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法国早期喷气式试验飞机揭秘(组图2)

http://jczs.sina.com.cn 2005年10月16日 09:43 《国际展望》杂志
法国早期喷气式试验飞机揭秘(组图2)

勒杜克021三视图

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法国早期喷气式试验飞机揭秘(组图2)

第一架蝾螈试验机正在组装中。


三叉戟-1的02号原型机后来坠毁了。


从发动机的尾喷口个数可以知道该机为三叉戟-2

    声明:本文为《国际展望》杂志供《舰船知识网络版》独家稿件。未经许可,请勿转载。


  ◆ 第一架涡喷发动机飞机

  对法国航空业来说,卢森·森梵蒂的出现彻底改写了其历史进程,这位颇具传奇色彩
的爱国人士后来成为西方唯一的超音速客机协和号的法国方领导人。对航空痴迷的他在战前召集了同样对航空痴迷的青年并组建了SNCASO,在纳粹占领法国后,他领导着设计队伍流亡外国,但并没有解散,为法国保留了珍贵的航空业火苗。

  卢森领导的设计小组在

二战进行得如火如荼的1943年开始了飞机的设计,这是一种双座的全金属飞机,采用涡喷发动机为动力,小组为该机取了个绰号“蝾螈”,并在简易风洞中进行了吹风试验,在停火后,卢森开始了飞机的制造,当然和勒杜克开始时的境遇一样,卢森领导的小组也几乎是在缺乏原料的情况下几乎是用纯手工打造出各种零部件,1946年,在历经多年的发展后,蝾螈首飞的时间到了,在法国11月的寒风中,该机离开跑道滑向天空,法国第一架装备涡喷发动机的飞机首飞成功,随后法国空军部发来了54架飞机的订单,卢森小组欣喜若狂。

  作为一架试验机的蝾螈显得有点怪异,如果用现在的眼光来看,该机可以用丑陋来形容,机身粗短,并列式座舱,采用机头进气方式,由于发动机推力较小,所以进气量并不是很大,进气道尺寸也并没有像现在的喷气式飞机那么大,中单翼带一定的上反角,和该机粗短的机身相比,机翼的面积实在有点小。主起落架位于机翼下方,该机的飞行员座椅较高,所以飞行员的视野较佳,而且该机采用类似轿车的舱门,上下飞机较方便。该机为了赶进度,在初期并没有安装弹射座椅,后来试飞时才加装了弹射座椅。蝾螈另外一个值得称道的地方是采用了法国自己制造的涡喷发动机SRA-1,推力为3250磅,所以该机也被称为全法国造飞机。

  但很不幸的是,在蝾螈总装的时候,SRA-1发动机还没有能够交付使用,所以卢森毅然决定采用从德国缴获的改进型容克斯尤莫 004B,采用这种发动机带来了两个问题:首先,容克斯尤莫 004B的推力只有1980磅,巨大的推力下降时该机无法发挥设计性能,其次,容克斯尤莫 004B发动机的稳定性能极差,如果在空中发生故障,森梵蒂小组所有的努力都将白费。蝾螈的首席试飞员丹尼尔·拉斯特尔就曾经历过这种事情,他曾驾驶过缴获的德军Me 262战斗机,而他后来试飞的蝾螈采用的发动机就是来自缴获的Me 262战斗机,但在一次试飞中,蝾螈在发生剧烈震动后发动机就停车,幸亏此时飞机刚刚起飞,而且机场周围的土地较为平坦,丹尼尔凭着丰富的经验让飞机迫降才侥幸捡回一条命。

  发动机动力不足严重影响着该机的试飞进度,几乎没有试飞员敢尝试这种极不稳定的飞机,在首飞中,该机十分艰难的达到了300米飞行高度,最高飞行速度只有250公里/小时,稍稍快于其起飞速度,而且该机的留空时间相当的短,降落后该机将留给地勤人员将近半年的时间解决机械问题,法国迈向喷气时代的第一步是如此的艰难。

  1947年4月26日,蝾螈进行了第二次试飞,该机在飞行员的控制下小心翼翼的爬升,最后留空时间为12分钟,最高飞行高度只有200米,但最大飞行速度达到了352公里/小时,在飞行中发现部分设计有问题,落地后设计小组对该机进行了部分改进,随后该机(仍然采用德制发动机)又进行了7次试飞,试飞清楚的表明该机在气动外形上有着明显的缺陷,在这7次试飞结束后,蝾螈的前期试飞工作告一段落,该机返回工厂更换发动机,而前期的试飞留空时间总计不到两小时,国产发动机在久久不能通过鉴定后,卢森将目光指向了英国,罗尔斯·罗伊斯公司制造的德温特发动机性能和预先设想的SAR-1相近,卢森决定购买这种发动机,但就在卢森准备派人前往罗罗公司签合同时,罗罗的另外一款发动机尼恩已经由法国的一家公司西班牙-瑞士公司开始按照专利在国内生产了,这款发动机的推力可以达到4850磅,而且价格也比德温特便宜,卢森当即决定采用尼恩发动机。

