聊聊VJ101:最科幻的垂直起降战斗机,能超音速但没能熬过来

墨书聊天 2023-06-22 10:50:04

VJ101是战后德国研制的一款喷气式垂直起降验证机,在当年也是能打破音速的存在,一度因其科幻的外表而被德国人昵称为“梦想飞机”。可惜的是最终因为没有合适的发动机而没有投入实用。这飞机的研制单位是当年的享克尔和梅塞施米特加上另外一家公司,名气不大也不知道怎么译,只好就不提了。

VJ-101C首架原型机

墨林第一次看到这个飞机的时候,大概是90年代中期,那会儿见识少,猛然看见一架长得和《星战》里的X翼战机有几分神似的飞机,立时惊为天机。这次突然想起来,也是缘于前不久聊幻影ⅢV的时候,才发现这货和幻影ⅢV原来是源自于同一个需求。实际上最初确定研制的方案名为VJ101D,是一款双座双发截击机,为了验证VJ101D的可行性,研制了VJ101C,作为技术验证机,后来试飞的全都是VJ101C。

X翼战机,90年代看星战的感觉,今天实在不可描述

这个需求就是“北约基本军事要求3”,一开始这个计划其实只要求研制超音速垂直起降战斗机,但后来分出了一个亚音速的攻击机,后来的事大家都知道,亚音速最后被英国人鼓捣成了鹞式,而两个超音速的幻影ⅢV和VJ101都中断了发展。德国其实当时也有一款亚音速攻击机计划VAK 191B,和鹞式气动布局有点像,最后也没弄成。

VAK191B

有请幻影ⅢV再次亮相

实际当时是垂直起降战机研制的一个高峰期,当年连歼-6都能绑上火箭做做试验,美苏英法当然也没有落下。当时的主流是在正常布局的飞机上加装单独的升力发动机,这可能是能想到的最简单粗暴也是最直接的方式,但由于机体空间的限制,这些升力发动机不可能太大,因而单台推力都不高,只能用多台并联,像幻影ⅢV就用了八台,加上一台主发动机,全机一共九台发动机,由此导致系统过于复杂。

VJ101只用了两台升力发动机

其他单纯使用升力发动机来垂直起降的飞机相比,德国人研制的VJ101有一个很大的优点,就是它的主发动机全部装在翼尖吊舱内,整个吊舱可以同步旋转,这样在飞机垂直起降时,主发动机也提供向上的推力,由此大大减轻了升力发动机的负担,自然用不了那么多升力发动机,VJ101也因此只在驾驶舱后面安装了2台升力发动机,也在一定程度上提高了飞机的可靠性。这种布局虽然与略早之前贝尔公司的XF-109有点类似,但实际更加简单,XF-109后来是因为美国空军舍不得给钱也没有做出来。

发动机舱转到垂直状态

按说VJ101机身上的升力发动机数量较少,自然也就腾出了更多机内空间,从理论上来说,VJ101这种方案应该更加接近于实用。但理论毕竟只是理论,由于VJ101的的升力发动机与主发动机是一个型号,都是罗罗的RB.145,单台推力只有12.3千牛,只好在每边翼尖都安装了2台,总的发动机数量仍然有6台,这其实比其他方案也好不到哪里去。后来试飞中也发现这种发动机工作并不是很稳定,尤其是在垂直起降时,为了保证发动机在低速时也有足够的进气量,VJ101的发动机舱前半截可以向前伸出来一截,相当于给发动机开了一整圈辅助进气门,在一定程度上改善了发动机的工作环境,但并没有从根本上解决。

看发动机舱前部有条缝

VJ101于1962年开始在地面固定装置上进行测试,这套装置可以在一定程度上伸缩,模拟部分垂直起降的感觉;1963年4月10日VJ101进行了首次悬停,一个月后向媒体公开试飞过程。1963年8月29日VJ101的第一架原型机X1进行了第一次常规起飞和降落,1964年7月29日,VJ101一次浅俯冲中打破了音速,但随后9月14日的试飞中起飞时失控,飞机坠毁、飞行员跳伞逃生。第二架原型机X2于当年10月27日开始测试,于1965年6月12日进行了首次自由悬停,X2在外观上与X1几乎一模一样,但使用的发动机增加了加力燃烧室,加力推力为16.2千牛,为此也加长了发动机舱,X2最后在平飞中飞到了1.14马赫。

第二架原型机试飞

经过一番验证,到了论证VJ101D布局的时候,由于拟采用的RB153涡扇发动机尺寸太大,装不进翼尖吊舱,于是设计团队变换思路,又准备把发动机按常规方式装在机尾,但也能旋转,机身中部则采用5台RB162发动机,但这时候“北约基本军事要求3”已经废弃,VJ101D的计划实际上也就终止了,但第二架原型机后来仍然一直飞到了1971年才最终退役,被德意志博物馆收存。

第二架原型机一直被收存

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