[科普中国]-CF-100

发展沿革

1945年1月，加拿大皇家空军颁布一款新机技术规范：AIRSpec7-1，要求研制一种双发、装备雷达的全天候截击机。阿弗罗加拿大公司于1946年10月赢得一份正式合同研制这种新式截击机。合同要求首先研制2架原型机，1架用于静力试验，飞机编号为XC-100。研制工作由公司首席工程师约翰·弗罗斯特为领导的研制小组进行。2架原型机安装了2台英国罗·罗公司“埃汶”轴流式喷气发动机。严格地说，这款发动机只是过渡品，因为阿弗罗加拿大公司的燃气动力发动机分公司已经研制了自己的轴流式发动机，即TR4“奇努克人”（美国哥伦比亚河沿岸的印地安人）。这款发动机在不断改进中日益完善，几乎达到完美，最新型号TR5“奥林达”用在了CF-100上。2

最早的原型机XC-100编号后来改为CF-100Mark1，所有设计工作在1949年底全部结束。1950年1月17日飞机进行地面滑行，两天后原型机进行首飞。这架飞机全身乌黑，机身两侧细节部位为白色闪电。当时阿弗罗加拿大公司的试飞员尚没有喷气飞机的驾驶经验，所以聘请了英国格洛斯特公司的首席试飞员比尔·沃特顿，他也是加拿大人。第一架原型机Mark1安装的是“埃汶”RA.3发动机，单台推力2950公斤力。这架飞机的表现和操纵达到了空军的技术规范要求，但机翼弯曲得太厉害。这个问题十分严重，因为结构强度不够有可能造成机翼断裂或脱落，直至1952年才彻底解决。

第2架原型机于1950年7月首飞，后来曾在美国俄亥州怀特-帕特森空军基地进行测试。在这里，美国飞行员有机会驾驶这种加拿大研制的飞机，对其印象十分深刻。第2架原型机的另一个主要测试任务是评估翼尖油箱对机翼的影响。在翼尖挂油箱使机翼产生一个额外的应力，为油箱安装稳定鳍后这个问题得以解决，并助于飞机飞行稳定性的提高。2

CF-100原型机的配置及布局跟生产型没有太大区别。第2架原型机于1951年4月5日在安大略省的伦敦附近坠毁，2名机组乘员丧生。据事后分析，失事原因是由于乘员的氧气系统出现故障。第1架原型机在50年代一直进行着各种试验，直到1965年被拆解。

主要型别CF-100Mark1原型机XC-100编号后来改为CF-100Mark1，第一种生产型CF-100即CF-100Mark1配置及布局跟生产型没有太大区别，结构简单却装备精良。飞机采用下单翼布局，平直翼、双缝式襟翼，襟翼的上下均有减速板。机翼前缘有充气式防冰装置。发动机在机身两侧短舱内，进气道为圆形。这个布局跟英国布莱克伯恩公司的“掠夺者”攻击机类似，但水平尾翼位于垂直尾翼的中部。由于发动机不是紧贴在机身，因此飞机看上去较为宽大，加之为下单结构，机腹部面积较大，适合于挂载武器。飞机机身为油箱和增压座舱，座舱盖向后滑动开启。座舱前为飞行员，后为雷达操作员，均配备马丁·贝克公司的弹射座椅。飞机的所有操纵舵面采用液压式，起落架为前三点式，前轮向后收起，主起落架的铰合部在机翼内，主轮向内收回机身。起落架均为双轮，以承受更大的起飞重量。3

CF-100Mark21949年7月，在第1架原型机试飞前加拿大空军就要求开始研制10架CF-100Mark2型。第1架飞机安装的是2台“奥林达”2发动机，单台推力为2720公斤力，于1950年6月20日首飞。这架是真正的Mark2型，而其他的则属于半路出家。下一批4架是具有双操作系统的教练型，编号为Mark2T。前5架飞机主要用于加拿大皇家空军飞行员的适应性飞行和试验。空军还计划在Mark2上研制一款照相侦察机，编号为Mark2P，但计划最终被取消。3

CF-100Mark3由于试飞结果令人满意，加拿大空军于1950年9月要求生产124架CF-100Mark3。Mark3型于1952年9月试飞，1953年4月服役，其绰号正式写为“加拿大人”（Canuck）。其实加拿大人并不喜欢这个名字，飞行员一般称之为“废物”（Clunk）。