  一台尼恩立即被安装到了刚刚出厂的一架蝾螈机身上,这是第4架蝾螈原型机,针对前期试飞中发现的问题作了最新的改进,而厂房内的第2架以及第3架原型机则继续等待SAR-1发动机。由于新型发动机的耗气量大大增加,所以其原来的进气道已经不能满足需要,卢森干脆在飞机座舱后增加了两个类似耳朵的辅助进气道,这也成为安装了尼恩发动机的蝾螈后期型最明显的标志,1949年3月19日,安装了新型发动机的蝾螈4号机为运往布利兹,开始了期待的试飞,此时该机离首次试飞已经将近有2年半时间。

  安装了新型发动机后的蝾螈在试飞中表现出来的性能让人惊讶,仿佛已经不是原来的飞机,在试飞的第二天该机的最大飞行速度就达到了873公里/小时,随后在试飞员撒利尔的操纵下,该机的最大飞行速度达到了888公里/小时,即0.75马赫,对于刚开始试飞时几乎无法上天的飞机来说,这种性能几乎无法想像。最后,该机的海平面最大平飞速度锁定在948.8公里/小时上,初始爬升率为2900米/分,升限11700米,森梵蒂几乎都想进一步改进该机创造世界飞行记录。

  蝾螈的第5架原型机仍然安装尼恩发动机,同样在布利兹进行试飞,初期一切顺利,但在第8次试飞中因为燃油耗尽只能迫降,机体严重损坏,无法修复。剩余的第3架原型机没有能够等到SAR-1,只能安装尼恩发动机,随后也进行了试飞,但由于机体较老,所以在试飞中问题较多,此后就停止了上天任务。最幸运的第4架原型机在结束试飞后就交付给了法国空军,装备第36中队,并又进行了129架次的飞行,1950年11月3日在完成最后一次试飞后解甲归田。法国空军主要将蝾螈用于飞行员训练,该机也成为法国空军装备的第一种喷气式教练机。

  ◆ 混合动力先驱

  三叉戟同样由法国航空先驱卢森·森梵蒂设计,是为了响应法国空军部提出的超音速拦截机而研制:能够快速爬升至15000米高空,能够拦截敌方飞行速度超过1马赫的轰炸机,而且能够从短距机场上起飞。

  卢森·森梵蒂共设计了三架三叉戟系列飞机,这三架飞机外型较为类似,该机由于优秀的性能曾创造了数项世界飞行记录,而且吸引了北约空军的眼球,计划将该机装备北约各国,三叉戟成为那个时代欧洲乃至西方飞得最快的飞机。

  三叉戟系列拥有冼练的外型,空机重量较轻,上单翼布局,每侧翼尖装有一台涡喷发动机,机身尾部则安装有

火箭发动机,为了减小阻力,低展弦比机翼,但很奇怪的是当时几乎所有的飞机设计师,不管是设计亚音速飞机还是设计超音速飞机都采用后掠翼或者三角翼,卢森·森梵蒂却选择了直单翼,这种方案在初期的确引起了很多人的怀疑。

  混合动力方案在当时是一种比较时髦的推进方案,英国有很多的航空企业在进行这方面的研究,如阿佛罗公司,布莱克本公司,韦斯特兰公司等等,而且其中霍克公司的P.1072方案还在1950年就进行了试飞,桑德斯-罗公司还在1957年试飞了一架混合动力的英国电气堪培拉轰炸机,该机在改装后创造了新的世界飞行高度记录。

