也就是说去掉了标准型上安装了核弹头的和冲压发动机的消耗级

　　去掉了消耗级后该机载人级的长度增加了 0.91 米，增加的空间不仅可以在机身装载更多的燃油，也可以在机鼻安装照相侦察或信号情报套件。特殊用途“超级盗贼”具有先进的导航系统和更大型的冲压发动机，并可用一部大型垂直相机取代双人机组的一名乘员。

　　该机的照相侦察套件提供两种选择，一种是一部 609 毫米焦距的大型全景相机。飞机巡航高度 27,430 米时，照相机可覆盖直径 48 千米到 2,400 千米的区域，相应的画幅尺寸在 9 英寸到 38 英寸间变化。另一种被称为两用照相侦察设备，包括三台用于目标定位的小型 2.25 英寸方画幅相机（焦距 76 毫米），以及一部用于收集技术情报的大型 4.25 英寸至 18 英寸画幅的全景相机（305 毫米焦距）。

　　该机的信号情报套件也被称为“雪貂”侦察系统。大致来说，“雪貂”系统的用途是探测和定位雷达和无线电基站，并分析其产生的无线电信号，为制定作战情报确定目标的优先级，并探测敌人在面对威胁时会有怎样的电子反应。该套件由模块化可拆卸单元和共形天线组成。

　　特殊用途“超级盗贼”最初的设计依靠高空高速来避免被地方雷达探测，该机的小尺度和平底可降低雷达截面积（尽管进气口布置在机身下方）。康维尔在简报中通过与 B-70 和 B-52 进行尺寸对比来强调特殊用途“超级盗贼”小尺寸的优势，该机的小尺寸和作战高度也可以降低音爆的强度，预计4马赫时在海平面测得的噪音为 110 分贝。

　　特殊用途“超级盗贼”的初步设计总重 14,150 千克，其中有 8,500 千克是燃油。相比之下，两级“超级盗贼”的载人级总重 9,160 千克，其中 5,020 千克是燃油。特殊用途“超级盗贼”的巡航速度为 4 马赫，最大升限 27,430 米，航程 8,300 千米。


曲线前缘

　　在康维尔把特殊用途“超级盗贼”的初步研究成果提交给美国空军后的一个月，CIA 的理查德·毕塞尔也要求康维尔研究“超级盗贼”侦察型。1958 年 11 月 11 日康维尔向兰德专家组提交了“超级盗贼”侦察型的可行性研究报告供初步评估。

　　可行性研究包括两种基本构型。第一种构型被称为最小改动构型，翼面积与特殊用途“超级盗贼”相近，但是机翼前缘略向外弯曲以降低雷达截面积，翼根弦长 8.56 米，翼展 6.04 米。第二种构型具有更大的曲边机翼，翼根弦长 11.58 米，翼展 10.42 米。第二种构型最后成为推荐构型。

　　推荐构型经过细化后进化为 220 构型。到 1958 年 12 月，该设计长 14.87 米高 2.65 米，总重 15,876 千克，空重 6,940 千克。









推荐构型经过细化后进化为 220 构型。到 1958 年 12 月，该设计长 14.87 米高 2.65 米，总重 15,876 千克，空重 6,940 千克

　　与“超级盗贼”一样，“鱼”的这个早期型也有可折叠机鼻以满足 B-58 的空间限制。该机安装两台安装有 1.05 米直径带可变几何面积喷管的马夸特 MA24E 冲压发动机，在冲压发动机前部中线位置安装有一台普惠 JT12 系列涡喷发动机。机腹下的分岔进气道同时为冲压发动机和涡喷发动机提供进气。

　　设计人员提出了两种降落视角解决方案。第一种是与“超级盗贼”一样的下折机身，在降落时前机身可下折 11 度以便让飞行员能看见跑道。在这个单座构型中，座舱布置在机身左侧距中线 33 厘米处，右侧腾出的空间用于安置油箱。在 4 马赫飞行时，座舱玻璃被金属隔热板覆盖。





设计人员提出了两种降落视角解决方案。第一种是与“超级盗贼”一样的下折机身，在降落时前机身可下折 11 度以便让飞行员能看见跑道。在这个单座构型中，座舱布置在机身左侧距中线 33 厘米处，右侧腾出的空间用于安置油箱。在 4 马赫飞行时，座舱玻璃被金属隔热板覆盖

　　第二种降落视角解决方案更为常规，座舱布置在机身中线，安装有小型突起的座舱盖。座舱盖玻璃分为三层：外层是石英玻璃，中间是辐射屏蔽层，内侧是传统层压有机玻璃。这个更常规的方案在 1959 年 3 月被细化为 226 构型。





第二种降落视角解决方案更为常规，座舱布置在机身中线，安装有小型突起的座舱盖。座舱盖玻璃分为三层：外层是石英玻璃，中间是辐射屏蔽层，内侧是传统层压有机玻璃。这个更常规的方案在 1959 年 3 月被细化为 226 构型

　　这些早期型“鱼”的任务剖面如下：B-58 在 2.2 马赫发射“鱼”，该机在三分钟内加速度到 4 马赫并同时爬升，大约再过一分钟爬升到 27,430 米的巡航高度，在此高度“鱼”以 4 马赫飞行约 49 分钟，然后再花约 9 分钟进行 180 度掉头，飞行 42 分钟后返回基地。

　　降落时该机需要约 22 分钟从 4 马赫减到 0.4 马赫。“鱼”的 7,690 千米航程中不包括涡喷发动机使用预留燃油进行的 400 千米降落航程。如果使用含硼化合物的高能燃料，航程可再增加 1,850 千米。该机的控制翼面为两片升降副翼、双垂尾的两片方向舵，以及用于配平控制的可动机鼻。

　　以 4 马赫在 27,430 米高空飞行时，预计该机的机翼前缘和进气口是表面最热的部位，温度约为 490 度。为了对应高温，该机的机翼前缘使用了耐高温陶瓷制造的三角形耐热板，这种康宁公司研制的陶瓷材料预浸渍了石墨以减少雷达反射。陶瓷板与罗莱 41 合金制造的三角板相对交错安装构成前缘，罗莱 41 是一种耐高温镍合金，也被用于制造“水星”太空船的壳体。该机的发动机进气口使用因科内尔合金制造，这是一种用于制造喷气发动机涡轮叶片的钼铬合金（X-15 的蒙皮就是用因科内尔合金制造的）。






