[新闻] 德国担心跑道被毁 曾研发多种垂降飞机

楼主: F16V (Manners maketh man.)   2018-09-02 08:39:44
新闻标题: 德国担心跑道被毁 曾研发多种垂降飞机
2018年09月01日
中时
https://i.imgur.com/DLYd6Je.jpg
西德研发的VJ-101垂直起降战机,它是最早突破音速的垂降飞机。(图/网络)
西方国家第一代实用化的垂直起降战机是英国的鹞式(Harrier ),第二代是美国的F-35B,然而曾经研发垂直起降战机的国家并不少,只是最终都放弃了,冷战时期的西德就曾经尝试过,也有做出一些成果,可惜最终没有量产。
在冷战的岁月里,西德是北约国家的最前线,他们也一直担心有一天会成为美苏集团全面冲突中的主要战场。要是战端一起,机场很可能第一时间被破坏,所以西德空军一直设法增强自己的空军应变能力,包括提高防空防御能力、加强机场基础设施,并提高飞机起飞效率,以及跑道快修能力,另外,他们也规划公路战备道与野外机库的建设,并经常进行空防演习。
然而在西德指参部门来说,他们最终的目标是开发一种能够像直升机一样垂直起降的飞机,这样可使西德空军不必使用传统的跑道。他们第一个尝试就是“零距离发射”系统(Zero Length Launch,Zell),在F-104战机下安装助推火箭,直接点火升空,就可以做到完全不需要跑道。相关的介绍在下:
担心跑道被炸 战机装上助推火箭
在尝试F-104与助推火箭的实验之际,西德的航太工业则在研发真正的垂直起降战机(V/STOL),这就是He 231计画(VJ-101)。
https://i.imgur.com/duGsJR8.jpg
在德国航太博物馆的VJ-101。(图/网络)
1957年,亨克尔(Heinkel)飞机公司正在设计一种可以垂直起飞战斗机,借用了美国贝尔提出的D-188A飞机方案。D-188A采用了8具J85涡轮喷射发动机,两翼分别安装了4具,另外四具安装在机身里,不过美国没有采用,却启发西德的He 231。
https://youtu.be/ntZDAS4fCPA
VJ-101的测试影片。
He 231也将4具发动机安装在主翼末端,而且可以向下偏折,另外机身还安装2具朝后喷射的发动机,做为平飞时的推力,因此He231的发动机数量是6具。随着西德官方对VTOL计画的开始产生兴趣,1959年亨克尔公司与博尔科(Bölkow)、梅塞施密特(Messerschmitt)合作,组成EWR(EntwicklungsringSüd)业界联盟,该计画也改名为VJ 101。
VJ 101最终确定了将旋转翼尖发动机,与埋在机身中的固定垂直升力发动机相结合的做法,原理有点类似今天的F-35B,只是现今的F-35B的机身中间安装的是一个举升风扇。然而这样的设计都会在某一种飞行状态下出现不必要呆重,F-35B在水平飞行时,完全用不到举升风扇;而VJ 101则是在垂降飞行时,用不到机身的推力发动机。
不过,至少在1960年初,西德军方仍决定先建造两架VJ 101C原型机,到了1962年4月份,第1架原型机成功达成空中悬停测试,并且在1963年8月,完成了第一次常规起飞和降落,并且极速超过1马赫。然而第1架原型机却在1964年9月坠毁,所幸试飞员成功弹射逃生。
VJ 101第二架原型机于同年10月份升空,安装了推力更大的RB.145发动机,使得水平飞行达到了1.14马赫的极速。不幸的是,它的悬停飞行测试不算顺利,推力更大的发动机,反而使得它变得更难控制,而且当翼尖的发动机向下喷射时,炽热的喷气会烧坏地面,类似的问题在后来的Yak-38 、F-35B上也有发生,只是VJ 101的发动机喷嘴更接近地面,问题也就更明显。
西德军方最终停止了VJ 101的研发,原本雄心勃勃,希望达到2马赫的的VJ 101D只停留在绘图板上。
虽然VJ 101没有成功,但是它的设计格局,激发了多年后前苏联的雅克列夫设计局(Yakovlev),包括Yak-38与Yak-141,都有VJ101的影子,当然现今的F-35B也算是承袭了它的遗产。
