在人类对飞行的无尽探索中,垂直起降(VTOL)飞机无疑是一个极具吸引力的领域。相比于其他航空技术,VTOL以其独特的垂直飞行能力,激发了无数工程师和设计师的灵感,催生了一系列令人瞩目的解决方案。
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早在第一次世界大战期间,旋翼机作为观察平台的无人原型机便已开始发展。然而,尽管它们在当时展现了潜力,但在20世纪40年代之前,真正实用的旋翼机仍然寥寥无几,仅有少数直升机在美国和德国军队中服役。这些早期的直升机很快便暴露了速度和航程上的局限性,旋翼和传动系统的机械复杂性也成为了制约其发展的瓶颈。
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面对这些挑战,飞机制造商们开始寻求更简单的VTOL解决方案。翼尖喷气、刚接式旋翼等概念应运而生,但遗憾的是,这些方案大多比传统的旋翼系统更为复杂或昂贵,并未能广泛推广。
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20世纪50年代和60年代,将垂直起降与机翼为主的巡航飞行相结合成为了新的研究方向。像“波戈”和“鲑鱼”这样的尾坐式垂直起落飞机,虽然在一定程度上实现了VTOL的目标,但在实际操作中却面临着着陆困难等问题。这一系列试验机中,不乏由美国陆军资助的项目,他们渴望拥有能够在战场运输、侦察和攻击中发挥作用的VTOL平台。然而,这一举动却引发了美国空军的不满,他们认为这是对自己领域的侵犯。
在这一时期,各种螺旋桨和机翼的组合被不断尝试,包括偏转机翼、倾转旋翼、倾转风扇和倾转发动机等。这些创新性的设计体现在一系列试验机上,虽然有些取得了初步成功,但大多数仍未能达到实用化水平。
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喷气式VTOL飞机的试验同样产生了众多构型,但几乎所有这些飞行器都因效率低下而未能广泛应用。它们不仅需要推力发动机,还需要多台小型升力发动机,这些发动机占据了宝贵的空间和重量,限制了燃油和武器的装载能力。直到带矢量推力的主发动机出现,这一问题才得到了一定程度的解决。霍克的P.1127飞机(“鹞”式飞机的前身)便采用了这种方案,其主发动机既能提供升力,又能提供推力,大大提高了飞行效率。
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尽管自战后以来,已经建造和试验了超过40种不同的VTOL试验机,但真正达到实用化程度的非直升机式VTOL飞机仍然屈指可数。其中,“鹞”式、雅克-36M和V-22“鱼鹰”飞机无疑是这一领域的佼佼者。它们以卓越的性能和实用性,证明了VTOL技术的巨大潜力。