回到50年代,核武器已經成為各軍事大國優(yōu)先發(fā)展對象,特別是冷戰(zhàn)格局可能發(fā)生的核大戰(zhàn)倒逼各種先進武器誕生。二戰(zhàn)實戰(zhàn)經驗表明,通過摧毀機場跑道可以有效削弱敵方軍中力量,原因很簡單沒了跑道的飛機無法升空迎戰(zhàn)。而且核武器帶來的毀傷效果,直接讓美蘇兩大強國意識到解決問題其實很簡單,只要對準機場跑道一通核炸保證效費比極高,這就要求研制不需要跑道的垂直起降機型。
進入60年代,噴氣式發(fā)動機已經大量成熟應用,為了實現垂直起降采用唝射原理起降很正常。但是今天的主角瑞安XV-5驗證機,它采用的則是最簡單易懂的升力風扇,采用風扇推力直接將飛機垂直抬起來。先后制造了兩架原型機,用于探索垂直起降技術,雖然由于各種原因先后損毀,但它成功驗證了管道式升降風扇的概念,技術積累最后成功應用到F-35等機型上。
XV-5驗證機
XV-5驗證機
1961年,美國瑞安航空公司獲得美國陸軍委托設計合同(通用電氣總承包,瑞安分包),研制一款能夠為飛行器提供垂直起降功能的動力系統(tǒng)。瑞安公司隨后啟動了VZ-11-RY垂直起降飛機器研制,并在1962年重新命為XV-5,“X”代表技術驗證機,“V”則代表“垂直”。
飛機布局采用全金屬中單翼、T型尾翼,它的垂直起降方案原理簡單易懂,主翼安裝兩臺GE X353-5升力風扇(主要升力來源)。駕駛艙機鼻處安裝一臺同型升力風扇,主要起到配平和控制俯仰作用,為升力風扇提供動力的是兩臺GE J85-GE-5渦噴發(fā)動機。渦噴發(fā)動機噴出的高速尾氣,經由管道引導到風扇外環(huán)驅動風扇轉動產生升力,整機最大升力推力達到71.2千牛,相當于水平推力的3倍足以托起飛機。
XV-5驗證機
XV-5驗證機
考慮到安全在設計上有很大改良,XV-5升力風扇引氣管道采用交叉供氣方式,一臺J85發(fā)動機可以同時給主翼兩臺升力風扇供氣,就算是戰(zhàn)時一臺發(fā)動機失效或被擊中,也可以由另一臺發(fā)動機提供動力安全平穩(wěn)著陸。設計里比較有意思的地方是,當其中一臺發(fā)動機故障或損失之后,由于風扇的功率吸收特性良好,實際僅損失40%而不是一半的垂直升力,相比采用噴射原理機型安全性更加有保障。
XV-5驗證機透視圖
氣動布局、發(fā)動機都搞定之后,其實垂直起降機型最強的是飛控系統(tǒng),在沒有電腦時代這一些都變得很不容易實現。對于XV-5驗證機來說同樣如此,具體操控方面機鼻小風扇就顯得特別重要,可以提供垂直運動時飛機的俯仰力矩,同時還能控制飛行姿態(tài)的變化。飛行滾轉和偏航控制,則是通過主風扇下方百葉窗葉片角度差動變化,實際上XV-5垂直運動的操控方式和傳統(tǒng)直升機類似。
采用升力風扇好處很多,它的轉動只是通過氣流吹動實現,因此升力風扇沒有驅動軸、齒輪箱和滑油冷卻等復雜系統(tǒng)設備。不僅可靠性增強,就是維護性也得到極大提高,這樣一來安全性也得以提升。相比噴氣動力,升力風扇最大的指標僅包括轉速和風扇腔體溫度,可以在相對惡劣的環(huán)境中使用。
XV-5驗證機總共制造了兩架,從1964年開始進行各類測試,包括懸停、垂直改平飛等。截止1966年,一共有15名試飛員對XV-5進行了全方位測試,當時主要評估該機能否在越南中執(zhí)行護航、救援任務。在測試期間畢竟這是款新裝備,大小問題還是不斷而且出現嚴重墜機事故,比如在垂直改水平時造成首席試飛員身亡。
還有一次則出現在低速飛行時,由于左側機翼加裝救援假人,飛機在飛行過程高度速降。由于搖晃嚴重繩索被升力風扇吸入,導致左發(fā)失去升力飛機出現向左滾轉,失控之后飛行員彈射逃生但高度太低墜地死亡。有意思的是,XV-5驗證機雖然也一并墜地,但卻沒有發(fā)生嚴重損壞,最后還被修復重新改進之后被命名為XV-5B。
XV-5A試飛時墜毀
機翼上安裝了兩臺大型升力風扇(半徑1.59米),再加上復雜的供氣管路,實際上XV-5內部空間相當有限。特別是傳統(tǒng)可以安裝在機翼中的油箱,這樣一樣油料不足航程和半徑被無情縮短,再加上風扇的存在導致機翼厚度不小,最大飛行速度僅880公里/小時,在噴氣式時代這個速度帶來的危險性太高。再加上沒有電傳飛控時代,要駕駛這款飛機完成垂直起降,垂直/水平變換等實屬不易,種種原因下最后XV-5完成其技術驗證使命,未能走向服役只能進入博物館。
版權聲明:本文內容由互聯網用戶自發(fā)貢獻,該文觀點僅代表作者本人。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。如發(fā)現本站有涉嫌抄襲侵權/違法違規(guī)的內容, 請發(fā)送郵件至2161241530@qq.com 舉報,一經查實,本站將立刻刪除。如若轉載,請注明出處:http://www.sdanke.com/uncategorized/38482/