在雷達出現(xiàn)之前,偵察/觀測機扮演著艦隊之眼的角色,這些被部署在海岸基地或艦船上的飛機,能在空中搜索數(shù)百英里的水面,監(jiān)視敵方潛艇和水面艦只的行動,還可以為己方戰(zhàn)艦觀測彈著點,實施海難救援等等。
1917年成立的錢斯一沃特公司最初為美國陸航生產(chǎn)教練機,后來海軍定購了劉易斯一沃特VE-7系列飛機,在VE-7的發(fā)展型VE-9系列中,有一款名為VE-9H的單浮筒水上觀測飛機(有4架交付美國海軍)。在20世紀20年代,沃特公司推出了VE-9的改進型號NO-1,該機裝備1臺220馬力的懷特J-5發(fā)動機,沃特公司共計生產(chǎn)了141架UO-I。UO-1是美國海軍第一種部署在航母上的現(xiàn)役飛機,也是第一種部署在戰(zhàn)列艦上,依賴彈射器起飛的機種。在NO-1之后,沃特公司接著推出了02U-1,它是此后一系列被命名為海盜的雙翼軍用機的先驅(qū)。沃特公司一直在進行雙翼機的生產(chǎn),這段歷史直到1935年推出03U-6后才宣告結(jié)束,03U-6也是沃特公司為美國海軍生產(chǎn)的最后一型雙翼機。
1937年,海軍希望獲得一種新式的觀測偵察飛機,鼓勵有能力的飛機公司參與投標(biāo),設(shè)計規(guī)范中并沒有排除陸基型號。為使新機無需折疊機翼就能搭載在戰(zhàn)列艦上,設(shè)計規(guī)范限定該機必須采用雙座布局,3家參與競標(biāo)的飛機公司造出了原型機。
斯蒂爾曼公司(stearman)拿出了它的Model 85方案,這是一種串列雙座布局的雙翼機,全機采用金屬結(jié)構(gòu)和布制蒙皮,可以裝備輪式起落架或者浮筒。1937年5月6日,海軍定購了1架名為XOSS-1的原型機(BuNo 1052),16個月之后,該機于1938年9月進行了首飛。XOSS-1裝備1臺600馬力普拉特一惠特尼R-1340-36星型發(fā)動機,在接近2000米高度的最大時速能夠達到260千米。該機翼展約11米(出于設(shè)計規(guī)范的要求),加裝浮筒后全長10.5米。XOSS-1的上翼裝有全翼展襟翼,它可以保證該機90千米/小時的著陸速度。
另一個競標(biāo)方案XOSN-1由賓夕法尼亞州費城海軍造船廠海軍飛機工廠制造,該機總體布局與結(jié)構(gòu)和XOSS-1大同小異。XOSN-1(BuNo 0385)裝有自動式前緣縫翼和Ⅰ形翼間撐桿(不是常見的N形)。XOSN-1與XOSS-1使用了同樣的引擎,在2000米高度的最大時速為257千米。由于配備了自動縫翼,裝有浮筒的XOSN-1的降落速度為87千米/小時,該機的翼展及全長與XOSS-1完全相同。由于斯蒂爾曼公司和海軍飛機工廠拿出的東西缺乏新意,沃特一西科斯基的競標(biāo)方案受到了特別的關(guān)注。
沃特XOS2U-1原型機(ModelVS310)是對常軌設(shè)計的大膽反叛,1937年3月19日,海軍航空局定購了XOS2U-1原型機,合同編號為53737。該機是雙座中單翼布局,采用以金屬為主的混和式構(gòu)造。XOS2U-1的設(shè)計中引入了大量創(chuàng)新:首先,它是量產(chǎn)飛機中最早采用點焊工藝的,其次,該機機身為鋁合金硬殼式構(gòu)造,只在機翼后部和操縱面上使用布制蒙皮(擾流板除外)。
