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第二次世界大戰(zhàn)后，出于對冷戰(zhàn)的現(xiàn)實(shí)需求，人類對垂直起降起飛機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，其中一個(gè)領(lǐng)域就是專注于傾轉(zhuǎn)旋翼、傾轉(zhuǎn)涵道、傾轉(zhuǎn)機(jī)翼機(jī)的持續(xù)研究，并最終催生出了革命性的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。 經(jīng)過幾十年的緩慢發(fā)展后，第一架實(shí)用化的直升機(jī)終于在20世紀(jì)30年代中期出現(xiàn)，這架直升機(jī)先驅(qū)被普遍認(rèn)為是福克-艾徹格里斯（Focke-Achgelis）Fa 61，該機(jī)由海因里?！じ？撕透駹柕隆ぐ瑥馗窭锼孤?lián)決設(shè)計(jì)，在1936年首飛。Fa 61是一架單座直升機(jī)，機(jī)身兩側(cè)的桁架組件上各有一副三葉旋翼，這種并列雙旋翼從此成為?？?艾徹格里斯直升機(jī)的特征。
在努力研究實(shí)用化直升機(jī)的同時(shí)，發(fā)明家們還設(shè)想了一種結(jié)合直升機(jī)和固定翼飛機(jī)特點(diǎn)的飛行器，既能垂直起降也具有傳統(tǒng)固定翼飛機(jī)的飛行性能和航程。而這種飛行器，就是我們現(xiàn)在所說的垂直起降飛機(jī)（VTOL）。 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī) 道尼爾Do 29 ?？撕桶瑥馗窭锼挂彩堑谝慌鷩L試研制垂直起降飛機(jī)發(fā)明家之一，從1941年開始研制Fa 269垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)。該機(jī)看起來和傳統(tǒng)飛機(jī)差不多，每側(cè)機(jī)翼短艙后部都具有一副三葉推進(jìn)式旋翼。該機(jī)垂直起降的秘密在于旋翼通過長長的驅(qū)動(dòng)軸由安裝在機(jī)身中部的一臺(tái)BMW 801星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在起降時(shí)旋翼可以向下傾轉(zhuǎn)提供懸停升力。為了給旋翼流出足夠的離地間隙，F(xiàn)a 269的起落架非常長。
Fa 269長8.93米，翼展10米，設(shè)計(jì)最高速度約為570公里/小時(shí)，武器裝為兩門MK 108 30毫米短管機(jī)炮。一旦研制成功，F(xiàn)a 269將成為史上第一種傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，不過隨著納粹德國的覆滅，該機(jī)最后止步于風(fēng)洞測試和模型制造階段。
戰(zhàn)后，西德道尼爾公司根據(jù)福克的傾轉(zhuǎn)旋翼概念制造了兩架Do 29驗(yàn)證機(jī)。該機(jī)改裝自Do 27短距起降輕型飛機(jī)，整個(gè)前機(jī)身經(jīng)過重新改造，具有了直升機(jī)式樣的駕駛艙，機(jī)翼安裝兩臺(tái)萊康明GO-480-B1A6平六風(fēng)冷活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，各驅(qū)動(dòng)一副能夠向下傾轉(zhuǎn)90度的三葉推進(jìn)式旋翼，后三點(diǎn)式起落架經(jīng)過加高。
Do 29長9.5米，翼展13.2米，空重2180千克。該機(jī)首飛于1958年12月12日，由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，該機(jī)旋翼從未向下傾轉(zhuǎn)超過60度以上，但依然表現(xiàn)出了出色的短距起降能力。但是道尼爾在Do 29試飛結(jié)束后并沒有繼續(xù)發(fā)展傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，最后該機(jī)淪落為博物館的展品。
超越Model 1-G 大洋彼岸，美國也在推進(jìn)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)概念。普拉特-佩吉公司（Platt-LePage）是美國旋翼機(jī)設(shè)計(jì)的先驅(qū)，該公司為其傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)設(shè)計(jì)“PL-16”申請了專利，奠定了現(xiàn)代傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的雛形和氣動(dòng)布局，也就是在翼尖布置兩副可向上傾轉(zhuǎn)的旋翼。但當(dāng)普拉特-佩吉公司于1946年破產(chǎn)時(shí)，這仍是一個(gè)紙上項(xiàng)目。
1947年，馬里奧·圭列里（Mario Guerrieri）和鮑勃·利希滕（Bob Lichten）在特拉華州新城堡聯(lián)手創(chuàng)辦了超越飛機(jī)公司（Transcendental）。他倆之前在凱勒特飛機(jī)公司（Kellet Aircraft）曾設(shè)計(jì)過旋翼機(jī)并對直升機(jī)進(jìn)行了研究。自1945年以來，圭列里和利希滕一直致力于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的研究，成立超越飛機(jī)公司就是為了于將他們的Model 1-G單座驗(yàn)證機(jī)飛向天空。 在經(jīng)歷了研發(fā)和資金困難之后，Model 1-G在1954年6月15日進(jìn)行了首次系留飛行。該機(jī)由安裝在機(jī)身中的萊康明O-290-A平四風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，功率120千瓦（160馬力），通過驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩側(cè)翼尖的三葉旋翼，后者通過電驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)。該機(jī)配備前三點(diǎn)式固定起落架，長7.9米，翼展6.4米，旋翼直徑5.2米。
