标题：F-107战斗机
F-107战斗机简介：
美国F-107“终级佩刀”战斗机，形状特别，进气口在机背上。
F-107战斗机历史：
F-100B 最初是被作为 F-100A 的后继型号而研制的。通过最大限度地利用 J57 涡轮喷气发动机的推力，它的速度将快于 F-100A 昼间战斗机。1953 年F-100B 项目始于，这一年，北美航空工业公司（North American Aviation，NAA）在 F-100A 的基础上进行改进，设计出了 NA-212。1952 年 3 月 4 日，北美公司管理层要求其设计队伍对 F-100B 的工程技术指标进行评估。F-100B 将保留 F-100A 的后掠翼布局，但机翼的截面变薄，由原来 F-100A 的相对厚度（厚度/弦长）7% 减小到 5%。飞机将采用经过改进的 J57 发动机，安装可变截面进气道和收敛-发散式尾喷管。新型发动机的最大推力可以达到 16,000 磅。由于安装了双轮起落架，飞机可以从缺少准备的野战机场起飞执行任务。机身按面积率设计，长细比有所增加。机载燃油由机翼内部油箱携带，没有外挂点可供挂载外部副油箱。F-100B 的尺寸和重量预计与 F-100A 相当，但由于增强了动力，改善了气动外形，最大速度预计可以达到 1.80 马赫。飞机计划于 1955 年投产。  1955 年与此同时，北美公司开始研究将“超佩刀”改进为全天候截击机的可行性。这个项目被称为 F-100I（I代表“截击机”Interceptor）或者 F-100BI（这两个编号都不是美国空军的正式编号）。这种飞机的总体布局与 F-100B 相似，但重新设计了座舱，并且安装有机头雷达罩。为了安装雷达罩，对前机身进行了重新设计，采用了安装了机头下方的可变截面进气道。增加了挂载副油箱的翼下挂架。机翼前缘可以加热，以防止结冰。飞机将只配备火箭武器。F-100BI 与 F-100A 的关系有点类似于 F-86D 和 F-86A。1953 年 10 月 20 日，公司将这个项目编号为 NA-211，开始进行风洞实验，同时还制造了一个详细的座舱全比例模型，并开始制造整机的全比例模型。
1953 年 11 月，北美公司又开始考虑将 NA-212 改造成一种战斗轰炸机。在翼下增加了六个外挂架，机翼结构、操纵系统和座舱也都做了相应的修改。飞机具有空中加油能力。风挡和座舱盖经过重新设计，改善了飞行员的视野。安装了可收放的尾撬。飞行控制系统进行了改进，增加了俯仰和偏航阻尼器。
F-100B 和 F-100BI 都未能引起空军方面的多大兴趣。结果，1954 年 1 月 15 日，根据北美公司总裁李·阿特伍德（Lee Atwood）的要求，该项目做了大幅度的裁减：批生产计划被放弃，项目的规模减小，只作为一项综合性工程研究继续进行。  4 月 16 日，北美决定在 F-100B 上也基本采用 F-100BI 截击机的总体布局。然而，同月晚些时候，北美公司得知空军对 NA-212 的战斗轰炸机方案表现出了兴趣，因此在 5 月 16 日下令终止 F-100B 项目的所有工作，将精力集中到战斗轰炸改型上来。不过，截击型的机头雷达罩和下颚进气布局都得到了保留。与此同时，北美公司的工程师们发现，利用内翼段吹气式襟翼来进行附面层控制，可以提高飞机的低速操纵品质，并使着陆速度降低约 30 英里/小时，于是在设计的早期阶段，这项技术就得到了应用。——在设计 F-100A 时，没有采用任何襟翼。为把 F-100B 改造成一架战斗轰炸机，还需要做其它一些改动，包括：载荷系数由 7.33 增加到 8.67；安装机动飞行自动驾驶仪；安装 AN/APW-11A 雷达信标、低空轰炸系统（Low-Altitude Bombing System，LABS），AN/ALF-2 箔条发射器，AN/APS-54 雷达告警系统，标航线盘和座舱计算机。此外，还设计了更大、更重的机轮和制动装置；挂架则具备了为外挂物进行电子点火的能力。1954 年6 月 11 日，美国空军签订了购买 35 架 F-100B 战斗轰炸机的合同。1954 年 7 月 8 日，空军通知北美公司，该项目的编号已经正式改为 F-107A，——空军认为这种飞机已经和原先的 F-100A 有了巨大的差别，因此应该获得一个全新的编号。1954 年 8 月 4 日，合同被削减到了仅订购 9 架服役试验用机（编号 YF-107A，空军序列号 55-5118/5126）。