XOS2U-1裝有1臺450馬力普一惠R-985-4“黃蜂”九缸風(fēng)冷星型發(fā)動機,采用漢密爾頓標(biāo)準(zhǔn)雙葉變距螺旋槳。雷克斯B,貝塞爾(Rex B,Beisel)設(shè)計的XOS2U-I是第一種可以被艦載彈射器彈射起飛的單翼飛機,1938年3月1日,裝有輪式起落架的原型機(BuNo 0951)完成了首飛。該機后來在機身下部及兩翼外側(cè)安裝了浮筒,由陸基型被改裝成水上飛機,隨后在1938年5月再次進行試飛。陸基型XOS2U-1的首飛時間比斯蒂爾曼和NAF的原型機提前了整整3個月,根據(jù)早期測試飛行的數(shù)據(jù),裝有浮筒的XOS2U-1在1500米高度的最大速度為275千米/小時,降落速度為88,5千米/小時,較低的降落速度得益于全翼展彈簧作動襟翼、非常低的翼載荷以及24,3平方米的寬大機翼,當(dāng)副翼與襟翼一起放下時,上翼擾流板能起橫向控制的作用,XOS2U-1全重1457千克,翼展10.95米,全長10.24米。與后來的各個發(fā)展型有所不同,原型機的觀察員坐艙罩擁有圓滑過渡的前緣。
1938年8月2日,XOS2U-1被運抵華盛頓特區(qū)的安那科斯提亞海軍航空站(NAS Anacostia)進行評估測試,該機采用了當(dāng)時標(biāo)準(zhǔn)的涂裝樣式:機身為鋁本色,機翼上部被漆成醒目的鉻黃色。XOS2U-1隨后在西弗吉尼亞號戰(zhàn)列艦上進行了彈射實驗,該機此時的涂裝樣式有所改變:機身、機翼和垂直安定面被漆成深藍色,浮筒和方向舵仍為鋁本色,而在進行艦隊驗收試飛時該機采用的也是此種涂裝樣式。評估工作進行的非常順利,美國海軍很快便同沃特公司簽署了一份54架飛機的生產(chǎn)合同(合同號66259),將它們定名為OS2U-1。
1939年,位于康涅狄格州東哈特福德(East Hartford)的錢斯一沃特公司,與斯特拉福德的西科斯基(二者都是聯(lián)合飛機公司下轄的子公司)在斯特拉福德合并,成立了沃特一西科斯基公司,二者合并了飛機生產(chǎn)設(shè)備并進行了廠房擴建。
OS2U-1
1939年5月22日,BuAer(海軍航空局)定購了54架OS2U-1(合同號66259)并賦予它們1681-1734的編號。這批飛機的生產(chǎn)交付工作自1940年5月起一直進行到同年12月,延續(xù)了7個月之久。最早接收OS2U-1的單位是部署在戰(zhàn)列艦科羅拉多號上的第4觀測中隊(VSO-4)。
生產(chǎn)型OS2U-1與原型機存在一些差異。OS2U-1裝有1臺450馬力普拉特一惠特尼R-985-48發(fā)動機,取代了早先裝在XOS2U-1上的R-985-4。R-985-48的排氣管要比R-985-4型的長,從發(fā)動機整流罩后部延伸出來。OS2U-1在尺寸和性能上都保持不變,外觀上最為明顯的區(qū)別在于觀測員座艙罩前端的形狀:在OS2U-1上是方形的拐角,而在XOS2U-1上則采用弧狀過渡,此外在OS2U-1的后艙裝有環(huán)狀無線電定向儀天線。OS2U-1上使用的浮筒由沃特公司自己的設(shè)計換成了埃多公司的產(chǎn)品(后者生產(chǎn)的浮筒首部更加圓滑,舵的形狀也不一樣),中央浮筒的尾部支柱明顯更長。
OS2U-1的機載武器包括:1挺固定式勃朗寧7.62毫米機槍(位于機鼻,備彈500發(fā)),1挺可俯仰轉(zhuǎn)動的7.62毫米機槍(位于后艙,備彈600發(fā),護尾機槍手同時兼任無線電操作員和觀測員)。OS2U-1在兩翼下各有一個掛彈架,用以攜帶1枚45千克航空炸彈或者1顆150千克深水炸彈。
