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在人类航空史中出现过许多设计独特飞行器，其中不乏一些因设计非常超前而类似于科幻电影中的未来飞行器，即便是以今天的眼光来看也能算得上“黑科技”，比如前西德研发的世界唯一垂直起降运输机——道尼尔Do 31。虽然道尼尔Do 31最终因为各种原因没能投入实际运行，但这并不妨碍它在人类航空发展史留下精彩的一页。 道尼尔Do 31(E3原型机) E3原型机在恶劣环境下测试 上世纪60年代初期，美国和苏联时常剑拔弩张，一副随时要一决高下的架势，而当时西德和东德处于美苏对峙的最前沿，战争一旦爆发他们将是最先遭殃的国家。西德空军逐渐意识到战争爆发后他们的基地将是苏军攻击的首要目标，而且在规模庞大的苏联空军攻击下，短短几个小时内大部分机场都会陷入瘫痪，战机无法升空作战。经过研究后，德空军提出发展对起降场地要求较低的垂直起降飞机。接着西德启动了研发垂直起降战机和运输机等多个项目，而道尼尔Do 31正是垂直起降运输机项目的最终产物。 E3原型机水平飞行 E3原型机打开升力发动机舱垂直起降 得知西德在研发垂直起降飞机后，英国人表示很感兴趣，愿意提供发动机，接着还派出了工程师参与研发工作。西德道尼尔公司先是设计了两个悬停台架，来研究飞机垂直起降时可能会遇到的控制和稳定性问题。第一个悬停台架安装有4台RB.108发动机来提供升力，第二个悬停台架和Do 31的E3原型机一样，安装有2台英国罗·罗公司生产的飞马涡扇发动机和8台RB.162升力涡喷发动机，并于1967年2月7日进行了首次自由悬停飞行。 博物馆中的E1原型机（只能平飞） 博物馆中的E1原型机 道尼尔公司一共制造了3架Do 31原型机，首架原型机于1967年2月9日进行了首次飞行，编号E1（Experimentell No.1）。不过E1仅用于水平飞行试验，只由两台飞马发动机提供动力。当然，E1的翼尖也安装有升力发动机舱，以测试翼尖升力发动机舱在水平飞行时对气动稳定性的影响，只是吊舱内没有安装发动机。第二架Do 31原型机是地面静力试验机，编号E2，用于测试机体结构强度等。第三架Do 31原型机编号E3，安装有完整的10台发动机，于1967年11月22日完成了首次垂直起降飞行。 E3原型机垂直起飞 E3原型机垂直降落 Do 31垂直起降运输机机长20.5米，翼展18米，最大载重量22吨，最大起飞重量27吨，最大时速730公里/小时，在最大载荷情况下航程1800公里，对于一型垂直起降运输机而言，该机的性能数据已经非常出色了。其使用的飞马涡扇发动机单台最大推力68.95 千牛，RB.162升力涡喷发动机单台最大推力19.57千牛。光从外形上来看，Do 31垂直起降运输机和普通运输机并没有太大区别，仅仅是翼尖多了两具升力发动机吊舱。 翼尖升力发动机舱进气口打开 每组升力发动机喷口可联动偏转15度 道尼尔Do 31的两具升力发动机舱是固定安装在翼尖上的，每具内的4台RB.162涡喷发动机可联动前后偏转15，以控制俯仰，两侧升力发动机偏转方向相反就可在空中旋转。值得注意的是，两台水平布置的飞马涡扇发动机喷口并不在短舱尾部，而是分部在发动机短舱左右，而且可以向下偏转。也就是说飞马涡扇发动机既能在水平飞行时提供推力，也能够在垂直起降时提供升力，这也是该机能够载22吨货物起降的主要原因。如下图，道尼尔Do 31的每台飞马发动机左右各有2具可向下偏转的喷口，和英国鹞式战斗机的喷口布置类似。
飞马发动机喷口在短舱两侧
飞马发动机短舱的尾部没有喷口 当然道尼尔Do 31也有很多缺陷，比如安装发动机太多，导致自身重量较大，另外翼尖的升力发动机舱增加了阻力，使得该机与传统的运输机相比，最大载重和航程都有差距。安装发动机太多还带来了许多问题，比如造价高和维护成本高。另外，该机垂直起降时发动机喷出的气浪对于一般机场跑道损伤很大。1970年4月，道尼尔Do 31研发项目下马，E1原型机如今保存在道尼尔航空航天博物馆中，E2静力试验机已不知所踪，E3原型机保存在位于慕尼黑的德意志航空博物馆中。 |
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