[资料搜集]丛林上空多面手---康维尔 48“袭击者”战场多用途飞机(原载《航空世界》)

ace隶属osea

    20 世纪 60 年代，正值越南战争，为了适应丛林作战需求，美国军方要求研制一种轻巧的海军陆战队用多用途飞机，技术参数大致如下：翼展仅 8.38 米（20 英尺），可以在两旁都是树木和电线杆的未平整路面起降。起落架可承受高达 20 英尺/秒的垂直速度着陆。气动布局为双尾称式，中间的机身可以进行各种各样的布置，以适应不同的任务。该机装备两台可以使用多种燃料的涡桨发动机。具备超短距起降能力——在普通路面上，从开始滑跑并飞越 50 英尺高的障碍物只用 500 英尺的距离！！电子设备及其简单，只有一部电台，乘员两人，驾驶员和观测员...对于后座的控制系统，引发了很多争议。使用成本低，所需支援器材尽可能少，维护简易。基于简易的考虑，甚至使用人工上膛的机枪！同时，也设想了水上型，起飞后浮筒收于两个尾撑下。

　　1963 年 10 月，军方向 22 家制造商发出了 COIN（counter insurgency——反***）飞机方案邀请，比奇、道格拉斯、康维尔、固特异、Helio、Hiller、洛克希德、马丁、和北美等 9 家公司进行了回复。



比奇和道格拉斯公司的方案布局相似，都是比较传统的高置平尾双发布局

　　康维尔公司提出了康维尔 48“袭击者（Charger）”方案，采用双发双尾撑布局，翼展非常短小。比奇公司的 PD-183 方案装有和“袭击者”一样的加拿大 T74/PT6A 涡桨发动机。道格拉斯的 D-855 方案为单机身 T 形尾方案，在机尾处有货舱门。拟安装加拿大联合飞机公司的 T74/PT6A 或者加雷特 T76 涡桨发动机。有趣的是，新加入的马丁公司的方案设计与“袭击者”和北美 OV-10 有一些相似之处。都是将两台 T74/PT6A 发动机安装在两个尾撑内，但是马丁方案使用了兼具方向控制和俯仰控制的倒 V 型尾翼连接两个尾撑的末端，与康维尔和马丁的 T 型尾翼有所区别。涡桨发动机排出的高热尾气经过尾撑内的不锈钢导管，到达尾翼下表面的 16 个小排气孔喷出，形成吹气尾翼。尾翼控制面调节角度范围较大，外加吹气尾翼产生的负升力，有效抵消了机翼的气流产生的俯仰效应。机翼上表面有液压控制的扰流板，在起降等需要放下襟翼的时候提供滚转控制。该机采用双缝襟翼，最大可放下 55 度。固特异飞机公司的方案名为 GA-39。该机非常怪异，整机大部分采用塑胶材料，发动机安装在机翼上表面的挂架上，有效避免了超低空飞行时螺旋桨与地面障碍物碰撞。该机翼展 23 英尺，机长 28 英尺，设计最大海平面速度 275 节。Hiller 公司的方案与康维尔和北美的方案在概念上非常相似，也是双发双尾撑结构。洛克希德的 CL760 方案为双发常规布局，安装两台 T76 涡桨发动机。翼展 30 英尺，机长 40 英尺 3.5 英寸。




马丁公司方案的特色在于倒“V”尾翼，和尾翼下表面吹气技术




Hiller 公司方案，双发双尾撑布局，平尾在垂尾顶部




固特异公司的方案比较另类，看起来就像地效飞船




洛克希德公司的方案平淡无奇，没有多少出彩的地方


　　海军要求新飞机的起降距离低于 800 英尺，或至少在此距离内从滑跑直到飞跃 50 英尺的障碍物。然而康维尔的原型机的起降距离缩短至惊人的 500 英尺以内。而且，该机可以在未平整的土跑道上起降，为海军陆战队提供了急需的快速反应的近距空中支援能力，大大缩短了前线部队往返战场和预警响应时间。