生產(chǎn)型OS2U-1空重2106千克,性能與XOS2U-1不相上下,在1 500米高度可以達到281千米/小時的最大速度,實用升限5800米,安裝浮筒后航程為1818千米,換裝輪式起落架則可以將時速提高3.2千米。
54架OS2U-1之中有49架安裝了埃多公司生產(chǎn)的浮簡,它們被分配給戰(zhàn)列艦和巡洋艦作觀測偵察之用,另有5架安裝了輪式起落架的OS2U-1被部署在陸上基地。OS2U-1是第一種由戰(zhàn)列艦搭載的單翼機,使用OS2U-1的戰(zhàn)列艦艦載觀測中隊(VO)包括:
VO-1,飛機9架(垂尾紅色),載艦:USS亞里桑那(BB-39),USS內(nèi)華達(BB-36),USS賓夕法尼亞(BB-38)
VO-2,飛機9架(垂尾白色),載艦:USS田納西(BB-43),USS俄克拉荷馬(BB-37),USS加利福尼亞(BB-42)
VO-3,飛機9架(垂尾藍色),載艦:USS愛達荷(BB-42),USS密西西比(BB-41),USS新墨西哥(BB-40)
VO-4,飛機9架(垂尾黑色),載艦:USS西弗吉尼亞(BB-48),USS科羅拉多(BB-45),USS馬里蘭(BB-46)
VO-5,飛機9架(垂尾黃色),載艦:USS德克薩斯(BB-35),USS紐約(BB-34),USS阿肯色(BB-33)
注:賓夕法尼亞號是艦隊旗艦,加利福尼亞號是戰(zhàn)斗部隊旗艦
第1架生產(chǎn)型OS2U-1(BuNo 1681)被借給位于加州霍桑(Hawthorne)的諾思羅普公司,用于安裝實驗性的“扎普襟翼”(zap Flap)。埃德·扎普(EaZap)是杰克·諾思羅普的同事,他設(shè)計的這套全翼展襟翼本打算用在P-61“黑寡婦”戰(zhàn)斗機上。根據(jù)1940年9月25日簽訂的75017號合同,諾思羅普負責(zé)為OS2U-1制造和安裝帶有扎普襟翼的主翼。新機翼使OS2U-1的翼展延長到11.13米,機翼面積減小到20.25平方米,這種鋁合金構(gòu)造的新機翼取消了所有外掛點。扎普襟翼由人工操控,并且只能由前艙駕駛員來設(shè)置。XP-61原型機安裝了這種主翼,但由于制造工藝比較復(fù)雜,量產(chǎn)型P-61已經(jīng)不大可能采用這種機翼。一套類似的機翼曾被安裝到2架OS2U-2上(BuNo 2189、3075,這2架OS2U-2被稱作XOS2U-4),評估結(jié)果表明,新式機翼并不適用于批量生產(chǎn)的OS2U。
1941年10月1日,海軍秘書處正式將OS2U命名為“翠鳥”,英國皇家海軍后來通過租借法案得到的OS2U-3也使用“翠鳥”這個名字。
OS2U-2
1939年12月4日,在沃特公司尚未完成OS2U-1的生產(chǎn)任務(wù)之時,美國海軍又定購了158架經(jīng)過改進的OS2U-2,這些飛機將被分成2批進行生產(chǎn)(BuNo2189-2288,3073-31 30)。
OS2U-2與OS2U-1在外觀上完全一致,不同的是OS2U-2配備了自封油箱、140磅裝甲和位于機翼內(nèi)側(cè)的附加油箱,總載油量達到1090升一一要比OS2U-1多出436升。燃油系統(tǒng)由一套二氧化碳裝置來防止爆炸性蒸汽的積聚。以上這些改進使OS2U-2的最大起飛重量上升到2770千克,最大速度減小到273千米/小時,而OS2U-1的最大速度是284千米/小時。
在被海軍定購的1 58架OS2U-2中,只有45架作為水機型交貨,剩下的全都是陸基型。為了能夠方便的把陸基型改裝成水機型,埃多公司提供了70套額外的浮筒。所有這些OS2U-2都安裝有普一惠公司生產(chǎn)的R-0985-50引擎。