進氣道被安裝在機背上？F-107終極佩刀造型奇葩

F-100B最初是被作為F-100A的後繼型號而研製的。通過最大限度地利用J57渦輪噴氣發動機的推力，它的速度將快於F-100A晝間戰鬥機。

F-100B項目始於1953年，這一年，北美航空工業公司(North American Aviation，NAA)在F-100A的基礎上進行改進，設計出了NA-212。1952年3月4日，北美公司管理層要求其設計隊伍對F-100B的工程技術指標進行評估。F-100B將保留 F-100A的後掠翼布局，但機翼的截面變薄，由原來F-100A的相對厚度(厚度/弦長)7%減小到5%。飛機將採用經過改進的 J57發動機，安裝可變截面進氣道和收斂-發散式尾噴管。新型發動機的最大推力可以達到16,000磅。由於安裝了雙輪起落架，飛機可以從缺少準備的野戰機場起飛執行任務。機身按面積率設計，長細比有所增加。機載燃油由機翼內部油箱攜帶，沒有外掛點可供掛載外部副油箱。F-100B的尺寸和重量預計與F-100A相當，但由於增強了動力，改善了氣動外形，最大速度預計可以達到1.80馬赫。飛機計劃於1955年投產。

與此同時，北美公司開始研究將「超佩刀」改進為全天候截擊機的可行性。這個項目被稱為F-100I(I代表「截擊機」Interceptor)或者 F-100BI(這兩個編號都不是美國空軍的正式編號)。這種飛機的總體布局與F-100B相似，但重新設計了座艙，並且安裝有機頭雷達罩。為了安裝雷達罩，對前機身進行了重新設計，採用了安裝了機頭下方的可變截面進氣道。增加了掛載副油箱的翼下掛架。機翼前緣可以加熱，以防止結冰。飛機將只配備火箭武器。F-100BI與F-100A的關係有點類似於F-86D 和F-86A。1953年10月20日，公司將這個項目編號為NA-211，開始進行風洞實驗，同時還製造了一個詳細的座艙全比例模型，並開始製造整機的全比例模型。

F-100B全尺寸模型，進氣口的外形竟與MiG-21的E-8研究機十分類似

1953年11月，北美公司又開始考慮將NA-212改造成一種戰鬥轟炸機。在翼下增加了六個外掛架，機翼結構、操縱系統和座艙也都做了相應的修改。飛機具有空中加油能力。風擋和座艙蓋經過重新設計，改善了飛行員的視野。安裝了可收放的尾撬。飛行控制系統進行了改進，增加了俯仰和偏航阻尼器。

F-100B和F-100BI都未能引起空軍方面的多大興趣。結果，1954年1月15日，根據北美公司總裁李?阿特伍德(Lee Atwood)的要求，該項目做了大幅度的裁減：批生產計劃被放棄，項目的規模減小，只作為一項綜合性工程研究繼續進行。

4月16日，北美決定在F-100B上也基本採用F-100BI截擊機的總體布局。然而，同月晚些時候，北美公司得知空軍對NA-212的戰鬥轟炸機方案表現出了興趣，因此在5月16日下令終止F-100B項目的所有工作，將精力集中到戰鬥轟炸改型上來。不過，截擊型的機頭雷達罩和下顎進氣布局都得到了保留。與此同時，北美公司的工程師們發現，利用內翼段吹氣式襟翼來進行附面層控制，可以提高飛機的低速操縱品質，並使著陸速度降低約30英里/小時，於是在設計的早期階段，這項技術就得到了應用。——在設計F-100A時，沒有採用任何襟翼。為把F-100B改造成一架戰鬥轟炸機，還需要做其它一些改動，包括：載荷係數由7.33增加到8.67;安裝機動飛行自動駕駛儀;安裝AN/APW-11A雷達信標、低空轟炸系統(Low-Altitude Bombing System，LABS)，AN/ALF-2箔條發射器，AN/APS-54雷達告警系統，標航線盤和座艙計算機。此外，還設計了更大、更重的機輪和制動裝置;掛架則具備了為外掛物進行電子點火的能力。