以 4 马赫在 27,430 米高空飞行时，预计该机的机翼前缘和进气口是表面最热的部位，温度约为 490 度。为了对应高温，该机的机翼前缘使用了耐高温陶瓷制造的三角形耐热板，这种康宁公司研制的陶瓷材料预浸渍了石墨以减少雷达反射。陶瓷板与罗莱 41 合金制造的三角板相对交错安装构成前缘，罗莱 41 是一种耐高温镍合金，也被用于制造“水星”太空船的壳体。该机的发动机进气口使用因科内尔合金制造

　　该机的隐身研究被分为四个部分——雷达、红外、航迹、和音爆。其中进行最多的是雷达截面积测试，涉及 60 种具有不同机身构型、机翼平面形状、垂尾构型、表面开口技术、及发动机喷管屏蔽罩的 1/46 模型。

　　此外康维尔还对两种不同进气屏障的全尺寸发动机进气口模型进行了雷达截面积测试。所有测试结果被绘制成雷达截面积的极坐标图（围绕该机进行 360 度照射所测得的雷达回波强度）。

　　“鱼”项目计划制造 20 架飞机，项目正式启动后的第 27 个月进行首飞，将有 5 架飞机被用于试飞，5 年内交付完毕。项目成本以 1958 年币值估计为 2.05 亿美元，其中并不包括 B-58 载机。





特殊用途“超级盗贼”最初的设计依靠高空高速来避免被地方雷达探测，该机的小尺度和平底可降低雷达截面积（尽管进气口布置在机身下方）。康维尔在简报中通过与 B-70 和 B-52 进行尺寸对比来强调特殊用途“超级盗贼”小尺寸的优势，该机的小尺寸和作战高度也可以降低音爆的强度，预计 4 马赫时在海平面测得的噪音为 110 分贝


竞争

　　1958 年兰德专家组审核通过的洛克希德 A-3 成为康维尔“鱼”的竞争对手。A-3 是一种能在 28,900 米高空以 3.2 马赫飞行的单级非寄生飞机，该机机翼内侧的两台 JT12 涡喷发动机负责把飞机加速至超音速，然后翼尖两台直径 1.02 米的冲压发动机点火把飞机推进至 3.2 马赫巡航速度。JT12 发动机使用 JP-150 燃油，冲压发动机使用硼基高能燃料。





1958 年兰德专家组审核通过的洛克希德 A-3 成为康维尔“鱼”的竞争对手。A-3 是一种能在 28,900 米高空以 3.2 马赫飞行的单级非寄生飞机，该机机翼内侧的两台 JT12 涡喷发动机负责把飞机加速至超音速，然后翼尖两台直径 1.02 米的冲压发动机点火把飞机推进至 3.2 马赫巡航速度。JT12 发动机使用 JP-150 燃油，冲压发动机使用硼基高能燃料

　　A-3 机长 18.99 米，翼展 10.30 米，机高 4.45 米，起飞总重约 13,600 千克，其中包括 8,165 千克的燃油和 113 千克的机鼻载荷。该机作战半径 3,700 千米，飞行员身着全增压服坐在氮气增压座舱中。

　　兰德专家组还是青睐于康维尔的设计，因为雷达截面积比洛克希德 A-3 小得多。1958 年 12 月 22 日康维尔获得继续推进“鱼”项目的绿灯并开始规划生产计划。1 月 CIA 研发项目部行动小组对“鱼”进行了后续审核，审核标准基于一份正式作战需求和一份具体筛选标准，与兰德专家组得出了相同的结论。

“鱼”的细化工作

　　在 1959 年的头 5 个月康维尔持续进行“鱼”的细化设计，6 月初向兰德专家组提交了一份关于“鱼”项目具体改进的回顾报告。新设计进行了几项重大设计变更，采用了大型机翼、左侧偏置座舱和凸起的座舱盖，同时康维尔也保留了齐平式座舱盖以供选择。

　　单台 JT12 涡喷发动机被安装在座舱后的两台 GE J85 所取代，在降落时发动机伸出机身外提供动力。该机的垂尾从机翼移至机身，后起落架滑撬也改成了轮式。

　　上述改动使该机的总重增加到 17,380 千克，比 1958 年 11 月的设计增加了 1,500 千克。航程也 7,700 降低到 7,200 千米，不过总体尺寸大致相同（长 14.33 米，高 3.08 米，翼展 11.28 米）。





康维尔“鱼”最终设计总重 17,380 千克，长 14.33 米，垂尾部高 3.05 米，翼展 11.28 米，翼面积 66.33 平方米，最大速度 4 马赫，航程 7,200 千米

　　除细化设计外，康维尔还对金属成形、加工、焊接、钎焊、热处理、特殊机身材料的化学蚀刻工艺（例如使用在机翼前缘的高温合金和陶瓷材料）进行了广泛实验。为了发展制造工艺，康维尔还制造了几个全尺寸机身组件，包括一套机翼翼盒、机翼前缘及自封闭油箱。

　　该机的一些主要子系统先行获得了研制合同，包括导航系统、飞控、环境控制系统、涡轮驱动机和发电机。康维尔的生产车间挂上了详细的生产流程图，同时完成了生产组织结构图，并根据项目的高度保密要求对雇员进行了面谈和筛选。

　　更值得注意的是，康维尔已经对该机的各种模型进行了数百小时的风洞测试，包括一个 1/17“鱼”模型，一个“鱼”/B-58 组合体模型，以及不同的进气口模型。随着风洞测试的进行，基本设计的几个空气动力学问题浮现了出来。“鱼”/B-58 组合体的阻力高于预期，为了达到冲压发动机的点火速度，B-58 载机需要更大的推力。此外“鱼”/B-58 组合体还存在有平衡性问题，低速时的重心过于靠前。“鱼”在自主飞行时也存在有平衡和稳定性问题。最后为了达到规定的航程，“鱼”还需更多的燃油。






随着风洞测试的进行，基本设计的几个空气动力学问题浮现了出来。“鱼”B-58 组合体的阻力高于预期，为了达到冲压发动机的点火速度，B-58 载机需要更大的推力。此外“鱼”B-58 组合体还存在有平衡性问题，低速时的重心过于靠前。“鱼”在自主飞行时也存在有平衡和稳定性问题。最后为了达到规定的航程，“鱼”还需更多的燃油

　　为了解决平衡、阻力和载油量的问题，康维尔把“鱼”加长了 45 厘米，把 B-58 加长 1.52 米并升级至 J79-9 发动机。康维尔提出为项目的试飞阶段改装出两架 B-58（该阶段还有 3 架“鱼”试飞机），这两架 B-58 将来自美国空军现有的 B-58 生产计划。

　　改装 B-58 需要在前机身插入 1.52 米的加长段，这种加长型 B-58 的编号被改为 B-58B，此外还有另两架 B-58A 被指定为 B-58B 项目的研发原型机。康维尔建议美国空军把 B-58B 作为 B-58A 的后续项目，在“鱼”正式服役后的载机就是 B-58B。可以说“鱼”的成功与否就依赖于康维尔能否向空军卖出 B-58B。




