王　凱　侯　戈

通過研究三角翼布局，飛機設計者們提出了一個大膽的想法：整架飛機如果就是一個碩大的機翼，取消機身和所有其他部件，這樣是否也能行呢?由于沒有尾翼和機身(因產生的阻力較大)，這樣的飛機比通常的飛機飛行時產生的阻力小得多，具備更大的載重能力和更遠的航程。這種被稱作飛翼的設計概念一直是一些飛機設計師的夢想——雖然這樣的設計在技術上存在很多困難，其中最大的問題之一就是這種布局的飛機飛行穩(wěn)定性較差，難以保持水平飛行。

除了美國以外，其他許多國家也進行過飛翼飛行器的研究，德國的雷馬爾·霍頓和沃爾特·霍頓兩兄弟以及蘇聯(lián)的波里斯·伊萬諾維奇·切拉諾夫斯基便是飛翼探索者中的佼佼者。

切拉諾夫斯基的飛翼

在蘇聯(lián)設計師中，有一個人叫波里斯·伊萬諾維奇·切拉諾夫斯基。他特立獨行，終其一生設計試驗了約30種無尾飛行器，其中相當大的一部分是飛翼。由此，切拉諾夫斯基成了名聞遐邇的飛翼設計師，并在蘇聯(lián)早期航空史上留下了自己的名字。值得一提的是，在當時蘇聯(lián)的體制下，切拉諾夫斯基沒有加入任何一個設計局，也沒能夠擁有屬于自己的設計局，而僅僅是一個獨立的研究者。

1924年，切拉諾夫斯基測試了他設計的第一種滑翔機BICh-1及其改進型BICh-2，這是一種采用拋物線型機翼的飛翼。經過第一次試飛證明，無尾飛機可以進行實際飛行。設計師在初步成績的鼓舞下，在BICh-2滑翔機上裝了一臺發(fā)動機，稱之為BICh-3動力滑翔機。在1926年，BICh-3還成功地進行了飛行。BICh-3飛翼是一種簡單的飛行器，主體結構由木材制成，翼肋前緣彎曲覆蓋著一層薄薄的蒙皮，除了突起的座艙和起落架整流罩之外，其他部位都是蒙布結構。BICh-2是沒有垂尾的，偏航控制靠偏轉副翼來實現(xiàn)。由于BICh一3增加了一個稍微突起的機體，在尾部增加了一個帶方向舵的尾鰭，主要的操控由后緣的升降舵、副翼和方向舵完成。發(fā)動機是一臺13千瓦的布萊克班納·湯提特小型汽油機，在飛機的尾部和翼尖下安裝有協(xié)助起降的滑橇。BICh-3得到的評價是“不夠穩(wěn)定，但可以控制”，這成為了進一步研制其他試驗機的基礎。

切拉諾夫斯基隨后又設計了BICh-5轟炸機，動力裝置為兩臺BMW VI發(fā)動機，但沒有投入試制。1929年，他又試飛了發(fā)動機功率更大的雙座BICh-7飛翼，尺寸幾乎是BICh-3的1.5倍。不幸的是，他將在翼尖處安裝垂直安定面的嘗試沒有成功，導致飛機幾乎無法控制。隨后，切拉諾夫斯基將垂尾改回中央處的單垂尾，與座艙后方整流罩融合成尾鰭，新的BICh-7A獲得了較好的穩(wěn)定性，達到了可以接受的程度。但由于設計者忙于BICh-11及其他項目的原因，這架試驗機直到1932年才進行試飛。BICh-7A仍然是拋物線型機翼，主體為木，布結構，發(fā)動機是一臺布里斯托爾·路西法汽油機，功率為73千瓦。進一步的改進還包括用一對常規(guī)起落架代替了中央固定起落架和輔助滑橇。在接下來的日子里，該機也經常出現(xiàn)在許多航展上。

由于拋物線型機翼前緣曲線復雜，制造困難，切拉諾夫斯基在隨后的BICh-8滑翔機設計中放棄了拋物線型機翼，而改用梯形機翼。方向舵仍然采用了BICh-7的翼尖布置方式，這次嘗試取得了成功。在1929年的測試中，BICh-8的飛行性能令人滿意，新型的BICh-11也沿用了翼尖方向舵的設計。

設計于1931年的BICh-11飛翼原本也是滑翔機，仍然采用了木，布結構。1932年，該機裝上了一臺小型布里斯托爾活塞式發(fā)動機，功率為26千瓦。隨后，該機被選為火箭發(fā)動機推進的試驗機，又換裝了一臺由燦德爾主持設計的GIRDOR-2小型液體火箭發(fā)動機，使用汽油和液氧為燃料。為此裝上了相應的供應和控制系統(tǒng)，并增大了翼展，飛機的代號也改為RP-1，于1933年3月18日進行了地面測試。測試的結果令人沮喪，使用火箭推進系統(tǒng)進行飛行被斷定為危險的事情。

