昙花一现的钛合金怪兽：挑战四倍音速的XF-103超级截击机

1949年，来自中央情报局的情报显示苏联的新型远程轰炸机数量正在急剧增加，对美国的威胁日益增大——当然事实上那是苏联的一个情报骗局，苏联根本就没有那么多的远程轰炸机实际上苏联此时还在大量使用图-4螺旋桨轰炸机，这款轰炸机还是美国B-29的仿制品。（历史上北极熊曾经多次成功地欺骗了山姆大叔的情报系统，这次是其中之一。）而当时美国空军装备的截击机如F-86D“佩刀”、F-89“天蝎”、F-94“星火”全部是亚音速飞机，这些飞机的高空高速性能已无法承担拦截苏联新型轰炸机的使命。为了对抗这所谓的“苏联远程轰炸机威胁”，美国空军于当年提出了研制新型高空高速截击机的要求，这就是“截击机1954”工程——之所以叫“1954”是美国人预期这种新型截击机会在1954年服役。

第二次世界大战结束后，军用飞机尤其是战斗机的设计与构造愈加复杂，其机身结构、发动机、航电系统与武器系统都无法继续视作独立设计的单一系统，必须考虑到系统之间的协同工作。美国空军在这时候提出武器系统的设计概念，这个概念将整架飞机的所有次系统在设计阶段就开始整合在一起，“截击机1954”工程也正好运用上这项新概念，整架飞机的重要子系统包括全天候火控雷达系统与空对空导弹射控系统，两大系统必须整合在适合超音速飞行的机体之内。

1950年3月“截击机1954”工程获得代号XF-103，同年10月休斯公司取得航电系统的合约，机体设计方案则在当年6月由美国空军提出招标，次年1月一共有6家公司提出9项不同的设计案，其中光是共和飞机公司就提出三种不同方案。1951年7月，美国空军宣布由康维尔飞机公司、洛克西德公司与共和公司取得先期发展合约。这三家公司将会提出他们的模型，交由军方评估最后的获胜者。然而稍后美国空军觉得让三家公司同时进行耗资甚巨，因此将洛克西德公司在这一阶段剔除。

共和公司的设计案参考他们在1948年提出的全天候高空防御战斗机设计，新飞机预估可以在24240米(80000英尺)高度达到4马赫(4160公里/时)飞行速度。因为飞行速度非常高，全机身将以钛合金为主要材料以抵抗高速飞行下产生的高温。为了达到4马赫的高超音速，其发动机系统设计也是独出心裁，它采用了和后来SR-71上的J58发动机相似的变循环原理，即在速度小于2马赫时采用普通的涡喷发动机运行模式，而在速度超过2马赫时开启发动机喷管周围环绕的涵道系统，使高速气流绕过涡喷发动机主通道，直接在其后的燃烧室点火燃烧，也就是以冲压发动机方式工作。

为了满足这一要求，共和选用了现有的XJ67发动机进行改进设计——该发动机是根据许可证生产的英国布里斯托尔发动机公司“奥林巴斯”涡喷发动机出口型。改进的XJ67被称为XJ67-W-1，其加力燃烧室经过特别设计：速度小于2马赫时作为普通的加力燃烧室使用，高超音速飞行时作为串列的冲压发动机燃烧室使用，因此它也被视为一台冲压发动机。这就是传闻中XF-103是“双发”飞机的由来，而实际上那台冲压发动机不过是XJ67-W-1的组成部分而已。

XJ67-W-1最大推力为6800千克，加力推力9980千克，这个性能在当时是相当先进的，后来SR-71上的J58正是采用同样的设计而获得了成功。但在当时来说，研制这种变循环发动机的技术难度已经远远超过美国发动机工业水平，最终研制失败。XF-103最后采用了普通的J65涡喷发动机，使得高空高速性能大受限制，由于速度超过2.5马赫以后，涡轮受流经气流的影响明显增大，传统的以油门控制发动机涡轮转速的手段效果不佳，发动机有失控超转的趋势，因此XF-103的极速被限制在3马赫。多年后同样采用普通涡喷发动机的米格-25也遇到了同一个问题。先进发动机研制失败使得XF-103的速度优势荡然无存，成为其下马的主因之一。

为了降低阻力并避免任何气流干扰，XF-103机身设计非常平滑，几乎看不到任何突起，包括传统的座舱罩都改成了侧窗，使得飞机几乎没有前向视野，飞行员必须使用潜望镜观察前方，同时采用整体式弹射逃生舱，逃生舱还是向下弹射的。主翼为短小的三角翼形设计，水平尾翼也是短小三角形，机腹下方有一块可以在降落时折叠的垂直安定面。

XF-103能够在机身两侧武器舱内携带6枚AIM-4“猎鹰”空空导弹与36枚无导引火箭，空对空导弹由装在机鼻的雷达提供制导。

共和公司于1953年3月完成XF-103全尺寸模型并交给美国空军审查，1954年6月军方授与共和公司3架原型机生产合约，可是生产的过程相当缓慢，共和公司在钛合金的加工工艺方面遇到重大难题。由于技术风险相当大，预期在1954年让XF-103服役的计划已经不可能实现，后来还出现了预算超支问题，使得原型机生产计划降为只有一架。除此之外XJ67-W-1发动机也遭遇一连串的耽误而最终遭到取消，终于在1957年8月美国空军彻底取消XF-103发展计划。

与共和公司同时竞争的康维尔公司以失败的XF-92A战斗机为蓝本进行放大，最终生成新的F-102拦截机设计，这款截击机的技术风险比XF-103小多了，美国空军认为F-102相当靠谱，迅速审核设计并投入生产试飞。

回头来看，XF-103 留下的教训多于经验。由于共和公司在设计上过分大胆创新，严重脱离实际，使得XF-103未能达到预想的性能。在第一代实用超音速战斗机（F-100）都尚未服役的情况下，共和公司就急于研制最大飞行速度达到马赫数4的高超音速飞机，这个步子确实迈得太大了。变循环发动机和钛合金结构加工已经超出了50年代初的美国航空工业所能达到的水平，因此 XF-103 的失败在它研制之初就已经注定了。