B-58B 和“鱼”的风洞模型




“鱼”的风洞模型


洛克希德的 A-4~A-11 构型

　　就在康维尔忙于生产准备并努力解决空气动力学问题时，洛克希德也在致力于推进自己的高空高速侦察平台设计。在此期间 CIA 也要求洛克希德设计自己的 B-58 寄生机，以此来核实“鱼”的预测性能。洛克希德“臭鼬”工厂搞出了两种设计，一种被称为“箭”I，另一种被称为“B-58 发射的载具”，两种设计都确认了康维尔的性能数据。






CIA 也要求洛克希德设计自己的 B-58 寄生机，以此来核实“鱼”的预测性能。洛克希德“臭鼬”工厂搞出了两种设计，一种被称为“箭”I，另一种被称为“B-58 发射的载具”，两种设计都确认了康维尔的性能数据

　　洛克希德的设计从 A-4 一直进化到 A-11 构型。其中的 A-4~A-6 构型是小型自主发射飞机，具有翼身融合的外形特征，垂尾安装在机翼上，可被机翼遮蔽。满载燃油后这些构型中重量最大的为 28,580 千克。这三种构型尝试了包括涡喷、冲压发动机、火箭发动机在内的多种推进形式，但没有一种能满足 3,700 千米任务半径要求，结果洛克希德得出了性能和低雷达截面积不可兼得的结论。
















洛克希德的设计从 A-4 一直进化到 A-11 构型。其中的 A-4~A-6 构型是小型自主发射飞机，具有翼身融合的外形特征，垂尾安装在机翼上，可被机翼遮蔽。满载燃油后这些构型中重量最大的为 28,580 千克。这三种构型尝试了包括涡喷、冲压发动机、火箭发动机在内的多种推进形式，但没有一种能满足 3,700 千米任务半径要求，结果洛克希德得出了性能和低雷达截面积不可兼得的结论

　　接下来 A-7~A-9 三种构型是侧重于性能而牺牲雷达截面积的更小型设计（总重 20,000 千克）。这些构型安装一台 J58 涡喷和两台 XPJ-59 冲压发动机，但还是没有一种能满足航程要求。





接下来 A-7~A-9 三种构型是侧重于性能而牺牲雷达截面积的更小型设计（总重 20,000 千克）。这些构型安装一台 J58 涡喷和两台 XPJ-59 冲压发动机，但还是没有一种能满足航程要求

　　A-10~A-11 构型是侧重性能牺牲雷达截面积的较大型设计。洛克希德向兰德专家组提交了细化的 A-11 构型供审核，该机能自行起飞，起飞总重超过 41,730 千克，其中 25,100 千克是燃油，依靠两台带加力燃烧室的 J58 涡喷发动机达到 3.2 马赫的巡航速度。该机航程 7,400 千米，机长 35.66 米，机高 6.40 米，翼展 17.37 米。









A-10~A-11 构型是侧重性能牺牲雷达截面积的较大型设计。洛克希德向兰德专家组提交了细化的 A-11 构型供审核，该机的起飞总重超过 41,730 千克，其中 25,100 千克是燃油，依靠两台带加力燃烧室的 J58 涡喷发动机达到 3.2 马赫的巡航速度。该机航程 7,400 千米，机长 35.66 米，机高 6.40 米，翼展 17.37 米

回到绘图板

　　康维尔向美国空军推销 B-58B 失败，这也意味着“鱼”的载机夭折在绘图板上。此外“鱼”还遭遇其他挫折，虽然兰德专家组倾向于小尺寸和低雷达截面积设计，但 CIA 却担心单级设计带来的操作复杂性问题。洛克希德独立进行的寄生机研究加重了 CIA 的担忧，因为洛克希德对冲压发动机的可靠性提出了质疑。此外寄生机挂载在 B-58 上时还存在离地间隙过小，寄生飞行时飞行员无法弹射救生的问题。

　　CIA 最后要求两家公司进行重新设计。这对于洛克希德来说，挑战在于降低雷达截面积。对于康维尔来说，挑战就是从零开始进行全新的设计——一种能满足任务要求的自主发射飞机，而这最终导致了洛克希德 A-12 和康维尔“石首鱼”（Kingfish）的出现。




——石首鱼



第三部分：“石首鱼”

　　50 年代末冷战的紧张局势在世界范围内加剧，美国增加了对苏联军事活动情报的需求。由此产生的紧迫感使 CIA 要求采用更为常规和实用的方法来实施 U-2 后继机的设计。情报局倾向于发展涡喷发动机而不是欠成熟和不完善的冲压发动机，还倾向于常规起降方式而不是高风险和低可靠性的寄生发射方式。

　　CIA 把最终要求发布给康维尔和洛克希德，他们是该高度机密合同仅有的两个竞争承包商。CIA 列出了三个设计规定：飞机只能采用喷气式发动机为动力，总重约为 45,360 千克，无需载机可自行起飞。在很大程度上 CIA 的要求就是针对洛克希德 A-11 定制的，但还需要减小雷达截面积。

　　CIA 的两条设计规定直接排除了康维尔的“鱼”方案，因为“鱼”依赖冲压发动机达到4马赫的巡航速度，并依赖 B-58 载机达到冲压发动机的点火速度。所以康维尔可能要花上几个月的时间从零开始进行全新的设计。

　　洛克希德 A-11 满足所有三个设计规定，该构型安装两台 J58 涡喷发动机，总重约 41,730 千克，并且能依靠自身动力起飞。洛克希德只需花较少时间进行细化设计。




洛克希德 A-11 满足所有三个设计规定，该构型安装两台 J58 涡喷发动机，总重约 41,730 千克，并且能依靠自身动力起飞。洛克希德只需花较少时间进行细化设计

　　CIA 评估两家公司竞争设计的标准被分成四个部分：分析与设计、模型和组件、材料研究、子系统。分析与设计用于评估构型是否能满足电子效应及性能的要求（即雷达截面积），是否能满足高空高速侦察平台所需的巡航速度、航程、及其他性能要求。

　　模型和组件用于评估研究罗杰斯效应的小比例电子信号模型，罗杰斯效应是综合速度、高速、雷达截面积方面参数来研究飞机隐身性能的概念。材料研究用于评估构型设计所需的材料需求。子系统用于评估诸如电气、燃油、液压这类的子系统需求。

