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法国战机设计令人不禁惊叹,笔直朝天没有机翼,结局真是太悲惨了

法国战机设计令人不禁惊叹,笔直朝天没有机翼,结局真是太悲惨了
2021年01月15日 19:33 新浪网 作者 百战刀

  上世纪50年代随着航空技术的飞速发展,人类航空史上第一波垂直起降战斗机热潮也随之来临,仿佛随着涡喷发动机推力的不断增加,战斗机在明天就能实现旱地拔葱,彻底摆脱对跑道的依赖!

  当时最可行的垂直起降战斗机设计概念就是尾座式(Tailsitter),也就是让战斗机像运载火箭那样尾座着笔直朝天,这样只要发动机推力大,无需复杂的推力矢量喷管或累赘的升力发动机就成垂直升空,然后在变爬升变加速并逐渐过渡到水平飞行。至于降落,把整个垂直起飞过程倒过来做一遍就行了,就如现在猎鹰9运载火箭的回收。

  世界各航空强国都展开了尾座式垂直起降战斗机研究,例如美国的XVF-1和XFY-1验证机,苏霍伊设计局的“飑”垂直起降截击机方案、西德Fw 860概念,不过这些设计在脑洞程度上都比不过法国斯奈克玛公司的C.450“甲虫”。

  “甲虫”的故事始于50年代初,法国国家航空航天公司(SNECMA)通过垂直起降无翼试验台证明了尾座概念的可行性之后,展开了垂直起降验证机的研制。该机被命名为C.450“甲虫”(Coléoptère),采用了创新的环形翼设计,与普通机翼相比能通过消除翼尖涡流来提高升力效率,同时也让“甲虫”更加紧凑,减少了垂直起降所需的空间。

  法国设计师还计划在“甲虫”的后续改进中将环形翼作为冲压发动机的外壳,从而使该机超过音速,当然现阶段该机的动力装置是安装在中央机身中的一台阿塔EV轴流式涡喷发动机,最大推力3.7吨,通过前机身两侧的进气口进气。“甲虫”在环形翼四角布置了四片三角形操纵翼面,用于在飞行中进行俯仰和偏航控制,每片翼面都固定在一根起落架缓冲支柱上,在起飞时该机就以尾座姿势停放在地面。

  C.450原型机在1958年制造完毕,在1959年初开始了系留悬停试飞,当年5月实现了首次自由悬停,最大悬停高度达到了800米。此时项目看起来十分成功,但“甲虫”也开始暴露重大设计缺陷。该机在悬停中极难驾驶,虽然座舱中具有可旋转90度的座椅,飞行员在降落中仍难以判断飞机与地面的距离,难以掌握最佳下降速度。此外由于缺乏抗扭设计,该机在悬停中会因发动机扭矩缓慢旋转。

  1959年7月25日,“甲虫”开始了第9次试飞,试飞员将在此次试飞中首次尝试从垂直飞行转换为水平飞行,如能顺利完成将标志着项目取得重大进展。但是C.450升空后在姿态转换中突然变得过于倾斜且速度缓慢,环形翼无法产生足够升力,高度急剧下降。当试飞员试图重新控制飞机时,“甲虫”的高度已经损失殆尽,他被迫在150米高度弹射跳伞,身受重伤。

  遭遇如此挫折后,斯纳克玛取消了继续建造第二架原型机的计划。限于当时的航空发动机和飞控技术水平,很明显尾座式垂直起降战斗机已经是死路一条,即便能解决烦人的垂直降落操纵和转换飞行问题,这种战斗机的有效载荷和射程也十分有限。此时事情已经很明显,让传统设计战斗机依靠推力矢量技术和升力发动机垂直起降,将是一种更实用更安全的解决方案,就如后来问世的“鹞”。

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