长剑加身卫长空，世界首架可实用型三角翼战机，美军F-102三角剑

从飞机被人类用于战争领域那一刻开始，随着战争进程的不断前推，战机在速度上面也开始逐渐的追求更高速，而战机速度的提升除了发动机要具有强悍的动力外，机身气动外形的设计也是不可被忽视的一环，而在这一环里面机翼的平面形状又是重中之重。而一开始的时候战机设计师们并没有意识到机翼的外形会对战机的最大速度产生影响，因此战机机翼一开始都是处理加工最方便的矩形平直翼，到后面开始向音速冲击的时候设计师们开始认识到以往的平直翼无法突破音障这道无形的墙，因此后掠翼随之而来。而为了追求更快的速度大后掠角的机翼又不断出现，但是机翼的后掠角也不能无限制的增大，同时在战机速度增大的同时大后掠角机翼的结构强度也是个问题。

热衷于三角翼的幻影家族

因此在这种情况下直接将超音速飞行和机翼结构强度一同解决的三角翼便横空出世，三角翼虽然在起降的时候比较困难，但是其天生适合超音速追击，因此在上世纪冷战初期美苏两大国均争先恐后做好本土防空为拦截对方轰炸机而忙碌时，天生适合高速截击的三角翼战机便自然而然挑起这项重担。而本文就以冷战中美军的F-102三角剑战机为主角来讲一讲，因为其是世界上第一架进入使用型的三角翼战机，也是美军第一架全天候型超音速截击机；虽然美军现在的战机已经没有了三角翼构型，但是其作为世界实用三角翼战机的开创者还是有着一定地位，而其开创性的三角翼构型也并不是由美国科学家独自研究出来，而是站在二战德国三角翼技术的肩膀上衍生出来，从某种方面来说该机也是二战德国在三角翼飞机技术上的再现。

世界首架可实用型三角翼战机：F-102三角剑

纳粹德国在三角翼技术上的试验品：DM-1无尾三角翼试验机

虽然美国是航空技术的起源国家，但在航空技术由起步到发展的初始上升阶段中美国并不是一直占据领先地位，相反作为法西斯阵营的纳粹德国在航空技术上却一直是个领跑者，在纳粹党上台之前德国的军用航空技术就在各种民间航空组织的遮掩下悄然发展，而在纳粹上台后这些昔日遮遮掩掩的事业被公开摆上台面，从该时期到纳粹倒台前纳粹在航空方面的理论研究取得了许多开创性的成就，同时由于后期战争的影响某些理论被匆忙进行实用化，而这些理论研究和实际成果都为战后美苏等国在航空技术上面的发展提供了借鉴。

而对于世界上第一架投入使用的三角翼战机F-102，其同样借鉴了纳粹德国的技术，因为F-102的前身XP-92验证机所采用的技术就是借鉴于纳粹德国在二战时期用于三角翼试验的P.13A从纳粹德国在三角翼技术验证机DM-1上进行借鉴模仿而设计出来的，因此这里也就有必要提一下这个为F-102提供灵感的DM-1验证机。

纳粹德国率先在三角翼布局上进行试验的DM-1验证机

早在二战期间纳粹德国就在战机的气动外形上进行了各种开创性的研究，其中一位曾归属于DFS组织的亚历山大·利配什博士就属于该领域的领军人物，其是空气动力学方面的研究专家，在三角翼的研究上面属于开创者，而那个时候后掠机翼都还没有进行普及，但是以他为首的团队发现了三角翼可以适应高速飞行且具有高结构强度的优点，因此其就展开了关于三角翼战机的试验工作，而这就是用于三角翼技术试验的DM-1验证机，要注意，DM-1是一款没有安装动力的滑翔机，也就是其是一型采用了三角翼构型但没有动力只能进行滑翔的产品，而为了进一步研究三角翼技术的可实用性其也规划了动力版本：P.13A。

三角翼布局的开创者：亚历山大·利配什博士与DM-1验证机

P.13A在设计之初也打算用作纳粹德国的高速截击机，其规划速度是2.6马赫，拥有后掠角达到60°的三角翼以及埋入了巨大垂直安定面内的驾驶舱，由于本就属于三角形的三角翼加上埋入了驾驶舱的巨大三角形垂直安定面，这使得其看起来就像两个三角形所组成。由于其想实现2.6马赫的飞行，因此当时的喷气式发动机乃至火箭发动机无法满足，设计团队便使用冲压发动机作为其动力来源。而冲压发动机的工作方式我们也知道，其不能静止启动，而如果使用组合式发动机来唤醒冲压发动机那么在高速状态下常规发动机的引擎部分可能会失去作用，因此便计划用子母机进行高空释放来进行试验，而担任试验任务的就是DM-1。

