“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案478
本文2916字，28图，预计阅读时间12分钟
AW.58 后掠翼版本 AI辅助绘制
1947 年 10 月，美国贝尔 X-1 火箭飞机成为世界上第一架达到超音速的载人飞机。这个时间点也标志着世界航空业的前沿已经从以英国为代表的欧洲，转移到了美国。在前一年，英国空军部取消了英国第一个冲击音速的项目——迈尔斯M.52喷气(滚回绘图板213）。
贝尔 X-1
显然，在X-1完成了创纪录的飞行之后，空军部后悔了当初的决定。结果，1948 年，空军部再次发出对超音速飞行器的需求，1948 年 3 月 1 日，先进战斗机项目组（AFPG）在范堡罗皇家飞机制造厂（RAE）成立。同年夏天，该项目的开发工作开始，向几家选定的公司发送了设计单座超音速实验飞机的请求，同时要求这种飞机在成熟后有可能改装成战斗机。
迈尔斯M.52，来自Aerocraft 模型封面
需求文件中给出的飞行性能数据包括在约 45,000 英尺（14,000 米）的运行高度下最高时速为 700 节（1,296 公里/小时）或 M=1.21，并有可能将速度提高到 M=1.40。实验飞机的动力装置是一台罗尔斯-罗伊斯 AJ.65 AVON涡轮喷气发动机，在此基础上制造的战斗机的武器装备由两门 30 毫米加农炮组成。
AW.58 后掠翼版本 AI辅助绘制
受到邀请的制造商包括博尔顿-保罗、布里斯托、英国电气、费尔雷、格罗斯特、霍克和阿姆斯特朗-维特沃斯（Armstrong Whitworth Aircraft，AWA）。英国电气的 P.1 项目获得批准建造，P.1 原型机于 1954 年首飞。后来，在此基础上创建了英国第一架超音速战斗机——闪电。费尔雷的后掠翼项目也获得了积极评价，但后来发展为三角翼的 F.D.2，于 1954 年首飞，后来创造了新的世界速度记录。
AW.58 后掠翼版本 模型
阿姆斯特朗-维特沃斯的方案AW.58，几乎是差一点就获得了订单，本文是这个项目的故事。
AW.58 后掠翼版本 官方的想象图
后掠翼设计
AW.58 后掠翼版本 AI辅助绘制
AWA 最初的手册在1948 年 8 月 3 日提交，手册中描述的实验飞机采用AVON动力，机翼面积小的后掠翼，机翼面积为 190 平方英尺（17.67 平方米），前缘后掠角为 59°，机翼的相对厚度为 8%，起飞重量约为 6,500 磅（2,950 公斤）。根据计算，这种布局在 56,000 英尺（17,000 m）高度水平飞行时将能够在不使用燃油加力系统的情况下达到 M = 1.1 的速度。
AW.58 后掠翼版本
为了突破音速，AWA 根据公司开发团队能找到的最佳数据进行了阻力估计。通过增加跨音速区域的后掠角来减少机翼的波阻力，59° 是计算后的最佳角度。另一方面为了提高低速性能，AW.58 为59°后掠角的机翼设计了可偏转前缘襟翼和简单的后缘襟翼提高升力系数，每侧增加两条翼刀提升抗失速性能，T型平尾顶端的全动平尾可在起降阶段高效运行，并远离发动机气流影响。起落架为前三轮结构，前起落架和主起落架都是单轮。前起落架位于飞机中心线的驾驶舱后面，缩回机身。主起落架向内缩回进气道和外蒙皮之间的环形空间。
AW.58 后掠翼版本 图纸
基本型AW.58是一种专用的实验飞机，没有配备战斗机所需的武器和设备，在他们的设计中，机身中段可以替换，为扩大的战斗机型号适配更大的机翼。安装武器的战斗机版本，重量将增加至约 11,300 磅（5,100 公斤），翼展 27 英尺 6 英寸（8,38 m），长度为 51 英尺 2 英寸（15,60 m），机翼面积将从 190 平方英尺（17.7 平方米）增加到 250 平方英尺（23.3 平方米）。工程师认为增加的机翼面积将使得使用原动力突破音速的可能性进一步降低。出于这个原因，AWA 决定将考虑继续使用实验机的小机翼，在将其改装成成熟的战斗机时特别注意尽量减少变化。战斗机的机身可安装两门 30 毫米加农炮，通过机头的椭圆形发动机进气口发射，当时并不知道机炮炮口喷射气体会导致发动机停车。
AW.58 后掠翼版本 结构
为了尽量减少进气道阻力损失，进气道内部变化平缓保持光滑。除了进气口内安装两门机炮外，还装有需求规定的直径为 5 英寸（380 毫米）的 PLC雷达天线和相关设备。
AW.58 后掠翼版本 AI辅助绘制
AWA认为，使用单台没有加力燃烧室的AVON发动机不可能设计出能够达到 M=1.2 所需速度的飞机。因此，提议考虑使用两个发动机达到需求中的速度。双发的另一个好处是可靠性优势。双发版本在 36,000 英尺（11,000 m）的高度可以达到 M = 1.4 的速度。
AW.58 后掠翼双发版本