　　但 CIA 只给两家公司两个多月的时间来提交最终方案。






康维尔工程师广泛借鉴了“鱼”的设计特点来完成最初的“石首鱼”构型，但在最终方案的插图中很难看出遗传自“鱼”的特点



“石首鱼”的进化

　　康维尔工程师广泛借鉴了“鱼”的设计特点来完成最初的“石首鱼”构型，但在最终方案的插图中很难看出遗传自“鱼”的特点。康维尔最初 238 构型被称为“低置石首鱼”，该机沿用了“鱼”的机翼外形和机腹进气口，主要的不同之处集中在降低雷达截面积上。康维尔制造了一个 1/8 模型在测试场对该构型的雷达截面积进行了测量。




康维尔工程师广泛借鉴了“鱼”的设计特点来完成最初的“石首鱼”构型










康维尔最初 238 构型被称为“低置石首鱼”，该机沿用了“鱼”的机翼外形和机腹进气口，主要的不同之处集中在降低雷达截面积上。康维尔制造了一个 1/8 模型在测试场对该构型的雷达截面积进行了测量

　　与“低置石首鱼”同时进行的还有另外3种不同进气布局的构型。其中“银白鱼”把进气口移到机翼上方，稍稍向上弯曲并向后上方斜切。“鲱鱼”的进气口也在机翼上方，但稍向两侧弯曲并向外侧斜切。“高置石首鱼”干脆把进气口挪到机背。但这四种进气口布局都存在雷达截面积、设计和空气动力学方面的问题，其中“银白鱼”和“鲱鱼”是最有希望的两种构型，最终“石首鱼”构型的进气口设计就采用了“银白鱼”和“鲱鱼”的混合方案。







与“低位石首鱼”同时进行的还有另外3种不同进气布局的构型。其中“银白鱼”把进气口移到机翼上方，稍稍向上弯曲并向后上方斜切






“鲱鱼”的进气口也在机翼上方，但稍向两侧弯曲并向外侧斜切





“高置石首鱼”干脆把进气口挪到机背。但这四种进气口布局都存在雷达截面积、设计和空气动力学方面的问题，其中“银白鱼”和“鲱鱼”是最有希望的两种构型，最终“石首鱼”构型的进气口设计就采用了“银白鱼”和“鲱鱼”的混合方案 　　康维尔制造了一个 7/10“石首鱼”最终构型的精细模型用于最终雷达截面积测试。之所以选择这个比例是因为 7/10 模型大小几乎与全尺寸的“鱼”模型相同，与重新制造新的全尺寸模型相比，改装“鱼”模型的速度要快的多，且更加经济。该模型在内华达州印第安泉附近的一处雷达测试场进行了测试。





康维尔制作了一些“石首鱼”早期构型的模型，图中是 249 构型






251 构型模型






康维尔制造了一个 7/10“石首鱼”最终构型的精细模型用于最终雷达截面积测试。之所以选择这个比例是因为 7/10 的“石首鱼”模型大小几乎与全尺寸的“鱼”模型相同，与重新制造新的全尺寸模型相比，改装“鱼”模型的速度要快的多，且更加经济。该模型在内华达州印第安泉附近的一处雷达测试场进行了测试

最终设计

　　最终构型的“石首鱼”为单座设计，全三角翼前缘高度后掠且轻微弯曲，双垂尾安装在机翼上方，根部没有超过机翼后缘。该机总重 46,810 千克，载油量 28,460 千克，干重 18,350 千克，机长 22.43 米，机高 5.59 米，翼展 18.29 米，翼面积 168.62 平方米。





最终构型的“石首鱼”为单座设计，全三角翼前缘高度后掠且轻微弯曲，双垂尾安装在机翼上方，根部没有超过机翼后缘

　　“石首鱼”的机翼前后缘有一圈锯齿状钢板，之间嵌有预浸石墨的耐高温陶瓷板以降低雷达反射。半硬壳结构机身由隔框、纵梁和钢制蜂窝夹芯蒙皮构成，制造材料与 B-58 大致相同。因为机翼前缘将暴露在 427 度的高温环境中，所以采用了与“鱼”类似耐热结构，固定在锯齿状钢板件的三角形耐高温陶瓷板的底边形成了前缘。





“石首鱼”的机翼前后缘有一圈锯齿状钢板，之间嵌有预浸石墨的耐高温陶瓷板以降低雷达反射

　　“石首鱼”机身两侧安装两台普惠 JT11 加力涡喷发动机，B-58 式样的加压座舱兼逃生舱无需飞行员身着压力服，该机机鼻上方安装有可收放空中加油探杆，起落架为传统的前三点式布局。







“石首鱼”机身两侧安装两台普惠 JT11 加力涡喷发动机，B-58 式样的加压座舱兼逃生舱无需飞行员身着压力服，该机机鼻上方安装有可收放空中加油探杆，起落架为传统的前三点式布局

性能和标准任务剖面

　　“石首鱼”的设计巡航速度和巡航高度分别是 3.2 马赫和 25,900 米，最大飞行高度 29,960 米。该机的任务剖面被分为三个部分：初始段、战术段和结束段，在开始战术段前，飞机先要接受 KC-135 的空中加油。

　　初始段始于“石首鱼”从美国本土基地的起飞，起飞速度 256 千米/时，该机需要飞行近 370 公里进行爬升并加速到 3.2 马赫。在 22,550 米高空“石首鱼”保持 3.2 马赫的速度以获得最大航程。在距离第一个空中加油汇合点 590 千米处，飞行员将操纵发动机怠速运转使飞机下降到 10,670 米高度并减速至 0.8 马赫。任务剖面为第一次空中加油规定的时间是 45 分钟。

　　在 CIA 的要求中规定高空高速侦察平台在战术段中先以 25,900 米飞行，然后爬升至最大飞行高度飞行，战术段总航程 7,400 千米。为了满足这一要求，“石首鱼”的飞行员完成第一次空中加油后先爬升至 25,900 米并在此高度飞行 1,500 千米，然后爬升至 26,730 米飞行，在目标上空进行两个 90 度转弯以收集情报，最后飞向第二个空中加油汇合点。

　　在距离第二个空中加油汇合点 590 千米处，飞行员再一次使发动机怠速运转，以下降到 10,670 米高度并减速至 0.8 马赫，进行第二次空中加油。

　　完成加油后“石首鱼”加速至 3.2 马赫并爬升到 22,550 米开始结束段的飞行，飞机在此高度巡航以达到最大航程。距降落基地 695 千米远处“石首鱼”再次下降到 10,670 米并减速至 0.8 马赫准备降落。任务剖面预留给此高度的返航时间为 30 分钟，该机的降落速度 180 千米/时，接地时仅余能在海平面飞行 15 分钟的燃油。