https://i.imgur.com/HCO6WNU.jpg
Do31是世界上唯一具有垂降飞行能力的喷射运输机。(图/网络)
除了VJ101战机以外,西德空军也展开了名为Do 31的垂直起降运输机计画。该计画是由多尼尔公司(Dornier)在1962年提出,是担心机场跑道被轰炸以后,人员与物资的运输可能成为问题,需要一种可垂直起飞的运输机。
这项计画相当实用,很快的英国也参与研发,并且提供大推力发动机,并希望Do 31在完成以后,再开发运送能力更强的Do 231,预计能运送100名士兵。
Do 31E于1967年2月开始进行飞行试验。它是由两具劳斯莱斯公司的布里斯托飞马矢量推力发动机(Bristol Pegasus),这型发动机后来就是鹞式战机的动力来源,不过这样的升力仍不够,又在翼尖安装升力舱,每个升力舱安装4具RB.162发动机。
https://youtu.be/HkcO9xfiICw
Do31的测试影片。
到1968年初,Do 31E开始试飞,也成功进行垂直起降,证明了大型飞机也能垂直起飞与降落。
然而它也有显著的缺点,总数达到10具发动机,是一个沉重而复杂的问题,而且耗油量奇大,使它的载重与航程都受影响,而且只有有一个发动机出现故障,升力就会不不平均,难以稳定的垂直起降。
而且到了20世纪60年代末,一直没有爆发想象中的大规模战争,北约也转变战略方针,朝向灵活反应的原则,不再强调大规模的核子报复,也就对垂直起降运输机的需求减少了。
既然军事用途减弱,多尼尔公司寄望Do31E以作为商用客机,不需跑道就可飞行很理想吧!然而安全性不足使它无法商用化,而且10具发动机的结果就是,它的噪音非常巨大。
Do 31E并不是西德对垂降飞机的结束,1961年末,又展开了另一款新型V / STOL战斗机的设计工作,希望能成为飞亚特G.91战机的后续机种,它就是VAK 191B开发案。
G.91战机是1958年,北约所选择的标准轻型打击战斗机,由意大利所开发,外表颇类似美国的F-86D军刀猛犬,它的好处是起飞跑道短而且维修容易,但只有西德和意大利有在使用。
1963年中期,义德两国开始规画VAK 191B的动力布局,工程师选择了劳斯莱斯开发的另一种升力/巡航发动机Turbo RB 193,与飞马发动机颇类似,同样是中央机身,带有四个向量喷嘴,而整个飞机的外型也很类似英国正在研发的鹞式,只是机翼短了很多。
这型战机的原始设想是安装1枚战术型核弹,在北约机场遭到苏联的攻击后,悻存的VAK 191B可以从隐密基地出击报复,也对苏联发动核武攻击。然而想像中的大战没有爆发,核打击不再是北约的优先事项,而且参谋指挥部发现,机场很难全面破坏,只要能保有一段1200公尺的跑道,多数战机仍然可以降落,而且传统发动机再加上逆喷射挡板,可以再把降落距离缩短到900公尺,因此技术门槛过高的VAK 191B计画不再那么优先,仅仅是一个测试项目。
https://i.imgur.com/lgrTxYK.jpg
悬停测试的VAK 191B 。(图/网络)
1968年,意大利离开了这项计划。同年英国、德国和意大利展开多用途作战飞机计画,创立帕纳维拉业界联盟(Panavia),共同研发可变翼、具逆喷射的龙卷风战机(Panavia Tornado),可以说龙卷风的出现,为VAK 191B的棺材盖上钉上最后一根钉子。VAK 191B只在1971年进行过两次悬停测试,到1972年10月再进行水平飞行测试,但是截至年底,资金用尽,计画也就中断了。
https://youtu.be/-G8lEGUDR74
VAK 191B的测试影片。
在整个冷战期间,除了鹞式与苏联Yak-38以外,没有其他固定翼垂直起降飞机取得成功量产,并不是没有人测试过,而是时运与技术上不济。我们也只能从过往影片中,回顾这些湮没在历史洪流的失败者。
新闻网址: https://tinyurl.com/y9rnevzh

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com