1933年，切拉諾夫斯基作了一個嘗試，他在飛翼上安裝了兩臺發(fā)動機，新的飛機被稱作BICh-10。但在這一年里，該機只有一個風洞模型在進行測試，并不斷地進行修改。最后，該機重新得到了BICh-14的代號。BICh-14飛翼仍然是木，布結構，在機頭安裝了兩臺M-11發(fā)動機，單機功率73千瓦，并在1934年底開始飛行測試?？上y試并不成功，由于力臂太短，方向舵幾乎不起作用；穩(wěn)定性和操縱性也都有待于進一步改進，特別是在其中一臺發(fā)動機停車的情況下尤為如此；還有一個令設計師始料來及的缺陷是，著陸的時候，即使關閉了發(fā)動機，仍然需要很大的桿力才能壓低機尾，安全著陸?？偟膩碚f，在切拉諾夫斯基設計的飛翼中，這個型號的性能并不算好。

切拉諾夫斯基的下一個型號BICh，16飛翼相當有意思，是一架人力撲翼機。雖然該機線條流暢優(yōu)美，但是當年的材料技術顯然是不能讓這架飛翼象鳥兒一樣飛上藍天的。

隨后切拉諾夫斯基又設計了BICh-17單座戰(zhàn)斗機、BICh-20運動機、BICh-21試驗機。這幾型飛機仍然采用了無尾布局，但機翼厚度與常規(guī)機翼已經沒有明顯分別，所以不能算是完全的飛翼。之后，由于衛(wèi)國戰(zhàn)爭的爆發(fā)，切拉諾夫斯基的研究被迫中斷了。

戰(zhàn)爭勝利后，切拉諾夫斯基在莫斯科航空學院工作，并領導了一個設計小組，繼續(xù)推出他的飛翼設計。1948到1949年間，他設計了BICh-22滑翔機(正式代號為Che-22)，并在1949年7月17日進行了飛行測試。該機的機身中部采用了拋物線型的翼結構，兩側則是常規(guī)的梯形小后掠翼。在原始的設計中該機沒有任何垂向的控制面，但不久后還是在翼尖裝上了垂直穩(wěn)定鰭片。Che-22的飛行測試進行得很順利，以至于1949年末，已經準備將Che-22滑翔機投入量產。但不幸的是，下線的第一架飛機在試飛中墜毀，試飛員喪生，量產計劃了隨之流產。

二戰(zhàn)末期，噴氣時代的來臨已經日漸明朗，切拉諾夫斯基也開始了噴氣式飛翼的研究。1944年，他構想了一種噴氣式飛翼戰(zhàn)斗機，使用兩臺噴氣發(fā)動機推進。由于意識到高速是與噴氣動力與生俁來的特征，原有飛翼的小后掠角、大展弦比設計已經不合時宜。所以改為了三角翼構型的飛翼。當時蘇聯(lián)的噴氣發(fā)動機研制工作正在起步，只有留里卡VRD-2可用，這也許就是設計者心中的選擇。

戰(zhàn)后，切拉諾夫斯基將自己在1944年開始的項目進行了發(fā)展，這就是采用了大后掠三角翼構型的BICh-24飛翼(在正式文件里被稱為Che-24)。1948年，BICh-24計劃被BICh-25取代，改為采用變后掠翼，然而這個設想實在過于冒進，很快就被放棄了。新的BICh-26又重新回到了大后掠三角翼的飛翼布局，計劃使用

兩臺米庫林AM-5渦輪噴氣發(fā)動機，單臺推力2000千克，進氣口位于機頭兩側下方。遺憾的是，直到切拉諾夫斯基去世，該機仍然沒有走出藍圖。

最終，在蘇聯(lián)的早期試驗型飛翼當中，不論是拋物線型還是其他形狀的飛翼；不論是試飛過的還是沒有試飛過的，實際上都沒有被采用。此后很長一段時間里，蘇聯(lián)再沒有研究和建造過任何飛翼。