　　康维尔的最终构型报告也涉及单发故障时的紧急情况处理，在这种情况下另一侧正常发动机的推力将提高到最大推力的 108%。如果在战术段中点单发失效后，该机还能继续巡航 2,500 千米。

　　康维尔还研究了飞行高度和储备燃油对航程的影响。飞行高度增加到 29,500 米，战术段航程将减少 530 千米。与此相反的是，最大高度降低到 26,550 米，战术段航程会增加 350 千米（战术段总航程达到 7,750 千米）。在最大高度飞行时（29,960 米），“石首鱼”的战术段总航程会降低至 6,110 千米。




康维尔还研究了飞行高度和储备燃油对航程的影响。飞行高度增加到 29,500 米，战术段航程将减少 530 千米。与此相反的是，最大高度降低到 26,550 米，战术段航程会增加 350 千米（战术段总航程达到 7,750 千米）。在最大高度飞行时（29,960 米），“石首鱼”的战术段总航程会降低至 6,110 千米

洛克希德 A-11 向 A-12 的进化

　　在康维尔工程师埋头苦干加快“石首鱼”进度时，洛克希德设计师却把精力集中在“大天使”的细化设计上，使 A-11 进化到 A-12 构型。工作的主要重点是降低雷达截面积，但代价是降低了最大巡航高度。



在康维尔工程师埋头苦干加快“石首鱼”进度时，洛克希德设计师却把精力集中在“大天使”的细化设计上，使 A-11 进化到 A-12 构型。工作的主要重点是降低雷达截面积，但代价是降低了最大巡航高度

　　洛克希德使用双垂尾取代了单垂尾，安装在两个发动机舱顶部。垂尾内倾 15 度以减小对侧面入射雷达波的反射。出于同样原因，在机身两侧增加了被称为“里脊肉”的倾斜表面形成翼身融合外形，并且在“里脊肉”和机翼边缘安装有具有吸波效果的锯齿边缘。





洛克希德使用双垂尾取代了单垂尾，安装在两个发动机舱顶部。垂尾内倾 15 度以减小对侧面入射雷达波的反射。出于同样原因，在机身两侧增加了被称为“里脊肉”的倾斜表面形成翼身融合外形，并且在“里脊肉”和机翼边缘安装有具有吸波效果的锯齿边缘





A-12 的空重增加了 22%，达到 19,800 千克。A-12 可装载 29,300 千克的燃油，起飞总重 49,100 千克

　　为此该机的空重增加了 22%，达到 19,800 千克。A-12 可装载 29,300 千克的燃油，起飞总重 49,100 千克。A-12 的发动机舱采用轴对称圆形进气口，而不是 A-11 的矩形或二维进气口。轴对称进气口可降低雷达截面积（消除了折角的强反射），并更容易融入机翼设计，用于调节进气量的进气锥也阻止了雷达波直接照射到发动机正面。为了减重 A-12 主要使用钛合金制造。




A-12 的发动机舱采用轴对称圆形进气口，而不是 A-11 的矩形或二维进气口。轴对称进气口可降低雷达截面积（消除了折角的强反射），并更容易融入机翼设计，用于调节进气量的进气锥也阻止了雷达波直接照射到发动机正面。为了减重 A-12 主要使用钛合金制造




洛克希德的胜利

　　1959 年 8 月 20 日康维尔和洛克希德提交了各自的方案。尽管“石首鱼”具有更好的性能和更小的雷达截面积，但 A-12 的成本更低并有更远的作战航程。8 月 29 日洛克希德赢得竞标，但附带了一项条件——必须能证明 A-12 减小雷达截面积的措施有效。1960 年 1 月中旬前洛克希德完成了证明，1960 年 2 月 11 日 CIA 授予洛克希德 12 架 A-12 飞机的合同，1962 年 4 月 25 日首架 A-12 进行了非正式首飞，试飞员是洛克希德的路·夏尔克。夏尔克在 4 月 26 日还进行了一次收起起落架的试飞，4 月 30 日在政府代表面前进行了正式首飞。





1959 年 8 月 29 日洛克希德赢得竞标，但附带了一项条件——必须能证明 A-12 减小雷达截面积的措施有效。1960 年 1 月中旬前洛克希德完成了证明



1960 年 2 月 11 日 CIA 授予洛克希德 12 架 A-12 飞机的合同






1962 年 4 月 25 日首架 A-12 进行了非正式首飞，试飞员是洛克希德的路·夏尔克。夏尔克在 4 月 26 日还进行了一次收起起落架的试飞，4 月 30 日在政府代表面前进行了正式首飞

　　1960 年 2 月在完成了对二维尾喷管一些附加研究和测试后，康维尔结束了在该项目上的努力。1960 年 10 月该公司提交了关于“石首鱼”的最终报告。3 年后，康维尔在“鱼”的基础上开始了 A-12 后继机的研究。这些设计包括一系列作战速度最高达 9 马赫的寄生和自主发射飞机，也是本文的最后一个部分的内容。




—— 鱼的回归


1959 年 8 月 CIA 选择洛克希德 A-12 作为 U-2 侦察机的高空高速后继机后，康维尔仓促然终止了“石首鱼”的设计工作。与“石首鱼”相关的结构测试部件、工装、原料被悉数销毁并作为废料出售，该项目的工程师也被重新分配工作，项目文档被粉碎。1960 年 2 月 CIA 正式通知康维尔停止“热忱”计划的工作——U-2“蛟龙夫人”后继机项目的代号。1963 年 1 月该公司收到了相关工作的最后报酬。





1960 年 2 月 CIA 正式通知康维尔停止“热忱”计划的工作——U-2“蛟龙夫人”后继机项目的代号。1963 年 1 月该公司收到了相关工作的最后报酬。但仅仅在 10 个月之后，康维尔应 CIA 要求启动了 A-12 后继机的研究，这次使用了“鱼”作为设计起点

　　但仅仅在 10 个月之后，康维尔应 CIA 要求启动了 A-12 后继机的研究，这次使用了“鱼”作为设计起点。

　　兰迪·肯特率领一个 15 名工程师的团队开始了研究工作。“我们是一个优秀的团队，”肯特在大约 15 年后回忆道。“我们被分入一个保密区，在此进行潜心研究。这项工作对公司来说非常重要，当时我们手头只有很少的新机项目，再不生产新飞机就要歇业了。”

　　A-12 后继机项目的工作最初被分到一个内部结算代号——540 号工作订单。初步研究工作从 1963 年 11 月持续到 1964 年 6 月，可分为四个阶段，每阶段为期两个月的。