除去发动机双引擎飞机的整体设计与单引擎飞机几乎相同，只是机翼面积现在扩大为为 400 平方英尺（37.20 平方米）。双引擎 AW.58 的翼根相对厚度为 6%，翼尖相对厚度为 9%，前缘后掠角为 57°，内部燃油容量为 375 加仑（1705 升）。双引擎版本因为发动机并排放置，横截面积是单引擎版本的两倍多，机身形状必须仔细的调整以降低阻力，长度也加长了。这意味着更多的计算，所以AWA 本身没有提交双引擎版本。
AW.58 后掠翼双发版本
三角翼设计
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
1948 年 12 月 17 日，航空部召开会议审查了所有提交的项目。尽管 AW.58 被认为是所提出项目中最好的，但会议还是决定先订购一架直接提交了双引擎设计的英国电力的 P.1 原型机。后来，又追加了费尔雷单引擎实验飞机的提议。
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
1949 年 3 月底，空军部明确表示应尽快开始原型机的生产，最终达成协议订购两架 AW.58 和两架 P.1。1949 年 9 月，空军部发布了 AW.58“跨音速实验飞机”的 E.16/49 规范，随后发布了P.1 的 E23/49 规范。E.16/49没有最高水平速度限制要求，只是飞机必须能够使用非加力燃烧室发动机情况下水平飞行超过音速。但提出了须能够安装两门 30 毫米机炮和一台直径为 15 英寸（380 毫米）天线的雷达的要求，尽管只是一架实验机。
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
AW.58 三角翼版本 示意图
1949 年 4 月，两架实验性 AW.58 飞机的合同获得军方批准，军用编号为 WD466 和 WD472，并于 10 月初开始生产 AW.58 全尺寸模型。然而，当 1949 年 7 月 15 日举行设计咨询会议时，AWA 代表报告说，在不使用加力燃烧室的情况下，水平飞行的预期最大速度仅为 M = 1.07，因此建议使用带有加力燃烧室的阿姆斯特朗西德利蓝宝石的发动机。
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
AW.58 三角翼版本 AI辅助绘制
由于三家英国公司此时都在研究超音速飞机项目，因此于 1949 年 9 月 27 日在范堡罗的 RAE 召开了一次会议讨论缩减路线以节省资金，会上讨论了取消费尔雷超音速飞机计划或者取消 AW.58 计划之间的选择。由于双引擎实验飞机英国电气 P.1 也有一个大后掠翼（60°），会议建议AWA考虑开发降低后掠角到50°的AW.58 版本的可能性。然而，由于重心的位置和飞行特性不足，这被证明是不可能的。
AW.58 三角翼版本 模型
因此，由于 AW.58 被认为布局与 P.1 相似，因此被优先裁撤。费尔雷提议的三角翼更值得投入研究。经过进一步讨论，AWA 决定与费尔雷接洽，为配备蓝宝石发动机的三角翼飞机的设计提出建议。
AW.58 三角翼版本 模型
1950 年 1 月 23 日，AWA正式展示了关于超音速实验三角翼版本AW.58的小册子。这个新方案保留了后掠翼版本的机身设计，机翼调整为三角翼，并提高到机身上方。关于水平尾翼存在一些争论，开发团队强调平尾对于战斗机版本的重要性，因此保留了T尾翼上方的平尾。三角翼根部相对厚度为 5%，尖端相对厚度为 8%。内部燃料为 340 加仑（1546 升）。AWA的开发计划中会先创建 3/8 比例的空气动力学飞行模型，使用小号的阿姆斯特朗-西德利Adder 涡轮喷气发动机。
AW.58 三角翼版本
AW.58 三角翼版本 图纸
在 1950 年 3 月 21 日举行的航空部会议上，将 AW.58 的第二个版本与 Fairey 在三角翼进行了全面的比较。结果是费尔雷项目比 AW.58的三角翼版本更轻、更快，并且总体上更优秀。三角翼版本AW.58的阻力太大，虽然配备了燃油加力燃烧系统，但其估计最高速度仅为 M = 1.00，而费尔雷三角翼飞机的速度应该可以达到 M = 1.25。最重要的是，AW.58 的估计爬升率要低得多，、因此，5 月 16 日，航空部做出决定，终止 AW.58 合同，并批准费尔雷的项目。
英国电气 P.1
费尔雷 F.D.2
阿姆斯特朗-维特沃斯自然对这个结果感到失望，实际上，AW.58 是否可能达到或超过英国电气 P.1 和费尔雷 F.D.2 所取得的成绩和记录，当时的人们并不确切的知道，跨音速的设计要在数年的实践之后才成熟，英国应该是非常幸运两个选择都非常优秀。@nordland 今日头条 原创首发
AW.58 三角翼版本 模型