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【讲堂362期】冷战美军神秘的武器,外形像飞碟,却只能飞1米高的飞行车VZ-9 Avrocar

362 冷战美军神秘的武器

在冷战时期,美苏大量的投入资金和人力进行武器的研发,在冷战初期加拿大的Avro公司为美军秘密研制了一款垂直起降飞机,美国陆军给他编号为:VZ-9-AV。


▲讲堂362期视频

只能飞1米高的飞行车VZ-9 Avrocar

这款飞行器也被称为飞行车,当时加拿大的这家公司有一个秘密的Y计划,主要研究垂直起降问题,因为那个时期,整个航空工业都在致力于研究垂直起降飞机。人们普遍认为下一次战争会以核爆炸开始,而核爆炸会摧毁大多数的空军基地,所以战机需要能从各种地方起飞,而只有垂直起降才能比较完美的解决这个问题。

在Y计划中,当时加拿大的一个设计师弗洛斯特对科恩达效应感了兴趣。这个效应我们之前做过很多的飞行器的时候都有介绍过了,就是指的是流体会紧贴在凸出物体表面流动,这时就会出现一些非常好的气动效应,提供更多的升力。他做了很多的试验最终决定用圆盘形的机身是最合适的。

就在设计的过程中,一群美国的国防专家参观了Avro Canada公司,在这个过程中弗洛斯特加入了他们并将他的Y计划及模型,还有一些Y-2计划圆盘形试验机的草图向当时的美国专家炫耀。

于是乎,在美国专家回国之后,美国空军决定向弗洛斯特的特别项目小组独家提供资金,用来研发一款新型战机,这架飞机也被命名为武器系统606A。

而后来的陆续研发中, 弗洛斯特为了测试数据,设计建造了一个比较小的名为'Avrocar'的概念验证机,而当时的美国陆军也非常想要一种小型的垂直起降飞机,于是乎他们开始也对加拿大这家公司感兴趣,要求为他们也建造一款飞行的吉普。后来美国陆军进行拨款,并将这个Avrocar验证机编号为VZ-9-AV。

而随着加拿大政府的干预,Avro Canada公司被关闭,这两个计划也就破产了,不过在不久之后,弗洛斯特向美国政府展示了Avrocar的设计参数,之后就去向美国军方申请资金。1959年5月晚些时候,美国空军授权Avro公司来继续进行它的'飞碟'计划。

研发出来的样机是一架圆盘形飞机,它的基本形状就像是飞盘一样,机身的上表面是一个光滑的曲面,而下表面却几乎是平的,这一点可以很好地利用科恩达效应。

尺寸上,直径为5.5米,厚度为1.1米,机身的大部分由铝制成,空重为1400千克。机身的主要构架是一个大的等边三角形,然后在这个稳定的三角形的基础上加装很多部件。

动力为三个J69-T-9喷气发动机,每台发动机都有自己的燃油箱以及其他的支撑系统,通过三角形支架中央拥有124片叶片的涡轮风扇产生气流,它产生的大部分推力都通过下表面的一个开口被导向了下方,提供垂直起飞的垂直推力。而还有些气流是用来引导到四周进行控制机身的稳定。

在转弯和前进的时候,通过机身外部的圆环来控制,怎么控制的呢?当把圆环往机身下方移动的时候,发动机向下喷出的气流会有一部分在同一时间内流过机身上表面,这些气流之后就会被导向地面,这个时候将圆环倾斜会就会得到不对称的推力,从而控制飞行器的转向能力。

不过当时测试的时候,发现这种方法非常不稳定,前飞的时候很难控制方向。并且悬停的时候,发动机会吸入大量的废气,从而降低效率。

这些问题在测试的时候都遇到了,1959年5月第一架Avrocar走下了生产线。在悬停测试中中,就遇到了吸入废气的问题,而1959年8月建造完成的第二架Avrocar,在测试的时候,就发生了无法控制的摇摆,这使飞机的三组起落架轮流与地面发生接触,所辛当时没有人员伤亡。

直到后来的1961年3月,这款飞行器进行了大量的改进优化和测试正在如火如荼的时候,研发资金用完了,1961年6月9日,美国NASA测试了改进的第二架Avrocar。在这些测试虽然性能上有了很大的进步,虽然离原先的预计性能差了好多。

例如原计划最高速度可以达到482千米/时,而在实际中只能达到56千米/时,原预计航程为1600千米,实际上只有127千米,更惨的时候,原预计实用升限3048米,实际上只达到了1米,还会产生大量的热和噪音,这在军事上是不实用的。它的机身设计也限制了高速时的性能,于是这个项目最终也没有在获得资金支持,被美国军方于1961年12月关闭了。

根据它的表现来看,Avrocar是垂直起降领域里的一个失败,但是它在技术上的革新已经启发了一些别的设计者,在独特的垂直起降领域一直深入探索。

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