第一阶段：放大的 234 构型

　　“鱼”的 234 构型成为第一阶段研究的起点，该构型在本文的第二部分有介绍，设计完成于 1959 年。234 构型长 14.33 米，垂尾部高 3.05 米，翼展 11.28 米，翼面积 66.33 平方米，总重 17,380 千克。该机安装两台马夸特 MA24E 冲压发动机，最大速度 4 马赫，航程 7,200 千米。




“鱼”的 234 构型成为第一阶段研究的起点，该构型在本文的第二部分有介绍，设计完成于 1959 年。234 构型长 14.33 米，垂尾部高 3.05 米，翼展 11.28 米，翼面积 66.33 平方米，总重 17,380 千克。该机安装两台马夸特 MA24E 冲压发动机，最大速度 4 马赫，航程 7,200 千米

　　A-12 后继机研究的最初阶段还是集中在与一种 B-58 加长型匹配的寄生方案上，这种 B-58 的垂尾更大，增高加固了起落架，同时机身加长了 1.52 米。从这种 B-58 上发射的“鱼”作战半径为 4,260 千米。

　　康维尔考虑了超音速空中加油、可变后掠翼、以及涡扇冲压发动机等新技术，最终推出了 4 种新构型。

　　第一种是 234A 构型，为超音速空中加油进行了优化。该机总重 18,980 千克，区内航程 4,900 千米，区后航程 3,500 千米（在该机的设计中引入了区间概念，总航程被分为区内段和区后段，区内航程是指该机以最大作战高度和速度持续飞行的距离，即以 4 马赫速度在 27,430 米高空飞行的航程）。由于超音速空中加油存在若干空气动力学问题，所以该构型最后被放弃。



234A 构型为超音速空中加油进行了优化。该机总重 18,980 千克，区内航程 4,900 千米，区后航程 3,500 千米（在该机的设计中引入了区间概念，总航程被分为区内段和区后段，区内航程是指该机以最大作战高度和速度持续飞行的距离，即以 4 马赫速度在 27,430 米高空飞行的航程）。由于超音速空中加油存在若干空气动力学问题，所以该构型最后被放弃

　　234B 构型去掉了超音速空中加油能力，该机总重 19,400 千克，区内航程 6,950 千米，区后航程 3,700 千米。




234B 构型去掉了超音速空中加油能力，该机总重 19,400 千克，区内航程 6,950 千米，区后航程 3,700 千米。234 构型在座舱后的机身内部安装了两台涡喷发动机，降落时可伸出机身以提供动力。而 234B 改为座舱后的支架上安装 3 台涡喷发动机，降落时支架抬起把发动机伸出机身外。该构型更为实际并进入下一阶段发展

　　234 构型在座舱后的机身内部安装了两台涡喷发动机，降落时可伸出机身以提供动力。而 234B 改为座舱后的支架上安装 3 台涡喷发动机，降落时支架抬起把发动机伸出机身外。该构型更为实际并进入下一阶段发展。

　　VSF-1 构型具有可变后掠翼。可变后掠翼在飞行中可改变机翼的平面形状和空气动力学特性，但是在 A-12 后继机方案中加入可变后掠翼需要在有限的时间里完成大量的工作。无独有偶，1960 年美国空军的 TFX 项目要求采用可变后掠翼设计，1962 年通用动力赢得竞标，并生产出世界上第一种可变后掠翼的生产型飞机——F-111。




VSF-1 总重 19,870 千克，区内航程 6,430 千米，区后航程 5,150 千米，机翼变化角度约 15 度。与 234 构型一样，VSF 已安装了两台用于超音速飞行的冲压发动机和两台用于亚音速飞行的涡喷发动机，涡喷发动机的布局与 234B 类似，在超音速飞行时收入机身内

　　VSF-1 总重 19,870 千克，区内航程 6,430 千米，区后航程 5,150 千米，机翼变化角度约 15 度。与 234 构型一样，VSF 已安装了两台用于超音速飞行的冲压发动机和两台用于亚音速飞行的涡喷发动机，涡喷发动机的布局与 234B 类似，在超音速飞行时收入机身内。

　　一开始可变后掠翼设计没有被考虑进后续研究阶段，因为该机机翼转轴厚度超出了 B-58 载机的空气动力学和空间限制。但后来康维尔改变了决定。

　　FWF-2 构型引入了两台涡扇冲压发动机，这变循环发动机有涡喷和冲压两种工作模式，可取消之前构型的内置涡喷发动机，结果该机的航程有所增加。FWF-2 的总重 22,080 千克，区内航程 7,200 千米，区后航程 4,800 千米，该构型获得了晋级。




FWF-2 构型引入了两台涡扇冲压发动机，这变循环发动机有涡喷和冲压两种工作模式，可取消之前构型的内置涡喷发动机，结果该机的航程有所增加。FWF-2 的总重 22,080 千克，区内航程 7,200 千米，区后航程 4,800 千米，该构型获得了晋级

　　第一阶段还包括了一些探索性研究。首先是 234A 构型的超音速空中加油概念，还有燃油气动加热的问题，此外还研究了两种寄生拖曳的概念，以及一种以丙烷（液化石油气）为燃料的 6 马赫概念。后者编号 HV-1，这种燃气的高超音速寄生飞机也被列入了下一阶段的研究清单中。



康维尔在第一阶段中还研究了以丙烷（液化石油气）为燃料的 6 马赫概念。后者编号 HV-1，这种燃气的高超音速寄生飞机也被列入了下一阶段的研究清单中

第二阶段：无人驾驶与自主加速

　　第二阶段从 1964 年 1 月 13 日持续到 3 月 13 日，扩大了设计的涵盖范围，增加了包括无人寄生飞机在内的新构型。尽管该阶段的研究没有涉及“石首鱼”，却出现了一种被称为自主加速者的非寄生设计。

　　234B 构型在保留基本设计的同时进行了更严格的结构分析，进化为 FWF（固定翼之意）构型。FWF-2 进化成 FWF-2C，该机总重 24,720 千克，区内航程 7,200 千米，区后航程 4,740 千米。巡航速度 4.3 马赫。由于研制成本和涡扇冲压发动机的重量问题，该构型没有进一步的发展。



FWF-2 进化成 FWF-2C，该机总重 24,720 千克，区内航程 7,200 千米，区后航程 4,740 千米.巡航速度 4.3 马赫。由于研制成本和涡扇冲压发动机的重量问题，该构型没有进一步的发展

　　HV-1 构型进化成 HV-2，这是一种总重 24,780 千克的6马赫设计，区内航程 6,890 千米，区后航程 3,100 千米，但因丙烷燃气发动机和燃料储存技术研制时间过长，所以该构型也被放弃。