Model 1-G很快轉(zhuǎn)入自由飛行，旋翼前傾角逐漸增加到75度。不幸的是驗(yàn)證機(jī)在1955年7月20日遭遇控制系統(tǒng)故障，墜入特拉華河。飛行員沒有受傷，但Model 1-G飛機(jī)全毀，此時(shí)該機(jī)已經(jīng)完成了一百架次飛行，飛行超過20小時(shí)。超越公司在1956年制造并首飛了第二架雙座驗(yàn)證機(jī)Model 2，并把概念設(shè)計(jì)推進(jìn)到改用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的Model 3。但缺乏資金仍然是該公司的一大問題，導(dǎo)致Model 3的研發(fā)在1957年被放棄，公司也被被共和飛機(jī)空公司收購。
貝爾XV-3 鮑勃·利希滕在1948年離開了超越公司，跳槽到貝爾飛機(jī)公司繼續(xù)他的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研究。1951年，美國陸軍運(yùn)輸司令部與許多飛機(jī)制造商簽訂合同，研制創(chuàng)新設(shè)計(jì)的旋翼驗(yàn)證機(jī)，利希滕的Model 200傾轉(zhuǎn)旋翼驗(yàn)證機(jī)就此立項(xiàng)，貝爾獲得了制造兩架驗(yàn)證機(jī)的合同，該機(jī)軍用編號(hào)XV-3。1955年8月11日首架XV-3首飛成功。
XV-3有著傳統(tǒng)直升機(jī)的圓滑的玻璃座艙機(jī)頭和滑撬式起落架，以及固定翼飛機(jī)的尾翼組件和機(jī)翼。該機(jī)每側(cè)翼尖都有一副三葉旋翼，通過電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器傾轉(zhuǎn)。滑撬上集成有液壓減震器和和小輪，能在平整地面滑行。該機(jī)安裝一臺(tái)普惠R-985-AN-1“小黃蜂”（Wasp Junior）九缸風(fēng)冷星形發(fā)動(dòng)機(jī)，功率335千瓦（450馬力）。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)身內(nèi)部，其彎曲的進(jìn)氣口被置于機(jī)身頂部。Model 200同樣通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋翼，飛控系統(tǒng)混合了直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的特點(diǎn)，旋翼傾轉(zhuǎn)角度由專門的開關(guān)設(shè)置。 完成初始試飛后，XV-3開始小心翼翼地向前傾轉(zhuǎn)旋翼，在這個(gè)過程中旋翼會(huì)出現(xiàn)不振動(dòng)的討厭趨勢。1956年10月25日，試飛員迪克·斯坦斯伯里（Dick Stansbury）在試飛中將旋翼向前傾轉(zhuǎn)17度，結(jié)果飛機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)，導(dǎo)致斯坦斯伯里昏厥。斯坦斯伯里在墜機(jī)中身受重傷，XV-3全毀。
第二架XV-3很快下線，該機(jī)使用兩葉旋翼取代了三葉設(shè)計(jì)，并為翼尖傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)增加了整流罩，尾部下方增加了腹鰭。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行上述改進(jìn)時(shí)并不完全確定其作用，因此第二架XV-3在完成風(fēng)洞試驗(yàn)后，才在1958年1月21日開始試飛。
到5月，旋翼向前傾轉(zhuǎn)的角度已經(jīng)推進(jìn)到40度，結(jié)果再次出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。XV-3停飛返回風(fēng)洞進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)測試結(jié)果，該機(jī)旋翼直徑被微調(diào)，機(jī)翼結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，并加強(qiáng)了旋翼控制機(jī)構(gòu)。12月12日XV-3重返試飛，12月18日，貝爾試飛員比爾·昆蘭（Bill Quinlan）成為第一個(gè)駕駛傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)完成從垂直飛行過渡到水平飛行的人。