  ◆ SO.9000三叉戟-1

  第一架三叉戟飞机线条流畅,还在图纸阶段,卢森·森梵蒂就对其充满了希望,而且该机严格遵循当时的航空理论,不为制造的难度而更改一处设计方案,该机的火力为一枚挂载在机腹下的空空导弹。机身结构相当简单,机身总共有三段组成,第一段包括了飞行员的加压座舱和前起落架,这部分设计得相当巧妙,能够在空中和后部分机身分离,并且释放降落伞,这样飞行员就不必安装弹射座椅,整个机身前段直接降落到地面。勒杜克在设计它的冲压式发动机试验机的时候也采用过这个方案。机身中段主要是油箱,装有涡喷发动机和火箭发动机的燃料,主起落架也在这个位置。机身后段为尾翼以及火箭发动机,尾翼包括了该机所有能够控制的舵面,这些舵面都采用液压助力控制,主翼上还安装有高升力系数的襟翼系统,涡喷发动机则安装在翼尖的发动机舱内,方便更换。

  第一架飞机编号为F-ZWRY,1953年3月2日首飞,由公司的试飞员雅克·古伊格纳德控制,在两台透伯梅卡公司的涡喷发动机(每台推力880磅)的推动下,该机进行了15分钟的飞行,为了保证安全,在飞行中起落架并没有收起,该机的轮胎气压较低,能够在交叉的跑道上起降,SO.9000在只开涡喷发动机的情况下从1500米长的跑道上起飞,这对于只重视超音速性能的飞机来说,这决非易事。

  在巴黎航展后,三叉戟的灾难来了,9月1日的试飞中,第二架三叉戟(编号F-ZWSG)在起飞时还没来得及爬升就一头栽到了跑道尽头,飞行员严重受伤,治愈后重新返回试飞队。纠其原因,当时机场的温度过高,发动机推力下降,这对已经捉襟见肘的玛博尔发动机来说,推力进一步下降,这导致飞机的突然失速。在后续的试验中,持续的高温使得该机在只使用涡喷发动机的时候几乎无法达到起飞速度,而持续不断的事故使得试飞队伍的士气低落,但在设计小组的努力下,所有的故障一一被排除,1954年1月16日,三叉戟重返蓝天。1954年9月4日,火箭发动机的推力试验开始了,推力达9900磅的SEPR 481火箭发动机将给该机足够的推力去冲刺超音速。 SEPR 481火箭发动机在该机尾部有三个喷口,这三个喷口可以根据需要单独工作或者联合工作,火箭发动机使用的燃料为硝酸和呋喃它酮混合物,这两种物质都是比较难处理的化学品,而且对机体有着强烈的腐蚀性,因此试验小组的地勤人员在加注燃料时格外小心,而这种穿着防化服工作的方式注定了三叉戟的命运是可悲的。同年10月26日在第六次火箭发动机的试飞中,刚离开地面还没收起起落架的三叉戟左发动机突然熄火,飞机在空中立即失去平衡,幸亏飞行员古乔恩经验丰富,冷静的将该机在平地上迫降,飞机机体几乎没有什么大的损伤。

  这次事故又一次给设计小组敲响了警钟,玛博尔发动机拙劣的性能是三叉戟性能的瓶颈,而此时达索购买了英国阿姆斯特朗西德利公司的威派尔发动机的生产许可证,首批经过鉴定的发动机已经下线,威派尔发动机每台军用推力可以达到1640磅,足足是玛博尔的两倍,这对于设计小组来说无异看到了救星。达索很快送来了数台威派尔发动机,改装发动机的工作立即展开,而卢森和设计小组的成员则开始梦想着该机改装发动机后创造世界飞行纪录,因为改装威派尔发动机后,该机的火箭发动机就可以纯粹用来进行超音速飞行试验,而不用在起飞中帮忙而消耗宝贵的燃料。1955年3月17日,在伊斯特拉试验中心,改装后的三叉戟顺利升空,推力强劲的发动机使得试飞员喜出望外,发动机性能的提升使得操纵三叉戟变得相当的简单,同年4月30日,激动人心的超音速飞行试验开始了。在试飞员控制下,三叉戟顺利升到指定空域,试飞员打开火箭发动机的点火装置,三叉戟轻松突破音障。试飞进行到7月的时候,该机已经能爬升到15600米的高度,最大飞行速度已经达到1.55马赫, 而且该机还在超音速飞行中表演了多种机动动作,引起了法国空军官员的重视,但该机的问题也是明显的,即火箭发动机的工作时间有限,无法长时间或多次进行超音速飞行,据后来的试飞小组成员回忆,该机的超音速飞行时间只能用秒来衡量,而不是用分钟。这个致命的问题也使得该机只能停留在试验阶段,无法真正的用于作战,1956年12月,该机在进行了最后一次试飞后告别了跑道,但三叉戟的故事还远远没有结束,三叉戟-2前赴后继,继续演绎着混合动力飞机的激情。 (未完待续) □ 本刊特约撰述 杨增辉

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