軍武·戰機篇 貝爾XV-3，人類最早的傾轉旋翼戰機！

貝爾XV-3 又稱貝爾200型 是貝爾直升機公司研製的一款美國輕轉旋翼機 朝鮮戰爭結束後 美軍提出研發可轉換式飛行器 用於未來軍事行動 該機型便是爲滿足這一需求而誕生 貝爾200型擁有獨特機身結構 發動機安裝在機身內部 通過傳動軸將動力傳遞至安裝在翼尖的槳葉旋翼 旋翼可傾斜90度，在垂直與水平姿態之間切換 這讓它既能像直升機一樣垂直起飛 又能像常規固定翼作戰飛機一樣以更高的速度飛行 相關測試於1955年啓動 一系列異常故障不斷阻礙它發揮真正的性能潛力 即便如此，它的設計理念仍成爲後續輕轉 旋翼垂直起降飛行器研發的重要基石 第二次世界大戰落幕之時 軍用直升機未來的作戰價值已經毋庸置疑 這款新型飛行器最早由美國在 1944年緬甸戰役中開展大量測試 不過德國空軍也曾試製過一款原型機 但該原型機在戰爭末期被盟軍轟炸摧毀 由俄裔移民伊戈爾·希科斯基設計的希科斯基R-4直升機 證明瞭直升機可作為地面部隊的作戰裝備 儘管存在諸多缺陷 西科斯基R-4仍是向前線快速投送兵力 從戰場撤離傷員的關鍵裝備 它同樣是早期特種部隊的核心工具 當時英美兩軍都派遣這類特種人員深入敵後對日作戰 直升機的這類戰術運用 在20年後的1965年越南戰爭爆發時才趨於成熟 但美國在完善這款潛力巨大的裝備上進展緩慢 直升機雖然能夠垂直起飛 但其最大航速有限 速度明顯低於常規固定翼飛機 旋翼一側前行槳葉切入氣流 另一側後行槳葉脫離氣流 由此產生較大滾轉力矩 而當時的飛行器難以抵消這一效應 在《直通雲霄：垂直飛行史》一書中 作者S.穆克曼與B.霍爾德寫道 為解決這一現象 人們研發了複合式直升機 它配有小型機翼 隨著飛行速度提升 機翼承擔一部分飛行載荷 這減輕了旋翼的負載從而降低高速狀態下的滾轉傾向 另一種解決方案就是傾轉旋翼 傾轉旋翼的誕生 源於人們想要融合直升機與固定翼飛機各自優勢的需求 它既可以垂直起降也能向前傾斜旋翼 把旋翼當作螺旋槳從而實現高速水平飛行 貝爾飛機公司旗下的貝爾直升機部門認為 傾轉旋翼構型就是航空器的未來 1951年美國陸軍與空軍在可轉換飛行器計劃框架下 正式發起傾轉旋翼設計競賽 招標書要求研製一款可轉換飛機 既要擁有直升機那樣的垂直起降能力 又要具備傳統固定翼飛機的高速性能 貝爾的200型方案脫穎而出 並在1951年5月拿到研發合同 陸軍和空軍將該項目代號定為XV-3 項目計劃製造兩架原型機 尾號分別為4147和4148 研發分為兩個階段 第一階段分析垂直起降性能以及潛在工程難題 第二階段完成原型機製造 貝爾200型可轉換飛機的手套模型風洞模型 於1952年6月完工 但首架原型機直到1955年才製造完成 根據穆科曼與霍爾德的記載 200型採用金屬機身 機身處中部安裝一副細長金屬機翼 每側翼尖各裝一具大型直升機式旋翼 起飛降落與懸停時 旋翼軸保持垂直姿態如同普通直升機 向前飛行時旋翼軸轉為水平姿態和常規飛機一樣 機身內機翼後方搭載一臺普惠R-98 -5-N-1黃蜂初級活塞發動機 巡航輸出功率400馬力起飛功率450馬力 動力經由一系列齒輪箱與傳動軸輸送至旋翼 燃油儲存在機翼下方機身內的380升油箱中 機身長30英尺，翼展31英尺 機高13英尺，機翼面積116平方英尺 預估最大飛行速度為每小時170英里 首架原型機配備直徑7.63米的全鉸接式三葉旋翼 第二架原型機改為兩葉旋翼 旋翼依靠兩速傳動裝置驅動，可切換至低速檔位 讓旋翼水平低速旋轉 同時發動機保持較高轉速，保障巡航效率 