霍頓的飛翼

今天人們都知道了飛翼式飛行器具有雷達低可探測性，但在70多年前，人們研究飛翼并不是這種目的。人們當時的初衷就是為了增大航程、降低耗油量和提高載彈量。1941年8月，德國軍方就考慮把飛翼設計成作戰(zhàn)飛機，在保密狀態(tài)下，雷馬爾·霍頓在1942年制造了一架翼展18.6米的飛翼原型機，定名為HIX。該機是世界上第一架采用渦噴發(fā)動機的純飛翼飛機，安裝了兩臺尤莫004渦噴發(fā)動機。HIX采用完全可收放前三點起落架，但沒有安裝武器。由于戰(zhàn)爭原因資源緊張，機體主要結構中采用了部分木材，其尾輪取自墜毀的亨克爾He 177轟炸機前起落架，主起落架則取自B109戰(zhàn)斗機。1944年12月HIX成功進行了首次飛行，試飛中該機最大飛行速度接近800千米／小時，但在1945年2月的測試飛行中，一架HIX原型機因發(fā)動機和液壓系統(tǒng)先后失效而導致了墜毀事故。1945年4月14日美軍占領哥塔工廠時，HIX量產型原型機已經接近完工，美軍完整地繳獲了該機，并在戰(zhàn)后對其進行了一系列測試。此外，美軍還繳獲了其他幾架HIX量產型的半成品，其中包括一架雙座型的中段機身。后來美軍把那架近乎完工的HIX連同其他繳獲的德國飛機一起運回美國。美國人原本打算把這架未完工的HIX恢復到飛行狀態(tài)，但上世紀40年代末的預算削減導致該計劃被取消。如今這架HIX保存在華盛頓國家航空航天博物館的庫房中。

雖然HIX的試飛以失敗告終，但卻讓德國人看到了飛翼的明顯優(yōu)勢，哥塔公司也很快做好了批量生產該機的準備。由于德國航空部為其編號229，因此該機又被稱作Go 229(以哥塔公司命名)或Ho 229(以霍頓的名字命名)。該機量產型最大飛行速度預計為997千米／小時，比Me 262要快不少，更不用說那些諾思羅普正在建造的螺旋槳飛翼了。1945年2月2日，Ho 229在德國完成了首次飛行。當時德國人就有些奇怪——這架飛機難以用雷達探測。幸運的是，Ho 229還未來得及批量產出，哥塔工廠就被盟軍占領，剛剛完成的原型機及部分部件也落入盟軍之手。一個不能忽視的事實是，Ho 229和今天美國13-2“幽靈”有著驚人的相似之處——干練的外形、駕駛艙和發(fā)動機的位置以及發(fā)動機燃氣直接從機翼上表面向后噴出。之所以Ho 229遲遲沒能量產，其中的原因之一是當時雷馬爾霍頓又轉而進行另一個更為急迫的項目——Ho XVIII“美利堅轟炸機”，這是一種翼展40米的超大型6發(fā)飛翼遠程轟炸機，可以攜帶原子彈飛往紐約或者華盛頓——盡管德國人的原子彈到最后也沒能造出來。事實上，直到德國戰(zhàn)敗投降，HoXVIII仍然停留在藍圖上。即便該機能造出來，它所采用的發(fā)動機壽命也無法支持它完成洲際飛行。

其實，早在1933年，霍頓兄弟就制造了自己的第一架有人操縱飛翼滑翔機，當時兩人都還不到二十歲。在經過多次嘗試后，他們又制成了一架動力滑翔機H va。該機采用前三點式起落架，主起落架帶有整流罩，只有前起落架可以收放。動力裝置為兩臺赫斯HM.60-R發(fā)動機，驅動兩副推進式螺旋槳。但糟糕的是，在1937年初第一次飛行中，飛機就墜毀了，雷馬爾的下巴骨折，沃爾特也摔掉了一顆牙。造成墜機的原因是飛翼構型飛機的通病，重心太過靠后。

經歷了這次失敗，霍頓兄弟把發(fā)動機的位置前移，改善了全機重量分布狀況，成為HVb，并在1937年秋進行了成功首飛——比諾思羅普N-IM還早了兩年。后來，霍頓兄弟又制造成功了H Vlla。該機1943年5月完成首飛，機翼采用木制結構，中央機身為焊接鋼管和杜拉鋁蒙皮結構。H Vlla最初準備作為阿爾戈斯，施密特脈沖噴氣發(fā)動機的試驗平臺，后來隨著該噴氣發(fā)動機項目的終止，該機也轉作教練用途。H Vlla采用兩臺阿爾戈斯AS-b-C發(fā)動機，螺旋槳推進，帶有翼尖方向舵。1944年秋，該機還專門為德國空軍元帥戈林進行了飛行表演。在看到H Vlla飛行表演后，戈林大為興奮，隨后空軍就下達了20架的訂單。1944年，其改進型H Vllb開始投入生產，但由于盟軍的逼近，直到戰(zhàn)爭結束也沒能完成。德國還制造過H Vllc，該機取消翼尖方向舵，改為在機翼上下表面安裝擾流片，戰(zhàn)爭結束時H Vllc已經接近完成。1945年2月，這架HVllc飛往哥廷根，降落時由于液壓故障，起落架無法放下，飛行員只能用機腹迫降，本來德國人還想修復該機，但盟軍很快就在4月7日占領機場，撤離前德國人最終焚毀了HVllc。