万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(二)

2019-07-01    作者:Armstrong

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  在倾转旋翼机努力进化时,该概念的另一个分支——倾转涵道机也随之出现。后者在设计上并没有太大不同,只是把翼尖的倾转螺旋桨包在涵道内,桨尖涡流损失最小化提高了螺旋桨/风扇的气动效率,并使推力更加集中,涵道本身在平飞中也能产生升力,涵道后缘还可设置可动叶片来控制排气方向。但倾转涵道的缺点在于阻力更大,因此不适合高速飞行。

倾转涵道机

多克Model 16

  前道格拉斯飞机公司工程师小埃德蒙·多克于1940年在加利福尼亚州托兰斯建立了自己的公司,承接其他飞机制造商的分包业务。上世纪50年代初,多克萌发了研制垂直起降飞机的想法。1956年,美国陆军运输研究与工程司令部授予多克公司研制一架验证机的合同,多克Model 16倾转涵道验证机于1958年2月25日在托兰斯市机场进行了首次飞行。

外形古怪的多克Model 16
外形古怪的多克Model 16

  Model 16是一架纤细的飞机,一开始为了减轻重量,其钢管机身没有蒙皮,由于试飞证明气动阻力过大,因此安装了玻璃纤维鼻锥和机身铝合金蒙皮。Model 16的气泡式座舱盖之下是串列双座座舱,机身中部安装有翼展很短的平直中单翼,两端各有一个直径1.22米的倾转涵道,内置一副8叶风扇。安装在机身中部的涡轴发动机通过传动轴驱动风扇,其半圆形进气口位于机背。Model 16一开始安装的是功率630千瓦(840轴马力)的莱康明YT53涡轴发动机,后来升级为750千瓦(1000轴马力)的T53-L-1。

铺上蒙皮后外形顺眼许多了
铺上蒙皮后外形顺眼许多了

  该机具有传统的T形尾翼组件,腹鳍兼具防擦器作用。涡轴发动机排气通过尾喷管的一组叶片排出,以控制俯仰和偏航。该机在悬停中的滚转操纵通过风扇叶片桨距差动进行。Model 16的前三点式固定起落架来自塞斯纳182飞机,在制造中最大限度利用现成部件以降低成本。

尾部的矢量控制装置
尾部的矢量控制装置

  1958年5月5日,Model 16完成了从垂直飞行-水平飞行并再次返回的首次过渡。虽然Model 16存在一些问题,都不是无法解决的大问题,该机在1958年夏天试飞表现相当亮眼。

Model 16的涵道风扇
Model 16的涵道风扇

  多克Model 16在1959年9月被移交给美国陆军进行试飞,被赋予VZ-4DA的军用编号,其中“DA”代表“涵道飞机”,该机的实际试飞由NASA进行。1960年由于多克公司遇到了财务问题,道格拉斯公司接管了该项目。虽然Model 16的试飞进展顺利,但美国陆军认为倾转涵道机在性能上并没有超过直升机太多,于是在1963年终止了该项目。多克Model 16随后落入NASA手中,最终被弗吉尼亚州尤斯蒂斯堡的美国陆军运输博物馆收藏。

平飞状态的多克Model 16
平飞状态的多克Model 16

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