西德的鹞式——VFW VAK 191B（欧洲原型飞机系列38）

VFW VAK 191B

翼展：20英尺2.5英寸（6.16米）

长度：53英尺7英寸（16.33米），含探头

机翼总面积：134.5平方英尺（12.51平方米）

毛重：19,841磅（9,000公斤）

动力装置：1 x RR/MTU RB.193-12，10,163磅（45.2千牛）；2 x RR RB.162-81，5,577磅（24.8千牛）

最大速度：684英里/小时（1,100公里/小时）

升限：49,210 英尺（15,000 米）

在2000年前最著名的也是唯一成功的垂直起降战斗机是鹞式战斗机。然而，从 20 世纪 50 年代中期到 70 年代中期，还有许多其他尝试生产可行的垂直起降飞机。继 VJ 101C 之后，德国推出的第二个此类项目是 VAK 191B“升力加升力/巡航”项目，该项目最初是一个全战斗机项目，但最终成为纯粹的研究项目。

概念

1961 年 8 月，由于需要更换菲亚特 G.91 攻击机，北约发起了一场垂直起降战斗机后继机的竞标，通用名称为 VAK 191（垂直起降战斗机，191 表示 G.91 后继机）。福克沃尔夫的 FW 1262 于 1961 年 9 月开始研制，并于 1963 年夏天被宣布为获胜者。西德和意大利同意联合开发该飞机，编号为 VAK 191B，出于军事目的，预计该飞机将携带 1,250 磅（567 公斤）的武器负载，飞行距离为 180 海里（333 公里）。

不来梅的德国联合飞机技术公司 (VFW) 将制造三架单座飞机，都灵的菲亚特将制造三架双座飞机；这家德国公司将制造中央机身和机翼中央部分，机翼、尾翼和机身则来自意大利。VFW 成立于 1963 年，由福克沃尔夫和威悉飞机制造公司合并而成，1964 年亨克尔也被 VFW 吸收。1969 年，VFW 与荷兰福克公司合并，成为 VFW-福克公司。

预计 1968 年将进行首飞，VAK 191B 将作为近距离空中支援飞机和核打击战斗机，具有良好的低空穿透能力。然而，北约在与苏联的战争中大规模报复的政策现在被渐进式反应政策所取代。由于重新强调战场机动性和战术性能，191B 无法适应德国战略的变化，因此到 1968 年，该飞机在该国的军事计划中已经没有位置。因此，决定不原型机评估之外的更多工作。

1966 年底，为了节省资金，双座机被放弃，机身被另外三架单座机取代，然后意大利于 1967 年 8 月正式退出。菲亚特继续作为分包商负责先前商定的机身部分，但第二批三架被取消。1968 年，VAK 191B 被重新归类为研究飞机，部分作为 MRCA 计划的试验台。

升力加巡航发动机

双升力发动机和旋转喷嘴旁通发动机的组合提供了垂直起降能力，升力喷气发动机提供了垂直起降总推力的约 50%。罗尔斯·罗伊斯的轻型 5,577 磅（24.8 千牛）RB.162-81 被选为升力装置，而新型巡航发动机罗尔斯·罗伊斯/MTU（发动机和涡轮机联盟）RB.193-12 是专门为 191B 设计的，开发合同于 1965 年 12 月签订。

升力装置对称地放置在巡航装置的前后，巡航装置位于 191B 重心处的机身中央。人们认为，当矢量喷嘴向后指向时，将有足够的推力用于接近音速的低空巡航。这种动力装置组合的升力是原先三个竞争对手中最低的，并且在正常飞行期间，两个升力装置的进气口和排气口都会关闭。

RB. 193 具有反向旋转的低压和高压转子，以最大限度地减少陀螺效应。尽管使用与 P.1127 中的布里斯托尔飞马发动机相同的矢量推力概念，但 RB. 193-12 却要小得多，推力为 10,163 磅（45.2kN）。与飞马一样，额定推力基于平均排气质量流量，而增加平均排气质量流量会导致发动机运行更热。

喷嘴可以旋转约 100°，发动机从机身下方装入 1918。RB.193 下方的空间原本是用于放置武器、设备或辅助燃料的舱室，但在原型机上，这个舱室里装满了数据采集和传输设备。两架 RB.162 的推力轴向后倾斜 12.5°，以提供一小股向前的推力。两个排气门都以 45° 延伸，从而将废气以 90° 的角度引导到后方以提供向前的推力，人们希望如果 RB.193 发生故障，升力发动机可以将飞机送回原位。RB.162 在启动后几秒钟就达到了额定推力。如果一架发生故障，另一架的燃料会立即切断，以防止危险的推力不平衡，从而导致俯仰。然而，飞机随后会迅速下降。

对于 191B 垂直起降攻击机，有人认为，单独使用大型矢量推力发动机太重且不经济，因为推力太大，对于巡航来说太大，在大部分任务中都必须减速，从而浪费燃料。这种想法是，最好使用在正常飞行中以经济功率设置运行的小型巡航发动机，并用升力发动机补充垂直起降推力，尽管在飞行时是无用的，但预计可以提供更轻的解决方案。

事实上，这三个发动机的总重量比目前的飞马座要轻，但安装更复杂，191B 的结构重量与鹞式飞机一样重。VAK 191B 有一个长机身和一个小型机翼，带有自行车式起落架和支腿轮。VAK 191B 的最大垂直起降重量预计约为 19,841 磅（9,000 公斤）。在平飞时，飞机将是亚音速的——它并不打算在高空达到超音速。

