1903年12月17日,美国莱特兄弟成功试飞了世界上第一架飞机“飞行者一号”。1907年11月13日,法国保罗·科尔尼成功试飞了世界上第一架全尺寸载人直升机。自此,固定翼飞机和直升机都已出现。但航空届对此并不满足,既想要固定翼飞机的速度与航程,又想要直升机垂直起降和空中悬停的能力,所以人们一直在固定翼飞机和直升机之间的模糊地带不断摸索。
从第二次世界大战开始,人们就开始对垂直起降飞机进行了大量的研究与实验。
主要有两种方式:“倾转旋翼”和“倾转机翼”。二者大致原理差不多,在垂直起飞阶段通过把旋翼倾转到与机身垂直的方向,在正常飞行阶段把旋翼倾转回水平方向。不同的是一个只倾转旋翼,机翼不动,另一个是同时倾转旋翼和机翼。不过后面人们都统称为倾转旋翼。
【资料图】
CL-84Dynavert倾转旋翼机
加拿大航空公司的CL-84 Dynavert就是世界第一款倾转旋翼机。1957年至1963年间,加拿大国家研究委员会和国防研究委员会协助加拿大航空公司,对垂直起飞和着陆技术进行了大量的基础性研究。此时加拿大航空尚为通用动力的子公司,通用动力公司选择将这个飞行器命名为“Dynavert”(Dynamics Vertical 垂直动力学)。
加拿大国防部计划研制一种能对地攻击,执行空中侦察、运输、救援等任务的垂直起降飞机。加拿大航空公司的CL-84就是该计划的产物,项目代号CX-131。
CL-84 Dynaver结构图
CL-84通体采用运输机常见的箱式结构,前三点式起落架,可倾转约100度的机翼,尾部采用双叶共轴反转螺旋尾桨,飞机的尾翼可以自主调节迎角以便在机翼倾斜时在纵向平衡飞机姿态,在平飞阶段时尾桨会被系统锁定。想要垂直起飞时,飞行员只需要将机翼旋转至与地面垂直方向然后控制好飞机俯仰即可。
CL-84 动力结构图
CL-84旋翼采用四片长4.27米的螺旋桨,使用两台发动机共同驱动旋翼,旋翼旋转方向相反以抵消扭矩,中间通过传动轴给尾桨提供动力。两台发动机由十字轴装置相连,如果一台发动机出现故障时,装置将自动断开该发动机与旋翼的连接,转而将另一台发动机的动力供给旋翼。
CL-84尾部旋翼
CL-84· “Dynavert”
高度4.34米
长度14.415米
空重约3818公斤
乘员数量驾驶员2人,可搭乘12位士兵
航程678公里
动力装置两台莱康明公司的T53发动机,总功率约2200千瓦
最大飞行速度517公里每小时
最大起飞重量6577公斤(短距起降)、5710公斤(垂直起降)
最高飞行高度6800米
1964年年底,第一架原型机建造完成并开始进行地面试验。1965年5月7日,第一架原型机完成了首次空中悬停试飞,试飞员为老牌飞行员比尔·朗赫斯特,随后又经过多次试飞验证了垂直起飞和着陆能力。看到试飞效果不错,美国海军也来了兴趣。但在1967年9月12日,飞机在3000英尺的空中突然螺旋桨控制系统出现了故障,导致飞机坠毁在一处无人区。所幸该机的驾驶员座舱都配有弹射逃生系统,使得驾驶员能够安全跳伞逃生。
在这次事故后,加拿大航空公司吸取了教训,给后续的原型机进行大幅改进,更换了复式操作系统和更好的航电设备,还加装了武器外部挂架,并将后续机型编号为CL-84-1。
1972年,CL-84-1受美军方邀请,一路从加拿大飞往华盛顿进行展览,最后还在“关岛“号两栖攻击舰上进行了更加全面的试验,包括加装加特林机枪吊舱实弹演习。1973年,这架CL-84-1在爬升测试中遭遇重大机械故障事故而坠毁,不过两名驾驶员再次安全弹射逃生。
三架原型机两架都因为机械故障坠毁,所幸无人伤亡。第二架CL-84-1(CX8402)在后续几年测试中表现良好,有飞行员试飞后发表感受,表示该机外形新颖,动力充足,但操作还是具有一定的难度。
CX8402在渥太华的加拿大航空博物馆展出
虽然其外形新颖独特,但结局依然只能进博物馆。1975年随着越南战争的结束,美国飞机订单急剧减少。加拿大航空公司试图销售给其他国家,但久久询问后依旧没有回应。剩下的一架CX8402被送进了渥太华的加拿大航空博物馆,另一架CX8403则捐赠给了位于加拿大西部的皇家航空博物馆。可能是天妒英才吧,这么好的飞机竟然只能在博物馆度过余生。