倾转旋翼机先驱贝尔XV-15 鱼鹰运输机能出世有它一半功劳

在20世纪50年代和60年代，人类研制了大量垂直起降（VTOL）飞机的原型机，但其中大部分都没有获得成功。但正是由于这些先驱们的开创性工作，才使贝尔和波音公司联合研制的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机最终在21世纪获得成功。

自第二次世界大战开始，人类就在持续研究和实验“倾转旋翼”或“倾转机翼”垂直起降飞机。这种飞机设计非常独特，在起降时把螺旋桨或者机翼倾转到垂直方向进行垂直起降，在正常飞行时则把螺旋桨或者机翼倾转到水平方向的。尽管有几种验证机成功进行了演示飞行，但都没有进入生产阶段。

贝尔XV-3

贝尔直升机公司是研制倾转旋翼机的急先锋。该公司在上世纪50年代中期先是研制了一种原始的倾转旋翼机XV-3，并一直试飞到20世纪60年代中期。随后应美国陆军的轻型战术运输机需求，以XV-3的研究成果为基础，推出了一种实用化的倾转旋翼机方案——Model 266，该机将安装两台通用电气公司（GE）的T64涡桨发动机，可载员30名。

贝尔Model 266

但鉴于XV-3只是一架拼凑而成的验证机，距离实用化还相距甚远，美国陆军认为贝尔公司在研制实用化飞机之前还需要更多研究。刚好美国国家航空航天局（NASA）也在研究垂直起降飞机，其加州艾姆斯研究中心在1971年开始了一项倾转旋翼验证机的初始设计研究，于是美国陆军和NASA一拍即合。

XV-15_NASA

1973年，美国陆军空中作战实验室和艾姆斯研究中心授予贝尔一份合同，制造了两架Model 301倾转旋翼研究机，军用编号XV-15。第一架XV-15原型机在1977年5月3日进行了首次自由飞行，1979年4月23日第二架原型机首飞。

虽然XV-15仍是一种纯粹的验证机，没有真正作战能力，但该机远比XV-3完善，具有精心设计的科幻外形。XV-15主要采用航空铝合金制造，为了保持垂直起降时飞机的重心，上单翼前掠6.5度并具有2度上反角。XV-15采用H形尾翼，其后掠双垂尾安装在平尾两端。该机的操纵翼面都很常规，包括襟翼、襟副翼、升降舵和方向舵，全部采用液压助力手动操纵方式。

XV-15在每侧翼尖都安装了一个倾转发动机舱，可在电动液压机构的驱动下从水平位置旋转到垂直95度。每个吊舱都内置一台阿弗科莱康明公司的LTC1K-4K涡轴发动机，驱动一副直径为7.62米的三叶不锈钢旋翼。LTC1K-4K是T53-L-13B涡轴发动机的改型，单台功率1155千瓦（1550轴马力），为垂直起降进行了修改。

两台发动机直线通过驱动轴连接，如一台失效，飞机还能靠另一台继续飞行；如双发失效，旋翼将以相同转速自旋，防止飞机因扭矩不平衡而滚转坠毁。每侧机翼内都有两个软油箱，总燃油容量830升，每台发动机都能同时从这两个油箱中吸取燃油。XV-15后来增加了一个机身辅助油箱，使载油量增加了64%。

XV-15具有双人环控座舱，正副飞行员的罗克韦尔-哥伦布弹射座椅并排放置，并具备复式操纵系统，这种弹射座椅来自罗克韦尔OV-10A“野马”战场侦察机。XV-15采用模拟式驾驶舱仪表以及与传统飞机相同的操纵杆和方向舵踏板。操纵杆在直升机模式下就变成总距杆，用于控制上下运动，此时方向舵踏板则被用于周期控制，用于控制飞机方向。每名飞行员面前都有两个控制旋翼倾转的开关，一个用于在整个倾转范围内进行连续倾转，另一个用于把旋翼倾转到预设的0、60、75和90度位置（现对于机身水平轴线）。此外还有一个应急开关，可在电气系统出故障的情况下把发动机舱倾转到直升机模式。

XV-15驾驶舱后面有一个用于容纳测试仪器、人员或行李的货舱，这个设计在飞行偏远测试地点时很实用，货舱门开在机身左侧。XV-15具有可收放的前三点式起落架，所有起落架都是双轮的，前起落架向后收入前机身下方，主起落架向前收入机身两侧的整流罩内。这套起落架来自加拿大飞机公司的CL-84双发涡桨倾转机翼研究机。主起落架支柱上的一个开关使XV-15在接地状态无法收回起落架，并使旋翼倾转无法倾转到偏离垂直轴线30度以上的位置。顺便提一下，XV-15飞行员在地面滑行时只要把旋翼（此时属于垂直向上状态）向前倾转一度就能前进，向后倾转一度就能刹车。

由于XV-15的体形较小，所以整机能都在埃姆斯的12x24米的巨型风洞中进行吹风测试。NASA和美国陆军对两架XV-15验证机进行了一系列试飞，试飞结束后这两架原型机继续服役了很长时间。XV-15经常出现在航展上，其垂直起降表演让许多观众两眼放光。为了获得尽可能多的反馈，先后有数百名飞行员驾驶过这两架XV-15，他们普遍认该机的操纵很直接。

XV-15在服役中升级了罗克韦尔-柯林斯公司的玻璃驾驶舱。1992年8月20日，第一架XV-15因事故坠毁，调查发现一个螺栓脱落后导致一侧旋翼变成最大桨距，使飞机翻滚着撞向地面，好在两名飞行员只受了轻伤。该机的驾驶舱后来被切下来当成飞行模拟器使用。第二架XV-15一直服役到2003年，之后被捐赠给史密森国家航空航天博物馆，现在保存在弗吉尼亚州杜勒斯国际机场的乌德沃尔·哈齐中心。

鉴于XV-15的试飞进展顺利，五角大楼在1982年启动了“三军先进垂直起降飞机”（JVX）项目，为美国武装部队研制一种生产型垂直起降运输机。

美军在1980年前不是特别热衷垂直起降运输机，凌-特科姆-沃特公司曾在20世纪60年代研制过XC-142四发倾转机翼运输机，但没有投产，因为美军认为传统直升机已经足以胜任了。但1980年4月24日救援伊朗德黑兰美国人质的“鹰爪行动”惨败改变了五角大楼的看法，由于参加行动的RD-53D表现不佳，凸显出对下一代垂直起降运输机需求。在这次灾难性任务中，一架西科斯基的RH-53D在沙漠降落点与C-130相撞，导致两架飞行器全毁，八名士兵死亡。“鹰爪行动”的失败表明在未来执行类似任务需要一种具有更大航程和更快速度的垂直起降运输机，于是JVX项目得以顺利推进，并最终由贝尔-波音公司研制出V-22“鱼鹰”。

贝尔XV-15参数：

翼展，旋翼旋转时是17.42米

翼面积 15.7平方米

长度 12.83米

高度 3.86米

空重 4574千克

最大起飞重量 6000千克

最大速度 555公里/小时

实用升限 8840米

航程 825公里