艺术家笔下的康维尔 48 作战想象图，双发双尾撑布局，与北美的 OV-10 十分类似

　　为适应偏僻、恶劣的野外起降环境，康维尔研制了一种偏转气流增升系统，该系统由两台高效轻巧的 T76/T74 发动机，左右两个反向旋转的螺旋桨和吹气襟翼组成，使康维尔 48 能在有地效时的起飞距离缩短到 225 英尺，实现了短距起降（STOL）。鉴于海军的技术规范，最初要求的翼展只有 27.5 英尺，以适应在两侧有树木的临时跑道起降。于是这种窄机翼应用了偏转气流增升技术，以保证起降性能。最初的测试表明，翼展需要增加，以提供足够的控制响应，于是，为修正操控问题，将“袭击者”的机翼翼展增加了一些。



最后入选的“硬币”（COIN）就是北美的这枚“野马”，图为安装浮筒的 OV-10 全尺寸模型



OV-10 战场观测机，很优秀的 COIN 飞机，不过不在本文讨论范围之内，OV-10 的使用模式可以参见越战时期的 FAC 及其座机
　　康维尔 48 飞机工程计划分为三个阶段，原型机，原型机改进型（“袭击者 I”），正式量产型（“袭击者 II”），其间，根据飞行测试结果，会作出很多改进。.

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总体结构和布局


康维尔 48 的结构图

　　康维尔 48 的总体布局为双发双尾撑，机翼为翼展很短的上单翼，悬臂式金属结构，左***为一个整体，与机身的结构结合在一起。机翼上装有襟翼、扰流板、发动机舱和内部非金属材质的油箱，另外，两侧翼尖各安装有一个可拆卸挂架。尾翼由一个水平尾翼，两个垂直尾翼及方向舵组成。全动平尾为铝合金结构，安装在垂尾翼尖上。两个垂直尾翼采用常规设计，铝合金承力蒙皮结构，安装在从机翼向后延伸的两个尾撑后端。在尾撑尖端和垂尾结合部有可拆卸口盖，可对操纵机构进行维护。方向舵为常规设计，铝合金结构，每个方向舵上个安装有一个调整片。机身为铝合金材质的半硬壳结构，主体由带有隔框和承力蒙皮组成，并安装有支撑整体机翼穿入机身的托架。起落架为前三点可收放式。主起落架安装在发动机短舱内，主轮间距很宽，在起降时有比较好的稳定性。起落架支柱上带有油压避震，斜向安装有支撑杆和起落架收放机构，机轮上安装有刹车片。起落架收放系统有备份冗余，可在主系统失效的情况下放下起落架。袭击者”的设计要求之一就是可以在粗糙的场地上起降，能在 20 英尺/秒的下降冲击下在有 4 英寸起伏的粗糙场地安全着陆。为满足这些要求，机轮采用了低压轮胎，以吸收地面冲击。在地面操作时，前轮转向，且轮胎为大直径宽胎，允许在泥地上滑跑。由于翼展短小，外加独特的外形，飞机停放时占地面积很小，仅相当于 A-1H 攻击机的一半，甚至小于以节省停放空间著称的 A-4 攻击机 ，紧密放置 12 架飞机，“袭击者”所占用的面积仅相当于同等数量 A-4 攻击机的 90%。



Convair 48 的机翼结构，襟翼面积占了一半


襟翼完全放下时，偏转角度接近 90 度


偏转气流增升原理


与 A-1H 攻击机占地面积  


对比与A-4攻击机占地面积对比

　　飞机采用机械操纵系统。基本飞行控制由传统的钢缆伺服机构完成，包含俯仰、横侧、偏航控制，没有备份机械系统。在对康维尔、NASA 和军方提供的飞行测试数据进行分析之后，数项控制系统的改进方案被整合到一起。俯仰和襟翼操纵系统的方案被采纳，方向控制系统则补充了偏航/转向协调装置和方向舵调整片。原型机存在着很多问题，首先是让人无法接受的滚转速率，其次是较差的杆力协调特性，还有糟糕的单发飞行操控性能。经过细致的权衡与研究，将不同的控制方式加以组合，以选出最优的组合方案。横侧操纵系统经过改进，横侧方向的控制力几乎是原型机的三倍，滚转响应和杆力协调也大大改善，单发飞行性能也得到了提高。在航速为 70 节，一台发动机停车的情况下，该系统可提供正常情况下 50% 的横侧方向控制力。改进型原型机“袭击者 II”的横侧操纵系统由液压控制的襟副翼、扰流板/减速板以及备份操纵面——与操纵杆之间用钢缆伺服机构连接的翼尖副翼。



