提到倾转旋翼机大家都自然而然的想到V-22“鱼鹰”,这是一款具备垂直起降(VTOL)和短距起降(STOL)能力的倾转旋翼机,由美国波音及贝尔联合研制。1989年3月19日首飞成功,经过长时间的测试修改后,于11月16日进入美国空军服役,进入美国海军陆战队服役。
V-22“鱼鹰”最大飞行速度509千米/小时,垂直起飞最大航程2224千米,短距起飞最大转场航程接近3900千米。
V-22“鱼鹰”倾转旋翼机
倾转旋翼机确实很科幻,兼具固定翼飞机的高速、大航程以及直升机的垂直起降飞行能力,将两者优点融为一体被形象的称之为“空中混血儿”。但是倾转旋翼机在航空工业的发展历程中最为漫长曲折,在过去半个多世纪里以美国为例至少开发了40多种不同型号机型,其中多数以失败而告终,最后只有在贝尔XV-15基础上研制成功V-22“鱼鹰”并投入实用。
贝尔XV-15验证机
贝尔XV-15验证机
由于倾转旋翼机具有太多优势,1959年美国海陆空三军开始寻求一种具有更远航程、更高速度的直升机,由此产生了三军联合的XC-142计划,也就是今天的主角XC-142倾转翼机。1962年由沃特(Vought)、希勒(Hiller)和瑞安(Ryan)三家联合提出的大型倾转机翼运输机联合方案获得军方合同(希勒-18A被用于评估XC-142的倾转旋翼方案),初始准备研发制造5架原型机。
联合方案
大家可以注意到XC-142的倾转旋翼方案其实是整个机翼旋转垂直于机身(实现机翼的垂直水平切换),和V-22“鱼鹰”以发动机吊舱调整角度还是存在很大区别。
除了机翼整体旋转调整外,请注意XC-142的尾翼也是能够进行一定角度调整。
XC-142运输机
V-22“鱼鹰”展开
1964年9月29日,第一架XC-142原型机进行了首次悬停飞行,1965年1月11日进行了首次垂直、水平过渡飞行。
XC-142运输机
XC-142运输机
XC-142运输机悬停及过渡飞行测试。
XC-142运输机
XC-142原型机于1966年交由美国空军进行测试,从外形看更像一架传统的中型运输机,具有带尾部斜坡舱门的箱式机身,机身后部设置有用于装卸货物的坡道。平尾安装在垂尾中部以免影响货物装载,采用可收放式前三点起落架(均为双轮设计),前起落架向前收入机鼻主起落架向内折叠收入两侧机身。
XC-142运输机
驾驶舱采用大尺寸风档舷窗视野良好,机翼上安装四台通用电气T64-GE-1涡轴发动机,单台功率达2125千瓦(2850轴马力)。虽然整体看起来和传统运输机基本保持一致,不过为了在悬停中能进行俯仰控制机尾还安装了一副三叶水平尾桨。
XC-142运输机剖面图机身比较肥大,注意机尾后方有个小小的旋翼。
XC-142运输机剖面图
平直旋转机翼上的4台T64涡轴发动机,各驱动一副直径4.7米的四叶玻璃纤维旋翼。
XC-142运输机
在当时研制的各类垂直起降运输机中XC-142最接近实用化,标配两名飞行员,可以运输3335千克货物或32名士兵,也可以运输24副担架(伤员)外加四名医护兵。原计划采购这款机型的用户包括美国海军、空军和陆军,因此5架原型机还进行了大量场外测试飞行。
XC-142运输机
1966年,XC-142运输机在“本宁顿”号(CV-20)航母上进行了起降测试,这个场景和现在的VC-22“鱼鹰”看起来还是挺像的。
XC-142运输机航母上测试
XC-142运输机在航母起降测试
XC-142运输机还进行了空投测试,包括物质和人员空投。
XC-142运输机空投测试
XC-142运输机空投测试
人员空投测试
在整个项目期间XC-142共计飞行了420小时,空军对XC-142进行了大量的测试,包括空运、空投以及在沙漠、山地和航母环境下使用。并进行了搜索救援、装载机动车辆等任务,测试期间更是创造了694千米/小时的最大飞行速度(保持了旋翼直升机的纪录)。
XC-142运输机
XC-142运输机的优势表现在强大的内部容纳空间、载重量,以及大航程,最大可达6100千米(估计是短距起飞)。不过由于倾转旋翼机还属于新鲜事物,在很多优势特点之后还存在大量无法解决的问题,如:发动机动力交叉耦合结构不能很好地处理机翼弯曲情况;低速时操纵性能不佳,导致飞机处于直升机和固定翼飞行模式切换状态时相当危险;机翼改平之后还出现了发动机功率过剩情况(不能不佩服美国发动机永远走在前面),以及飞行噪音过大同时高水平振动导致机组疲劳和机械故障。
XC-142运输机
XC-142运输机旋翼角度调整
XC-142运输机虽然看起来性能特征占尽优势,但是除了上面提到的问题,实际上航程6000千米垂直起降运输机能干的活其他常规运输机也能干,而且效费比更高。再加上确实存在操控和抗风性的问题,5架原型机有4架在着陆中损坏直接导致三人死亡,由于当时的科技水平无法有效解决上述问题,X-142项目只能被放弃。最后那架被NASA接收并测试到1970年,最后被美国空军博物馆收藏。
XC-142运输机
XC-142运输机
XC-142测试过程表现出来的性能虽然给外界留下很深刻的印象,但生不逢时受到时代科技发展的局限,最终无法成为美国三军的通用装备。时隔多年后,才由它的下一任V-22“鱼鹰”作为代表接棒完成了倾转旋翼机入役的历史使命。
XC-142运输机 使用效果图