狂熱甲蟲,來自法國神奇的C450環翼垂直起降飛機,沒有機翼,形似泡腳桶

白云天上飘 2021/09/19 檢舉 我要評論

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如果以為戰鬥機都是現在這種,機身上兩個翅膀加兩平尾、一個垂尾或多個垂尾靠著進氣式發動機飛行,那就錯了。只有在科幻電影中出現的那些怪異氣動佈局的飛行器,其實早在40年代中期就已經在設計,到了50年代有的還被製造出來並進行了試飛。其中就有幾款外形非常奇怪超過人類認知的垂直起降戰鬥機。

在50-60年代各國研製的垂直起降機型中,包括了火箭彈射、升力風扇、噴氣起飛等多種形態,在早期還有一種設計概念就是——尾座式。

直接將戰鬥機像火箭一樣豎起,接下來直接由強力發動機推動升空,只要推力夠大以往複雜的推力向量噴管,或者升力發動機都可以不用。

這種機型垂直起飛後在爬升過程加速,並且逐步過渡到水準飛行姿態,如果降落就反向操作一遍,整體就跟馬斯克的獵鷹運載火箭回收一樣原理。

獵鷹-9運載火箭

有了概念,各航空大國立刻就開始這類機型的研製,美蘇德法各有千秋型號也不少,但腦洞大開程度最高的莫過于法國斯奈克瑪的C.450「甲蟲」環翼機。

C.450「甲蟲」環翼機

C.450「甲蟲」環翼機起源于50年代,由于斯奈克瑪公司沒有飛機方面的製造經驗和相關技術設備,于是在1958年將該機委託給法國國營北方航空製造。

在通過了垂直起降無翼試驗證實了可行之後,開始研製的這款驗證機被命名為C.450「甲蟲」,採用以往沒有的環形翼設計。和傳統普通翼形相比,能夠通過翼尖渦流來提高升力效率,也可以讓「甲蟲」形體更加緊湊減少佔用空間。

C.450機頭進氣方案

C.450「甲蟲」在前期研製中有兩種型號,一種採用機頭進氣佈局,另一種採用兩側進氣佈局。其實就是在環形翼裡面又藏了一架飛機,看起來特別怪異,但在設計思路上似乎又得以創新。

C.450兩側進氣方案

「甲蟲」最重要的動力源,來自安裝在中央機身的一台阿塔EV軸流式渦噴發動機,最大推力3.7噸。

後期甚至還計畫將環形翼改為衝壓發動機外殼,這樣一來圓滾滾的「甲蟲」甚至可以實現超音速飛行,帶來性能上的提升就是質的變化。

在環形翼四角佈置了四片三角形操縱翼面,用于在飛行中進行俯仰和偏航控制,每片翼面都固定在一根起落架緩衝支柱上,在起飛時該機就以尾座姿勢停放在地面。

C.450系留懸停試驗

1958年,C.450原型機製造完成,隨後開始系留懸停、自由懸停試飛測試工作,最大懸停高達可達800m。看起來目前還算正常,但在懸停中該機很難操控駕駛,雖然座艙設計了可90度旋轉座椅,但飛行員在降落過程仍然不好判斷和地面距離。

如果安裝個倒車雷達效果可能更好,不過純人工作業時代一切都靠目視,甚至在懸停中會因發動機扭矩緩慢旋轉。

金龜子3模型方案,具備可前傾座椅(可調座椅)

1958年之後,C.450再次完成1000m高度垂直懸停,不過在第六次試飛時從870m高度開始下降,「甲蟲」突然不受控制滾轉並且迅速掉高度。

最終處理及時安裝降落,不過為了安全起見要求垂直降落不得超過-7m/s的安全值,懸停高度也不得超過600m。

C450 「甲蟲」環翼戰鬥機

1959年7月,「甲蟲」在第九次試飛中希望獲得突破,飛行員嘗試從垂直轉向水準。不過在空中由于姿態轉換太慢,環形翼無法產生足夠的升力,最終高度劇降超過-10m/s。

飛機已經不受控制,最後在距離地面50m處試飛員彈射,這可不是零零彈射,由于高度太小降落傘無法完全打開,試飛員最終身受重傷結束了飛行員生涯。至于彈射後「甲蟲」開始橫飛加速,不消一刻撞向地面成了一團火球,很明顯早期這類機型的操控性極差。

C450 「甲蟲」環翼戰鬥機

這次重大事故表明「甲蟲」的設計存在先天缺陷,由于沒有可調滾轉噴嘴,C.450在起降過程會產生緩慢滾轉。而且在缺少電傳飛控的時代,大量飛行操作需要依靠飛行員經驗,以及目視感知識別等,很難保證在起降時實現精確判斷。再加上先天穩定性不好,在當時技術條件無法有效解決,能升空就不錯更別談垂直和水準狀態的安全切換。

當時外界有一段對該機的評價:「甲蟲」以最大推力狀態只能維護5分鐘續航,很顯然這點時間根本無法滿足現實要求,而且在垂直起降過程只要發動機出問題,那麼飛行員就只能彈射聽天由命。

C.450 三視圖

出現機毀人重傷的挫折後,斯納克瑪取消第二架原型機建造計畫,由于航空發動機及飛控技術不給力。實際上這種佈局垂直起降戰機已經沒了發展前景。

再加上不論是航程、載彈量或者作戰性能,全方位都不盡如人意,造一款充電三小時續航一分鐘的玩具飛機,實際意義不大最終項目停止。

C.450想象圖

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