Mark3安装了美国休斯公司生产的E-1火控系统，机头安装有AN/APG-33雷达，CF-100的美国合作伙伴——诺斯罗普公司的F-89A“蝎子”也使用这种雷达。Mark3的武器包括8挺12.7毫米伯朗宁机枪，安装在腹部鼓包内，在快速维修时可以方便取下。原打算在腹部鼓包内安装4门20毫米机炮，但因技术问题而放弃。Mark3的左侧机翼有空速管，在试验中有一架飞机在机头部位安装了空速管，但未被采用。每侧翼下有2个挂架，可以挂4枚450公斤炸弹。不过，加拿大空军从未把CF-100当作攻击机来使用。该机的试验也包括火箭助飞项目，1952年10月13日在空军试验中心进行。虽然试验取得了成功，在实际使用中CF-100也从未使用过火箭助推器。Mark3还有一个试验项目是评估“天鹅绒手套”雷达制导空空导弹，可挂载4枚。“天鹅绒手套”是加拿大、美国和英国共同研制的空空导弹，主要在加拿大设计，固体火箭发动机由美国研制。1956年，该型导弹的研制计划被取消，最后也没有进入空军服役。2

实际上加拿大只生产了70架Mark3，不包括4架预备生产型。这4架属于早先空军要求生产的那10架Mark2，现在改作具有双操作系统的Mark3T教练机。在70架Mark3中，有9架为Mark3A，安装“奥林达”2发动机；11架为Mark3CT双操作系统教练机，发动机仍为“奥林达”2；50架为Mark3B，安装“奥林达”8发动机，其推力跟“奥林达”一样，但可靠性更高。CF-100Mark3在空军表现十分抢眼，但也存在着问题。第一个问题是飞行员操纵杆遮挡住了无线电罗盘，这个改进并不难，在机场改进操纵杆就行了。第二个问题是手动燃油操作系统，问题主要是工作量太大，而且燃油系统太复杂也不可靠。另外，飞机起落架也存在问题，比如前起落架操作不方便、主起落架性能不可靠。随后不久，Mark3开始被其他改进型所取代，4架Mark3A和43架Mark3B被布列斯托尔加拿大公司改进成了Mark3D双操作系统教练机，在改进过程中Mark3A经升级安装了“奥林达”8发动机。随后9架Mark3CT也按Mark3D标准进行了改进，但发动机仍为“奥林达”2。同时，加拿大空军决定采用美国“巨鼠”70毫米火箭弹做为空空武器，单纯使用机炮截击大型轰炸机显然威力不够。有一架Mark2T在早期试验中还尝试在翼尖挂火箭弹短舱。2

CF-100Mark4CF-100截击机第一种挂载火箭弹的实战型号是Mark4，其原型机是空军10架Mark2订货里的一部分。该机于1952年10月11日首飞，飞行中其速度比伴飞的F-86“佩刀”要快，但机动性能稍差。在这年12月4日的一次试飞中，该机的俯冲速度超过了音速。这架Mark4主要用于试验腹部挂载火箭弹吊舱可行性，吊舱挂在机枪鼓包的后面，可带48枚火箭弹。不过，试验并不成功，安装火箭弹吊舱导致飞机严重震颤，因此不得不放弃。1954年8月23日，Mark4原型机在做武器系统试验时坠毁，飞行员成功跳伞，后座雷达操作员不幸身亡。2

第一个Mark4生产型于1953年9月展开。Mark4的主要特征包括：1、座舱玻璃罩进行修改，前后座位中间的隔框被去掉，变成单片式结构，便于乘员间交流；2、安装2台“奥林达”9发动机，单台推力2950公斤力。由于更换了新的发动机，发动机短舱也做了相应修改；3、机头内安装一部美国研制的AN/APG-40雷达和全新的休斯公司MG-2垂直航向攻击火控系统。这个系统跟美国F-89D使用的系统一样，不仅可以使飞机对前半球及垂直方向目标进行攻击，还可以为跟踪提供信标模式、为导航提供地面绘图模式。为了安装新设备，机头增大；4、翼尖安装2具“巨鼠”火箭发射吊舱，每个吊舱装有29枚火箭弹。在转场飞行时翼尖可以挂载副油箱，在训练时通常挂载2个3发装或7发装火箭弹吊舱。早期Mark4生产型上缺少自动飞行驾驶仪，不清楚后来的型号是否安装了该设备。为了飞行安全，大部分Mark4飞机尾部都有尾橇，这跟其相对较短的起落架有关，但后来的生产型上取消了这个装置。

