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KIT-1 来自fantastic-plastic的模型封面
直升机先驱
在“滚回绘图板”系列的第159期,我介绍了MAI的研究生库罗奇金提出的苏联第一个倾转旋翼方案,本期我们来看下,库罗奇金的导师尤里耶夫(B. N. Yuriev)教授的VTOL作品。@nordland 今日头条 原创首发
鲍里斯·尼古拉耶维奇·尤里耶夫
鲍里斯·尼古拉耶维奇·尤里耶夫(1889-1957 Борис Николаевич Юрьев),不只是苏联的航空先驱,他是人类的直升机领域的先驱。尤里耶夫在1907年莫斯科技术学校(未来的MVTU)。在这里,他遇到了N.E.茹科夫斯基,并开启航空生涯。
年轻的尤里耶夫和他制作的直升机
1909年尤里耶夫与学生萨宾宁G.Kh. Sabinin一起发展了计算直升机螺旋桨的理论,后来称为为“萨宾宁-尤里耶夫理论”。1911年他发明并注册了倾斜盘的专利,这是现在几乎所有直升机必要的部件。他还首次证实了尾桨的作用。尤里耶夫的直升机是此类机器的第一台不是通过经验制造,而是通过理论计算设计的直升机。
KIT-1
模型作者见水印
1946-1947 年,在尤里耶夫的领导下,工程师库罗奇金和 泰荣(V. N. Tiron) 开发了许多带有常规机身的旋桨垂直起降( VTOL )战斗机项目,KIT-1(КИТ-1)即其中之一。
KIT-1的头部有两套螺旋桨系统,前面的三叶螺旋桨如常规活塞飞机的变距螺旋桨一样工作,用于在平飞时候驱动飞机。螺旋桨后方是一套同轴的两叶旋翼系统,直径超过螺旋桨一倍,在起降阶段像直升机旋翼一样周期变距工作,平飞时则停转顺桨。在起降阶段两叶旋翼主要驱动飞机,但是三叶螺旋桨也必须反向旋转,以抵消旋翼的转动力矩。
KIT-1采用现在称为“尾座”的方式实现垂直起降。机身在起降过程时候仰角90°,使用头部的螺旋桨和旋翼,以直升机方式起降。起飞后在60-70 m的高度,进入水平飞行,旋翼平行于机翼固定。着陆前,KIT-1再次采取直立姿势,旋翼再次旋转,KIT-1轻轻降落在尾部的起落架上。
KIT-1的设计以苏联通过租借法案获得的美国P-63“空中响尾蛇”活塞式战斗机的机身为基础,P-63的设计有一个明显的特点即液冷活塞发动机位于座舱后方,通过穿过座舱地板 的传动轴驱动座舱前方的螺旋桨。这种设计对于常规作战使用其实没什么优势,反而不利于发动机散热。不过对于“尾座”起降则是优势,因为重心靠后更容易稳定。
KIT-1在气动布局上采用无尾,小展弦比梯形后掠翼,梯形垂尾和腹鳍一样大,构成“十字”翼面。没有常规起落架,四个翼面尾部的小型轮式起落架,在尾部有一个大型单轮起落架,KIT-1只能垂直起降,不具备常规起降能力。
发动机 VK-108 — 1750 马力
主旋翼直径 — 8 m,
拉丝杠的直径为 3.6 m。
翼展为3 m。
估计的最高速度为 800 Nm/h。
预计飞行时间为 1 小时 30 分钟。
KIT-2
同时,尤里耶夫还设计了另一个版本的垂直起降战斗机 KIT-2(КИТ-2)。KIT-2的整体思路和起降方式与KIT-1基本相同。
区别在KIT-2使用了共轴反转的平飞驱动螺旋桨,这让KIT-2一下子拥有三个螺旋桨,起降用的双叶旋翼位于螺旋桨后,但是采用折叠方式,在旋转后可以扩展三倍旋转直径,平飞时候折叠并转到水平。其他的变化还有机翼翼展和宽度都被大幅度的缩小。
不幸的是,由于战后航空业的重组,这些有前途的项目没有进入原型机的建造中。设计师的重点转向制造常规飞机。不过尤里耶夫并没有放弃对VTOL飞行方式的探索,他领导的 MAI 的直升机设计和建造部 (S-2),继续对各种有前途的VTOL布局进行研究,在MAI风洞中进行了检查。VTOL的示范模型在TsAGI ONTI开发和制造。这些项目能够得到重视,那么苏联空军、防空和海军本可以提前获得这种具有独特特性的战机。
几年以后在铁幕对面的美国,美国海军对“尾座”式VTOL产生了兴趣,分别于1951年和1954年向洛克希德和康维尔订购了XFV-1和XFY-1垂直起降验证机。这两个原型都完成了试飞,证明了“尾座”式起降的可能性,不过依然毛病一大堆,主要是飞行员认为躺着操纵落向看不见的地面难度太大。
诺斯洛普格鲁曼
上个世纪,第一世界国家都放弃了“尾座”方式垂直起降,不过这个世纪又被捡了起来,诺斯洛普格鲁曼公司和DARPA合作研发的海军无人机研究了这种结构,毕竟无人机上不需要考虑飞行员感受。@nordland 今日头条 原创首发