1941年春,西科斯基直升机终于在性能上足以超越任何同时代直升机了。虽然现在已经重新制造出安装75千瓦(100马力)莱康明发动机的VS-300A,但每个人还是称该机为“VS-300”。经过持续修改后,到1941年底,VS-300已经能够完美飞行,清楚显示西科斯基的直升机已经足以投入生产。

VS-300A

VS-300A

  现代直升机的尾桨不仅负责抵消主旋翼的扭矩,也负责使直升机左右转动。飞行员通过双脚踏板来改变尾桨桨距,增大或减小侧向推力来让直升机向两侧转动。周期操纵杆、总距操纵杆、和尾桨踏板的结合让固定翼飞机的飞行员感到困惑,即便著名的查尔斯·林德伯格也是如此。林德伯格坐在VS-300里过了一夜才了解驾驶直升机的窍门,操纵方法与他飞过的飞机截然不同。1943年10月VS-300被捐赠给密歇根州迪尔伯恩市的爱迪生博物馆协会。

  1940年4月,美国陆军航空队(USAAC)发出一种实验直升机的招标。西科斯基公司提交VS-300衍生型参加竞争,但败于普拉特-勒帕热飞机公司。

博物馆中的VS-300A

博物馆中的VS-300A

发狂的野马

  劳伦斯·勒帕热曾经参加过哈罗德·皮特凯恩旋翼机的制造,而且受德国Fw 61影响颇深。他按照Fw 61的思路来制造自己的直升机,他与工程师哈维兰·普拉特一起创办了普拉特-勒帕热飞机公司,其双旋翼直升机设计成功获得了航空队的订单,制造一架“实验旋翼机-1(XR-1)”直升机。XR-1看起来就像Fa 223“龙”的缩小版,反转旋翼安装飞机两侧的延伸臂上。事实上勒帕热还考虑过向福克-艾彻格里斯公司购买许可证生产Fa 244双座直升机,但由于战争的爆发而作罢。

XR-1

XR-1

  XR-1安装一台330千瓦(440马力)的普惠R-985发动机,起飞重量2150千克,旋翼直径9.3米。美国陆军之所以选择了普拉特-勒帕热的设计,主要因为该机的参考机型Fw 61已经在德国成功飞行。不过陆军并没有就此放弃其他直升机设计,1940年7月,总管陆航直升机发展的弗兰克·格雷戈里上尉访问了西科斯基工厂,并在7月24日亲自驾驶VS-300试飞。格雷戈里一开始觉得这架直升机操纵起来像“发狂的野马”,但经过西科斯基耐心指导后,格雷戈里成功驾驶了VS-300,并对该机留下深刻印象。

  1941年1月10日,美国陆军航空队授予西科斯基公司一份合同,研制基于VS-300的作战直升机原型机,这架直升机体积更大,编号XR-4。这份合同给予西科斯基以极大的鼓舞,因为此时他还在埋头解决VS-300的各种问题。

  1941年5月,普拉特-勒帕热XR-1首飞,但到1941年底,VS-300的表现已明显超过了XR-1。就在战争结束前,陆军取消了与普拉特-勒帕热公司的合同,该公司随后倒闭。有趣的是,普拉特-勒帕热公司曾提出给XR-1直升机安装4挺机枪用于作战,这可能是有史以来第一次正式提出的武装直升机概念,但这个想法太超前于时代,当时的直升机还不够坚固,军队并没兴趣。

  普拉特-勒帕热公司的努力并没有白费,圣路易斯的麦克唐纳飞机公司买下了普拉特-勒帕热公司的资产。麦克唐纳也一直致力于自己的直升机设计,也倾向于福克-艾彻格里斯的双旋翼设计。他们利用普拉特-勒帕热的遗产制造了自己的XHJD-1“旋转”直升机,看起来就像XR-1的放大型,采用两台普惠R-985引擎。麦克唐纳试图将其出售给海军,但海军并不感兴趣。麦克唐纳并没有死心,到20世纪50年代初都一直致力于各种桨尖喷气式直升机设计。

XHJD-1

XHJD-1

西科斯基R-4

  VS-300的构型成为很多未来直升机的设计基础,虽然共轴旋翼、前后纵列旋翼、交叉旋翼等无尾桨设计也都陆续获得成功,但西科斯基还是成为最著名的直升机先驱、美国直升机工业之父,不仅是因为他作为先驱的执着,还因为他作为管理者、设计师、甚至是飞行员的极高声誉,以及他的感性和老派低调作风。

R-4的最初设计

R-4的最初设计

  美国陆军在1941年初向西科斯基订购了一架XR-4原型机,公司编号VS-316A,于1942年1月首飞。该机大小是VS-300的两倍,安装125千瓦(165马力)的7缸华纳R-500“超级圣甲虫”发动机。座舱内可并排坐两名乘员,机身是四四方方的钢管蒙布结构,座舱配备了大尺寸平板有机玻璃。XR-4一开始设计有三尾桨,在单尾桨系统能可靠工作后于首飞前就进行了替换。现在这架原型机被保存在华盛顿史密森国家航空航天博物馆。

XR-4

XR-4

  XR-4在试飞中出现过度振动的问题,这个问题一时无法解决并一直延续到生产型上。最后西科斯基公司发现由于旋翼叶片内部的重量分布存在令人恼火的细微差别,所以才导致了该问题,于是实行更加精细的制造工艺,并把最相似的三片叶片存放在一起,如果直升机有一个叶片损坏就更换一组三片。此外还在旋翼桨毂增加了旋翼调节机构,可以在外场校准旋翼。当然这些措施严格来说只是应急措施,西科斯基的工程师们仍需继续寻找一劳永逸的解决方案。

  1942年12月,美国陆军航空军(1941年6月从航空队升格为航空军)又订购了一批三架YR-4A进行评估,很快又订购了27架YR-4B用于服役测试。这些直升机与XR-4很相似,只是升级了135千瓦(180马力)的“超级圣甲虫”发动机并加大了旋翼直径。美国海军也评估了其中三架YR-4B,编号HNS-1。1943年年初,西科斯基公司把直升机的生产转移康涅狄格州布里奇波特的一个废弃工厂,因为斯特拉特福工厂正在全力生产沃特F4U“海盗”战斗机。沃特和西科斯基公司的联姻也随之解体,从那时起西科斯基直升机才真正叫响了自己的名头。

  军方很快就授予了100架R-4B生产型直升机的订单,该机升级了150千瓦(200马力)发动机,成为美国第一架军用直升机。美国陆航装备了35架R-4B,其中20架分给了美国海军,编号HNS-1,海岸警卫队也获得几架。45架R-4B去了英国,被命名为“蚜虫”I,装备英国皇家空军(RAF)和皇家海军舰队航空兵(FAA)。英国很满意R-4B,向西科斯基订购了150架,但谁知直升机大受美军欢迎,西科斯基要优先供应美军,英国的订单被排在了最后。