- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(一)
- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(二)
- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(三)
既然倾转旋翼能实现垂直起降飞行,那么倾转整幅机翼同样能实现。第一种倾转机翼设计是皮亚塞茨基(Piasecki)直升机公司的设计师卡普兰(Kaplan)提出的,他随后成立了自己转换翼公司(Convertawings)来制造Model B倾转机翼机,但该机并没有完工。

转换翼公司的倾转机翼设计
倾转机翼机
伏托尔VZ-2A
皮亚塞茨基公司在1956年更名为伏托尔(Vertol),后来又成为波音公司的直升机部门,继续致力于倾转机翼机技术的研究。1956年,美国陆军和海军授予伏托尔制造倾转机翼机验证机的合同,该公司的Model 76设计获得了VZ-2A的军用编号。该机于1957年4月13日进行了首次悬停飞行。

VZ-2A倾转机翼验证机
VZ-2A是直升机和固定翼的混血儿,其直升机式驾驶舱直接连在裸露的钢管机身上,这些组件都来自Bell Model 47直升机。该机具有一副可倾转固定翼和T形尾翼,安装在机背的莱康明YT53-L-1涡轴发动机通过传动轴驱动机翼上的两副三叶螺旋桨,发动机功率640千瓦(860轴马力)。

VZ-2A机背的涡轴发动机
VZ-2A安装有固定的后三点式起落架,垂尾底部有一个用于悬停偏航控制的风扇,平尾中间还有一个用于俯仰控制的风扇。该机长7.59米,翼展8.05米,空重1135千克。

平飞状态的VZ-2A
VZ-2A一直试飞到1964年,飞行了数百架次,包括从垂直到水平飞行然后再返回许多完整过渡飞行,总飞行时间超过450小时。该机在试飞中暴露当机翼处于垂直位置会因阵风吹袭而发生抖动的问题,这是倾转机翼机的固有问题。完成使命后该机被史密森尼学会收藏。

VZ-2A与遥控验证模型
希勒X-18A
1957年在VZ-2A项目启动一年后,美国空军与希勒(Heller)直升机公司签订合同,研制一种大型倾转机翼运输机原型机。1959年11月24日,希勒制造的X-18A进行了首飞。

希勒X-18A验证机
X-18A改装自一架蔡斯(Chase)YC-122双发活塞动力运输机,后者也就是费尔柴尔德(Fairchild)C-123“供应者”运输机的始祖。该机改用固定前三点式起落架,前起落架具有双轮,主起落架为单轮。X-18A沿用了YC-122的尾翼组件,平尾具有明显上反角。

X-18A的机翼倾转过程
X-18A安装有三台发动机,其中两台是安装在倾转机翼上的艾里逊YT40-A-14涡桨发动机,单台功率4365千瓦(5850轴马力),各驱动一副直径4.8米的三叶反转螺旋桨。还有一台 是威斯汀豪斯(Westinghouse)J34涡喷发动机,安装在机身内部,推力1540千克,通过后机身下方长长的尾喷管排气。YT40涡桨发动机实际上是一台“双发包”发动机(twin-pac),由两台并联的艾里逊YT38涡桨发动机组成,通过减速器驱动一副三叶对转螺旋桨。YT40同时也是洛克希德XFV-1和康维尔XFY-1尾座式垂直起降战斗机的动力装置。

艾里逊T40涡桨发动机
X-18A的两台发动机之间并没有通过驱动轴进行交叉耦合,大幅降低了飞行安全性。J34涡喷发动机的尾喷管具有上下偏转的矢量控制装置,以提供俯仰控制。该机驾驶舱与当时的运输机大致相同,只是增加了机翼倾转控制杆。

试飞中的X-18A,注意尾部的矢量控制装置
到1962年X-18A共进行了20架次飞行,但只实现了部分过渡飞行,但从未进行垂直或悬停飞行。该机的第20次试飞几乎以灾难告终,在高空一副螺旋桨出现桨距控制异常,飞机进入尾旋状态。尽管飞行员最后重新获得了控制权,但该机降落后就再也没有起飞。
X-18A随后的地面测试持续到1964年,被架在地面测试台上进行测试,最终在测试中损坏报废。该项目被认为是成功的,但X-18A发动机之间缺乏交叉轴连接是一个重大错误。

