战后德国航空工业的曙光 VJ-101

战后德国航空工业的曙光 VJ-101

研制历程

二战结束后,德国作为战败国被禁止发展航空器。这条禁令直到1955年才被撤销。禁令撤销后,新的德国国防部讨论了发展一种新的截击机的必要性。作为北约前沿的德国办事效率很高,于一年后的1956年,选中海因克尔和梅塞施密特公司开始研发工作。当时的观点是:现代超音速战斗机尽管性能不断提高,但是起降所需的跑道也变得长而脆弱。因此1957年秋天,国防部给新截击机加入了VTOL要求(垂直起降)。在这种情形下,海因克尔、梅塞施密特和波尔科(直升机公司,研制过BK-117直升机)三家公司宣布共同研发并制造5架VJ-101原型机。1959年2月,3家公司共同组成EWR小组展开工作。

由于北约内部规定空中截击的任务由前二战盟军执行,德国空军只能执行机场防空任务。这项任务的包线需要飞机载油量很大以作长滞空时间的低空飞行,这是VJ-101 D的主要设计目标。但是天有不测风云,60年代中期北约和德国空军失去了对垂直起降飞机的兴趣,所以D型夭折了。

VJ-101 C的研究仍然在进行。X1号原型机——装备6具(翼尖各2具,机身前部纵列2具)不带后燃器的罗尔斯·罗伊斯RB-145发动机,1963年4月首飞。VJ-101 C垂直起飞时,机身前部两台升力发动机全开,翼尖的可转向发动机短舱垂直向下喷气;升到一定高度,发动机短舱逐渐转向水平进行过渡飞行;最后关闭升力发动机,依靠机翼升力进行常规飞行,与现在的V-22概念相似。1964年7月的试飞中原型机速度达1.08马赫时,跨越了音障。这使VJ-101 C 成为史上第一架超音速的垂直起降飞机。但是在9月的一次常规着陆事故中,X1被彻底损坏,幸运的是飞行员大难不死,甚至没有受伤。后来查明故障是由电子设备引发的,与垂直起降部分无关。

1964年10月开始了X2原型机的地面试验,1965年6月进行了第一次悬停飞行。这两架原型机的主要差别是X2翼尖发动机改为带后燃器的RB-145 R。新发动机提高了飞机的飞行性能,研究人员还设法减轻了着陆重量。但又有一个新问题出现了:加力起飞时向下喷出灼热燃气加重了废气重复吸入。X2在一次粗暴着陆中导致起落架折断。为了解决起飞时使用后燃器产生的废气被发动机吸入导致停车及地面高温燃气对机体的侵蚀问题,研究人员发展出了新的起飞方法——RVTO(Rolling Vertical Take-Off 旋转垂直起飞)法。步骤是:起飞时发动机短舱转至70度位置,打开后燃器滑跑一段后离地升空,3m高度时短舱慢慢改平进行过渡飞行,15m高度是进入水平飞行。着陆的步骤正好相反,着陆只需要50m的跑道。

此时德国与美国签订了共同发展武器的备忘录。结果之一是联邦德国和美国准备共同发展一种先进的垂直/短距起降的战术战斗机(AVS)作为F-104G的后继机。于是EWR小组与仙童航空分部合作,而X2原型机作为新飞机的概念验证和飞控系统的测试床。但是好运不长,空军对垂直起降飞机失去了兴趣,1971年6月飞行试验被迫终止,AVS计划也随之终结。

到此为止,德国的垂直起降飞机的计划发展出了VJ-101 C,VAK-191 B和Do-31三种机型分别用于拦截,攻击和运输任务。虽然没有一种飞机最终定型生产,但是从中获得的经验使德国航空工业重返先进行列。最终,德国参与设计了狂风战斗机及以后的台风战斗机的设计。
附录:VJ-101 C里程碑
X1

X2

技术数据

  VJ-101是单座上单翼六引擎的垂直起降飞机。在座舱后串列垂直安装两具升力引擎,每侧翼尖各有一个可旋转90度的发动机短舱,里面各安装两具升力兼常规引擎。垂直起降时的姿态调整是通过一套压缩空气喷嘴系统喷出高压空气进行的,万一一具引擎失效时,这套系统还可以维持机体的可控性。VJ-101是作为截击机研发的,原型机没有军械。生产型将以推力更大的罗尔斯.罗伊斯RB-153引擎替代RB-145。

VJ-101 C X1技术数据:

VJ-101 C X2技术数据:

VJ-101 C 的三面图:




VJ-101 C 的剖视图:

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