原型机座舱照片

　　“袭击者”安装两台加拿大联合飞机公司的 YT74-CP-8（PT6A-24）涡轮螺旋桨发动机。最初发动机的额定功率为 550 轴马力，后期经过改进，在转速为 2,200rpm 时，额定输出功率增加到了 750 轴马力。发动机是直接安装在发动机舱里的，拆下和重新安装发动机不需要任何工装夹具，通过卡销和定位孔可以很容易地将发动机安装到位。每台发动机都配备了启动磁电机，以及可为液压系统加压的液压泵。每个发动机舱前端顶部有一个固定进气口，引导空气进入增压室。发动机空气进气口处安装有空气过滤器。该机主要使用 JP-4 或 JP-5 航空燃油，在紧急情况下，也可使用航空汽油甚至车用汽油，但是发动机性能会有所下降。



飞机上安装的 T74/PT6A 涡桨发动机



Convair 48 大比例模型

　　值得一提的是，“袭击者”的机身布局灵活多变，可以方便地发展出不同用途的改型。下面重点介绍一下机身部分。机头部分容纳了前起落架和电子设备。机身中部座舱有两个乘员席， 弹射座椅使用 A-4 攻击机上的座椅，可穿透座舱盖进行弹射，到达安全高度后开伞。机组成员包括一名驾驶员和一名观察员。在某些任务中，飞机上只有一名驾驶员，后座的弹射座椅被拆除，以增加载货空间或者增设担架的位置。单片式座舱盖向后滑动开启，方便了乘员的进出。在速度不超过 150 节的情况下，座舱盖可在空中开启，并锁定在两个乘员中间位置。只有在地面后座观察员进出飞机和空中紧急逃生时，座舱盖才可全开。机身中部作了结构加强，以设置外挂点。机身后部为货舱，货舱底部有向下开启的舱门，机身尾椎可向一侧开启，方便装运货物。货舱内可载 2,000 磅的货物或装备。货物装卸可通过货舱底部向下开启的舱门和向右开启的尾椎进行，这种设计便于高密度货物在野外装卸，不需要借助吊篮，千斤顶等工具。货舱内能安装一块可拆卸地板，该地板可承受每平方英尺 200 磅的压强。此外，还可以在货舱中安装照相侦察组件，执行侦察任务。



多用途机身货舱，第一幅图是装载了一具备用发动机



外挂展示



在全尺寸模型上展示不同外挂方案

　　为了适应军方要求在水网密布的地方（如东南亚）使用的要求，改装水机势在必行。改装水机通过浮筒套件实现，可以即用即装，对飞机机体改动很少，同时也保留了基本的机载武器，飞行性能降低也很少。浮筒安装在起落架支柱上，机轮埋入浮筒。



水机改装效果图

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机载武器及火控系统

　　“袭击者”有 5 个外挂点和两个机内弹仓。机身中部和翼尖下的外挂点各能承载 600 磅的外挂，机身两侧的外挂点能承载 1,200 磅外挂。所有的挂架都能承受飞行中 8G 的过载。轰炸设计瞄准具为类似 A-4“天鹰”攻击机上使用的简单光学反射式瞄准具。所有外挂架均有相对水平线 3 度 30 分的仰角。固定机枪的枪口也有同样的安装角。内部武器舱水平安置在货舱内，在重心附近，不影响空投。武器选择，挂点选择和发射模式选择开关在左操纵台上。武器系统总开关设置在仪表板左上方。应急外挂抛投开关在仪表板左下角。这些开关连同货舱门开启指示灯，起落架状态指示器都在飞行员容易看到的地方，并且，在任何飞行机动状态下，飞行员都能触手可及。机械电子装置都有互锁功能，有效防止了飞行和地面维护中的误操作。两个双联装 7.62 毫米机枪吊舱分别安装在机身的两侧，拆卸和维护都比较方便。机枪弹药箱通过货舱门装进机身货舱，机枪吊舱挂点处有“信筒投信口”式供弹口，通过此接口向机身外的两个吊舱四挺机枪供弹。货舱内的子弹箱有备份，可在飞行中给机枪换弹箱。在飞行员两侧有拉机柄，人工给机枪上膛。两侧机身的挂点可以安装使用 Mk4 20mm 机炮吊舱，该处挂点结构经过加强，减少了武器发射时产生的震动和偏移，提高了射击精度，同时，也减少了加装炮舱时，对瞄准具的调整维护工作。该机的一个突出优势是可以快速并且容易装载外挂武器。在大型基地，使用 MK6 液压举升器可以在 15 分钟内完成外挂装载，在前线机场可以使用简单手持装载机械装卸轻量外挂 。





