另类垂直起降飞行器,揭秘冷战时期美国神秘的倾转机翼飞机

自从贝尔公司V-22“鱼鹰”倾转旋翼机自2007年正式服役以来,人类航空史上第一种实用化的兼具直升机垂直起降能力和涡桨飞机高速飞行能力的飞行器就此诞生。

V-22实现垂直起降和高速巡航的设计核心是倾转旋翼,该机翼尖的两个涡轴发动机舱被设计呈可垂直旋转,直向上时能向直升机一样垂直起降和悬停,此时的各种低速机动也和直升机一样通过调整旋翼的总距和周期变距进行。发动机舱水平向前时,V-22就是一架涡桨飞机,旋翼产生拉力使飞机平飞,所有机动都是由操纵翼面偏转实现的。

既然倾转旋翼能实现垂直起降,那么倾转整副机翼也能达到同样目的,此外由于机翼上的发动机舱固定不动,还能大幅降低倾转结构的复杂性。这种倾转整副机翼实现垂直起降的飞机被称为倾转机翼机。

史上最大型倾转机翼机诞生于上世纪60年代,比V-22早了许多年。1962年沃特(Vought)、希勒(Hiller)和瑞安(Ryan)三家公司联合提出的大型倾转机翼运输机方案获得了军方合同,研发制造5架原型机。

1964年9月29日,五架XC-142A原型中的第一架进行了首次悬停飞行,1965年1月11日进行了首次过渡飞行。在当时的垂直起降运输机中,XC-142A是最接近实用化的,该机可以运输3335千克货物或32名士兵,或24副担架外加四名医护兵。

XC-142A看起来像一架相当传统的中型战术运输机,具有带尾部斜坡舱门的四方机身,平尾安装在垂尾中段位置以了避免干扰货物装载。该机机头具有明显的直升机风格,驾驶舱有多片大尺寸风挡和舷窗,具有良好视野。

XC-142A的倾转机翼上安装4台通用电气T64-GE-1涡轴发动机,单台功率2125千瓦(2850轴马力)。每台都驱动一副4.7米直径的四叶玻璃纤维旋翼,各发动机之间都交叉耦合,以确保飞行安全。为了在悬停中进行俯仰控制,该机还在尾椎上安装了一副三叶水平尾桨。

作为一种新型飞行器,XC-142的许多问题在设计中无法被预见。例如发动机的动力交叉耦合结构不能很好地处理机翼弯曲情况,低速操纵性不佳,导致飞机处于直升机飞行模式与固定翼飞行模式之间的状态时相当危险。该机的飞行来噪音很大,高水平的振动容易导致机组疲劳和机械故障,非常高的噪音也会战场上吸引不必要的注意力。设计师发现没有办法使飞机更安静,噪音是倾转机翼设计与生俱来的。

五架原型机从1966年开始进行了大量的外场测试,证明该机无法满足作战要求,五机中的四机都在重着陆中损坏,导致三人死亡。由于无法解决的适航性和安全性问题,X-142A项目最终被放弃,把未来留给了倾转旋翼机。

作者:阿姆斯壮

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