北美公司F-107A

1954年6月11日，美國空軍簽訂了購買35架F-100B戰鬥轟炸機的合同。1954年7月8日，空軍通知北美公司，該項目的編號已經正式改為F-107A，——空軍認為這種飛機已經和原先的F-100A有了巨大的差別，因此應該獲得一個全新的編號。1954年8月4日，合同被削減到了僅訂購9架服役試驗用機(編號YF-107A，空軍序列號55-5118/5126)。

1954年末，空軍公布了第68號總體性能指標(General Operational Requirement， GOR)，要求研製一種戰術戰鬥轟炸機和一種晝間/夜間制空戰鬥機。北美公司顯然對此做出了回應，但不清楚F-107A是否就滿足了GOR-68的要求。無論如何，F-107A的研製工作一直在緊張地進行。此時，普拉特?惠特尼公司已經在J57的基礎上研製出了推力更大的J75新型渦噴發動機，北美公司就馬上決定把它作為F-107A的動力。

北美公司的工程師們對F-107A戰鬥轟炸機的垂直尾翼進行了重新設計，把它設計成單片整體式全動垂尾，——類似的設計也被用在北美 A3J「民團員」(Vigilante，後來編號改為 A-5)艦載戰略轟炸機上。機翼採用一套複雜的擾流片-縫翼-導流片來進行橫向操縱。機翼前緣與F-100A相似，安裝有自適應縫翼，但後緣則完全由簡單襟翼和開縫式襟翼組成。機翼沒有副翼，橫向操縱由機翼上下表面的一組擾流片完成。飛機安裝由早期的線傳操縱系統——「縱向操縱增強系統」(Augmented Longitudinal Control System，ALCS)，它利用空氣數據系統的輸入信息來進行俯仰角速度的控制。主要進攻性武器將包括一枚核武器，以半埋方式掛載在機腹中心線掛架上。

不幸的是，風洞實驗表明，由於機頭雷達罩和下顎進氣口造成的氣流干擾，機載武器的發射與投放會遇到很大的問題。為解決這一問題，進氣口被從機頭挪到了機身背部、座艙後方。進氣道內安裝有一套複雜的可調式斜板系統，可以保證發動機在不同速度下都得到合適的氣流。最早的兩架原型機在試飛初期，進氣道內安裝有一套雙位(3.25°和 12°)發動機進氣系統(two-position engine inlet duct system)。該系統是在進氣道中央安裝一塊垂直的楔形導流板，導流板兩側附有四塊液壓驅動的調節板，調節板可根據需要進行收放，以調節進氣截面，保證發動機獲得合適的氣流。在第三架原型機上，這套系統實現了自動化，調節板也實現了無級調節。

將進氣道「背」在背上的YF-107A原型機

主起落架安裝在機身，而不是像F-100那樣安裝在機翼下，向前收入機身輪艙。雙輪前起落架向前收入機身。機身尾段下方安裝有可收放的尾撬，以防著陸時因飛行員疏忽導致迎角過高而損傷機身。YF-107A將在機頭安裝一套北美公司自動控制分部研製的XMA-12綜合火控系統。該系統可以同時發現多個空中目標，並選擇其中一個，計算使用機炮或火箭攻擊的追蹤曲線。由於其獨特的進氣道布局，F-107A的座艙蓋只能直接向上開啟，而不是通常採用的蛤殼式。 在緊急情況下，飛行員可以直接穿蓋彈射逃生，而不必先拋座艙蓋。

正在進行火箭滑軌彈射試驗的YF-107座艙段

1957年1月1日，YF-107A的合同再次被修改，生產量減少到了僅3架飛機，外加一個靜力試驗機體。

第一架YF-107A(序列號55-5118)於1956年9月10日在愛德華茲空軍基地進行了首次飛行，試飛員是北美公司的鮑勃?巴克爾(Bob Backer)。它在首次飛行中就超過了音速，但在著陸時，由於阻力傘未能打開，飛機衝出水泥跑道的盡頭，掉進了一道溝渠，因而受到了一些輕微的損傷。不過它很快就被修復，三天之後又重返藍天。55-5118號機於1956年11月3日進行了首次速度為2.0馬赫的飛行。

