- 笨鸟难飞——航空史上的失败传说(一)
- 笨鸟难飞——航空史上的失败传说(二)
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尽管采取了一系列有针对性的改进措施,涉及发动机、桨叶和操纵机构等关键部分,但都收效不大。在1965年的后期测试中,AI-7发动机不是出现严重故障需要修理,就是在高转速阶段发生共振导致零件脱落,差点酿成事故。连续的挫折让米里老大认识到没有合适的发动机和配套技术,再怎么好的理论也不过是浮云。将V-7封存后,他们还是把精力集中到常规机型的研究上了。

米里设计局对采用翼尖喷气的V-7曾寄予厚望

安装在桨叶末端的AI-7发动机问题多多
“飞车”打伞 无法上天
利用转动着的水平旋翼来实现垂直升降,这一概念可以追溯到中国古代的竹蜻蜓,但直到上个世纪初才具备技术上的可行性。此后围绕着这个看似简单的基本原理,既发展出不少堪称经典的机型,也派生出一些让人无语的“二货”。
在喜剧片中,经常会看到有人打着伞被一阵风吹离地面的情节。也许是真有过这样的亲身经历,并且从中得到启发,美国密歇根州底特律的约翰·W·皮特斯在1924年就考虑要发明一种靠“打伞”来升空的飞行器。他设想的原理是让一把大伞持续旋转起来,同时作上下扑扇的动作,这样就可以产生足够强大的气流让整个机身垂直地腾空而起了。
经过两年多的精心设计和准备,皮特斯如愿申请到了相应的专利,开始进行实际的研制。这种“伞形螺旋桨”的“伞面”由60根细长的支架组成,类似于普通雨伞的伞骨。支架上装有等长的活动叶片,静止时与地面垂直。“伞骨”的一端用铰链固定在主轴(也就是伞柄)的顶部滑套上,另一端固定在一个轮毂似的大圆环上,而叶片之间以网线相连,形成一个硕大的“华盖”。发动机启动后,不仅带动支架及叶片高速旋转,同时还通过主轴上的活动机构让这个“华盖”在一定幅度内不停地上下运动,一开一合地制造升力。
皮特斯最初计划把他的发明应用在现有的固定翼飞机上,对于小型飞机只需在机头部位安装一把“大伞”,如果是较大的机型则除了机身中部的一把“大伞”外,在机头和机尾再各安装一把“小伞”。可惜他就是跑断了腿、磨破了嘴,也没有说动哪个飞机制造商或是飞行员对给飞机打伞这么二的创意感兴趣。不过那时候的底特律可是正在兴起的“汽车城”,没有飞机,何不自己搞个“飞车”(Sky Car)出来呢?皮特斯还真的去弄了个四轮底盘,安装一台当时最常见的功率为67千瓦的寇蒂斯OX-5航空发动机,加上传动系统和“皮氏伞”等部件后总重1200多千克。
到1928年,这架“飞车”总算可以开出车库了,然而试飞或者应该说“试车”却成了一场滑稽的表演。皮特斯的“大伞”确实能够旋转起来并且灵活地连续开合,但它也只能带着底盘在地面上活蹦乱跳。按照现场旁观者的话来说,活像一台发了狂的洗衣机在上蹿下跳。皮特斯觉得没能飞起来的原因是车体太重了,于是又做了一番精简,但结果也不过是把扑腾的幅度变大一些罢了。显然,这架直升机+扑翼机+汽车的“混血儿”在原理上就“挂错了挡”,结果仅仅是给航空史书多添了一个反面案例。

打着伞的皮特斯“飞车”颇为引人注目

只能在地面扑腾的“飞车”结果沦为笑柄
难以驾驭的“自行车”
与固定翼飞机相比,直升机操纵起来比较复杂,对驾驶者的要求更高。能不能有所简化呢?1950年代初,美国国家航空咨询委员会的专家查尔斯·齐默尔曼发明了一种适用于旋翼飞行器的动态感知控制技术,操作者只需自然地倾斜身体,通过调整身体重心就可以改变飞行方向,有点像现在的自平衡电动代步车。美国陆军对这种技术颇感兴趣,希望以此开发出一种单兵飞行载具,用于在战场上进行快速侦察。
在承接这一项目的几个航空厂商中,德·拉科纳直升机公司有意无意地走起了复古路线。他们设计的DH-4垂直飞行器结构相当简单,以X形的金属支架搭起底座,中心下方连着一个南瓜状的橡皮气囊,4个支架尖端下也各有一个小气囊,形成缓冲着陆垫,还可浮在水面上起降。支架中轴上安装一对直径4.6米的同轴反转水平旋翼,再往上就是乘员站立平台,还装有一台功率为30千瓦的快艇用发动机,配上类似摩托车的控制手把。这看起来与前面介绍过的德国PKZ-1/2侦察直升机可谓一脉相承,不过与一战时期傻大黑粗的前辈相比,轻巧的DH-4算得上是“小清新”了。
美国陆军将这个新玩意定型为HZ-1“空中自行车”(Aerocycle),第一批订购了12架,打算让它像过去的骑兵那样充当地面部队的耳目。HZ-1在1954年11月先进行了系留试飞,两个月后进入到自由试飞阶段。按照设计要求,普通士兵只需接受20分钟的训练就能“骑车”升空。可惜事与愿违,测试人员发现这种“自行车”真真是不好玩,实际操纵起来很不灵便,就算是富有经验的试飞员也给弄得手忙脚乱。另一大问题就是安全性,HZ-1的旋翼位置偏低,很容易碰到地面上的各种障碍物,在试飞中就发生过多起打坏桨叶的事故。而乘员简直就是在半空中裸奔,虽然配有固定安全带,还专门研制了可快速打开的低空降落伞,但能否发挥作用还没人敢打包票。
后来经过美国国家航空航天局兰利研究中心的全尺寸风洞测试,HZ-1气动特性上的缺陷显露无疑,操控机构也不能有效地通过桨叶偏转来实现方向变化,大大影响了它的机动能力。限于当时的技术条件,只做简单的改进是远远不够的。还要啥自行车?耗不起的美国陆军只得放弃这批“废柴”,最终只留下一架送入了博物馆。当时同样利用了动态感知控制技术的还有希勒飞机公司研制的VZ-1单人垂直飞行器,与HZ-1不同的是将较小的旋翼装入桶形机身中,但也由于性能有限缺乏实用性而被淘汰。