一旦發動機失效，飛行員可手動將旋翼轉回垂直位置 像普通直升機那樣降落 每個翼尖都裝有一臺電機驅動旋翼傾轉 每副旋翼可轉動90度 在15秒內切換至垂直或水平狀態 飛行員也可以讓旋翼停在任意傾角 這在當時屬於一項技術突破 空軍計劃將200型用於戰場偵察觀測與醫療救援任務 因此機上配備兩副傷員擔架，可搭載兩至三名乘客 還能承載最高200磅的貨物 風洞模型測試表現良好，穩定性與操控機構表現優異 僅剩一項待驗證內容 巡航速度下旋翼姿態轉換帶來的影響 貝爾首席試飛員弗洛伊德·卡爾森 駕駛尾號4147的200型首架原型機 於1955年8月11日完成首飛 飛行過程中，機翼旋翼和支柱出現多處不穩定問題 此外，貝爾200懸停時座艙震動劇烈 原因是發動機動力不足 貝爾工程師在生產早期便決定 通過減重機身來彌補動力短板 1955年8月18日，這架貝爾200因旋翼故障硬着陸 飛機隨後停飛，開展維修與更多內部測試 團隊加固了旋翼操縱機構 增設外部支撐結構，提升機翼剛度 還進行其他改裝，降低失速速度 讓旋翼姿態轉換可以在更低速度下完成 1956年3月24日，貝爾200再次升空 開展後續測試，研發取得一定進展 6月初，貝爾開始以每次5度的幅度逐步測試旋翼傾轉 7月25日，旋翼傾角達到70度 前飛速度達到每小時93英里 但旋翼不穩定問題再次出現，原型機第二次停飛 在10月的一次試飛中，飛行途中突發旋翼失穩 劇烈的震動讓試飛員迪克·斯坦茨伯裏失去意識 原型機隨即墜毀 斯坦茨伯裏倖免於難，但身受重傷 原型機徹底損毀，無法修復 事故發生時，旋翼從垂直位置向前傾斜了17度 受此事故影響，貝爾決定在1957年對 第二架原型機進行大規模改裝，再繼續試驗 第二架原型機被送往美國國家航空諮詢委員會（NACA） 下屬的埃姆斯航空實驗室 三葉旋翼更換為兩葉旋翼，冷卻進氣口也做了替換 埃姆斯風洞設施的測試於1957年7月啟動 飛行測試在1958年1月接續開展 這架200型在旋翼傾斜30度時 最大速度達到每小時127英里 1958年12月18日貝爾試飛員比爾· 奎因林完成首次動態穩定的全姿態轉換，切換至飛機飛行模式 一個月後空軍上尉羅伯特· 費裏成為首位完成第二次全姿態轉換的軍方飛行員 1959年4月第二架原型機送往愛德華茲空軍基地 開展軍方測試 經過多輪評估XV-3獲準送回埃姆斯實驗室 NASA試飛員弗雷德· 德林沃特駕駛該機多次完成向飛機模式的完整轉換 但各類故障仍不時出現 1961年8月陸軍少校伊科 魯弗成為首位駕駛該機的陸軍飛行員 測試一直持續到1963年 以解決旋翼失穩問題 同年完成該機最後一次飛行 此後項目僅使用風洞模型繼續研究 該機累計由11名不同飛行員試飛270次 完成超過110次完整姿態轉換 1966年4月貝爾分析師發佈報告 闡述旋翼失穩問題 在貝爾與NASA開展的其中一次風洞試驗中 兩百型發生翼尖結構失效故障，蔓延至旋翼 飛行器與風洞設施均受損 這次重大故障之後，這架飛行器的試驗生涯就此終結 被封存存放多年 但在1984年 XV-3被重新發掘並啓動修復 修復工程漫長繁瑣 這架200型最終在2007年6月交付美國空軍國家博物館 如今它陳列在後冷戰戰區 從貝爾200型上獲得的大量技術經驗 爲貝爾XV-15的研發奠定基礎 而XV-15又爲V-22魚鷹傾轉旋翼機鋪平道路 這款魚鷹戰機至今仍在美國武裝部隊服役 如果你喜歡我們的視頻 請一鍵三連關注我們的頻道 獲取更多精彩的歷史內容 歡迎在下方評論區留言 告訴我們你感興趣的其他主題 例如傳奇戰機或是宏大空戰故事