采用正统铝合金结构，悬臂肩翼采用多翼梁结构一体成型。VAK 191B 配有副翼和后缘襟翼以及一体式全动尾翼。后升力发动机的前排气门可以伸展，在高速时用作空气制动器。悬停时，三个轴周围的稳定性是通过使用可控的机头、机尾和翼尖“喷气”喷嘴实现的，通过喷嘴吹出的空气来自三个发动机。

高度自动稳定的飞行控制系统利用电信号，并使用 SG 1262 悬停装置进行改进，这是一种“飞行床架”，由五台劳斯莱斯 RB. 108 升力喷气发动机驱动，于 1966 年 8 月首次飞行。这架测试飞机在 1968 年 4 月的汉诺威展览会上展出，它的五台发动机可以模拟单台矢量推力 RB.193 和两台 RB. 162 的功能。机身上的 1 号和 5 号发动机代表两台升力喷气发动机，2 号发动机代表 RB. 193 的“冷”喷流，3 号和 4 号发动机分别代表推进和“热”喷气发动机。

它由 VFW 飞行员 Ludwig Obermeier 驾驶，他坐在这台机器上而不是里面，在汉诺威展览期间被带到了几百英尺的高空。事实上，SG 1262 本身提供了一个相当规模的程序，为各种各样的工程学科收集数据。它的重量为 7,700 磅（3,493 公斤），续航时间为 12 分钟。

顺利升空

第一架原型机 V1 于 1970 年 4 月 24 日在汉诺威航空展上亮相，但直到 1971 年 9 月 10 日才开始进行非系留悬停。1970-71 年期间，飞机进行了大量的首飞前发动机运转、系留悬停和地面测试。9 月 10 日，首次悬停飞行的飞行员是 Obermeier。他垂直起飞，在机场上空飞行了 3 分钟，高度约为 115 英尺（35 米），远低于过渡速度，最后垂直降落。1971 年 10 月 2 日，第二架原型机 V2 与 V1 一起升空。

虽然进展缓慢，但 1972 年 1 月，Obermeier 实现了 92 英里/小时（148 公里/小时）的前进速度，并报告说飞机能够很好悬停控制，特别是滚转轴和偏航轴的控制，非常出色。所有滑行和悬停试验都在不来梅进行，并于 1972 年 4 月完成，结束了该计划的“第一阶段”。不来梅不适合进行全过渡飞行，因此 V1 由西科斯基 S-64 直升机运送到德国空军在曼钦的测试机场。

喷气式和机翼式飞行之间的过渡以及商定飞行包线的许可属于“第二阶段”，1972 年 10 月 26 日，完成了第一个完整的垂直起飞循环，进入正常水平飞行，然后返回悬停进行垂直着陆。过渡速度约为 207 英里/小时（333 公里/小时），在这次飞行中，V1 达到了最高速度 276 英里/小时（444 公里/小时）。此外，RB. 162 首次在飞行中关闭并重新启动。现在，所有三架 191B 都已进入飞行测试。

“第三阶段”测试 MRCA 的特定项目，原定于 1973 年底开始，但在 1972 年 12 月 31 日，由于德国政府决定在该日期之后停止资助 VAK 191B，工作被迫停止。飞行包线已扩展至 345 英里/小时（555 公里/小时）前进速度和 30°/秒偏航。地面爬升率据信为 115 英尺/秒（35 米/秒）。结果发现，自动稳定器完全消除了飞行员引起的任何振荡趋势，升力发动机在以 253 英里/小时（407 公里/小时）飞行时重新点火。这三架飞机全部存放在曼奇，共完成了 31 次飞行。

继续飞行

然而，在 1973 年，美国海军开始对此产生兴趣，德国政府表示愿意出资进行混合升力和巡航推进原理的飞行研究，这对美国来说很有意义，因为它计划建造海上控制舰 (Sea Control Ship) 项目（一艘小型航空母舰，船上载有专门设计的垂直/短距起降飞机）。1974 年中期，双方签署了一项联合协议，使用 191B 进行试验，以“产生技术并预测未来垂直/短距起降设计的技术”。VFW-Fokker 将进行飞行测试，德国政府将为该项目提供飞机，该项目将持续到 1975 年 5 月。

美国海军资助了其余的飞行测试。1974 年 6 月 1 日，使用 V1 和 V2 恢复飞行测试，11 月 27 日，奥伯迈尔进行了 191B 的第五十次飞行。除了奥伯迈尔，政府飞行员霍斯特·菲利普也被指派驾驶 1918，1975 年 5 月之后，美国海军陆战队中校雅各布·埃弗特·伊尔斯加入了飞行测试团队，成为第一位驾驶 191B 的非德国飞行员。他的常规座驾是 AV-8A 鹞式战斗机。

所有飞行都通过遥测链路进行监控，V1 主要用于研究喷气流对飞机及其周围环境的影响。第一架飞机还负责检查低速喷气飞行时的热气回吸情况。研究发现，即使在侧风中长时间悬停，也只会出现少量热气回吸，飞机可以轻松着陆。第一架原型机还安装了更大面积的滚转排气喷嘴，以将滚转控制功率提高约 20%，飞行测试表明，纵轴操纵性有显著改善。V2 主要用于探索喷气飞行包线的更高速度范围，并确定速度、喷嘴和功率设置以及迎角的最佳组合，以过渡到机翼飞行和从机翼飞行过渡。当项目结束时，VAK 191B 已累计飞行了 91 次，总飞行时间仅为 12 小时。