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独领风骚的英国垂直起降机:它的研制为鹞式铺平道路

 q1338 2017-01-24

20世纪50年代后期到60年代前期,世界掀起一股V/STOL(短距/垂直起降战斗机)研发热潮。这一时期进行了验证试飞的V/STOL试验机累计超过30种,如斯奈克玛的C450-01、达索的“幻影”IIIV、贝尔的X-14、霍克的P.1127、道尼尔Do31E.VFW和福克VAK191B......其中,只有英国的P.1127最终“修成正果”,以它为基础诞生了“鹞”式 V/STOL战斗机家族,并从20世纪70年代开始一直是英国皇家空军的主力攻击机,也是各国海军两栖攻击舰和轻型航母的首选的固定翼战斗机。

P.1127试验机由英国霍克飞机公司(1963年曾重组成霍克·西德利公司,霍克·西德利后来又并入英宇航公司——今英宇航系统公司)和布里斯托尔从1957年开始联合研制,次年霍克由西德利·卡姆领导的飞机组和布里斯托尔由S.G.弗卡领导的发动机组确定该试验机采用布里斯托尔推力5,125千克的BE53“飞马”1发动机(编号的头缀“BE”表示布里斯托尔的发动机),并以此展开进一步设计工作。这种飞机研制厂商和发动机研制厂商之间的紧密合作是P.1127V/STOL试验机取得成功的又一个重要原因。

霍克公司将P.1127定义为一种比“猎人”攻击机略小、载弹量相当、作战半径更大、能以高亚音速进行低空突防的战术支援攻击机,由于它可能满足北约用于替换意大利菲亚特G.91攻击机的V/STOL攻击机的要求而引起了其它国家的关注,并导致了后来“茶隼”多国合作项目的诞生。不过P.1127项目开始时飞机部分的研制资金完全由霍克公司自筹,而布里斯托尔的 BE53发动机由于在1958年6月与美国的“互助武器发展计划”(MWDP)达成投资协议而得到了75%的资金援助。

独领风骚的英国垂直起降机:它的研制为鹞式铺平道路

P.1127原型机XP831

1959年霍克公司也通过与英国航空部签订2架原型机的开发合同获得了2架原型机机体的制作费用。首架P.1127在1959年开始制造,1960年10月21日该机(XP831)开始由钢索悬吊进行系留悬停试验,11月19日成功完成首次自由悬停试验,1961年3月XP831成功完成首次常规试飞,同年9月第2架P.1127原型机(XP836)完成了首次由悬停状态过渡到前飞状态的试飞,这表明P.1127项目取得了重大突破,但XP836在同年11月就由于1个前喷管在飞行中脱落而坠毁——该机的推力转向前喷管由玻璃纤维增强塑料制造,质量难以保证,所以后来生产型飞机的喷管都采用了质量容易保证的钣金结构。XP831后续进行的飞行试验仍集中在悬停-前飞相互转换的过渡飞行上,这期间发现它的滚装操纵力矩不足并对此进行了改进。1961年12月12日,XP831借助俯冲实现了跨音速飞行,后来该机还改用推力增加到约6,120千克的“飞马”3 继续进行试验。

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P.1127第三架原型机XP972,1962年范堡罗航展

在XP831完成首次自由悬停试验后不久,英国航空部又与霍克签订了4架P.1127原型机的开发合同(包括它使用的发动机),这表明该机开始由一个试验项目转变成的实用型号开发项目。P.1127第3、4、5架原型机(编号分别是XP972、XP976、XP980)在1962年4月到1963年2月之间相继完成,它们换装了“飞马”3 发动机(XP972 采用推力约5,670千克的“飞马”2)、改进了进气口(使空气流量增加)和翼尖整流罩(改善失速特性),3架试验机之间也因依次根据试验情况进行改进而有所差别。

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P.1127的进气口

P.1127项目从1959年与英国航空部签订合同开始一直使用英美两国的资金并由英国独立进行研制。1962年,为共同对 V/STOL技术的实际应用进行评价,该计划转变为英、美、联邦德国的共同开发项目,三国联合投资研制9架P.1127的发展型“茶隼”(Kestrel)并联合进行作战鉴定与测试,这标志着英国/北约的V/STOL攻击机研究进入试用与鉴定阶段。根据这个计划,英国航空部此前与霍克公司合同中的第6架 P.1127原型机——XP984作为“茶隼”的先行试制机制造,它做了如下主要改进:

1、改用1台推力约7,030千克的“飞马”5 发动机以提高起飞载荷和悬停高度;

2、发动机相对于机翼向前移动230毫米并改变安装角,同时加长机身,改变了推力中心与重心、重心与升力中心的相对位置,使悬停时推力中心通过重心,前飞时重心在升力中心之前,改善了悬停和前飞时的纵向稳定性;

3、机翼进行了重新设计,翼展缩短430毫米并改变机翼平面形状,同时采用更薄的超临界翼型以减小高亚音速飞行时的阻力;

4、水平尾翼翼展延长了约1,200毫米,下反角由0°改为15°,可消除高速、较大迎角时发生的上仰现象;

5、将垂直尾翼加高150毫米以提高方向稳定性。

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第6架 P.1127原型机——XP984

XP984于1964年2月首飞,到次年2月,P.1127的6架原型机累计试飞时间已达545小时,进行了1,343次垂直/短距起落。1964年10月3日三国联合鉴定中队成立,9架“茶隼”(XS688~696)都在1964~1965年间完成,1965年4月1日由这9 架“茶隼”在英国皇家空军的维斯特莱哈姆基地组成了世界上第1个喷气式V/STOL飞机机队,到11月9架飞机共完成2,000 架次的试飞。1966年,9架“茶隼”中的6架被送到美国继续进行为期约4个月的评估(美军称之为 XV-6A),留在英国的3架也继续用于飞行试验,为以后“鹞”的诞生做出了重大贡献。

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