别人的探索

王　凯　侯　戈

通过研究三角翼布局，飞机设计者们提出了一个大胆的想法：整架飞机如果就是一个硕大的机翼，取消机身和所有其他部件，这样是否也能行呢?由于没有尾翼和机身(因产生的阻力较大)，这样的飞机比通常的飞机飞行时产生的阻力小得多，具备更大的载重能力和更远的航程。这种被称作飞翼的设计概念一直是一些飞机设计师的梦想——虽然这样的设计在技术上存在很多困难，其中最大的问题之一就是这种布局的飞机飞行稳定性较差，难以保持水平飞行。

除了美国以外，其他许多国家也进行过飞翼飞行器的研究，德国的雷马尔·霍顿和沃尔特·霍顿两兄弟以及苏联的波里斯·伊万诺维奇·切拉诺夫斯基便是飞翼探索者中的佼佼者。

切拉诺夫斯基的飞翼

在苏联设计师中，有一个人叫波里斯·伊万诺维奇·切拉诺夫斯基。他特立独行，终其一生设计试验了约30种无尾飞行器，其中相当大的一部分是飞翼。由此，切拉诺夫斯基成了名闻遐迩的飞翼设计师，并在苏联早期航空史上留下了自己的名字。值得一提的是，在当时苏联的体制下，切拉诺夫斯基没有加入任何一个设计局，也没能够拥有属于自己的设计局，而仅仅是一个独立的研究者。

1924年，切拉诺夫斯基测试了他设计的第一种滑翔机BICh-1及其改进型BICh-2，这是一种采用抛物线型机翼的飞翼。经过第一次试飞证明，无尾飞机可以进行实际飞行。设计师在初步成绩的鼓舞下，在BICh-2滑翔机上装了一台发动机，称之为BICh-3动力滑翔机。在1926年，BICh-3还成功地进行了飞行。BICh-3飞翼是一种简单的飞行器，主体结构由木材制成，翼肋前缘弯曲覆盖着一层薄薄的蒙皮，除了突起的座舱和起落架整流罩之外，其他部位都是蒙布结构。BICh-2是没有垂尾的，偏航控制靠偏转副翼来实现。由于BICh一3增加了一个稍微突起的机体，在尾部增加了一个带方向舵的尾鳍，主要的操控由后缘的升降舵、副翼和方向舵完成。发动机是一台13千瓦的布莱克班纳·汤提特小型汽油机，在飞机的尾部和翼尖下安装有协助起降的滑橇。BICh-3得到的评价是“不够稳定，但可以控制”，这成为了进一步研制其他试验机的基础。

切拉诺夫斯基随后又设计了BICh-5轰炸机，动力装置为两台BMW VI发动机，但没有投入试制。1929年，他又试飞了发动机功率更大的双座BICh-7飞翼，尺寸几乎是BICh-3的1.5倍。不幸的是，他将在翼尖处安装垂直安定面的尝试没有成功，导致飞机几乎无法控制。随后，切拉诺夫斯基将垂尾改回中央处的单垂尾，与座舱后方整流罩融合成尾鳍，新的BICh-7A获得了较好的稳定性，达到了可以接受的程度。但由于设计者忙于BICh-11及其他项目的原因，这架试验机直到1932年才进行试飞。BICh-7A仍然是抛物线型机翼，主体为木，布结构，发动机是一台布里斯托尔·路西法汽油机，功率为73千瓦。进一步的改进还包括用一对常规起落架代替了中央固定起落架和辅助滑橇。在接下来的日子里，该机也经常出现在许多航展上。

由于抛物线型机翼前缘曲线复杂，制造困难，切拉诺夫斯基在随后的BICh-8滑翔机设计中放弃了抛物线型机翼，而改用梯形机翼。方向舵仍然采用了BICh-7的翼尖布置方式，这次尝试取得了成功。在1929年的测试中，BICh-8的飞行性能令人满意，新型的BICh-11也沿用了翼尖方向舵的设计。

设计于1931年的BICh-11飞翼原本也是滑翔机，仍然采用了木，布结构。1932年，该机装上了一台小型布里斯托尔活塞式发动机，功率为26千瓦。随后，该机被选为火箭发动机推进的试验机，又换装了一台由灿德尔主持设计的GIRDOR-2小型液体火箭发动机，使用汽油和液氧为燃料。为此装上了相应的供应和控制系统，并增大了翼展，飞机的代号也改为RP-1，于1933年3月18日进行了地面测试。测试的结果令人沮丧，使用火箭推进系统进行飞行被断定为危险的事情。