美國國家航空航天局（NASA）參與了試飛，該機(jī)在NASA風(fēng)洞中的測試一直進(jìn)行到1966年，直到在一次風(fēng)洞測試中旋翼解體，嚴(yán)重?fù)p壞了風(fēng)洞和XV-3。這次事故直接導(dǎo)致XV-3計(jì)劃的終結(jié)，雖然沒有研制出實(shí)用化的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，但XV-3驗(yàn)證機(jī)已經(jīng)證明了傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計(jì)的光明未來。第二架XV-3此時(shí)已經(jīng)完成了250架次試飛，累計(jì)飛行125小時(shí)，直升機(jī)模式和固定翼模式之間切換成為家常便飯。 貝爾隨后開始研制更完善的XV-15驗(yàn)證機(jī)，并最終導(dǎo)致貝爾-波音V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼運(yùn)輸機(jī)的問世。唯一一架XV-3被阿拉巴馬州魯克堡的陸軍航空博物館收藏，貝爾在2004年獲得了這架原型機(jī)，將其修復(fù)到展示狀態(tài)，從2007年開始在萊特-帕特森空軍基地的美國空軍博物館展出。
寇蒂斯-萊特X-100 在貝爾推進(jìn)XV-3時(shí)，其他公司也沒有閑著，寇蒂斯-萊特公司在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)領(lǐng)域的表現(xiàn)同樣突出。該公司從1957年開始研制X-100驗(yàn)證機(jī)，這是一架雙座傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，采用鋼管骨架鋁合金和織物混合蒙皮結(jié)構(gòu)，具有后三點(diǎn)式固定起落架和T形尾翼。該機(jī)安裝一臺(tái)萊康明YT53渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣口位于駕駛艙后方的機(jī)背。發(fā)動(dòng)機(jī)同樣通過長長的驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)翼尖傾轉(zhuǎn)旋翼，每副旋翼都有三片寬弦大扭角葉片。機(jī)尾安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)矢量尾噴管，可改變排氣方向以控制懸停時(shí)的俯仰和偏航。
1959年9月15日。X-100機(jī)型了首次自由懸停飛行。完成工廠試飛后，該機(jī)被移交給NASA進(jìn)行進(jìn)一步試飛，在1961年10月5日的試飛中受損。雖然驗(yàn)證機(jī)受損有限，但此時(shí)已經(jīng)完成了試飛目標(biāo)，累積了14個(gè)小時(shí)的飛行時(shí)間，所以NASA沒有興趣修理它。X-100最終被史密森尼國家航空航天博物館（NASM）收藏，但至今仍被扔在倉庫，沒有修復(fù)。
寇蒂斯-萊特X-19 NASA沒有興趣修理X-100的另一個(gè)主要原因是因?yàn)榭艿偎?萊特已經(jīng)著手更雄心勃勃的四傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)項(xiàng)目——X-200，準(zhǔn)備自籌資金制造兩架原型機(jī)。X-200最后成功入選美國空軍、陸軍和海軍聯(lián)合實(shí)施的“三軍垂直起降項(xiàng)目”（TSVP），獲得了X-19的軍用編號(hào)。
首架X-19原型機(jī)在1963年秋準(zhǔn)備好了試飛。該機(jī)看上去像一架四座公務(wù)機(jī)，帶后掠垂尾和前后矩形機(jī)翼，每副機(jī)翼翼尖兩側(cè)都有傾轉(zhuǎn)旋翼，左右側(cè)旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反以互相抵消扭矩。X-19采用全金屬結(jié)構(gòu)，后機(jī)身安裝兩臺(tái)萊康明T55-L-7渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)功率1975千瓦（2750軸馬力），進(jìn)氣口位于后機(jī)身上方。
前三點(diǎn)式起落架都為單輪形式，前起落架向上收入機(jī)鼻，主起落架向后收入后機(jī)身。該機(jī)在懸停中的俯仰和滾轉(zhuǎn)操縱通過旋翼之間的槳距差動(dòng)進(jìn)行，偏航則通過旋翼周期變距進(jìn)行。和固定翼一樣，X-19在平飛中依靠垂尾方向舵和機(jī)翼副翼控制。如果遭遇無法挽回的險(xiǎn)情，兩名機(jī)組人員可以啟動(dòng)零零火箭助推彈射座椅逃生。X-19長12.83米，前翼翼展5.94米，后翼翼展6.55米，空重4425千克。 X-19在1963年11月20日進(jìn)行了首次懸停試飛，但很快重重落地。該機(jī)在1964年6月再次開始試飛，先是進(jìn)行了平飛，然后再次嘗試懸停，表現(xiàn)非常不穩(wěn)定。因此工程師們回到繪圖板，為X-19增加穩(wěn)定增強(qiáng)系統(tǒng)。
X-19項(xiàng)目進(jìn)行得很不順利，存在資金不足和管理不善的問題，驗(yàn)證機(jī)也出現(xiàn)了超重和操控性不良的缺陷。該機(jī)完成改進(jìn)后在1965年初恢復(fù)試飛，在1965年8月25日的一次試飛中，一個(gè)傳動(dòng)元件在懸停飛行中失效，導(dǎo)致一副旋翼故障，兩名機(jī)組人員明智逃生，毫發(fā)無傷。 當(dāng)X-19項(xiàng)目最終在1965年末被取消時(shí)，驗(yàn)證機(jī)總飛行時(shí)間還不到4小時(shí)棄。第二架X-19原型機(jī)從未完成，后來被廢棄。X-19是由寇蒂斯-萊特研制的最后一架飛機(jī)，這家二戰(zhàn)期間叱咤風(fēng)云的優(yōu)秀公司此時(shí)已經(jīng)陷入衰落，再也未能恢復(fù)元?dú)狻?/p> |
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