本期继续美国海军Type A这个动物园项目,不知不觉,这个项目已经出了第五期了,Type A是服务“制海舰”的配套多用途舰载垂直/短距起降飞机,要了解这个项目本身的详情和其他竞争对手方案,可移步前面几期(格鲁曼G698;罗克韦尔420/431;波音Model 1041;沃特V-530)。
1967年合并的麦克唐纳-道格拉斯公司是海军的老朋友,F-4、A-4是60、70年代的甲板主力。由于对于这个全新的领域海军缺乏可行性数据,因此,Type A方案请了多达8家供应商摸索方案,本着多一个不算多的原则,麦道也被拉进项目搞头脑风暴。
然而,自70年代以前麦道公司对于垂直/短距起降技术的研究不多,空军和NASA50、60年代的几个VTOL项目都没有麦道的事儿。不过这样也不是没有好处,麦道其实全无负担,也没有什么制约设计师脑洞的“过往经验”。
麦道1973年提交的方案最终命名为 Model 260。 260型是在原归属于麦克唐纳的圣路易斯设计部门设计。这是一个传统T尾下单翼布局的小型飞机。
该飞机的机身两侧翼根上方安置两个紧凑的J-97喷气式发动机,通过引导发动机气流,驱动后机身两侧两个直径为1.5米的风扇,两个风扇气流通过尾部偏转喷管转向实现垂直推力,同时机鼻也有一个水平放置的风扇,仅在垂直起降过程中启动。
最终提交的版本是称为'two-poster'(双海报?)的双发气吹风扇版本,下图显示了气吹风扇的结构,从发动机导出的尾气直接吹动风扇外侧涡轮叶片,带动风扇转动。
双发布局及气吹风扇结构
在所有的版本都使用这种被麦道称为“D”喷嘴的风扇气流偏转结构,配合风扇舱下方的活门,实现推力偏转。
“D”喷嘴
“D”喷嘴
偏转程度分三挡
转换飞行过程,注意偏转结构
麦道这个结构的优势是,尾流导气比机械传动结构简单稳定性大增。在平飞中,垂直的风扇和发动机提供全部推力,机鼻子水平风扇关闭。垂直起飞和着陆阶段,从垂直风扇偏离的气流,加上机鼻风扇形成三个推力点,提升了稳定性。同时J-97发动机排气射流已经在推动风扇后经过足够的冷却,没有产生可损伤甲板的热排气射流,也不容易吸到废气。麦道声称经过测算,如果单发动机失效,飞机仍然能够继续常规飞行并进行受控的垂直着陆。
麦道的设计,通常很早就开始兼顾经济性,上图表明260的很多部件可以直接使用现有飞机,比如直接用A-4的起落架、A-6的座舱等等。
座舱布局
电子设备布局
机体结构
预计挂载能力
基本布局敲定以后,立即开展了风洞研究,还造了一个大尺寸动力模型用来研究垂直起降流场。
风洞模型
麦道刻意的强调了260的多任务能力,甚至是多兵种服务能力,上面这张宣传图上明显是针对陆军/空军的用户,为了避免临时跑到杂物吸入,进气口上移到背部。
在舰载型号上,以通用型为基础,细分了防空、攻击、预警、运输、搜救和观测等型号。还提供了放大版的通用客运型号。各型号共享大部分部件。
通用型是基础,还承担基本反潜任务。
通用型
防空型可以携带响尾蛇导弹,甚至具备拦截掠海反舰导弹的能力。
防空型
防空型,可以搭载响尾蛇导弹
攻击型,除了响尾蛇,还可以挂载两枚鱼叉导弹。
攻击型,可以搭载响尾蛇和鱼叉导弹
预警型,早期天线在机腹,后来有背盘子的版本
预警型
预警型和通用客运型
搜救型,有载员舱和绞盘系统。
搜救型增加了一个载员舱
运输型,可以装两台发动机。
运输型,有跳板的大货舱
陆战队专用突击型,可运载22名步兵,机头和机尾各有一挺机枪。
陆战队突击型
陆战队突击型
加长机体的客运型
通用客运型
理想很丰满,现实很骨感,260的最大问题是想法太多,动力有限,两台J-97提供的推力实在是太有限了,维持基础型飞行尚可,加上任务载荷就困难了,同时气吹风扇的效率也受到质疑,似乎难以达到设计速度。为了解决动力问题,1977年,麦道还考虑使用三个发动机通用电气J-97的方案(在模型上清晰可见第三额外的进气口)。但额外的重量减少了有效载荷,最终得不偿失。
动力传递由气吹改为传动轴,可见两台J-97和风扇同轴布置,另一台独立在机背。问题同上,而且5根传动轴的传动机构过于复杂了。
三发同轴版本动力结构
三发同轴版本布局
三发同轴版本
到了1980年,饱受动力不足和超重困扰的260,似乎距离海军要求越来越远,麦道必须推倒重来换掉J-97。新项目编号model 276,动力换为TF-34大直径涡扇发送机,这是S-3反潜机的动力。260的“D”-喷嘴被继承下来。飞机的主要任务是反潜,其他一切功能放在次要。速度上比260翻倍,机械型传动机构也简化了不少,足以维持单发着陆。
然而,麦道并没有足够的时间完善276,因为很快Type-A项目就被砍掉了。
几乎在麦道推进260/276项目的同时,急不可耐的海军陆战队决定先行引进英国鹞式战斗机,得益于F-4授权生产时期和英国人积累的良好关系,麦道拿下鹞式落地合同,1984年第一架麦道生产的AV-8B鹞II战斗机服役,麦道最终成为了20世纪美国唯一服役的V/STOVL战斗机生产商。
MD276动力结构
MD276三视图
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