1933年，切拉诺夫斯基作了一个尝试，他在飞翼上安装了两台发动机，新的飞机被称作BICh-10。但在这一年里，该机只有一个风洞模型在进行测试，并不断地进行修改。最后，该机重新得到了BICh-14的代号。BICh-14飞翼仍然是木，布结构，在机头安装了两台M-11发动机，单机功率73千瓦，并在1934年底开始飞行测试。可惜测试并不成功，由于力臂太短，方向舵几乎不起作用；稳定性和操纵性也都有待于进一步改进，特别是在其中一台发动机停车的情况下尤为如此；还有一个令设计师始料来及的缺陷是，着陆的时候，即使关闭了发动机，仍然需要很大的杆力才能压低机尾，安全着陆。总的来说，在切拉诺夫斯基设计的飞翼中，这个型号的性能并不算好。

切拉诺夫斯基的下一个型号BICh，16飞翼相当有意思，是一架人力扑翼机。虽然该机线条流畅优美，但是当年的材料技术显然是不能让这架飞翼象鸟儿一样飞上蓝天的。

随后切拉诺夫斯基又设计了BICh-17单座战斗机、BICh-20运动机、BICh-21试验机。这几型飞机仍然采用了无尾布局，但机翼厚度与常规机翼已经没有明显分别，所以不能算是完全的飞翼。之后，由于卫国战争的爆发，切拉诺夫斯基的研究被迫中断了。

战争胜利后，切拉诺夫斯基在莫斯科航空学院工作，并领导了一个设计小组，继续推出他的飞翼设计。1948到1949年间，他设计了BICh-22滑翔机(正式代号为Che-22)，并在1949年7月17日进行了飞行测试。该机的机身中部采用了抛物线型的翼结构，两侧则是常规的梯形小后掠翼。在原始的设计中该机没有任何垂向的控制面，但不久后还是在翼尖装上了垂直稳定鳍片。Che-22的飞行测试进行得很顺利，以至于1949年末，已经准备将Che-22滑翔机投入量产。但不幸的是，下线的第一架飞机在试飞中坠毁，试飞员丧生，量产计划了随之流产。

二战末期，喷气时代的来临已经日渐明朗，切拉诺夫斯基也开始了喷气式飞翼的研究。1944年，他构想了一种喷气式飞翼战斗机，使用两台喷气发动机推进。由于意识到高速是与喷气动力与生俣来的特征，原有飞翼的小后掠角、大展弦比设计已经不合时宜。所以改为了三角翼构型的飞翼。当时苏联的喷气发动机研制工作正在起步，只有留里卡VRD-2可用，这也许就是设计者心中的选择。

战后，切拉诺夫斯基将自己在1944年开始的项目进行了发展，这就是采用了大后掠三角翼构型的BICh-24飞翼(在正式文件里被称为Che-24)。1948年，BICh-24计划被BICh-25取代，改为采用变后掠翼，然而这个设想实在过于冒进，很快就被放弃了。新的BICh-26又重新回到了大后掠三角翼的飞翼布局，计划使用

两台米库林AM-5涡轮喷气发动机，单台推力2000千克，进气口位于机头两侧下方。遗憾的是，直到切拉诺夫斯基去世，该机仍然没有走出蓝图。

最终，在苏联的早期试验型飞翼当中，不论是抛物线型还是其他形状的飞翼；不论是试飞过的还是没有试飞过的，实际上都没有被采用。此后很长一段时间里，苏联再没有研究和建造过任何飞翼。

