F-107 終極佩刀戰鬥機

F-107 終極佩刀（Ultra Sabre）是美國北美航空在 F-100 超佩刀戰鬥機基礎上研製的一款超音速戰鬥轟炸機，其設計目的是以超音速突入防線進行核攻擊。F-107 以罕見的背部進氣方式而聞名，但也因此帶來太多技術困難而在美國空軍的競標中敗給了與其相似的 F-105 戰鬥機，並最終成為 NASA 的試驗機。F-107 是北美航空佩刀系列戰鬥機裡的最後一款戰鬥機。1950 年代時，北美航空以其佩刀系列戰機聞名。但其中後來者 F-100 超佩刀戰鬥機並未獲得美國空軍太久的寵愛，而從一線戰鬥機淪為戰鬥轟炸機。為了進一步改進 F-100，1953 年北美公司發起了兩個改進計劃：作為戰鬥轟炸機的 NA212（內部代號 F-100B）和作為截擊機的 NA211（內部代號 F-100I）。兩款飛機都是基於 F-100A 的機體設計，並使用了改進型的 J57 發動機。但機翼更薄，適合更快的飛行速度。為了能夠安裝大型的機載雷達，在機頭安裝了巨大的雷達罩，而進氣道則移動到機腹。美國空軍對作為截擊機的 NA211 反應冷淡，但對戰鬥轟炸型的 NA212 很感興趣，因為它具有 M2 級的飛行速度。於是北美停止了 NA211 的發展，全力研發 NA212。

1954 年 6 月 11 日，美國空軍訂購了第一批 35 架 F-100B。之後的 7 月 8 日，F-100B 被正式改名為 YF-107A，因為美國空軍認為它比起 F-100 的變化大到足以認為是一個新的型號。

美國空軍對 YF-107 的希望是能以 2 馬赫的速度突入敵陣然後丟下核彈逃之夭夭。完成這個的要求比 YF-107 的原型 F-100 的效能提高了不少。北美的工程師們就在 F-100 的基礎上做出了大量改進。包括配備了最原始電傳飛控系統，增加了當時很新穎的可調截面進氣道，甚至為了滿足武器投放要求，將進氣道移動到機背上。但即使要和這些複雜的技術問題死戰到底，北美航空發現 YF-107 還要面對 F-105 的競爭 -- 它也具有類似的效能。1957 年 1 月 1 日 F-107 的訂購數量被降低到只有 3 架。

無論如何，1956 年 9 月 10 日，YF-107 終於在試飛員鮑勃・巴克爾的駕駛下完成了首飛。這次試飛進行得如此完美，以至於空軍的官員當即去掉了 YF-107 編號中代表原型機的 “Y” 字首。1956 年 11 月 10 日 F-107 首次飛到了設計要求的 M2 高速。1957 年 2 月 25 日，試飛員艾爾・懷特又在中國湖試驗場上以 M1.87 的速度成功投下武器。此時競爭對手 F-105 卻接連損失原型機。看起來好運正在向 F-107 傾斜。

但惱人的問題還是來了。F-107 上的各種新技術接二連三的出現問題，尤其是先進的可調截面進氣道。雖然看起來 F-107 的問題都能夠解決，美國空軍還是在 1957 年 3 月選擇了相對保守的 F-105。除了技術問題以外，也有人認為美國空軍選擇 F-105 是為了照顧當時已經陷入沒有訂單窘境的共和公司。而且他們也擔心北美航空在即將投產另一個複雜型號 XF-108 的時候，可能沒有足夠的精力生產 F-107。幸運的是，雖然丟掉了美國空軍的訂單，NASA 卻看上了 F-107 的可調截面進氣道。於是，已被生產出的 F-107 就被移交給 NASA，開始作為試驗機服役。

名稱問題

雖然在很多文獻中 F-107 被稱作 “YF-107”，但其實他在官方已經擺脫了原型機的稱謂。倒是他的綽號終極佩刀，雖然出現在很多官方文獻中，實際上卻從來沒有被官方正式命名過。