DM-1的动力版本设想，计划达到2.6倍音速的P.13A无尾三角翼截击机，可见驾驶舱设置在垂直安定面内

但是安装冲压动力计划达到2.6马赫飞行速度的P.13A实体终究未能出现，由于战争的结束纳粹德国在三角翼构型的研究上便也永远终止，但是三角翼构型本身却并没有就此泯灭，在被美苏瓜分技术遗产后，DM-1验证机被美军运回本土进行研究，而美军在战后开启的开始研制的XF-92战机就有DM-1当初的影子，而作为三角翼技术的引领者，亚历山大·利配什博士在战后也来到了美国被聘为康维尔公司的技术顾问为XF-92的研究提供技术上的支持。

二战结束之时美军缴获的一架未完工的DM-1验证机，后让德国工程师完成组装重新进行了试验

以DM-1为基础进行研制的XF-92试验机

在第二次世界大战正式结束的当月，美陆军航空队就开始规划起一款超音速截击机竞标行动，在陆航的指标要求中，该机需要有强大的爬升能力，可实现在4分钟之内爬升至1.5万米高度处，最高速度接近音速，达到312米每秒，而这两项指标在当时来看是非常之高，但是竞标的公司仍然相拥而上。1946年5月，当时的联合-伏尔提（也就是后来的康维尔）公司赢得竞标，其赢得竞标的方案中的战机是一架有着45°后掠翼，且使用冲压发动机作为动力来源的战机，战机代号为XP-92(P为陆航的代号)。

但是后面的风洞试验显示XP-92的气动设计有问题，低攻角时容易造成翼尖失速，同时其横向操纵也不灵活，而就在这个时候，在美国针对纳粹德国尖端人才开展的“回形针行动”中，德国三角翼之父，DM-1的设计者亚历山大·利皮施来到了美国并担任康维尔公司的技术顾问，而设计团队便在利皮施博士的协助下以DM-1的无尾三角翼为蓝本，对方案进行了改动，将后掠翼布局改成无尾三角翼布局，同时动力系统由冲压发动机改为一具涡喷发动机加至少六具火箭发动机。另外驾驶舱也从P.13A上面的埋入垂直安定面内移动到机头的激波锥内。

经过改进后的XP-92风洞模型，驾驶舱从垂直安定面移到机头激波锥

1946年11月，改进后的XP-92方案获得空军认可，同时空军要求康维尔公司立马展开原型机的制造以进行喷气动力版本的实际试验工作，之后在1947年美陆军航空兵转为美空军，而XP-92代号也转为XF-92；1948年6月9日，制造出的原型机XF-92A短暂性的飞离了地面，但是就在此时美空军又突然对该机的性能提出质疑，认为其无法满足空军所需的截击作战的要求，因此便将该项目取消，但是对于三角翼布局美空军并没有放弃，而是让XF-92A继续完成后续有关于三角翼布局的试验工作。

XF-92的原型机版本XF-92A，采用机头进气，巨大的垂直安定面仍是其一大特色

同年9月18日，人类历史上首架三角翼战机XF-92A终于正式升上天空开启试验，而在本次飞行中其并没有安装组合式动力，仅仅使用了一台可以提供5200磅推力的涡喷发动机，而本次飞行XF-92A也并没有突破音速，而在后续多次展开的不断更换动力更强劲的发动机的试飞中，XF-92依然没能突破音障，基本维持在M0.9—M0.95之间，只有几次在XF-92A进行俯冲时其成功的突破了音速，而虽然其没能在平飞时突破音速，但是康维尔公司获得了大量关于三角翼布局的试验数据。1953年开始，XF-92A开始为NACA作实验飞行，最终在当年10月份该机终于由于测试过多导致无法修复而退出舞台。

完成了试验使命的XF-92A最终进了博物馆

在XF-92A上开启F-102的研制

进入50年代时，面对来自苏联轰炸机群的威胁，用于北美防空截击作战的新型截击机研制再次被提上日程，因此空军便再次发起截击机招标，在空军的要求中该截击机需具备全天候作战能力，且必须具备超音速平飞能力；招标发出后有多家公司参与竞标，其中康维尔公司在之前被空军放弃的XF-92A上面开启研制之路，由于XF-92A在前面试验之时已经积累了多项数据，因此设计团队以此设计新型截击机时就比较得心应手。

康维尔的新机代号为YF-102，其确实是以XF-92为基础进行研制，从直观上来看YF-102将XF-92A的机身进行了拉长，进气方式由机头进气改为机身两侧进气，同时细节之处也有更多改动，可以说就是XF-92的放大改进版本。

