從亨克爾「云雀」到康維爾「彈簧蹺」,垂直起降戰斗機的演變

FunLife 2022/03/28 檢舉 我要評論

隨著美國對德戰略轟炸的不斷進行,越來越多第三帝國的機場被摧毀。由于無法從布滿彈坑的跑道上起飛,許多德國戰機都趴窩了。因此,從1944年開始,希特勒對能夠讓飛機垂直起降的設計產生了濃厚的興趣。于是,他向帝國內人才濟濟的各飛機設計公司提出了自己的要求。大家也立即響應元首的號召,紛紛提出自己的方案,其中就包括亨克爾(Heinkel)公司的Lerche(云雀)。

亨克爾公司曾經為德國空軍設計了許多飛機,在業界享有盛名。這架名為 「云雀」(Lerche)的飛機將是世界上第一架垂直起降 (VTOL) 單座戰斗機。設計中,這架飛機的機尾坐在地面上,起飛和降落都是屁股先著地。升空后,它將恢復水平狀態,就像傳統飛機那樣進行水平飛行。飛行員則會俯臥在機頭位置。這是一個革命性的設計,它將由兩個反向旋轉的螺旋槳驅動,這些螺旋槳被包裹在一個環形機翼中。飛行員將通過各種空氣動力學裝置來操縱圓形的機翼,以進行各種飛行動作。

雖然設計的大方向是好的,但設計者還面臨技術上的一些重大障礙,要解決它們需要更多的時間。然而戰爭的進程顯然不會留給他們所需的時間。亨克爾公司的設計人員在剩余一年多的時間里拼了命地工作,希望盡快解決那些技術難題。到 1945年2月,大部分設計已經完成。該機將配備兩臺2000馬力或兩臺2400馬力的發動機,使載重達12500磅的飛機依然可以達到500英里的時速。它尾部的兩副13英尺的巨大螺旋槳將共同推動這架32英尺長的飛機垂直升到一定的高度,然后再轉成水平飛行。「云雀」的機翼長度為 14 英尺。在武器裝備方面,它將配備兩門威力強大的30毫米機炮和三枚空對空魯爾斯塔爾飛彈。該機的升限為15,000 英尺。然而,除了制造出一些全尺寸木制模型和搭配幾臺發動機進行測試之外,「云雀」從未能走下生產線。

從「云雀」到「彈簧蹺」

戰后,它成為美蘇兩國爭奪的寶貴遺產。美國人和俄羅斯人都利用這些設計,包括圖紙、模型和數據制造了自己的垂直起降飛機。美國人在「云雀」的基礎上,由著名的「康維爾」(Convair)公司于1954年制造出了真正的垂直起降飛機:XFV -1「彈簧蹺」(POGO)。

康維爾公司的這架飛機能夠像德國人在1945年設想的那樣飛行。它的兩臺艾利遜XT-40A發動機能產生6,500軸馬力以驅動相對旋轉的三葉螺旋槳,并以每分鐘 8,000 英尺的速度像直升機那樣爬升。這架飛機配備了四門20毫米火炮和48枚2.75英寸火箭彈。但由于飛機沒有空氣剎車,因此很難減速,垂直著陸也因為過于復雜而難以操作。

1954 年,「彈簧蹺」開始在舊金山南部莫菲特機場184英尺高的飛艇機庫內進行系留測試。最終,它在機庫內飛行了250次。1954年8月1日,康維爾公司的試飛員詹姆斯·克爾曼(James F. Coleman)駕駛XFY-1進行了首次無系繩垂直飛行,高度達到40英尺。克爾曼于1954年11月2日再次駕駛「彈簧蹺」起飛,并成功過渡到水平模式,然后在圣地亞哥上空飛行了20分鐘,最后垂直降落在一個周長50英尺的正方形停機坪內。事后,克爾曼說,下降的時候,他感到XFY-1 機頭沉重,難以著陸,造成這種感覺的部分原因是飛行員在下降時需要回頭看以瞄準停機坪。

最終,這種依靠機尾垂直起降然后再轉入水平飛行的概念因為那個時代的技術限制而被美蘇兩國放棄了。然而,垂直起降戰機能夠擺脫跑道和機場的限制,在戰時擁有巨大的優勢,因此依然推動各國航空設計人員對此孜孜不倦。終于人們研制出了像「海鷂」那樣較成熟的垂直起降戰斗機,并在馬島戰爭中得到了檢驗。今天,F-35以更先進的方式展示其垂直起降和超音速飛行的作戰能力。然而,這一切都是基于前輩們的不斷探索和從失敗中吸取經驗的基礎之上。

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