YF-107座艙儀錶板

55-5119號機於11月28日首飛。它裝備了四門20毫米機炮，承擔了性能測試和綜合火控系統試驗的任務，它還負責檢驗機腹中心線掛架的投放品質。

55-5120號機於12月10日首飛。這是第一架安裝有全自動可調進氣截面系統的YF-107A。然而，可調截面進氣道的表現卻是差強人意。55-5120號機曾多次進行亞音速或超音速的持續爬升，也曾在35,000英尺高度嘗試以最大速度進行垂直爬升，但高度始終都沒能超過51,000英尺。問題主要就出在可變截面進氣道和J75發動機上，而兩者在當時都還是相對較新的設計。此外在高速飛行時，由於進氣道氣流不穩定，可變截面進氣道還會發出煩人的振動聲。

飛行中的55-5120

55-5118號機負責探索飛機的垂直爬升性能。試飛員艾爾?懷特(Al White)駕機以2.1馬赫的速度從39,000英尺高度開始爬升，達到的最大高度是69,000英尺。

55-5118與伴飛的F-100

55-5119號機則承擔了對武器投放系統進行評估的任務。它是三架F-107原型機中，唯一一架安裝有四門20毫米M39機炮的飛機。風洞實驗曾表明，在超音速情況下，從流線型的機腹中心線武器艙投放武器可能會遇到一些問題。不過在經歷了最初的一些麻煩之後，1957年2月25日在中國湖的海軍試驗靶場，試飛員艾爾?懷特在速度1.87馬赫的情況下，成功地投下了武器。

注意半埋安裝的武器艙

為了獲得批生產合同，F-107A不得不與共和F-105「雷公」(Thunderchief)展開競爭。1957年3月，美國空軍決定選擇F-105，F-107則被降格成只執行空氣動力試驗任務的飛機。為此，第一和第三架YF-107A被轉交給了國家航空諮詢委員會(National Advisory Committee For Aeronautics，NACA)，進行高速飛行試驗工作。

第一架 YF-107A(55-5118)於1957年11月6日到達NACA位於德來頓(Dryden)的飛行研究中心，其NACA編號為207。由於它在機械上很不可靠，僅僅進行了四次飛行就被停飛。後來NACA「廢物利用」，從它身上拆取零配件，用來保證另一架 YF-107A 的飛行。

奇特的座艙開啟方式

第三架 YF-107A(55-5120)於1958年2月10日到達德來頓。由於機械故障問題，可變截面進氣道的試飛工作不得不縮短。最終，NACA徹底放棄了在YF-107A的可變截面進氣道上所做的工作，並用螺栓將其固定住;同時將最大速度限制在1.2馬赫。這架飛機在高迎角時，也存在擾流抖振問題。1958-1959年，55-5120號機在 NACA/NASA(National Aeronautics and Space Administration，國家航空航天局)共進行了大約40架次的試飛。在YF-107A試飛的基礎上，北美公司改進了計劃用在X-15上的側位操縱桿。1959年9月1日，試飛員斯科特?克羅斯菲爾德(Scott Crossfield)在駕駛55-5120號機起飛時，因為操縱系統故障，被迫放棄起飛，結果導致兩個機輪爆裂，左側制動系統起火。克羅斯菲爾德安然無恙，但YF-107A卻受到了嚴重的損傷。由於修復該機在經濟上已經不划算，NASA決定將其拆解。在被分割開之後，機身被運到了得克薩斯州謝帕德空軍基地(Sheppard AFB)，用作消防訓練設備。

另外兩架YF-107A得以保存至今。55-5118號機在從NASA退役之後，被交給了位於亞利桑那州圖森(Tucson)的皮馬航空博物館(Pima Air Museum)，現在它還在該館展出。55-5119號YF-107A現在俄亥俄州萊特-帕特森空軍基地(Wright-Patterson AFB)的空軍博物館。