主题：【原创】像鸟儿一样腾飞（一） -- 晨枫

喷气式垂直起落飞机的终极当然是只用升力-巡航发动机，没有专用的升力发动机或巡航发动机，最大限度地减少死重。法国人Michel Wibault在50年代构想了这样一台发动机，将发动机主轴延长，驱动四台可以倾转的离心式压缩机，产生垂直升力，主发动机喷口也用百叶窗导流板，将剩余推力用于垂直起落。用四台压缩机是为了同时提供前后左右的姿态控制力矩，即所谓“四立柱原理”（4 poster），用离心式压缩机是因为当时技术条件下，离心式压缩机体积最小，产生的压力最高。事实上，早期喷气发动机很多都是用离心式压缩机的。Wibault找上法国航空界，但法国空军的兴趣集中在看起来技术上风险较小tail sitter，后来导致SNECMA Coleoptere系列，对Wibault的“体制外”的方案没有兴趣，Wibault只好去找北约的美国资助的“共同武器开发计划”（Mutual Weapons Development Program，简称MWDP），MWDP的Johnny Driscoll很快把Wibault的设想转交给英国的Bristol航空发动机公司，当时Bristol正在设计用于G.91轻型攻击机的MWDP资助的Orpheus发动机，所以两家互相都很熟悉。Bristol的Gordon Lewis很快把Wibault的离心压缩机更换成效率更高的轴流压缩机，并把核心发动机更换成最新的Orpheus，新的发动机成为BE.52，并申请了专利。

Bristol把BE.52的方案呈交给MWDP，MWDP出资75%，Bristol出资25%，两者联合起来，向Short飞机公司兜售。Short正在打MWDP的主意，一口答应，但资金到手后，还使回到前面提到过的SC.1研究机，把BE.52（此时改名为BE.53）为基础的垂直起落研究机丢到脑后去了。

Michel Wibault的方案，用轴驱动的离心压缩机产生垂直升力

布雷盖1010方案准备采用类似Wibault的设计，但法国空军的兴趣集中在SNECMA的Coleoptere系列tail sitter上，布雷盖1010和其它类似的法国方案都无疾而终

但是上帝关闭了一扇门，一定打开了一扇窗。英国的另一家飞机公司Hawker这个时候正在琢磨Hawker“猎人”（Hunter）式战斗机的后继问题。Hawker的“猎人”是英国50年代很成功的一种喷气式战斗机，在英国皇家空军和很多国外空军（如瑞士、印度）中服役，但50年代航空技术发展飞快，Hawker十分明白，必须立刻着手后继机的研制，否则就会落伍。Hawker推出了P.1103方案，竞争英国皇家空军的新型两倍音速、挂载导弹的高性能战斗机，但是落选。Hawker不灰心，自费将P.1103改进成P.1121，希望获得英国和国外的“猎人”式战斗机的升级市场。但57年英国政府宣布，国防研发重点转向导弹，有人驾驶飞机项目大量下马。Hawker一面继续寄希望于P.1121，一面开始寻求退路，希望在垂直/短距起落飞机上杀出重围，Hawker就是在这样的背景下，开始和Bristol就BE.53合作的。

Hawker“猎人”式战斗机，50年代英国和英联邦国家的主力战斗机

Hawker本来是在用P.1103方案竞争英国皇家空军的新型战斗机，无奈落选，

Hawker不灰心，在P.1103方案上，自费改进成P.1121，希望用来取代“猎人”式战斗机

P.1121也在英国国防采购政策倾向导弹后下马，Hawker只好另辟蹊径，在垂直起落战斗机上出奇兵

Hawker开始时还是三心二意的，对BE.53也不是太认真，主管的Ralph Hooper马马虎虎画了一个草图，但这是BE.53还是只有前面的四个转向喷管可以产生垂直升力。尾喷管只向后喷，这严重影响了发动机和全机的重心布置，最后设计成一个在地面需要高高扬起的怪设计，只有这样，才有可能借助尾喷管的推力实现垂直起飞。Hooper把先前的颌下进气道改成两侧进气道，再在翼尖和首尾增加了姿态控制喷嘴，这个时候灵机一动，把原本单一的尾喷管改成分叉的尾喷管，前后喷管都可以转动，这样所有四个喷管都可以用于产生垂直升力和水平推力，这就成了现在“飞马”发动机的基本布局。Bristol进一步将发动机风扇和压气机改成同轴反转，以抵消发动机轴向一个方向旋转在悬停时产生的陀螺章动，前喷管的喷气从压气机引出，而不再需要专门的轴流压缩机荷相应的进气道，“飞马”发动机成形了。但是，三心二意的Hawker这时候被英国皇家空军的攻击机竞争项目所吸引，但是又一次落选（入选的TSR.2也没有好下场，试飞成功后下马了）。军方对P.1121依然无动于衷，Hawker只好又回到Ｐ.1127上来。这个时候，英国皇家空军才姗姗来迟地提供风洞，但对于Hawker来说，这是军方有兴趣的第一个表示，而之前一直只是北约（其实就是美国）在资助。不过这又带来了新的问题：皇家空军和北约的要求不同，最后北约的要求演变到德国的VAK-191。59年时，P.1127正式上马，BE.53发动机也改名为“飞马”。

这期间，Ralph Hooper带着Hawker的试飞员到NASA，和美国同行研究垂直起落飞机从垂直起落向水平飞行过渡时的飞行稳定性问题，并在Bell X-14上作了实地试验。NASA也主动帮助试验自由飞模型，试验结果对Hooper非常鼓舞。

60年10 月21日，P.1127终于首次在系留状态下升空。第一架P.1127的垂直升力勉强能把飞机升入空中，连无线电通信装置都要拆除，以节约重量。试飞员Bill Bedford的右腿刚在车祸中骨折，还上着石膏，但他还是带伤上阵。姿态控制和系留索打架，飞机在离地不高的空中像喝醉的母牛一样东倒西歪。61年9月12日，Bill Bedford完成了第一次垂直起落到水平飞行的转换，10月28日完成了短距起飞，从一开始，人们就认识到短距起飞对增加载重-航程的作用。

最初的P.1127方案，尾喷管只向后喷，这严重影响了发动机和全机的重心布置

入选的TSR.2最后也没有逃过下马的命运

P.1127的原型“雀鹰”（Kestrel），已经初具“鹞”式战斗机的形象

“飞马”发动机示意图

“飞马”发动机向量喷口的液压作动机构示意图

罗尔斯•罗伊斯“飞马”发动机，注意其四叉的喷口

“飞马”发动机首次装入Kestrel研究机

“飞马”发动机的安装位置

Kestrel的姿态控制系统，注意首尾和翼尖姿态控制喷嘴和高压空气导管

为了避开发动机喷流对起落架的影响，Kestrel的起落架被布置成现代战斗机上很少见的自行车式，除前后主起落架外，还在翼尖设置了辅助的起落架

Kestrel的向下的炽热喷流很容易烧蚀地面，地勤人员正在喷水冷却

Kestrel的四叉喷口在这张图里很容易看见