Mark4是第一个让空军感到满意的CF-100型号。正是这个缘故，Mark3的订单被减到70架，而不是最初的124架。Mark4共生产了137架。这时，“奥林达”发动机也不断升级改造，最新型号为“奥林达”11，单台推力3300公斤力。安装该发动机的Mark4型编号改为Mark4B，共生产了193架，相应地按逆命名原则，安装“奥林达”9发动机的Mark4编号为Mark4A，有2架Mark4A也改进到Mark4B的配置。1955年，CF-100Mark4参加了当年的英国范堡罗航展，引起了很大轰动。英国人非常吃惊加拿大的航空研发能力，因此有3架Mark4被送到英国空军飞机和武器试验中心评估性能。2

CF-100Mark5CF-100的最后型号是Mark5。为了增加飞机实用升限，该机每侧机翼延长了1.06米，水平尾翼也加宽。Mark5安装的是“奥林达”11/14发动机，这两款发动机推力一样，后者性能更好些。Mark5的武器只有火箭吊舱，机枪和瞄准具被取消。为减轻重量，机翼充气式防冰装置和其它用处不大的设备也被取消。Mark5原型机于1954年9月首飞，第1架生产型于1955年10月12日首飞。Mark5共生产了281架，另外有49架Mark4B也升级到Mark5标准。所有的CF-100总共生产了693架，该机也成为至今加拿大唯一自主设计并投产的飞机。

Mark5主要用于拦截苏联轰炸机，也曾经模拟苏联轰炸机，为加拿大和美国空军防空部队提供假想敌。执行假想敌任务的是加拿大空军第414中队，其训练任务是使美国北美防空部队处于最高战略状态，防止苏联的空袭。

各型生产情况

|| || CF-100生产情况一览

性能数据尺寸数据：机翼面积54.9平方米；机长16.7米；机高4.76米。

重量数据：空重10480千克，起飞重量16800千克。

性能数据：最大速度1110千米/小，巡航速度740千米/时，升限16500米，航程4000千米。4

服役情况20世纪50年代中期，CF-100达到全盛的高峰时期，曾在13个飞行中队服役，后来有4个中队被部署到欧洲。1956年11月4日，装备Mark4B的空军第445中队抵达法国，它是北约第一个全天候截击中队。之后，又有3个装备该型号飞机的中队抵达欧洲。这些中队在欧洲的服役时间从1957年至1962年，是“灵巧蝙蝠”（NIMBLEBAT）项目的一部分，用于取代装备F-86战斗机的中队。加拿大本土的CF-100采用金属光泽图饰，但海外的CF-100采用英国风格图饰：上部为深灰色和绿色、下部为浅灰色。

CF-100的机体寿命较长，最早空军希望其机体寿命能达到2000小时，后来发现很容易就达到4000甚至是6000小时，甚至有一架飞机的寿命达到了20000小时。随着CF-100在第一线渐渐退出，加拿大空军决定将其改装为侦察、训练和电子对抗型。其中，少量Mark5被改进成电子对抗机，最早的型号是Mark5C，其腹部机枪鼓包内安装了主动雷达干扰设备，翼下挂载金属箔片干扰投放器吊舱。翼尖延长部位被去除，而翼尖副油箱成为标准配置。随后的型号是Mark5D，安装有主动通信干扰设备。这些电子对抗型号是CF-100在加拿大皇家空军最后服役型号，一直到1981年才退役。在CF-100的退役飞行表演中，一架序列号为100785的CF-100Mark5D机身两侧被喷涂成黑白闪电，这个图饰跟早先的Mark1原型机一样。表演结束后，这架飞机被送到位于安大略省的加拿大国家航空博物馆。

有53架Mark5提供给比利时空军，这些都是加拿大空军的二手机，首飞交付是1957年11月至1960年。这些飞机的图饰跟加拿大驻欧洲空军的一样，也为迷彩图饰。但是这些飞机在比利时服役时间相当短，在60年代早期被美国F-104“星”战斗机所取代，退役后被拆解。有意思的是，比利时空军博物馆在1971年竟然找不到一架本国使用过的CF-100截击机，没办法只好向加拿大购买了一架。

总体评价在许多方面，CF-100是可称得上是加拿大设计的第一流飞机。它航程远、载荷大、结构强度高、设计合理，具有全天候使用能力，是50年代北美防空体系中是重要的一环。该机的不足是近距离格斗性能不佳，其实这是可以原谅的，因为其设计就是用来截击而不是空中格斗。CF-100的截击性能非常出众，人们普遍认为在所有方面它都比美国研制的F-89D“蝎子”要强。正因为如此，CF-100在加拿大空军中服役长达29年。