外挂武器说明，从左向右：Mk4 机炮吊舱，X5A 曳光弹吊舱，MK82 炸弹，Mk81 炸弹，副油箱，机枪吊舱，副油箱，MK81 炸弹，MK82 炸弹，MAA 空投容器，“响尾蛇”空空导弹及发射滑轨


试飞员眼中的“袭击者”



首架原型机出厂仪式


进行首飞前的地面滑行测试

    试飞员 Johnny Knebel 从一开始就参与了“袭击者”的试飞工作，尽可能的发掘飞机的潜能。为了满足苛刻的设计要求，翼展非常短小，导致一系列操纵问题。作为一个折衷方案，翼展增加了近 3 英尺，但是比类似布局的 OV-10 的翼展短了不少。工程师和试飞员们深知，为了使飞机能在狭小的空间起降，就必须作一些大胆的设计。所以，采取了在垂尾上安装大型全动平尾的方案，结果使飞机的俯仰操作过于灵敏。直到首飞的那天，Knebel 都没有把握能驾驭这架飞机。在地面滑行测试中，飞机表现出了过于灵敏的相应速度和较轻的控制力。


1964 年 11 月 25 日 Kenbel 驾机进行首飞

   Knebel 对 1964 年 11 月 25 日的首飞描述得很夸张：操纵时谨小慎微，右手肘紧贴在身体上，用手指轻轻推拉操纵杆，生怕杆量过大导致失控。起飞后，在小心操作的情况下，飞机比想象中要听话。但是滚转控制非常吃力，而且经常自动向左侧滚转，整个过程非常小心，在简短的首飞后，降落在北岛。



试飞员 Johnny Knebel


　　经过几次试飞后，俯仰操纵进行了如下改进，加大传动系统的阻尼，降低操纵的灵敏度，但仍不完善。

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　　在一次降落中，飞机发生了事故。当时 Knebel 正在做“接近-拉起”的模拟降落动作，在最后一次模拟降落中，他放下了起落架，看到了起落架正常放下的信号灯，于是进行降落。但是在落地后，前轮缓缓收起，于是 Knebel 立刻关闭了发动机，机鼻触地，飞机损坏。经过调查，前起落架上的一根连杆损坏，而这根连杆连接着起落架状态探测器，所以在前起落架未展开到位时，飞行员没有得到任何警告，导致事故。修复飞机后，在座舱地板上开了一个透明窗，飞行员可以直接观察到前起落架的状态。


襟翼全放，进行低速飞行试验

　　后来的一次降落中，前起落架无法放下，落地滑跑时，Knebel 尽力保持飞机的仰角，避免机头触地，在即将停下时，强大的俯仰控制力仍然起作用，他巧妙地利用了发动机和刹车系统，保持着机头与地面之间的高度，直到地勤人员找来支撑物垫起机头！( 巨NB啊) 在另一次试飞中，一台发动机停车，于是 Knebel 顺便测试了一下飞机的单发降落操纵性能。在频繁的修正单发飞行产生的偏航现象后，飞机顺利降落。事后发现，发动机的失效是由于地面维护的原因造成的。