1954 年末，空军公布了第 68 号总体性能指标（General Operational Requirement， GOR），要求研制一种战术战斗轰炸机和一种昼间/夜间制空战斗机。北美公司显然对此做出了回应，但不清楚 F-107A 是否就满足了 GOR-68 的要求。无论如何，F-107A 的研制工作一直在紧张地进行。此时，普拉特·惠特尼公司已经在 J57 的基础上研制出了推力更大的 J75 新型涡喷发动机，北美公司就马上决定把它作为 F-107A 的动力。  北美公司的工程师们对F-107A战斗轰炸机的垂直尾翼进行了重新设计，把它设计成单片整体式全动垂尾，——类似的设计也被用在北美 A3J“民团员”（Vigilante，后来编号改为 A-5）舰载战略轰炸机上。机翼采用一套复杂的扰流片-缝翼-导流片来进行横向操纵。机翼前缘与 F-100A 相似，安装有自适应缝翼，但后缘则完全由简单襟翼和开缝式襟翼组成。机翼没有副翼，横向操纵由机翼上下表面的一组扰流片完成。飞机安装由早期的线传操纵系统——“纵向操纵增强系统”（Augmented Longitudinal Control System，ALCS），它利用空气数据系统的输入信息来进行俯仰角速度的控制。主要进攻性武器将包括一枚核武器，以半埋方式挂载在机腹中心线挂架上。
不幸的是，风洞实验表明，由于机头雷达罩和下颚进气口造成的气流干扰，机载武器的发射与投放会遇到很大的问题。为解决这一问题，进气口被从机头挪到了机身背部、座舱后方。进气道内安装有一套复杂的可调式斜板系统，可以保证发动机在不同速度下都得到合适的气流。最早的两架原型机在试飞初期，进气道内安装有一套双位（3.25°和 12°）发动机进气系统（two-position engine inlet duct system）。该系统是在进气道中央安装一块垂直的楔形导流板，导流板两侧附有四块液压驱动的调节板，调节板可根据需要进行收放，以调节进气截面，保证发动机获得合适的气流。在第三架原型机上，这套系统实现了自动化，调节板也实现了无级调节。  主起落架安装在机身，而不是像 F-100 那样安装在机翼下，向前收入机身轮舱。双轮前起落架向前收入机身。机身尾段下方安装有可收放的尾撬，以防着陆时因飞行员疏忽导致迎角过高而损伤机身。YF-107A 将在机头安装一套北美公司自动控制分部研制的 XMA-12 综合火控系统。该系统可以同时发现多个空中目标，并选择其中一个，计算使用机炮或火箭攻击的追踪曲线。由于其独特的进气道布局，F-107A 的座舱盖只能直接向上开启，而不是通常采用的蛤壳式。 在紧急情况下，飞行员可以直接穿盖弹射逃生，而不必先抛座舱盖。1957 年1 月 1 日，YF-107A 的合同再次被修改，生产量减少到了仅 3 架飞机，外加一个静力试验机体。
第一架 YF-107A（序列号 55-5118）于 1956 年 9 月 10 日在爱德华兹空军基地进行了首次飞行，试飞员是北美公司的鲍勃·巴克尔（Bob Backer）。它在首次飞行中就超过了音速，但在着陆时，由于阻力伞未能打开，飞机冲出水泥跑道的尽头，掉进了一道沟渠，因而受到了一些轻微的损伤。不过它很快就被修复，三天之后又重返蓝天。55-5118 号机于 1956 年 11 月 3 日进行了首次速度为 2.0 马赫的飞行。  55-5119 号机于 11 月 28 日首飞。它装备了四门 20 毫米机炮，承担了性能测试和综合火控系统试验的任务，它还负责检验机腹中心线挂架的投放品质。
55-5120 号机于 12 月 10 日首飞。这是第一架安装有全自动可调进气截面系统的 YF-107A。然而，可调截面进气道的表现却是差强人意。55-5120 号机曾多次进行亚音速或超音速的持续爬升，也曾在 35,000 英尺高度尝试以最大速度进行垂直爬升，但高度始终都没能超过 51,000 英尺。问题主要就出在可变截面进气道和 J75 发动机上，而两者在当时都还是相对较新的设计。此外在高速飞行时，由于进气道气流不稳定，可变截面进气道还会发出烦人的振动声。