HV-1 构型进化成 HV-2，这是一种总重 24,780 千克的 6 马赫设计，区内航程 6,890 千米，区后航程 3,100 千米，但因丙烷燃气发动机和燃料储存技术研制时间过长，所以该构型也被放弃

　　第一种无人寄生机构型被称为 UMP-1。该机无起落架，总重 7,400 千克，区内航程 9,260 千米，区后航程为零。该构型可在未经改装的 B-58 上发射，作战时可把信息传回地面站并最终坠入海中自毁。




第一种无人寄生机构型被称为 UMP-1。该机无起落架，总重 7,400 千克，区内航程 9,260 千米，区后航程为零。该构型可在未经改装的 B-58 上发射，作战时可把信息传回地面站并最终坠入海中自毁

　　4 马赫的可变翼构型 VSF-1 进化成 5 马赫的 VSF-4。该机总重 21,300 千克，区内航程 7,400 千米，区后航程 4,300 千米，区内高度 29,000 米。该机在座舱后安装有 3 台可在降落时伸出的涡喷发动机。




VSF-4 总重 21,300 千克，区内航程 7,400 千米，区后航程 4,300 千米，区内高度 29,000 米。该机在座舱后安装有 3 台可在降落时伸出的涡喷发动机

　　该阶段康维尔还研究了一种自主加速构型，被称为 SA-1。该机总重 40,300 千克，区前航程 6,260 千米，区内航程 7,450 千米，区后航程 7,950 千米。该机安装两台 TF30 涡扇冲压发动机，发动机的研制成本是该构型的一大缺点，但还是进入了第三阶段供进一步细化。





SA-1 总重 40,300 千克，区前航程 6,260 千米，区内航程 7,450 千米，区后航程 7,950 千米。该机安装两台 TF30 涡扇冲压发动机，发动机的研制成本是该构型的一大缺点，但还是进入了第三阶段供进一步细化

　　第二阶段还进行了四项探索性研究。首项研究就是使用 X-15 作为 B-58A 的寄生机，第二项研究探索了在 0.5 到 2 马赫的速度下进行寄生拖曳的概念，第三项研究是带固体火箭发动机助推的冲压发动机，第四项是使用更高能量密度的烃燃料来增加航程。




正文中没有提到的 GAS-L 构型，该机是 8 马赫的丁烷燃料寄生机，在第二阶段由格鲁恩实验室提出



第三阶段：康维尔的建议

　　VSF-4 构型寄生机成为第三阶段的焦点。此外康维尔设计师还研究了具有很小雷达截面积的构型。

　　第三阶段的研究始于无需 B-58 载机的 VSF-4 构型。第一种方案是把“侦察兵”火箭的第二级发动机安装在 VSF-4 机腹下，寄生机/火箭组合体从 B-52 载机上发射，这也是后来洛克希德 D-21 无人机的发射方式。“侦察兵”（SCOUT）是“固体控制轨道效用试验”的缩写，是美国制造的第一种能把卫星发射入 800 千米轨道的固体燃料火箭。第二种方案是把 VSF-4 安装在 LGM-30“民兵”I 导弹的第一级发动机顶部从地面发射。“民兵”I是一种具有三级固体火箭发动机的洲际弹道导弹。

　　最终出现的 VSF-4 自主加速型被称为 SA-2S 构型，该构型在 VSF-4 基础上进行了放大，安装两台用于起飞和巡航的普惠 J52 涡喷发动机。机身内的一台“侦察兵”火箭发动机负责把飞机加速到超音速以启动两台马夸特冲压发动机。

































SA-2S 起飞重量 41,730 千克，区前航程 3,890 千米，区内航程 7,400 千米，区后航程 5,000 千米。该机的巡航速度和高度分别是 5 马赫和 28,900 米，载油量 17,050 千克，机长 26.67 米，高 5.09 米，高速飞行时翼展 10.67 米，低速飞行机翼最小后掠时翼展 18.38 米。康维尔还研究了使用其他涡喷和火箭发动机（其中一些发动机还在研制中）作为助推发动机以提高性能的可行性

　　SA-2S 起飞重量 41,730 千克，区前航程 3,890 千米，区内航程 7,400 千米，区后航程 5,000 千米。该机的巡航速度和高度分别是 5 马赫和 28,900 米，载油量 17,050 千克，机长 26.67 米，高 5.09 米，高速飞行时翼展 10.67 米，低速飞行机翼最小后掠时翼展 18.38 米。康维尔还研究了使用其他涡喷和火箭发动机（其中一些发动机还在研制中）作为助推发动机以提高性能的可行性。

　　在康维尔的初步项目时间表中该机的首飞日期被定在项目启动后的第四年。康维尔还提出了 SA-2S 构型的一个为期 7 个月成本 160 万美元（当年币值）的后续研究项目，涵盖构型发展、风动测试、结构测试、以及雷达截面积测试。另外还提供了几种非火箭助推发动机的备选方案。

　　LCS-1 和 SUB-6 构型的侧重点在尽可能降低雷达截面积上，为此放宽了对航程、速度和高度的要求。LCS-1 是 3 马赫的固定翼双垂尾平底设计，单进气口安装在机身上方，分岔进气道绕过中线座舱通向两台寇蒂斯-莱特 TJ70 涡喷发动机。



LCS-1 长 26.21 米，翼展 21.34 米，翼面积 253.63 平方米，大量采用雷达吸波材料来达到隐身目的。该机总重 34,250 千克，区前航程 6,950 千米，区内航程 6,950 千米，区后航程 7,000 千米，该构型被推荐进一步研究

　　LCS-1 长 26.21 米，翼展 21.34 米，翼面积 253.63 平方米，大量采用雷达吸波材料来达到隐身目的。该机总重 34,250 千克，区前航程 6,950 千米，区内航程 6,950 千米，区后航程 7,000 千米，该构型被推荐进一步研究。

　　SUB-6 是一种亚音速设计（0.77 马赫），看起来就像 U-2 的隐身型。该机翼展 59.44 米。与 LCS-1 一样SUB-6的分岔进气道也在机背上，安装两台 TJ70 涡喷发动机，这点也与 LCS-1 相同。该机总重 27,200 千克，区前、区内、区后航程都是 4,000 千米。由于该机的低速和低巡航高速（24,380 米），易受潜在威胁的攻击，所以没有进行后续研究。




SUB-6 是一种亚音速设计（0.77 马赫），看起来就像 U-2 的隐身型。该机翼展 59.44 米。与 LCS-1 一样 SUB-6 的分岔进气道也在机背上，安装两台 TJ70 涡喷发动机，这点也与 LCS-1 相同。该机总重 27,200 千克，区前、区内、区后航程都是 4,000 千米。由于该机的低速和低巡航高速（24,380 米），易受潜在威胁的攻击，所以没有进行后续研究