　　在“袭击者”飞机项目启动时，Knebel 是唯一的试飞员。后来项目组把 Howie Auten 从通用动力公司借调出来参加试飞工作。在 Howie 驾机进行的一次振颤试飞中，飞机几乎报废。当时刚刚进行完 320 节的极限速度测试，正准备冲击 325 节的速度。方向舵在不断振动--在速度达到 220 节时，振动就开始了，敲打撞击着任何它能接触到的地方。水平尾翼也因此损坏，到处在漏油，几乎要断成两半！当方向舵振动幅度加大，开始扇动时，左尾撑被震开了一个口子。试飞员感觉事态不妙，操纵有些不听使唤。Howie 呼叫在一旁伴飞的 Knebel 和 Bill Martin 驾机靠近，目视观察，未发现严重的外部损坏，于是 Knebel 通知 Howie 降落。当飞机的起落架接触到跑道时，电池组哗啦啦从裂缝里掉了出来，被电线悬挂在半空，地面检查发现，左尾撑断裂，只靠蒙皮和纵梁支撑着。事后 Knebel 讲：如果当时知道尾撑已严重损坏，一定会让他跳伞的！ 飞机降落之后，才了解到由于飞行中的空气动力作用，尾撑的结构被压紧，裂缝没有撕开，于是在外表就看不到严重的损坏，经过地面的检查，才发现这个致命的损坏！ 在修复飞机时，工程人员修改了翼尖形状，改为带有 60 度切角的翼尖并增大了翼展，加强了尾撑的结构，并在每个垂直尾翼前加了向前延伸的背鳍，以提高方向稳定性和结构强度。这些改进有效地减少了诱导阻力，提高了气动性能。


振颤试飞中断裂的左尾撑


经过改进的原型机正在滑行，注意机身尾椎的形状已经改变


　　该机的襟翼最大可向下偏转 110 度，可是实际试飞中最大只偏转 90 度，因为，超过 90 度以后，低速性能没有更多的改善。将襟翼调整到“起飞”位置，刚刚加大油门，起落架承载的压力就变轻了，飞机逐渐被升力托举起来。特别设计的襟翼发挥了巨大的作用，飞机在滑跑了极短的距离后就飞了起来，这是其他飞机根本做不到的！这几乎是介于直升机和固定翼飞机之间的怪物！



地勤人员正在维护经过改装的飞机，注意垂尾前的背鳍和翼尖



飞行俯视图

　　可惜的是，在第 196 次试飞时，Dave Harden 驾驶飞机发生了事故，机毁人亡。之前，有经验的试飞员对 Harden 及其它试飞员讲，一旦有一台发动机停车，立即返场降落，不要试图复飞。Harden 致命错误是，自做主张关闭了一台发动机，更要命的是，动作流程错误，导致传动轴在齿轮箱里抱死，所以，当他试图空中开车时，涡轮开始运转，但螺旋桨就是不转！于是他将情况报告塔台，指挥员看了一下试飞安排，没有看到任何空中开关车的安排！指挥员命令他返场降落。当 Harden 调整姿态准备降落，发现自己在跑道正上方，于是复飞。由于紧张，他猛***门，那台完好的发动机动力猛增，飞机一下子失去了平衡，偏航并发生滚转。发动机凄厉的叫声给在场的人心中留下了深深的烙印！于是他立刻将油门收到底，此时飞机的表速过慢，于是又猛***门，然后猛地收油...当他第三次这样做时，飞机向着塔台直冲了过来，落在了一座厕所的屋顶，然后翻扣在护栏旁边，起火燃烧。由于唯一的一架原型机坠毁，后面的武器系统试验也不得不取消了，整个项目遭受到严重的打击，最后不得不下马。




短距起降连续曝光照片





后续发展型

　　利用康威尔 48 的技术，设想了一系列后续发展方案，如加装雷达电子设备和照相设备的侦察型；只更换机身，并列双座，拥有更宽敞机身的空军型；换装特别加大加宽的机身，用于机场设施简陋地区的民用运输；更有整体放大设计的中型运输机 CST（近距支援运输机 Close Support Transport）。


近距支援运输型（CST）想象图


近距支援运输型（CST）内部空间安排示意图





加大加粗机身的民用运输型方案

电子侦察型方案

全体工作人员合影



          END

石斛兰

…… ace隶属osea 我不是故意抢你SF得 （泪）

ace隶属osea

谢谢石大!!!!!!!!!!! (感动到泪奔的ace隶属osea )

半夜吹风

按编辑按钮以后可以自己删帖子……

ace隶属osea

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我8是版主........................................................

appleman

很有特色的飞机啊啊~~~~

赤色天使长

实战结果貌似不是很理想，貌似最后非洲和南美买了很多这飞机