最早的“火神”——阿夫罗698轰炸机早期方案

军心安营扎寨 2024-08-14 22:34:32

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案350

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火神早期无尾飞翼方案

1944 年,英国航空部发表了一篇题为“未来轰炸机要求”的论文。文章根据二战期间最成功的轰炸机的经验例如阿夫罗兰开斯特,概述了下一代轰炸机的想法,这是英国官方对战后轰炸机概念的第一次规划。随着战争的结束,东方出现了新的对手,英国皇家空军开始认真考虑由喷气动力的先进战略轰炸机的想法。

火神早期无尾飞翼方案手稿

1946年末,空军参谋部发布作战要求OR.229,提出一种快速的高空轰炸机的需求,能够将估计重量为10,000磅(4,535公斤)的原子弹带到1500海里(2,776公里)远的目标上空投放,能够在45,000 至 50,000 英尺(13,716 至 15,240 米)的高度连续以 500 节(576mph,926km/h)巡航。更详细的说明在1947年1月7日发布,称为规范 B.35/46。很快入围的供应商缩小到汉得利-佩奇、维克斯、阿姆斯壮-维斯特沃和阿夫罗四家。

助手的“礼物”

火神早期无尾飞翼方案

阿夫罗Avro的技术总监罗伊·查德威克(Roy Chadwick 1893-1947)是设计办公室的负责人,他设计了兰开斯特重型轰炸机,现在被普遍认为是英国最伟大的飞机设计师之一,但在当时没有人确切的知道喷气式轰炸机应该是什么样子的。最初,查德威克描绘了一架相当传统的喷气动力轰炸机,这与维克斯 - 阿姆斯特朗的提议大差不差。有一个流线型的机身,四个喷气发动机埋在机翼根部和一个传统的尾翼。不幸的是,查德威克在1947年1月感染了带状疱疹,不得不将轰炸机项目留给他的设计团队,其中包括鲍勃·林德利,斯图尔特·戴维和唐纳德·伍德。

维克斯早期的 B.35/46方案

这三位可不是等闲之辈,查德威克的副手鲍勃·林德利决定摆脱早期的传统布局,并开始起草轰炸机的提案。1947年,先进飞机的设计者面临的新问题很多。为了经济地飞行,必须尽可能小的减阻力,并且为了避免音障,还要在接近声速时处理音障问题,机翼的后掠是必要的。此外,机翼厚度必须保持在尽可能低的水平,无论何种翼型厚度都应保持在 10% 甚至更低。此外,如果想以高真实空速飞行,并在经济的燃料负载下尽可能地飞得更远,那么,必须在空气密度较低的高空飞行,这就要求飞机具备较低的翼载,这些要求带来了相当大的结构设计难度。

鲍勃·林德利(左),后来主持了加拿大CF-105箭截击机设计,后来成为麦克唐纳公司副总裁

鲍勃·林德利这时候已经拿到了德国同行的一些数据,特别是亚历山大·利皮施(Alexander Lippisch)在德国进行的三角翼工作的研究,他决定采用无尾大三角飞翼布局。 使用边界层控制系统,其动力由五个位于中心位置的Avon或Sapphire涡轮喷气发动机提供。喷气发动机的进气口是飞机前部的一个大的前信箱形进气道。这种特殊设计最突出的特征之一是使用大型上下襟翼的定向发动机排气系统。 飞机将配备两个独立的驾驶舱,驾驶舱在进气道唇口前部能够倾斜移动,以获得大迎角情况下(即使高达30°)的优秀视野,同时分离的驾驶舱在某些情况下提供更好的生存能力。

罗伊·查德威克 和兰开斯特重型轰炸机

林德利还建议在左舷翼前缘增加一个机组舱。发动机舱的每一侧都有两个独立的炸弹舱,每个炸弹舱都有足够的空间容纳一枚大炸弹。 完全可伸缩的起落架布局与这种早期设计的一张可用图纸相比不太清楚,但它似乎包括两个后置主轮和两个独立的前轮。整个包装在某种程度上是一次设计头脑风暴,将许多新想法结合在一个在很大程度上未经证实的空气动力学形状中。

火神早期无尾飞翼方案

当查德威克病愈上班的时候,可以想象他的惊讶,据说他因为自己的项目被改的面目全非生了一周的闷气。但对于三角翼的布局查德威克应该并不意外,因为他本人在30年代末就研究过这种布局。查德威克对这个项目的全新发展方向并不完全满意,但最终同意了飞翼设计的想法,并很快开始提出修正和改进的建议。新方案获得 698 的内部代号。其外观开始向完全的三角翼演变,尽管保留了一些最初的特征。

火神早期无尾飞翼方案

三角翼

这张不严谨的想象图,是本文作者P的

新的设计里,前部发动机进气口被前缘的两个进气口取代,相当奇怪的双驾驶舱布局被单一外壳取代。查德威克保留了两个炸弹舱的设计,但对取消垂尾非常担心,因此决定追加垂尾,新的小型垂尾安放在翼尖。起落架进行了相当大的修改,采用当时最受欢迎的自行车布置,辅以机翼上的支腿轮。

三角翼版本的早期 698手稿

阿夫罗尝试设计各种乘员舱逃生系统,但显然当年缺乏相关的技术,而且被认为过于复杂,最终放弃了这个想法。

698早期设计手稿

5发动机版本计划使用五台罗-罗AVON或阿姆斯特朗-西德利蓝宝石喷气发动机。但考虑到重量,查德威克希望将涡轮喷气发动机的数量减少到两个,假设有可能制造出静态推力为20000Ib(89k)的发动机。查德威克曾写信给各家英国航空发动机公司,寻求这种发动机的建议。结果阿姆斯特朗-西德利极度乐观,维克斯则非常悲观。

698三角翼方案

查德威克将双引擎版本的1/48比例模型带到伦敦,在那里它留给了空军元帅约翰·布斯曼爵士进行了简报。查德威克描述了布斯曼是如何让它在办公室里“飞”来转去的,大概是发出“咻咻”声音。

698三角翼方案

在后续的方案里,三角翼提案继续作为基础,但追加了机身,以提供更大的载员舱和载荷空间,这时候距离最后的火神还有很长的路要走,我们下回分解。@nordland 今日头条 原创首发

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