　　在进行上述研究的同时，康维尔在第三阶段也进行了一些探索性研究，对能增加航程的高能烃燃料进行了测试验证，进一步完善了照相窗口的温度测试，还研究了带翼梢小翼的可变翼面积帆翼构型。




康维尔在第三阶段还研究了带翼梢小翼的可变翼面积帆翼构型

　　康维尔的第三阶段报告末尾有一张预算图表，上面显示 540 号工作订单将贯穿整个 1965 年 7 月，总预算 165,000 美元，在头三个阶段花去了近 11,000 美元。但是笔者在完成本文时还没有发现康维尔第三阶段之后的研究报告，之间的空白被 1964 年 8 月开始的下一项研究掩盖。1965 年 3


有人高超音速载具研究

　　康维尔在有人高超音速载具研究中总结了前几个阶段已经完成的设计，推出了两种级别的 6~12 马赫的氢动力设计。第一种采用现有技术，是安装了传统推进系统的高超音速载具，动力装置包括现有的涡喷发动机和亚音速燃烧冲压发动机。第二种采用发展中的先进技术，是安装了先进推进系统的载具，动力装置包括先进涡喷发动机和超音速燃烧的冲压发动机。

　　其中没有一种设计以 B-58 为载机，这并不奇怪，因为国防部长罗伯特·麦克纳马拉在 1965 年正式宣布了 B-58 的退役计划。

　　康维尔在现有技术级别中提出了三种设计。该机的典型侦察任务剖面是 3,700 千米亚音速和中高度的区前段，7,400 千米超音速或高超音速和最大作战高度的区内段，最后是以亚音速返回起飞基地或其他安全基地的区后段。

　　针对此任务的首个设计是一种助推滑翔载具。该设计被称为R-3构型，最高飞行速度 9 马赫，最大飞行高度 39,600 米。该载具依靠一个推力 86,200 千克的液氢/液氧火箭发动机达到最高速度和最大高度，然后在区内段的剩余时间里进行滑翔侦察。而区前和区后的亚音速飞行由一台布里斯托·西德利 100/8 涡喷发动机提供动力。




R-3 构型最高飞行速度 9 马赫，最大飞行高度 39,600 米。该载具依靠一个推力 86,200 千克的液氢液氧火箭发动机达到最高速度和最大高度，然后在区内段的剩余时间里进行滑翔侦察。而区前和区后的亚音速飞行由一台布里斯托·西德利涡喷发动机提供动力

　　R-3 总重 66,200 千克，区内航程 2,000 千米，可变后掠翼在展开时翼展 24.38 米，飞机全长 43.22 米，机翼全后掠时前缘后掠角为 82 度。

　　第二个设计被称为 B-2 构型，是一种高超音速运输载具，通过发射机腹的火箭推进吊舱把一个卫星载荷发射入轨来完成侦察。运输载具的最大速度 8 马赫，安装有四台 GE J93 涡喷发动机和一台液氧/JP 燃油的火箭发动机，火箭发动机推力 113,400 千克。该机长 41.06 米，固定翼翼展 23.71 米，后掠角 60 度，不挂吊舱时重量为 135,600 千克。




B-2 构型是一种高超音速运输载具，通过发射机腹的火箭推进吊舱把一个卫星载荷发射入轨来完成侦察。运输载具的最大速度 8 马赫，安装有四台 GE J93 涡喷发动机和一台液氧/JP 燃油的火箭发动机，火箭发动机推力 113,400 千克。该机长 41.06 米，固定翼翼展 23.71 米，后掠角 60 度，不挂吊舱时重量为 135,600 千克

　　B-2 的卫星吊舱安装有两台火箭发动机，第一台是两级火箭发动机，来自 UGM-27“北极星”A2 潜射弹道导弹。第二台是直径 1.02 米的聚硫固体火箭发动机。卫星吊舱重 11,340 千克。

　　第三个设计通过一个巡航载具来完成任务，被称为 C-3 构型。该载具的最高速度 8 马赫，区内飞行高度 35,000 米。这种双垂尾固定翼飞机安装四台普惠 TF30 涡扇发动机和一台马夸特双燃料冲压发动机。




C-3 构型。该载具的最高速度 8 马赫，区内飞行高度 35,000 米。这种双垂尾固定翼飞机安装四台普惠 TF30 涡扇发动机和一台马夸特双燃料冲压发动机。涡扇发动机负责把飞机加速至 3 马赫，然后冲压发动机点火，此时使用与涡扇相同的 JP-4 燃油。一旦飞机爬升至 35,000 米并加速至 8 马赫后，冲压发动机切换至液氢燃料开始了区内飞行

　　涡扇发动机负责把飞机加速至 3 马赫，然后冲压发动机点火，此时使用与涡扇相同的 JP-4 燃油。一旦飞机爬升至 35,000 米并加速至 8 马赫后，冲压发动机切换至液氢燃料开始了区内飞行。双燃料设计使飞机的尺寸小于单燃料设计，也能使用现有的 KC-135 进行空中加油。





C3 还有一个后备构型，在双垂尾之间布置了四台涡喷发动机，机长 45.08 米，翼展 20.88 米

　　C-3 总重 77,100 千克，机长 48.28 米，翼展 20.85 米。该机还有一个后备构型，在双垂尾之间布置了四台涡喷发动机，机长 45.08 米，翼展 20.88 米。

　　先进技术载具是采用发动机和结构最新技术的 C-3 构型，这些先进技术包括超音速燃烧的冲压发动机和先进涡喷发动机，但找不到详细资料，该机也没有进行后续研究，据肯特说该机能够达到轨道速度。

设计遗产

　　上述康维尔的超音速和高超音速设计为什么从未离开过绘图板呢？这与历史背景有关，一方面是洛克希德 A-12 和 SR-71 项目的成功已经无需研制后继机，另一方面沃斯堡的工程师也需要把注意力转向 F-111 项目和轻型战斗机（LWF，最终发展成 F-16）的早期设计，此外美国成功地发射侦察卫星也降低了对吸气飞行式侦察平台的需求。

　　80 年代中期到末期，美国国家空天飞机计划（NASP）重拾了对高超音速的热情，该机强调高速运输、吸气燃烧、单级入轨。此时“鱼”和“石首鱼”的原始文档才得以解密，以便被 NASP 借鉴使用。尽管 NASP 在 1993 年被取消，洛克希德的“臭鼬”工厂的高超音速的研究和探索却持续到今日，他们不断参与 NASA、ONR 和 DARPA 的高超音速项目，并继续研究能应用在未来高超音速系统上的高速空气动力学、超音速和高超音速推进、机体材料技术。