XF-92A与YF-102的对比，两者的相似与不同之处直观可见

而空军对于康维尔的方案也很满意，于1951年11月选中康维尔的方案，并在几月后下发了数十架的订单，足以见得空军对于这款截击机的迫切需求。但是后面随之而来的试飞却显示该机并不能达到空军的期望，第一批次第一架原型机在首飞后的第八天坠毁，第二架飞行测试时始终无法超过音速，即使是在发动机开启加力的情况下，而后续进行的多次测试也依然如此，而无法进行超音速飞行的宗旨就与空军的超音速平飞的基本要求相违背，因此康维尔的YF-102面临着和XF-92A一样被下马的局面。

由于达不到超音速平飞能力，YF-102也面临着和XF-92A一样被下马的局面

经NASA之手让YF-102起死回生

而就在YF-102陷入下马危机之境的时候，NASA伸出了援手让YF-102起死回生，NASA用面积率解决了康维尔公司一直无法解决的超音速问题，而具体的改进之处有将机身由“直筒”状改成“蜂腰”状，同时按照面积率理论还在发动机尾喷口处加装一对凸起的鼓包，座舱盖也进行了低阻化的处理，进气口和垂尾的前缘部分都进行了锥度卷曲处理，以在大迎角状态下延缓气流的分离，同时动力系统也更换了推力更大的发动机，经过改进后的原型机于1954年2月20重新飞上天空，其很轻松的冲破音障，达到了空军超音速平飞的基本要求。

采用面积率进行设计改进的YF-102的风洞模型

而经过后续的试飞改进，最终进行投产的F-102整体布局为这样：其气动布局还是当初从XF-92A上沿用的无尾三角翼布局，机翼为悬臂式中单翼，后掠角达到60°，机翼后缘前掠10°，就是一副完完整整的三角翼，机身的横向倾斜和俯仰靠机翼上的升降副翼来完成。机身采用全金属半硬壳式结构制造，在机身中段设置了内置弹仓，副油箱可外挂但是武器不可外挂。动力系统最终安装一台加力推力为7740千克的J57-P-23/25型发动机，武器配置为一枚AIM-26A与三枚AIM-4空空导弹，同时还装有24枚69mm火箭炮，F-102安装了当时最先进的截击机机载设备，所有武器都可由配置的MG-10火控系统自动完成发射。

经面积率修改后在发动机尾喷口处加上的鼓包

改进前的“直筒”状(左)和改进后的“蜂窝”状(右)对比

较为惨淡的作战生涯

F-102于1956年正式进入美军部队服役，担任起美国本土防空作战任务，在越南战争爆发后其和大部分战机一样奔向越南战场进行实战检验，但是相较于其它型的战机其作战表现极为难堪，在战果上其在五年战争期间没有收获一架战果，而其自身还损失14架。

这其中的原因就是其深受机炮无用论的残害和错误的使用思路，其大面积的无尾三角翼布局有着较强的盘旋能力适合近身格斗，但是偏偏其没有机炮，在早期机载导弹可靠性较低的情况下其遇上苏制战机只有挨打的份，而作为超音速截击机其加速和爬升能力也并不出色，而在越战初期其就被用来保卫机场用作截击，后面又被用作护航战机，适合近身格斗的F-102偏偏没有近身格斗的武器这显然只能和F4一样被米格-17吊打，因此其长达五年的作战生涯也是较为惨淡和不光彩的，在退役之后F-102被改为靶机，就这样当初被设计为最先进的超音速全天候截击机的F-102永远的卸下了本土防空的重任。

越南战场上采用东南亚涂装的F-102

结语

F-102从航空技术的发展来说其是三角翼布局的践行者，有着不可忽视的地位，但是从自身遭遇来说其诞生又是可有可无较为凄凉的，因为其诞生之时正是各种超音速战机大量诞生的时代，各种飞行速度更快的战机相继诞生，比如F-8、F-105，而依其改进的更高级的版本F-106也飞速诞生并进行服役，而立足于高速截击的F-102其加速性能和爬升性能又并不是太出色，所以它的诞生目的也无法得以展示。但是从使用角度来说其又是有价值的，正是由于其在越南战场的糟糕表现使得美军开始认识到战机一味的追求先进的高空高速性能并不靠谱，同时在空空导弹的可靠性方面更是必须大力加强，而机炮作为近身格斗的利器也是万万不能舍弃的，因此在这之后美军就更加注重机动性能，这也在空优能力超强的F-15和F-16上直接体现，而这也就是F-102使用价值的体现之处。