15台引擎“吹”上天——垂直起降版洛克希德F-104

军心安营扎寨 2024-02-15 16:41:00

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案 291

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洛克希德官方CL-704宣传画,强调了北约属性

VTOL

CL-704 本图及下方未注图片中模型作者都是Thomas Brückelt

20世纪50年代,欧洲的北约国家迫切的探索垂直起降技术,因为所有这些国家都对自己的机场能否在苏联红军的先发核打击下幸存没有信心。然而,几乎是与此同时,洛克希德靠着美国的北约盟主的地位以及慷慨的回扣,将F-104“星”战斗机推销给了一大批欧洲的北约盟友,让F-104成为了北约主流的二代机。@nordland 今日头条 原创首发

洛克希德公司的F-104“星”战斗机是一个优秀的空中作战平台,但并不能算是一个优秀的飞行平台,特别是在起降阶段,为两倍音速设计的“刀片”机翼在低速下效率低下,控制艰难,曾将导致无数事故,因此得了“飞行棺材”的恶名。而且,F-104的起降都需要很长的跑道。

德、意、荷兰等北约国家对F-104的作战性能总体满意,以至于可以容忍高事故率。但对跑道的生存性没信心,这让F-104在战时成为一种“一次性”武器。能够给F-104追加垂直起降能力简直是欧洲国家梦寐以求的作战飞机。

在本系列的前面的文章里曾经写过德国EWR-Süd希望对F-104G拙略的起降性能提出的改进方案()。本文我们将一同回顾下,来自F-104“娘家”洛克希德公司自己的一个更加疯狂的垂直起降改进方案。

CL-704

洛克希德宣传画

60年代初,北约提出需要一种新的攻击和侦察机,发布了NATO BMR-3(NBMR-3) 需求。要求新飞机可以从靠近火线的伪装平台上垂直起飞。但需要能够达到当时主流超音速战斗机的最快速度,虽然当时第一代VTOL飞行平台已接近现实,速度超过M2的超音速战斗机也已经成熟,但两者相结合时,技术困难导致任务仍然艰巨。

CL-704动力结构

1962年洛克希德公司联合英国肖特兄弟公司以及哈兰德公司,推出了一个F-104的VTOL实现方案,用以竞争北约攻击侦察机项目。因为这是洛克希德自己的方案,因此获得了公司内部编号CL-704。

官方桌面模型

洛克希德公司的研究得出了两个结论:

1)升力和推力应由两个独立的涡轮喷气发动机提供,洛克希德当时在为美国陆军开发XV-4垂直起降飞机,对这种实现方式非常熟悉;

2)升力涡轮喷气发动机应安装在翼尖而不是机身内。因为F-104正好拥有在翼尖安装升力涡轮喷气发动机所需要直翼。

使用大陆升力发动机的CL-704

这个方案完全不影响F-104的气动布局,升力引擎将布置在翼尖吊舱中,这里本来也是F-104外挂副油箱的位置。

大陆引起的发动机舱布局

使用罗-罗引擎的升力发动机舱布局

升力发动机舱的不同布局

洛克希德将其视为多国合作项目,升力引擎可选择8台大陆公司的Lj-55A引擎,或者10-14台罗-罗公司更成熟的RB181发动机,每个引擎上方有开启式盖板,下方有可调节喷口。升力引擎之所以要多重布置,是因为需要冗余部分引擎失效,预留更多的储备动力。主发动机沿用J-79或者可更换为罗-罗RB.168R。

这个想象图上用了16台升力引擎

毋庸置疑的是,以这种方式实现VTOL能力保留了F-104的气动外形和基本空气动力学性能。包括机动性和引以为傲的最大速度。以及战斗和侦察任务的适用性方面几乎具有 F-104 的所有特性。洛克希德希望它将逐渐能够取代F-104,它响应了北约在尽可能短的时间内以尽可能低的成本实现新武器系统的迫切需求。

官方桌面模型

但缺陷同样明显,首先是升力发动机在平飞中毫无用处,占据了大量死重,导致只剩下272KG有效载荷,同时原本的翼尖油箱位置被占据,航程进一步缩短到只有555公里。

起降过程

结局

洛克希德率先完成了升力短舱的模型,并将其装机试飞,当然这些测试本来也没什么成本,为了开发控制系统,公司建议建造一个大比例的实验平台,同时,大肆在欧洲防务媒体上打广告。

洛克希德建议的实验平台

不过最终并没有迎来订单。原因是多方面的,技术方面,先不算不提弱鸡的性能,F-104在60年代初还不算过时,但在5-10年后肯定落后。试图用F-104替换F-104毫无意义。

政治方面,当时欧洲航空业已经复苏,即使在北约内部法德为主的欧洲势力试图摆脱美国人明里暗里的掣肘,他们更希望从装备上摆脱美国依赖,这样背景下美国主导的多国联合项目从一开始就不会有结果。

最终NBMR-3项目需求调来调去,美英法德意各有各的小算盘,只好不欢而散,没有任何项目走到最后。

CL-704并不是洛克希德唯一一个VTOL F-104项目,剩下几个有趣的项目咱们后续【滚回绘图板】系列慢慢说。@nordland 今日头条 原创首发

洛克希德在意大利杂志上的广告

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