60年代末荒唐的垂直起落飛機研製計劃

60年代末荒唐的垂直起落飛機研製計劃


作者hylbg0446


在60年代末期，國際上掀起過一股垂直起落飛機熱。


英國研製了鷂（Harrier，當時譯為“獵兔狗”）式垂直起落戰鬥機和升力發動機RB162，前蘇聯則有雅克36。但隻有從1957年就開始研製的鷂式飛機在1969年裝備部隊，取得了成功。

前蘇聯雖然也搞了雅克36，但未大規模裝備部隊，也未經過實戰的考驗。

本人在莫斯科的儒可夫斯基（Жуковский）航空博物館見過陳列在那裏的樣機。它是升力發動機加轉噴口混合動力裝置的垂直起落飛機，必須背死重（即兩台升力發動機在垂直起飛後關閉），戰技性能不高。而鷂式飛機在1982的英國和阿根廷的馬島戰爭中經受了實戰考驗，證明是成功的設計。後被美國看中，定名為AV8A，稱“海鷂”，至今仍在美、英航母上和其他少數國家服役。

在溫相先生所著的《晚年林彪》中提到了林立果搞垂直起落飛機的事。本人曾經參與過此事，可以說也是見證者之一。

當時以空軍司令吳法憲為首的空軍司令部，已基本上被林彪所控製。吳把林立果任命為空軍黨辦主任。同時向當時的三機部伸出了黑手。吳吹捧林立果是所謂“超天才”，到處播放他在空軍“活學活用毛著作積極分子代表大會”上的講話。林看了幾本國外雜誌，認為未來空戰，機場首先遭到導彈的破壞，飛機無法起飛，空軍就會癱瘓在地，就提出也要搞垂直起落飛機的所謂建議。吳就以空軍名義，責成三機部組織方案論證。

1968年底的一天，林和空軍副司令曹裏懷和其他幾位（一行6人）來到XXX所聽取方案匯報。定下要在殲6上實現垂直起落的基調。

當時聽後，感到盡是外行話，還“超天才”呢。本人曾經在63–64年作為下放見習機械師維護過殲6達一年之久。該機最大起飛重量8820 kg，正常起飛重量（不帶外掛2個700升油箱）為7400kg，裝兩台渦噴6發動機（前蘇聯牌號РД - 9Б，發動機推重比不足4）。在標準大氣條件下，不加力總推力2x25.5 kN（2x2600 kg），加力推力2x31.87 kN（2x3250 kg）。即使在開加力時（隻允許開5分鍾），飛機整機推重比也隻有0.74左右。但5分鍾對垂直起落是不夠的，也不可能開加力起飛。如果不開加力，則整機推重比隻有0.59。

這樣低的整機推重比，要實現垂直起落，根本不可能。

與此相對照的是，鷂式飛機的空重僅5580 kg，正常起飛重量9480 kg（載油2800 kg，外掛900 kg）。裝一台飛馬（Pegasus）MK103推力換向噴口發動機，最大狀態推力（帶前外涵道風扇排氣Plenum助燃推力增大噴口或噴水加力）為95.86 kN（9775 kg）整機推重比為超過1。當然，垂直起落的代價是，飛機的航程大大縮短，戰鬥能力也大打折扣。因為垂直起落時的載油量有限製。外掛量也受到很有限。所以，鷂式飛機的絕大多數起飛均在短距起飛狀態下完成。例如，在載有海鷂飛機的航母上，跑道末端都有向上的一個弧形坡道，可以大大縮短滑跑距離和增加外掛量。垂直起落飛機在短距起落狀態使用，可以使它的留空時間和作戰半徑，以及外掛武器或副油箱的重量大大增加。當然，由於它是單發飛機，隻要發動機一出故障（例如空停）就是災難性的。這也是它被稱為“寡婦製造者”的原因之一。但它在馬島戰爭中所起到的作用也是不可抹煞的。它迄今仍是世界唯一在多國服現役的垂直起落飛機。至於雅克36的情況如何，沒有多少報道，詳情不明。

在60年代末的英國《飛機工程》（Aircraft Engineerinig）雜誌上，對鷂式飛機進行了廣泛和詳細的報道。在垂直起飛狀態，氣動操縱麵（平尾和垂尾）不能起平衡作用時，飛機的靠布置在機頭、機尾、兩個主翼翼尖的直徑大約100mm的四個噴口，向上下兩個方向噴出從發動機引出的高壓空氣來平衡（後改為和火箭一樣的使用甲烷燃料的小發動機）。此外，還必須考慮地麵效應的影響。因為在垂直起飛的最初瞬間，從發動機垂直向下噴出的氣流沿地麵向四周流動，造成機翼下方有負壓存在。等於使飛機的重量增大（約1 – 2%）。但隻要飛機一離開地麵，地麵效應立即消失。另一個必須考慮的問題是溫度的變化。發動機的推力隨環境溫度的增加減小。在環境溫度從標準大氣條件的15度攝氏，增大到夏天的30多度時，推力會下降3 – 4 %。所以，垂直起落對發動機的要求非常嚴酷。當時飛馬發動機的推重比為6，在當時的技術水平算是很高的。為了實現垂直起落，隻能靠增加空氣流量來增大推力。因此，鷂的進氣道很大，周邊還開了許多矩形的輔助進氣門。就是為了滿足發動機的大流量的要求。（Pegasus 103的參數為，空氣流量 196 千克/秒，總增壓比 14.8，渦輪前溫度 1,483K，涵道比 1.38，在升力狀態下噴水加力時推力 9,775 千克）。

垂直起落飛機發動機的另一個問題是垂直起飛和平飛狀態的推力不協調。平飛時不需要那麽大推力（為垂直起飛狀態的45 – 60%），必須在低工況下工作，部件效率低，油耗大。

當時中國的航空工業水平，沒有能力設計出垂直起落飛機和發動機。但是任務下來了，外行領導內行，來頭又那麽大，說是“林副主席”直接下達的任務，誰也不敢說不行。隻能硬著頭皮幹。為了放大推力，隻能采用NASA報告中的升力風扇方案。把從兩台渦噴6排出的高壓熱氣流，通過渦殼排入帶有葉尖渦輪的升力風扇中去，驅動風扇產生升力，把飛機垂直抬起來。在進入平飛狀態後，把4台升力風扇收到飛機肚子下麵去。這樣的垂直起落的殲6飛機就像是一個身懷六甲的孕婦，橫截麵積一下子增加了40%。原來苗條的殲6，變成了一個大肚子“烤鴨”。這樣的飛機還能打仗？此外，4台風扇的收放也是一個大問題，技術上實現起來，難度很大，簡直是不可能實現的。

折騰了2年多，直至1971年9月林彪摔死在溫都爾汗。這垂直起落任務也就不了了之。總共浪費了1500萬元人民幣。大約相當於現在的10個億以上。更惡劣的後果是耽誤了殲8的研製。這是那個時代政治萬能，政治幹預技術的笑話之一。一個20來歲的人被捧為“超天才”，隻有在那個年代才有可能。現在看來近乎笑話的事情，在那時卻是活生生的事實。