小巧的 RB108 升力发动机

  此后,阿弗罗公司和肖特公司相继加入这个 ER143T 计划。

  阿弗罗公司的方案是用一架他们的 707 三角翼试验机改装的,在中央油箱位置布置了 6 台 RB108,可以在这个分离式的发动机舱内转动以提供部分前向推力。不过,成功的却是肖特公司的方案,即三角翼、固定起落架的 SC.1,采用 4 台 RB108 用于垂直飞行,而用一台 RB108 作推进动力。首架原型机(序号 XG600)只安装了推进发动机,于 1957 年 4 月 2 日开始进行常规试飞。第二架原型机(XG905)安装了全套升力发动机,于 1958 年 5 月 26 日进行了首次系留试飞。10 月 25 日完成了首次非系留试飞。

SC.1 在机身中部的中心位置安装了 4 台 RB108 升力发动机

  虽然由 SC1 验证了的升力发动机概念在理论中很简单,但其实际的应用却是相当困难的。为了保证 SC1 安全飞行,它不得不采用一套由模拟计算机控制的全权限自动稳定系统。单台升力发动机的故障将立刻导致升力失衡,这种状态下只能依赖三余度自动稳定系统。但采用这种冗余度设计依然不能避免事故的发生。1963 年,第二架原型机 XG905 因三套自动稳定陀螺仪全部失效而坠毁,飞行员丧生。不过该机后来被修复,再次投入试飞,直到 1964 年试飞计划结束。两架原型机后来都被送入博物馆收藏。

  不管怎样,SC1 确实为肖特公司、罗•罗公司和政府解决此类棘手问题提供了大量第一手资料,并率先在诸如吸入发动机喷出的废气、地面烧蚀和短距起飞方面进行了探索。

  用金钱和努力换来的经验驱使罗尔斯•罗伊斯公坚定地相信升力喷气发动机方案是对于垂直起飞喷气式飞机包括战斗机而言最有效的解决方案。在普通人看来,为每一架飞机提供几台发动机的前景为生产商提供了一个诱人的视角——但对地勤而言无疑是恶梦的开始。

  不过,在 SC1 开始试飞之前,在英吉利海峡对面已经出现了竞争的提案——法国出于和英国同样的理由在同样的时间开始对垂直起落飞机感兴趣。

  第一个具体的成果出现在 1956 年,当时发动机公司斯奈克玛开始试验由阿塔发动机驱动的 C.400 试验机,它采用了“尾坐”技术。法国的实验在 1959 年试验 C.450 时达到顶点,该机如同 X-13 一样是一架“尾坐”式飞机,但采用了完全不同的环形翼。

C.400 P.1/2 验证机,充其量就是个垂直发射的烟囱

C.450 外形极具科幻色彩,在机身周围安装了环形机翼

米歇尔•威博特的方案

  在全世界都在忙着提出各种垂直/短距起降飞机方案的时候,一个传奇时代的引路人出场了——米歇尔•威博特,二战前著名的法国飞机设计师,他也投身于研制垂直起降飞机的大潮中。不过,他那时已经认识到垂直起飞的飞机采用传统姿态起降更容易解决,其时美国人已经发现在背对地面着陆时一些操纵上的困难。

米歇尔•威博特

  于是,威博特开始勾勒一种单座单发、主要用于战术核打击任务的垂直起降战斗机方案。他为了完成垂直起飞在飞机重心周围布置了 4 台离心式压气机。它们将压缩空气通过外部的可转动喷口喷出,而动力则由一台布里斯托尔公司 BE.25“猎户座”发动机通过变速箱输出,最大可达 8,000 轴马力——当时涡轮轴发动机所能达到的最大功率。来自“猎户座”的剩余推力将从飞机尾部经由一个百叶窗式的喷口排出,从而提供除来自压缩机机的主推力之外的另一个矢量推力。威博特把他的设计称为对地攻击机。尽管作为一种未来以矢量推力著称的飞机的第一个原型,它最终没能成为现实,但它的四喷口、单发设计奠定了了鹞式飞机第一块基石。

Michel Wibault 的方案,用轴驱动的离心压缩机产生垂直升力

米歇尔•威博特的垂直起降战斗机方案

布雷盖 1010 方案准备采用类似 Wibault 的设计,但法国空军的兴趣集中在 SNECMA 的 Coleoptere 系列 tail sitter 上,布雷盖 1010 和其它类似的法国方案都无疾而终

  在 1955~1956 年间,威博特访问了法国和美国政府以期获得对他的工程的赞助,但遭到冷淡对待。相反,倒是位于巴黎的联合武器发展计划(MWDP)办公室对他的方案表示了一些兴趣。MWDP 航空开发部的负责人琼尼•德利斯科上校首先将威博特的设计方案交给了北约“航空研究发展顾问团”主席希尔多•冯•卡曼。卡曼是航空航天领域的权威,他对这一方案表示了高度的兴趣。在他的鼓励下,德利斯科把威博特的设计方案转给了英国的布里斯托尔公司航空发动机部。那时作为 MWDP 发起的菲亚特 G.91 轻型战斗机计划的一部分,布里斯托尔公司正在开发“俄耳甫斯”发动机,因此双方有着良好的默契。根据掌握的材料,布里斯托尔公司技术总监斯坦利•胡科尔决定对威博特的方案采取一系列的研究。

  胡科尔认为威博特的方案太过笨重,而且动力装置效率太低。不过,他相当欣赏威博特方案中由一台发动机同时产生推力和升力的概念。而在当时,所有其它的同类飞机都是采用“升力发动机+巡航发动机”构型。即使是出于对垂直起降飞机另一个发展方向的探索,威博特的方案也是值得深入研究的。胡科尔组织了一个只有 3 个人的小型研究组(戈登•路易斯、皮埃尔•杨和纳维利•昆),由路易斯带队进行相关工作。威博特则被胡科尔雇用,以顾问身份和路易斯小组合作。威博特充分展现了大师风范,他没有因为英国人改动他的设计而感到不快,反而非常欣赏英国同行所表现出来的创造性。

  这个小研究组不负所托,很快就发现,通过用轴流式风扇替换离心式压缩机就可以大幅提高原来小得可怜的功率。于是,他们在 1956 年 8 月 2 日提出了第一个改进方案——BE.48。该方案的特点是:采用“猎户座”发动机的核心机,但增加了两级低压压气机(取自“奥林匹斯”21 发动机,由“猎户座”发动机通过 1.5 :1 比率的变速箱驱动),看起来很象今天的大涵道比涡扇发动机;来自低压压气机的气流可以通过两个侧面的矢量喷管排出;但尾喷口是固定的,核心机气流只能直接向后喷出;此外,核心机和风扇具有分离的进气口。