【滚回绘图板311】洛克希德/瑞安F-104VTOL

军心安营扎寨 2024-04-13 02:09:04

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案311

本文1478字,31图,预计阅读时间7分钟

F-104 VTOL

彼得·吉拉德方案

资深飞行员彼得·吉拉德(Peter Girard)在第二次世界大战期间在美国陆军航空队驾驶B-24解放者轰炸机。在50年代开始担任瑞安航空公司(Ryan)的首席工程试飞员。@nordland 今日头条 原创首发

彼得·吉拉德和X-13

1953 年 11 月 24 日,他驾驶X-13 Vertijet垂直起降实验飞机首次完成喷气式飞机的空中悬停。1957 年 4 月 11 日,他在爱德华兹空军基地完成了喷气式飞机的第一次全周期垂直起飞、水平飞行和垂直着陆。1957年7月29日他在展示X-13的能力时,在五角大楼的台阶前广场上当着大约3000名军官和记者面前完成垂直降落,因为这些壮举,吉拉德甚至登上了《生活》杂志封面。

1957年7月29日在五角大楼的演示降落

吉拉德同时是一位航空工程师,在担任首席工程试飞员十二年后,他担任瑞安的空气动力学主管和初步设计主管,负责遥控飞行器的设计和其他技术创新,60年代初,吉拉德提出了一个绝妙VTOL实现方法。

吉拉德设想了一种尖端可变形的旋转三角翼,在平飞时固定不动,旋转的尖端可以作为副翼控制滚转,在垂直起降过程中,这个三角翼会旋转起来,三个尖端会倾斜一定角度,作为旋翼使用,产生升力。他的这个想法在1962年注册了US3025022号美国专利。

瑞安航空在50-60年代非常热衷于VTOL技术的开发,几乎探索了所有可能的方向,包括尾座式、升力风扇、喷流偏转、复合襟翼等等,吉拉德的设想又开创了一个新的方向,他称之为:喷气动力直升机jet-powered heliplane,实际上属于一种可固定旋翼。可固定旋翼相较其他VTOL方案相比,占用死重比较小,起降阶段的控制能力比较强。

吉拉德的可固定旋翼方案

根据吉拉德设想,可固定旋翼的VTOL飞机,在垂直起降阶段使用直升机原理他设想了一种小型飞行器,拥有机身上下两个三角形可固定旋翼和T尾,一台喷气式发动机提供平飞时的推力以及垂直起降阶段驱动旋翼,上下的双旋翼反转以抵消扭矩。后来也进化出了只有上方单旋翼的版本,此时需要在尾部分出一部分发动机气流,抵消扭矩。

吉拉德手持喷气动力直升机模型

F-104 VTOL

F-104 VTOL

1962年,彼得·吉拉德找到新的合作伙伴推进他的VTOL方案,“喷气动力直升机”技术将用在洛克希德公司的第一架两倍音速战斗机F-104上,在不降低其性能的同时,使之具备垂直起降能力。这将是瑞安航空和洛克希德公司的合作项目。

Thomas Brückelt的模型作品

F-104通过安装在机身顶部的旋转机翼结构实现革命性的直升机效果,开辟了全新的用途。带有三角形翼尖的旋转翼系统可以旋转在垂直起降阶段提供升力和直升机的操纵稳定性。这架飞机仍然由著名的J79发动机驱动,平飞阶段保证其性能,并在起降阶段驱动旋翼并为尾部的扭矩喷口提供气体。

F-104 VTOL概念图

旋翼方案

BY WHITEMULE

在水平飞行中,机翼系统将锁死,形成一个三角翼单元。此时F-104将作为一架普通的三角翼飞机飞行。靠后的两个机翼尖端可以旋转,此时起到副翼的功能。60度后掠的对称三角翼具备相当不错的高速性能,因此预计不会对F-104的高速性能有负面影响。

Thomas Brückelt

最终搁置

瑞安航空公司的彼得·吉拉德(Peter Girard)特意选择了F-104作为他的发明的实现者。完成设计后,他认为必须为旋转机翼平台找一个最合适的机体,最好是成熟的产品。由于机翼的设计是三角形,因此只能为飞机的常规起降产生有限的升力,因此他只考虑了重量最小的超音速飞机 , 那就是洛克希德F-104星际战斗机。

正好在相同的时期,洛克希德本身也在推进F-104项目的VTO方案研究(相关文章:),他们甚至不惜装上14台升力引擎,当然这个改装会拖垮星战士本来就不咋地的航。吉拉德的方案给了另外一个思路,可以节约大量的重量。

不过,洛克希德和瑞安就一些子系统进行了成功的研究后,确搁置了这个项目,整体上“喷气动力直升机”的实现方式还是太复杂了,而且可靠性不能确定。加上大西洋对岸“鹞式”的成功服役。因此,瑞安这个复杂的项目变得不太重要了。@nordland 今日头条 原创首发

0 阅读:12

军心安营扎寨

简介:感谢大家的关注