設計

作為 F-107 基礎的 F-100 僅為一 M1 級別的飛機。為了能達到 M2 的飛行速度，北美在設計上做了很多修改。F-107 維持了 F-100 的基本後掠翼佈局，但換用了更薄的翼型。F-107 的機身根據面積率做了重新的設計，並將結構的載荷係數增加。起落架也完全重新設計，以適應野戰機場較差的跑道。為了適應超音速飛行 F-107 還使用了全動垂尾，並且取消了副翼，使用機翼上的擾流板來控制滾轉運動。為了順利突破 M2 的高速，F-107 使用了可調截面進氣道（Variable-Area Inlet Duct (VAID)），以在不同的速度下都讓發動機得到合適的氣流。北美的 XB-70 轟炸機和 XF-108 戰鬥機也使用了這一技術。

F-107 最大的特點來自它奇怪的背部進氣道。這是一個無奈的選擇。原本 F-107 的進氣道設定在機腹，但風洞試驗表示，機頭和機腹進氣道聯合產生的氣流會干擾到機腹下武器的投放。因此北美公司將進氣道移動到機背處。背部進氣道有在大迎角下進氣不足的缺陷，不過這對作為戰鬥轟炸機的 F-107 並不是什麼問題。此外他也會影響到飛行員的彈射安全。和當時遇到類似問題時的處理方式不同，F-107 依然使用向上彈射的方式，而不是向下彈射，如同 XF-103 和 F-104。F-107 使用直接穿蓋彈射的方式，因此其實它的彈射安全率屬於不錯的範圍。不過也因此，F-107 的艙蓋只能以垂直向上升的方式開啟。儘管如此，飛行員始終對 F-107 的進氣道十分忌憚。NASA 的飛行員一度將它稱為 "食人者"（Man eater）。

F-107 是一架專門的核彈載機，因此空投核武器就是 F-107 最主要的任務。一枚巨大的核彈以半埋的方式安放在機身腹部，並且可以在 M2 的速度下投放。如果是執行常規的轟炸任務，常規炸彈可以掛載在機翼下的 6 個掛點裡。而安放核彈的位置則改為安放巨大的副油箱。F-107 還裝有 4 門 20mm 機炮用作自衛。不過飛行員肯定不希望有機會用到這武器，因為 F-107 的機動性不是很理想，速度才是他保護自己的最佳武器。北美還自行研製了 XMA-12 火控系統輔助火炮對付空中目標。直到最後 F-107 也沒有攜帶空對空導彈的能力。

使用歷史

僅有的三架 F-107 中的第 1 架和第 3 架在 1957 年 11 月被移交給 NACA，用做高速飛行，尤其是可變進氣道的測試。然而一號機很失望的只飛了 4 個架次就出現了嚴重的故障。NACA 將他停飛並用來給三號機做備件機。

三號機起初也取得了一些有意義的成果。不幸，可調進氣道又出現了惱人的故障。結果 NACA 只能將進氣道的調整機構鎖定，並將飛機的飛行速度限制在 M1.2 內。三號機此後參與了一些和太空計劃有關的專案，包括 X-15 的人機工程設計。1959 年 9 月 1 日，三號機卻毀於一次起飛意外。飛行員雖然倖存，NASA 認為此機已經沒有修復的價值，故此將他廢棄掉，改為用做消防培訓設施。F-107 也就這樣結束了自己短短的服役經歷。兩架飛機在 NASA 一共進行了 44 架次的飛行。

至於二號機，在 1957 年就退休，送到博物館裡。

型號

編號 55-5118：一號機。1958 年退役，現在陳列在亞利桑那州圖森的皮馬航空博物館。
編號 55-5119：二號機。1957 年退役，現在陳列在俄亥俄州萊特 - 帕特森空軍基地的美國空軍博物館。
編號 55-5120：三號機。1959 年退役改用做消防訓練設施。並在 1960 年代毀於得州的謝帕德空軍基地。

使用者

國家航空諮詢委員會 / 國家航空及太空總署

引數

以下引數來自：

5.1 一般引數

翼展：36 英尺 7 英寸
機長：61 英尺 10 英寸
機高：19 英尺 8 英寸
翼面積：376 平方英尺
空重：22,696 磅
總重：39,755 磅
最大起飛重量：41,537 磅
機內總載油量：1,260 美製加侖
動力：1x 普拉特・惠特尼 YJ75-P-9 渦噴發動機。推力 17,200 磅，加力推力 24,500 磅

5.2 效能引數

最大平飛速度：890 英里 / 小時（海平面）/1,295 英里 / 小時（36,000 英尺）
爬升率：39,900 英尺 / 分鐘
實用升限：53,200 英尺
正常航程：788 英里
最大航程：2,428 英里
武裝：20mm 機砲 X4、炸彈：4500 kg