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笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭

2015-06-24 09:04阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1784185330



不明飞行物来袭


UFO即“不明飞行物”的简称，如今已成为全世界通行的一个热门词。从远古的模糊记录到现代的目击报告，各种UFO层出不穷，是自然怪现象还是外星人出没一直众说纷纭。其实，地球人自己搞出来的一些怪异飞行器也很容易被误认为是UFO，只不过离来去无踪的境界还差得很远。




★“双环机”变形记


以莱特兄弟为代表的早期航空先驱大都从观察飞鸟获得灵感，研制出简陋的飞行器，在外形上自然就有着相似的“躯干”、“翅膀”和“尾巴”。不过也有人剑走偏锋，试图以另类的造型挑战鸟儿的能力。
一个典型例子就是大名鼎鼎的法国人路易斯·布莱里奥，1905年他与另一位法国航空先驱加布里埃尔·瓦赞携手创办了一家飞机公司，在此前研制和试飞过的滑翔机基础上发展动力飞机。两人的第一个合作成果是“布莱里奥”III号，与当时常见的双翼机明显不同的是，上下两层机翼的两端都彼此相连，形成一个封闭的椭圆环，而且在机身上一装就是同样的前后两副，中间通过长杆连接。环形机翼被认为不需太大的翼展就可有效增加升力，还提高了机翼强度，初出茅庐的布莱里奥他们作出这样大胆的选择估计也是想出奇制胜吧。
III号机的机身前部装有一台功率为18千瓦的安托内特发动机，通过传动机构驱动左右两具牵引式螺旋桨。为了利用水面起降，前翼下安装了一对长浮板，后翼下也有一具。1906年5月，这架“双环机”被运到巴黎附近的一个湖里进行试飞，但只能在湖面上来回滑行。两位发明者决定来个大改造，把前翼换成翼展为10.5米的常规平直双翼，又加上一对水平升降舵。机身加装第二台发动机，螺旋桨也改为向后推进式，仿佛莱特飞机的翻版，但后翼仍顽固地保持环形结构。这个混血型的IV号机全
重480千克，在10月份再度下水，可仍旧未能挣脱水面的束缚。也许是起落装置的阻力太大？于是浮板被换成轮子，一个月后改从地面上起飞。倒霉的是滑跑中IV号机撞上障碍物摔成两截无法修复，这也导致布莱里奥跟瓦赞两人分道扬镳。
后来的研究表明，环形机翼在气动阻力和操纵性等方面的问题还不易解决，加上机体设计也有缺陷，布莱里奥的挫折在所难免。好在他吸取教训，没有再追求标新立异，终于在1909年以驾驶简洁的XI号单翼机率先成功飞越英吉利海峡而成就了自己的英名。




笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭 布莱里奥的III号双环机如果飞起来还真是天空奇景。
笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭
改头不换尾的IV号机仍然脆弱不堪。
★不踏实的“飞行床架”


英国人早在二战前就研制出第一台航空喷气发动机，虽然中间有些波折，但喷气式战斗机总算赶上了战争的尾声，战后不久第一代喷气式客机也开创了民航业的新纪元。豪情万丈的英国人当然没有止步，又着手利用喷气动力实现飞行器的垂直起降。
充当急先锋的是以出产顶级豪车而闻名的劳斯莱斯公司，多数人都忘了他们在航空动力领域也占有一席之地，二战时的“默林”发动机就让“喷火”和“野马”等战斗机如虎添翼。进入喷气时代后，劳斯莱斯公司在喷气动力专家艾伦·格里菲斯博士的主持下开展了英国第一个垂直起降飞机项目。为获取必要的数据，他们设计了名为“推力测试平台”的试验机，主体是两台背靠背水平安装在一起的“内内”(Nene)涡轮喷气发动机，喷嘴垂直向下，单台推力为18千牛。发动机周围则是加固的金属支架和各种管线，最上方设置飞行员座位，以4根带轮子的支柱作为起落架，结果一完工就被戏称为“飞行床架”。
由于是用作垂直起降研究，这个平台没有安装任何翼面或桨叶。不过为了测试空中机动能力，其前后左右各有一具向外延伸的悬臂支架，让压缩空气通过支架上的管道喷出，在有限的范围内作出俯仰、倾斜和偏转的运动。1953年7月3日，“床架”在系留状态下进行了首次升空试验，直到第二年8月3日才完全摆脱保护开始自由飞行测试。看起来只是简单的上上下下，但就连经验丰富的公司首席试飞员也觉得这是当时最不让人踏实的试验平台。原因一是“床架”的操纵特性跟常规飞机完全不同，二是自身缺乏固有稳定性，这都让试飞员几乎没有一丝出错的余地，每一个控制动作都得小心翼翼。
经过初步试飞后，出于安全考虑平台上加装了自动稳定系统，又搭起金字塔形的防护栏，万一翻倒时可以保护暴露在外的试飞员。然而这个“床架”的内在缺陷还是没有改善，发动机工作效率不高，升空后稍作移动就会损失一些升力导致高度下降，如果其中一台发动机失效可就危险了。而降落时必须保持垂直向下平稳触地，否则很容易发生侧翻。劳斯莱斯公司先后建造了两台“床架”，试飞中都出现过坠落事故，有一台在1957年就彻底报废了。
很显然“飞行床架”只能算是一次粗糙的尝试，不过从中收获的宝贵经验还是推进了英国研制垂直起降飞机的进程，10年后采用劳斯莱斯“飞马”涡轮风扇发动机的“鹞”式飞机就横空出世了。




笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭 劳斯莱斯的垂直起降测试平台既粗陋又危险。


笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭 “飞行床架”在空中的活动非常有限。




“飞行床架”基本参数
机身长：8.53米
机身宽：4.26米
机身高：3.86米
机身重：3400千克





★“飞车”难成“飞碟”


在各种UFO中出现最多的要算飞碟了，其匪夷所思的飞行方式激起了无尽的好奇心，一位名叫约翰·弗罗斯特的英国飞机设计师就打算实现地球人的飞碟梦。他曾在德·哈维兰公司参与喷气飞机项目，1947年转到多伦多的阿芙罗加拿大公司，负责设计CF-100喷气战斗机。不过弗罗斯特对非常规飞行器更感兴趣，花了不少功夫研究“康达效应”（流体流经曲面时产生的一种相互作用），认为可以让高速气流通过扁平的翼身融合面，产生足够强的升力和推力来提高飞行性能。
1952年，弗罗斯特制作了一个铲子模样的飞行器模型，接着又改进成圆盘形的构造。可老东家不愿再投入资金，他只好拿着方案跑到美国空军那里求关注，凭着具有垂直起降和高速飞行的“潜力”在1955年拉到了赞助。有了军方支持，弗罗斯特又回头说服公司高层筹到一笔研制款项。眼看是不差钱了，但随后的进展却并不顺利。装有6台喷气发动机的圆形地面试验平台事故频频，让测试人员退避三舍，而美国空军的态度也开始动摇。好在美国陆军及时介入，他们正在寻求能够垂直起降的“飞行吉普”，愿意合作延续这个项目。
弗罗斯特的下一步是根据军方要求制造出两架较小的概念机进行性能验证。这就是扁平浑圆的“阿芙罗飞车”（Avrocar，陆军型号为VZ-9），直径1.5米的中心圆孔处装有124个叶片构成的涡轮风扇，由3台大陆J69涡喷发动机驱动，单台推力2.93千牛。机身边缘开设一排角度可调的小喷嘴，上层有两个气泡式独立座舱，分别给飞行员和观察员使用，下方还有3具轮式起落架。理论上，气流在光滑的碟型机身上高速流过时将产生飞行所需的升力，通过活动喷嘴改变气流分布就可实现推进和转向。
然而弗罗斯特信奉的“康达效应”没有创造奇迹，在1959年6月开始的地面测试中“飞车”就暴露出气动效率差的问题，9月进行的系留升空试验又发生失控摆动现象。调查发现风扇推力损耗很大，风洞试验也表明其结构布局和控制方式并不合理，只有在很低的高度借助地面效应才能保持稳定。尽管研制团队重新设计了气流控制单元和稳定系统，但只是部分改善了悬停能力，远远达不到军方对速度和高度的最低要求。如果加强动力系统或增加控制翼面，原有的结构又不免伤筋动骨。折腾到1961年底，“飞车”仍在贴地兜圈子，而前后投入的上千万美元经费却已烧光，一无所获的美国军方只有终结这个一直被严格保密的项目。
并不死心的弗罗斯特还打算把“飞车”改成民用型供家庭或航空运输公司使用，但阿芙罗加拿大公司因CF-105战斗机项目的失败已经不堪重负，没多久就解体了。VZ-9也是当时美国陆军参与研制的一系列垂直起降机型之一，原指望能取代直升机，可惜徒有一副飞碟范，结果连地球人都看不上。


笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭 “阿芙罗飞车”是外观上最接近神秘飞碟的人造飞行物。


笨鸟难飞——航空史上的失败传说（16）不明飞行物来袭 被寄予厚望的VZ-9始终没有真正地飞到空中。


“阿芙罗飞车”基本参数
机身直径：5.50米
机身厚度：1.10米
机身全重：2563千克
最高时速：56千米
飞行高度：1.10米


《笨鸟难飞》系列连载于《航空世界》2012～2014年

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