推力矢量噴管已經是衡量現代戰鬥機機動性的一項重要指標,通過控製發動機尾噴流的方向能獲得額外的控制力矩,從而大大增強戰鬥機的機動性或短距起降性能。
人們普遍認為第一種安裝推力矢量噴管的是英國霍克·西德利公司在20世紀60年代研製的“鷂”式短距起飛/垂直降落(S/VTOL)攻擊機。該機在機身中部安裝了一台“飛馬”渦扇發動機,具有4個可旋轉的矢量噴管,用於實現S/VTOL功能,在短距起飛/垂直降落/懸停時向下旋轉,直接把發動機推力轉換成升力。
但很少有人知道,有種軍用飛機搶在“鷂”之前裝備了矢量噴管,它就是YA2F-1。
YA2F-1這個名字對於許多航空迷來說有點陌生,不過提起A-6“入侵者”攻擊機的話就是大名鼎鼎了。沒錯,YA2F-1就是A-6的原型機,其首飛時間是1960年4月19日,比“鷂”原型機P.1127的首飛提前了一年。
20世紀50年代中後期是航空航天技術大發展的時期,各種新奇的飛機設計層出不窮。美國海軍此時提出研製一種全天候重型艦載攻擊機的要求,要求該機與之前已經裝備的艦載攻擊機相比,必須裝備更為先進而全面的航電武器系統,從而獲得可靠的全天候低空突防能力,並且可攜帶較大的有效載荷並準確的向目標進行投送。
雖然該機是一種主要通過蒸汽彈射器從航母甲板上起飛,並通過尾鈎和攔阻索降落在甲板的艦載攻擊機,但海軍還是希望該機能夠具有突出的陸基短距起飛和降落性能,以便海軍陸戰隊攻擊機中隊在岸基機場操作。
格魯曼提交了數種不同的方案,其中包括採用渦槳發動機的平直翼雙垂尾構型,以及純噴氣式構型,發動機安裝在“M”形機翼下發的短艙中,機翼內翼段前掠,外翼段後掠。後者最終演進為格魯曼雙座噴氣式攻擊機方案(內部代號128Q)。由於該方案的獨特輪廓,被人形容為“飛行蝌蚪”。
最終,格魯曼的128Q在1958年贏得了競爭,獲得了研製YA2F-1原型機的合同。由於美國海軍沒有對超音速性能做要求,該機將安裝兩台普惠J52非加力渦噴發動機(單台最大推力3.8噸),發動機安裝在機身中部下方兩側,前機身下方兩側布置有大型進氣口。不飛超音速就意味着能省卻複雜的變截面進氣道,僅需採用形狀簡單的“D”形進氣口,內側有固定式小型附面層隔離板。
YA2F-1體形龐大,要實現海軍的短距起降性能基本無望。因為該機已經採用了大面積中等後掠懸臂式中單翼,並在機翼前緣安裝有全展長縫翼,後緣安裝有近全展長的襟翼,為此甚至取消了常規副翼,沒有了再布置增升裝置的餘地。
為此格魯曼設計師另闢蹊徑,把發動機尾噴管延長並設計成可下偏的矢量噴管,在起降時能夠下偏23度,通過產生直接升力來提高該機的短距起降性能。這對矢量噴管還有一個附加好處,那就是能降低艦載降落的進近速度,提高着艦安全性。
格魯曼的想法雖好,但奈何J52發動機不給力,導致YA2F-1在試飛中被發現,除非飛機處於輕載狀態,否則矢量噴管並不能有效降低起飛滑跑距離,也就是說發動機不能再重載狀態下產生足夠的升力。
為此美國海軍乾脆取消了可有可無的短距起降性能要求,所有生產型A-6“入侵者”都安裝了固定式噴管,噴管稍向下偏以避免高溫氣流直接沖刷平尾,降低了重量,節約了製造成本。最後只有8架YA2F-1原型機安裝了矢量噴管,使A-6“入侵者”攻擊機與世界第一架矢量推力軍機的名頭擦肩而過。