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KIT-1 來自fantastic-plastic的模型封面
直升機先驅
在“滾回繪圖闆”系列的第159期,我介紹了MAI的研究所學生庫羅奇金提出的蘇聯第一個傾轉旋翼方案,本期我們來看下,庫羅奇金的導師尤裡耶夫(B. N. Yuriev)教授的VTOL作品。@nordland 今日頭條 原創首發
鮑裡斯·尼古拉耶維奇·尤裡耶夫
鮑裡斯·尼古拉耶維奇·尤裡耶夫(1889-1957 Борис Николаевич Юрьев),不隻是蘇聯的航空先驅,他是人類的直升機領域的先驅。尤裡耶夫在1907年莫斯科技術學校(未來的MVTU)。在這裡,他遇到了N.E.茹科夫斯基,并開啟航空生涯。
年輕的尤裡耶夫和他制作的直升機
1909年尤裡耶夫與學生薩賓甯G.Kh. Sabinin一起發展了計算直升機螺旋槳的理論,後來稱為為“薩賓甯-尤裡耶夫理論”。1911年他發明并注冊了傾斜盤的專利,這是現在幾乎所有直升機必要的部件。他還首次證明了尾槳的作用。尤裡耶夫的直升機是此類機器的第一台不是通過經驗制造,而是通過理論計算設計的直升機。
KIT-1
模型作者見水印
1946-1947 年,在尤裡耶夫的上司下,工程師庫羅奇金和 泰榮(V. N. Tiron) 開發了許多帶有正常機身的旋槳垂直起降( VTOL )戰鬥機項目,KIT-1(КИТ-1)即其中之一。
KIT-1的頭部有兩套螺旋槳系統,前面的三葉螺旋槳如正常活塞飛機的變距螺旋槳一樣工作,用于在平飛時候驅動飛機。螺旋槳後方是一套同軸的兩葉旋翼系統,直徑超過螺旋槳一倍,在起降階段像直升機旋翼一樣周期變距工作,平飛時則停轉順槳。在起降階段兩葉旋翼主要驅動飛機,但是三葉螺旋槳也必須反向旋轉,以抵消旋翼的轉動力矩。
KIT-1采用現在稱為“尾座”的方式實作垂直起降。機身在起降過程時候仰角90°,使用頭部的螺旋槳和旋翼,以直升機方式起降。起飛後在60-70 m的高度,進入水準飛行,旋翼平行于機翼固定。着陸前,KIT-1再次采取直立姿勢,旋翼再次旋轉,KIT-1輕輕降落在尾部的起落架上。
KIT-1的設計以蘇聯通過租借法案獲得的美國P-63“空中響尾蛇”活塞式戰鬥機的機身為基礎,P-63的設計有一個明顯的特點即液冷活塞發動機位于座艙後方,通過穿過座艙地闆 的傳動軸驅動座艙前方的螺旋槳。這種設計對于正常作戰使用其實沒什麼優勢,反而不利于發動機散熱。不過對于“尾座”起降則是優勢,因為重心靠後更容易穩定。
KIT-1在氣動布局上采用無尾,小展弦比梯形後掠翼,梯形垂尾和腹鳍一樣大,構成“十字”翼面。沒有正常起落架,四個翼面尾部的小型輪式起落架,在尾部有一個大型單輪起落架,KIT-1隻能垂直起降,不具備正常起降能力。
發動機 VK-108 — 1750 馬力
主旋翼直徑 — 8 m,
拉絲杠的直徑為 3.6 m。
翼展為3 m。
估計的最高速度為 800 Nm/h。
預計飛行時間為 1 小時 30 分鐘。
KIT-2
同時,尤裡耶夫還設計了另一個版本的垂直起降戰鬥機 KIT-2(КИТ-2)。KIT-2的整體思路和起降方式與KIT-1基本相同。
差別在KIT-2使用了共軸反轉的平飛驅動螺旋槳,這讓KIT-2一下子擁有三個螺旋槳,起降用的雙葉旋翼位于螺旋槳後,但是采用折疊方式,在旋轉後可以擴充三倍旋轉直徑,平飛時候折疊并轉到水準。其他的變化還有機翼翼展和寬度都被大幅度的縮小。
不幸的是,由于戰後航空業的重組,這些有前途的項目沒有進入原型機的建造中。設計師的重點轉向制造正常飛機。不過尤裡耶夫并沒有放棄對VTOL飛行方式的探索,他上司的 MAI 的直升機設計和建造部 (S-2),繼續對各種有前途的VTOL布局進行研究,在MAI風洞中進行了檢查。VTOL的示範模型在TsAGI ONTI開發和制造。這些項目能夠得到重視,那麼蘇聯空軍、防空和海軍本可以提前獲得這種具有獨特特性的戰機。
幾年以後在鐵幕對面的美國,美國海軍對“尾座”式VTOL産生了興趣,分别于1951年和1954年向洛克希德和康維爾訂購了XFV-1和XFY-1垂直起降驗證機。這兩個原型都完成了試飛,證明了“尾座”式起降的可能性,不過依然毛病一大堆,主要是飛行員認為躺着操縱落向看不見的地面難度太大。
諾斯洛普格魯曼
上個世紀,第一世界國家都放棄了“尾座”方式垂直起降,不過這個世紀又被撿了起來,諾斯洛普格魯曼公司和DARPA合作研發的海軍無人機研究了這種結構,畢竟無人機上不需要考慮飛行員感受。@nordland 今日頭條 原創首發