霍顿的飞翼

今天人们都知道了飞翼式飞行器具有雷达低可探测性，但在70多年前，人们研究飞翼并不是这种目的。人们当时的初衷就是为了增大航程、降低耗油量和提高载弹量。1941年8月，德国军方就考虑把飞翼设计成作战飞机，在保密状态下，雷马尔·霍顿在1942年制造了一架翼展18.6米的飞翼原型机，定名为HIX。该机是世界上第一架采用涡喷发动机的纯飞翼飞机，安装了两台尤莫004涡喷发动机。HIX采用完全可收放前三点起落架，但没有安装武器。由于战争原因资源紧张，机体主要结构中采用了部分木材，其尾轮取自坠毁的亨克尔He 177轰炸机前起落架，主起落架则取自B109战斗机。1944年12月HIX成功进行了首次飞行，试飞中该机最大飞行速度接近800千米／小时，但在1945年2月的测试飞行中，一架HIX原型机因发动机和液压系统先后失效而导致了坠毁事故。1945年4月14日美军占领哥塔工厂时，HIX量产型原型机已经接近完工，美军完整地缴获了该机，并在战后对其进行了一系列测试。此外，美军还缴获了其他几架HIX量产型的半成品，其中包括一架双座型的中段机身。后来美军把那架近乎完工的HIX连同其他缴获的德国飞机一起运回美国。美国人原本打算把这架未完工的HIX恢复到飞行状态，但上世纪40年代末的预算削减导致该计划被取消。如今这架HIX保存在华盛顿国家航空航天博物馆的库房中。

虽然HIX的试飞以失败告终，但却让德国人看到了飞翼的明显优势，哥塔公司也很快做好了批量生产该机的准备。由于德国航空部为其编号229，因此该机又被称作Go 229(以哥塔公司命名)或Ho 229(以霍顿的名字命名)。该机量产型最大飞行速度预计为997千米／小时，比Me 262要快不少，更不用说那些诺思罗普正在建造的螺旋桨飞翼了。1945年2月2日，Ho 229在德国完成了首次飞行。当时德国人就有些奇怪——这架飞机难以用雷达探测。幸运的是，Ho 229还未来得及批量产出，哥塔工厂就被盟军占领，刚刚完成的原型机及部分部件也落入盟军之手。一个不能忽视的事实是，Ho 229和今天美国13-2“幽灵”有着惊人的相似之处——干练的外形、驾驶舱和发动机的位置以及发动机燃气直接从机翼上表面向后喷出。之所以Ho 229迟迟没能量产，其中的原因之一是当时雷马尔霍顿又转而进行另一个更为急迫的项目——Ho XVIII“美利坚轰炸机”，这是一种翼展40米的超大型6发飞翼远程轰炸机，可以携带原子弹飞往纽约或者华盛顿——尽管德国人的原子弹到最后也没能造出来。事实上，直到德国战败投降，HoXVIII仍然停留在蓝图上。即便该机能造出来，它所采用的发动机寿命也无法支持它完成洲际飞行。

其实，早在1933年，霍顿兄弟就制造了自己的第一架有人操纵飞翼滑翔机，当时两人都还不到二十岁。在经过多次尝试后，他们又制成了一架动力滑翔机H va。该机采用前三点式起落架，主起落架带有整流罩，只有前起落架可以收放。动力装置为两台赫斯HM.60-R发动机，驱动两副推进式螺旋桨。但糟糕的是，在1937年初第一次飞行中，飞机就坠毁了，雷马尔的下巴骨折，沃尔特也摔掉了一颗牙。造成坠机的原因是飞翼构型飞机的通病，重心太过靠后。

经历了这次失败，霍顿兄弟把发动机的位置前移，改善了全机重量分布状况，成为HVb，并在1937年秋进行了成功首飞——比诺思罗普N-IM还早了两年。后来，霍顿兄弟又制造成功了H Vlla。该机1943年5月完成首飞，机翼采用木制结构，中央机身为焊接钢管和杜拉铝蒙皮结构。H Vlla最初准备作为阿尔戈斯，施密特脉冲喷气发动机的试验平台，后来随着该喷气发动机项目的终止，该机也转作教练用途。H Vlla采用两台阿尔戈斯AS-b-C发动机，螺旋桨推进，带有翼尖方向舵。1944年秋，该机还专门为德国空军元帅戈林进行了飞行表演。在看到H Vlla飞行表演后，戈林大为兴奋，随后空军就下达了20架的订单。1944年，其改进型H Vllb开始投入生产，但由于盟军的逼近，直到战争结束也没能完成。德国还制造过H Vllc，该机取消翼尖方向舵，改为在机翼上下表面安装扰流片，战争结束时H Vllc已经接近完成。1945年2月，这架HVllc飞往哥廷根，降落时由于液压故障，起落架无法放下，飞行员只能用机腹迫降，本来德国人还想修复该机，但盟军很快就在4月7日占领机场，撤离前德国人最终焚毁了HVllc。