好在研制小组还有另一手准备,就是采用内燃机动力的PKZ-2。这个方案与PKZ-1的差别不仅在于改用3台功率各为74千瓦的汽油发动机,还把一对直径6米的双叶螺旋桨安装在同一根主轴上进行反向旋转,底盘下以一大三小共4个充气囊作为缓冲装置,同样加上3条缆绳与地面相连,全重超过1200千克。而观察员要呆的位置就设在那对大桨叶的正上方!气球上的人员要逃生时只需背着降落伞往下跳就行了,可在PKZ-2上遇到险情该怎么办呢?研制者设想了两种方法,一是配备大型降落伞,让观察员和机身一起降落;二是用引爆的方式将人机分离,让观察员避开桨叶后再跳伞。不过这两种方法始终没有实施。

  依靠银行和工业界的资助,PKZ-2在1918年4月建成并投入试飞。最初的测试是在不载人的条件下进行的,但也暴露出动力偏弱的问题,于是换上了功率更大的88千瓦发动机,在此后的一系列试飞中达到过50米的高度纪录。然而离地面越高,PKZ-2的稳定性越差,机身振动加剧,连系留缆绳都难以控制。在6月10日的一次演示飞行中,PKZ-2才升到12米高度,就因发动机失效而坠落损毁。这让现场的研制人员和军方代表大失所望,意识到这其中的技术门槛实在太高,拖到年底战败时一切都结束了。倒是冯·卡门日后移居美国,修炼成了航空学术界的泰山北斗。

PKZ-2在地面辅助条件下进行无人试飞

登上PKZ-2担任观察员得有莫大的勇气

坠毁的PKZ-2

随风而去的“八爪鱼”

  美国卷入一战后尴尬地发现,自己在军用航空上已经被欧洲人甩开了好几条街,不得不急起直追。到1920年代时,美国陆军空勤队的兴趣也扩展到了直升机上,他们找到一位自称是“世界上最好的数学家和科学家”的乔治·德·巴斯扎特博士。此人如此牛气哄哄倒不完全是浪得虚名,他原是俄罗斯人,从西方接受高等教育后回国从事航空领域的研究、设计和试飞工作,在十月革命前跑到美国。美国军方看过巴斯扎特有关垂直飞行的论著后如获至宝,迫不及待地跟他签订了研制军用直升机的合同。

  1921年初,巴斯扎特来到俄亥俄州戴顿的军方飞行研究基地,凭借一份设计草案就拿到了研制项目的主管权和20万美元的经费,如果能在7个月时间内做好试飞准备,他就可以把3万美元的报酬收入囊中。戴顿基地对这个“最高机密”项目的支持可谓不遗余力,提供了最好的场地、人员和设备。然而即使在这位自高自大、脾气暴躁的主管日夜督导下,完工日期还是一再跳票。直到次年年底,这架一直神秘兮兮的机器才揭开了最后的面纱。

  按照巴斯扎特的设计,这架直升机以金属管线构成长和宽均为20米的十字形机身骨架,在4个翘起支架上各安装一具直径8.1米的6叶水平旋翼,由一台132千瓦的法国罗纳发动机通过滑轮和链条组成的传动系统来驱动。此外,在机身内还装有两个较小的垂直螺旋桨用于控制横向移动,另两个则是给发动机降温的风扇。不用说,这么个奇形怪状的家伙一出场就引起不小的骚动,“飞行八爪鱼”的绰号很快流传开来。

  经过地面测试后,1922年12月18日这只重达1633千克的“八爪鱼”由军方飞行员驾驶开始首次试飞。在桨叶掀起的气流中,它缓缓上升到1.8米的高度。但飞行员很快发现根本无法进行方向控制,被侧风吹移近100米后不得不停机着陆。随后,巴斯扎特换上了更给力的160千瓦英国本特利发动机,然而对操纵性的改善却微乎其微。飞行员不仅要靠操纵杆和脚踏板改变主桨叶的倾角,维持基本平衡,又要通过手动轮来控制起横移作用的方向螺旋桨,还得兼顾发动机的工作状态,恨不得真的长出八只手来才够用。

  折腾到第二年的4月份,这架直升机已经试飞了上百次,最好成绩是2分45秒的留空时间和9.1米的上升高度,也曾搭载过4个人一起离地,但“八爪鱼”仍无法实现自主控制,只能顺着风向作有限的移动。砸了不少钱的美国军方要求巴斯扎特进行重新设计,但这位“天才”此时也技穷了,他的“力作”不久遭到废弃。耿耿于怀的巴斯扎特在1938年成立一家直升机公司卷土重来,可惜没等有所建树就因病去世了。

巴斯扎特博士(左)和他的宝贝

巴斯扎特的直升机操纵起来让人抓狂

“八爪鱼”其实手脚无力只能随风而动

不顶事的“大吊车”

  常见的直升机只有一具主旋翼,直接从主轴驱动会对机身产生反作用扭矩,因此要加上尾桨进行平衡。二战时德国人发明了从旋翼翼尖喷出高速气体来推动旋翼的技术,这样理论上就不会产生反作用扭矩,可以去掉尾桨和传动系统,既能减轻结构重量又可提高动力效率。不过这种翼尖喷气方式也存在技术难度高、油耗和噪声过大等先天缺陷,不止一个国家在这上面栽过跟头。

  二战末期才披挂上阵的直升机很快显露出自己的独特价值,因此在战后也成了航空大国的“重点培养对象”。1946年美国陆军就计划装备一种大型运输直升机,要求能够吊起4500千克重的货箱,并达到最高时速105千米、作战半径160千米、悬停高度约1千米等性能指标,而且拆卸后可以用标准拖车装运。考虑到其中的难度,军方建议参与竞标的航空厂商采用非传统构造、喷气动力以及伺服控制系统等新技术,还可充分利用现成的部件来降低研制成本。

  经过初步评估后,有着生产直升机经验的费城科利特飞机公司拿到了军方合同,型号定为XH-17,绰号“空中吊车”(Sky Crane)。然而进入实际研制阶段后,科利特公司发现技术问题比预想的要棘手得多,又赶上财务陷入困境,只得把整个项目打包转让。接下这个“烫手山芋”的是谁呢?就是玩转电影界和航空业的传奇富豪霍华德·休斯。他创办的休斯飞机公司当时正如日中天,也助长了他好大喜功的欲望(参见之前提到过的H-4超级水上飞机)。虽说XH-17不是亲生的,但休斯还是很重视自己名下的第一个直升机项目,大手笔雇下设计团队的原班人马,在1949年连同未完工的部件一起带到加州继续工作。