55-5118 号机负责探索飞机的垂直爬升性能。试飞员艾尔·怀特（Al White）驾机以 2.1 马赫的速度从 39,000 英尺高度开始爬升，达到的最大高度是 69,000 英尺。
55-5119 号机则承担了对武器投放系统进行评估的任务。它是三架 F-107 原型机中，唯一一架安装有四门 20 毫米 M39 机炮的飞机。风洞实验曾表明，在超音速情况下，从流线型的机腹中心线武器舱投放武器可能会遇到一些问题。不过在经历了最初的一些麻烦之后，1957 年 2 月 25 日在中国湖的海军试验靶场，试飞员艾尔·怀特在速度 1.87 马赫的情况下，成功地投下了武器。
为了获得批生产合同，F-107A 不得不与共和 F-105“雷公”（Thunderchief）展开竞争。1957 年 3 月，美国空军决定选择 F-105，F-107 则被降格成只执行空气动力试验任务的飞机。为此，第一和第三架 YF-107A 被转交给了国家航空咨询委员会（National Advisory Committee For Aeronautics，NACA），进行高速飞行试验工作。  第一架 YF-107A（55-5118）于 1957 年 11 月 6 日到达 NACA 位于德来顿（Dryden）的飞行研究中心，其 NACA 编号为 207。由于它在机械上很不可靠，仅仅进行了四次飞行就被停飞。后来 NACA“废物利用”，从它身上拆取零配件，用来保证另一架 YF-107A 的飞行。
第三架 YF-107A（55-5120）于 1958 年 2 月 10 日到达德来顿。由于机械故障问题，可变截面进气道的试飞工作不得不缩短。最终，NACA 彻底放弃了在 YF-107A 的可变截面进气道上所做的工作，并用螺栓将其固定住；同时将最大速度限制在 1.2 马赫。这架飞机在高迎角时，也存在扰流抖振问题。1958-1959 年，55-5120 号机在 NACA/NASA（National Aeronautics and Space Administration，国家航空航天局）共进行了大约 40 架次的试飞。在 YF-107A 试飞的基础上，北美公司改进了计划用在 X-15 上的侧位操纵杆。1959 年 9 月 1 日，试飞员斯科特·克罗斯菲尔德（Scott Crossfield）在驾驶 55-5120 号机起飞时，因为操纵系统故障，被迫放弃起飞，结果导致两个机轮爆裂，左侧制动系统起火。克罗斯菲尔德安然无恙，但 YF-107A 却受到了严重的损伤。由于修复该机在经济上已经不划算，NASA 决定将其拆解。在被分割开之后，机身被运到了得克萨斯州谢帕德空军基地（Sheppard AFB），用作消防训练设备。
另外两架 YF-107A 得以保存至今。55-5118 号机在从 NASA 退役之后，被交给了位于亚利桑那州图森（Tucson）的皮马航空博物馆（Pima Air Museum），现在它还在该馆展出。55-5119 号 YF-107A 现在俄亥俄州莱特-帕特森空军基地（Wright-Patterson AFB）的空军博物馆。  
YF-107A的性能数据：
发动机
一台普拉特·惠特尼YJ75-P-9涡喷发动机（推力17,200磅，加力推力24,500磅）
性  能
最大速度（海平面）：890英里/小时
（36,000英尺(10 972.8米)高度）：1,295英里/小时
起始爬升率：39,900英尺/分钟  实用升限：53,200英尺
正常航程：788英里(1 268.2千米)
最大航程：2,428英里(3 907.5千米)
尺  寸
翼展：36英尺7英寸
机长：61英尺10英寸
机高：19英尺8英寸
翼面积：376平方英尺
重  量
空重：22,696磅
总重：39,755磅  最大起飞重量：41,537磅
机内总载油量：1,260美制加仑（装在机身油箱和两个机翼油箱内）
机腹中心线凹入式挂架和翼下挂架都可以携带副油箱
武  器
四门20毫米M39机炮，每门备弹200发（仅适用于55-5119号机）
一个机腹中心线凹入式挂架
翼下可以安装六个外挂架，总挂载量可以达到10,000磅