为 P.1127 专门研制的发动机试车围栏,两侧都有,照片中只安装了右侧

在 1960 年的整个夏天和秋天,准备工作一直在当斯福德进行着。同时,悬停飞行前必需的发动机地面试车和系统测试也已经完成了。

首架 P.1127 XP831 停在专门修建的栅格上,该栅格旨在吸收发动机喷流,避免被再次吸入

10 月 21 日,比尔•贝尔福德操纵飞机完成了首次试飞。

为了完成第一阶段系列试验,飞机被系留在地面格栅上,以限制它所能升起的高度。系留索长度可变,第一次系留飞行时长度为 1 英尺。尽管比尔•贝尔福德在一次交通事故中受伤,右腿打上了石膏,但以单点系留的方式进行的第一次系留悬停飞行仍然成功完成了。

XP831 的首次悬停试飞,注意为了减重,所有的起落架舱门都没有安装

不过当系留索长度达到 4 英尺时产生了一些控制问题。当飞机高度达到 4 英尺时,主起落架液压支柱由于受载减小而伸出,长度超过了翼尖的护翼轮高度,导致飞机侧倾。结果推力的水平分量使得飞机左右摇摆并绕着主轮或前轮打转。研究表明,这个问题是 P.1127 的反作用控制系统不能提供足够的反向滚转力矩造成的。但问题是,要增大引气系统功率就必然会减小发动机推力。就这个角度而言,引气系统的功率应该越小越好。这是研制垂直起降飞机过程中必须始终关注的基本问题。此外,当推力垂直分量等于飞机重量时,很小的水平分量都可能产生较大的加速度。例如,当飞机侧倾 6 度时就足以产生 0.1G 的加速度。

进行第二次 4 英尺系留试验时,系留索将系留点附近的格栅拉断了。于是试验人员加大了系留索的强度,并缩短其长度,以便护翼轮可以接地,希望可以籍此缓解前述摇摆问题。但这种做法收效甚微,当飞机发生侧倾时,飞行员同样无法控制机翼恢复水平。

于是护翼轮支柱高度被暂时加长了,以便它们在飞机离地前可以一直保持支撑。在这种情况下,飞机的操纵特性大幅改善,接下来 1 次 2 英尺系留悬停和 1 次 4 英尺系留悬停都取得了成功。此外,对自动稳定系统的研究表明,大部分时候该系统都是满负荷运转,因此如果关闭该系统,推力会增大一些——不过在系留状态下,这个结果并不明显。

P.1127 进行的早期悬停试飞之一,此时试飞员已经找到了窍门,右翼尖护翼轮上的线缆只是根通讯电缆
每次悬停试飞完毕,工作人员都要向栅格喷水降温,避免把轮胎烫爆

经过了多次尝试,终于找到了一种有效的控制方法,使得系留索可以“告老还乡”,自由悬停试验也终于在 11 月 19 日着手进行。在改进了自动稳定系统,并最终完成了两次自由悬停试飞后,整个悬停试飞计划宣告结束。

在 5 个星期的时间里,P.1127 共计悬停试飞 21 次,总悬停时间 35 分钟。尽管问题还有很多,但毕竟走出了试飞的第一步。

一旦 XP831 完成了第一阶段系列试验,它将采用常规构形以完成下面的常规飞行试验。这包括了重新装上为了悬停试验而拆掉的无线电设备、起落架舱门和其它一些组件,此外还将采用新的进气口,其唇口半径较小以适应高速飞行,而不是原来为悬停试验采用的唇口钝圆的钟口形进气口。

改装完毕的 XP831,切除了悬停实验时使用的大进气口。远处的飓风是霍克公司特意准备的低速追踪机

常规飞行前的地面滑行试验中,P.1127 的起落架系统出现了严重问题:当滑行速度达到 64 公里/时左右时,前轮、护翼轮以及主轮摆振,导致主液压系统损坏。尽管其中一些问题得到缓解,但最后还是花费了几年时间才使得起落架系统能较好地工作。

虽然问题不少,第一次常规飞行还是于 1961 年 3 月 13 日在贝德福德机场进行。这次飞行这暴露了整个一套新系统的问题:飞机飞行时横、方向稳定性尚可,但纵向稳定性不足,存在上仰问题;放下起落架后方向稳定性不足;近音速时机翼下沉;副翼下垂;襟翼和阻力板带来严重的配平问题,当在有地效条件下使用时,产生强烈的低头力矩,必须拉满杆才能维持机头水平;为了避免发动机熄火和喘振而采用的各种限制措施,惠普制造的涡轮叶片有时脱落;座舱空调漏水;自动防滞系统失效,刹爆轮胎;……等等。

XP831 在一架猎人的陪伴下进行了首次常规起降试飞

全部都这些是其他飞机上发展过程中遇到过典型问题。显然,在这些问题解决之前,飞行试验无法进入下一阶段,即由垂直飞行到常规飞行的过渡飞行试验。对此,霍克公司采用了分阶段解决的方法。

交付的第二架 P.1127(序号 XP836),助了他们一臂之力。该机7月7日在当斯福德首飞。第二架飞机被用于扩展常规飞行试验,该机在试飞中速度达到 538 节,M1.02,高度达到 40,000 英尺。此外,该机还一度减速到 98 节,在此速度下由发动机提供了部分垂直升力。由于发动机推力提高到 12,000 磅,XP831 开始着手新的悬停试验。在速度达到 95 节后,开始逐步使用矢量推力,作为驱动飞机前飞的动力。

过渡飞行中的 XP836,喷口处于 60 度位置

1961 年 9 月,P.1127 为反作用力控制系统换装新的引气系统,改进了控制机制,使得偏航控制被独立出来,单独在机尾加装了偏航控制喷口。经过这样的改进,P.1127 在速度大于 20 节时的方向不稳定问题得到改善。

在飞机的速度包线确定后,比尔•贝尔福德于 1961 年 9 月 12 日进行了首次全过渡飞行。这是 P.1127 发展历程上的一个里程碑——虽然整件事看起来相当简单。垂直起飞后,发动机喷管逐渐转向后方,推动飞机水平前飞,直到完全依靠机翼升力飞行。如果喷管转动过快,飞机会有下坠趋势;如果喷管转动太慢,则飞机的高度会上升很多。虽然有些微方向控制和侧滑问题,但在改进的偏航系统控制下,这个操纵实在比当初让 P.1127 在跑道上保持直线滑跑简单多了。之后休•迈尔威仁也进行了试飞。

减速转换也没有什么问题。飞机在第三边将喷管向下转到 40 度位置,以常规飞行动作飞到距预定悬停点 1,000 码附近,此时飞机速度为 130~150 节,喷管转到悬停位置。由于失去推力的全部水平分量,飞机在阻力作用下很快减速。飞行员此时需要做的就是控制油门,以推力升力弥补迅速下降的机翼升力,保持飞机平飞。