【讲堂602期】现代喷气式垂直起降飞机的奠基之作，长着猪鼻子的贝尔X-14试验机 #武器 #現代武器 #軍事裝備
歡迎收看第602期武器大講堂
在第二次世界大戰中
航空界陸續出現了成熟的噴劑式動力方案
這種方案讓當時的航空工程師發現了垂直起飛和着陸過渡島
傳統前向飛行解決方案的希望
爲此
在上個世紀50年代開始
美國空軍和美國國家航空航天局開始立項測試噴劑式引擎的垂直起降技術
其中比較具有代表性的就是一款測試了接近30年的試驗飛行器
它就是本期武器大堂的主角
貝爾X14試驗機
X14試驗機由貝爾航空公司在1950年代開始研發
整機的結構設計大量採用現成的成熟技術
例如其機翼和起落架部分直接使用了比奇飛機公司所研發的35型輕型飛機的零部件
而機身和儲位部分則是直接採用了比奇T-34戰刃機的機翼和儲位部分
機身結構爲了應對垂直起降需求做了適配的調整
其機身設計的比較簡單
中間部分是駕駛艙的位置
駕駛艙奇葩地選擇了敞篷汽車風格的結構
甚至前部的風擋都是汽車風格的半包微型風擋
當時之所以這麼設計
是因爲垂直起降的過程中並不會產生過強的水平氣流
而駕駛艙內也沒有安裝彈射座椅
爲了方便飛行員在測試的過程中緊急逃離駕駛艙
就選擇這種敞開式的設計
整個機身基本上都沿用了T-34戰刃機的傳統全金屬白盒式結構
尾翼跟機身一樣也是直接沿用了T-34教練機的尾翼
圍到T型結構
駕駛座下方是直接使用敏捷公司富豪型螺旋槳飛機的主翼和可收放的前三點式起落架
這些結構設計都是傳統活塞飛機的系統結構
當時的設計主要是爲了驗證垂直起降偏轉的機制
因此選擇這些現有的成熟機身和機翼會節省大量的時間和進行成本
而最大的變動就是其動力系統
X14試驗機的動力系統採用的是兩具
這款引擎單臺能夠輸出13.41千牛的推力
早期的X4版本使用的是兩臺單具能夠輸出7.8千牛推力的
阿姆斯特拉·希特利獨舌巴波輪噴氣式引擎
後來在測試的時候發現動力容餘有點不足
才換成了Z85引擎以增加用於懸停的推力容易度
換穿引擎的版本被稱爲X14A
這兩具引擎安裝在機頭的部分
兩個進氣口V機壁的前方正面看上去像是飛機的兩個鼻孔
曾經有人形象的稱它爲豬鼻子
機鼻部分基本上被兩具噴氣式引擎所佔滿了
而機身結構還是使用的活塞飛機的機身
因此機身內部沒有足夠的空間爲大量消耗燃油的噴氣式引擎儲備燃油
因此X14試驗機的油箱安裝在每個機翼的下方
類似於如新戰鬥機的外掛油箱的方式進行安裝
這種方式異端很多
尤其是作爲試驗機的機型
如果出現問題
這種暴露的油箱很容易破裂起火
曾經在1985年5月29日測試的一架X14B試驗機
就是因爲着陸出的問題
導致主體螺架損壞
直接壓破裸露的油箱
造成油箱破裂
引起了大火
在噴口的設計上面
X14試驗機爲了實現垂直起降和水平偏轉
機尾噴口做成了可偏轉隔三行百越窗的設計
這個方案類似於我們在第576期
介紹過的德國DO31垂直起降運輸機的實量噴口方案
X14試驗機的實量噴口位於機翼下方
飛機重心的位置
在需要垂直起降的時候
隔三會將氣流偏轉朝下
實現垂直方向的動力輸出
當起飛到一定的高度之後
隔三會進行調整
將氣流偏轉到水平的方向
進行動力輸出
從而實現從垂直起降模式到水平飛行的過渡
在當時對這款飛行器進行測試的時候
爲了實現噴流的調整
以穩定飛行的姿態
工程師開發了包括
一種模擬可變穩定性系統
又爲進行懸停狀態時飛機姿態的調整
通過測試縱向橫向以及方向控制的輸出功率
零敏度等數據
進行精確懸停的自動控制開發
並且在測試的時候
還進行了橫向出力實量控制的飛行測試
這個測試的目的是爲了
過去在不時飛機遷徙的情況下
實現橫向頻率的參數
可以說X14試驗機所做的很多的測試數據
爲後續的各種垂直起降飛行器打下了基礎
並設立了不少的標準
甚至在後續美國內載量登月探測器的技術
和各類垂直起降戰鬥機
都以X14試驗機的數據作爲基礎
並且相關的飛行員還使用X14
作爲訓練機來使用
堪稱是一款現代垂直起降飛行器的開三之作
這款於1957年2月19日
進行首次垂直飛行的試驗機
一直被測試到了1981年5月19日
因爲這一天
X14在降落的過程中
計算機控制系統出現故障
將起落在油箱損壞起火
也因此損壞就正式的開始退役了
結束了整整27年的測試生涯
在這漫長的測試生涯中
爲後續的垂直起降技術
奉獻了大量的測試數據
成爲美國測試時間最漫長的實驗值之一
本期武器大講堂到此結束
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