摘要:在1945年,经历了四年的德国占领法国航空业满目疮痍,基本上所有的研发和实验活动都终止了,仅有的生产活动也是第三帝国的战争机器的零件。在盟军最终解放法国之后,自由法国政府面临的一大问题就是如何让法国重回战前的航空业巅峰。
滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案457
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ATAR 201引擎验证机 这组建模来自Gaël Elégoët
ATAR 201引擎验证机
在1945年,经历了四年的德国占领法国航空业满目疮痍,基本上所有的研发和实验活动都终止了,仅有的生产活动也是第三帝国的战争机器的零件。在盟军最终解放法国之后,自由法国政府面临的一大问题就是如何让法国重回战前的航空业巅峰。
这个时期,最佳的起点就是第三帝国的尸体,在战争后期,德国疯狂的投入了大量的资源在空中秘密武器的开发之上,以弥补战略上的劣势。现在,这些技术和开发它们的技术人员都成为了盟军的战利品。但法国不是唯一一个对纳粹技术感兴趣的盟军国家。美国带走了大量技术资料、样机和战俘营里的专家。英国和苏联为其占领区的德国航空企业提供了继续运作的资源,当然开发的都是它们自己的项目。
显然盟军之间开始了争夺德国技术人员的竞赛。1945年法国技术服务部门的官员还可以在其他盟军占领区活动,他们对感兴趣的专家提出了一个完整的方案称为“O”小组,对德国工程师给出了全家移民、五年合同,以及在24个月内获得法国国籍的服务协议。宝马的发动机专家赫尔曼·奥斯特里希博士最先收到“邀请”,法国技术服务部门的官员驾驶一辆伪造车牌的汽车,拿着伪造的“战犯通缉令”,将他从慕尼黑的美国占领区转移到巴黎,在那里奥斯特里希博士接受了他新的职位。
赫尔曼·奥斯特里希博士
奥斯特里希博士随后返回慕尼黑招募他的“O”小组团队,来自宝马工厂的40人的团队从慕尼黑出发前往位于林道-里肯巴赫的前道尼尔工厂。这个新"公司"获得了一个新名字ATAR——里肯巴赫航空工作室。ATAR的管理由两位法国军用工程师负责,奥斯特里希博士担任研究主任。随着时间的推移,ATAR还吸引了来自容克斯和海因克尔-赫尔特的更多发动机工程师加入,人数最多时达到了了120人。
ATAR 101引擎
ATAR 201引擎验证机 和ATAR 101引擎
ATAR最初的任务是开发基于BMW 109-003的新型轴流式喷气发动机系列,这是奥斯特里希博士在战争后期的设计,起初称为3309,随后改为ATAR 101。ATAR 计划包括另外三个发动机研究:— ATAR 103 涡轮喷气发动机,设计与 ATAR 101 相同,但尺寸更大,具有九级轴流压缩机和两级涡轮,起飞推力为 4000 公斤;— ATAR 201 和 202 涡轮螺旋桨发动机,分别源自 101 和 103 涡轮喷气发动机的涡轮螺旋桨发动机。
4台 ATAR 103 引擎验证机
随着气动设计师、飞机设计师和飞行测试工程师的加入。也同时启动了一系列喷气式飞机的设计。这些被遗忘的设计可能来自于原容克斯工程师。随后,一个在当时颇具现代设计感的完整喷气式飞机系列也被研究并提议给航空技术服务处。这是由涡喷发动机 101 和 103 以及涡轮螺旋桨 201 和 202 推动的飞翼。赫尔曼·奥斯特里希及其工程师坚信这些新发动机将带来技术飞跃。
ATAR 的飞翼设计
整个系列都采用了40-45度大后掠角的翼身融合的无平尾飞翼布局,双垂尾在机翼中段,发动机根据不同大小采用不同的配置。工程师希望挑战1000公里/小时的最大速度,这在当时还几乎是神话。
ATAR 飞翼设计
ATAR 101 单座飞翼
单座飞机的设计基于创建一种简单且速度极快的飞机的理念,主要为测试ATAR 101,同时能够为无尾飞翼机型的气动学研究服务。设计要求构建一个尽可能简单、成本低廉的原型,因此单座飞机最为适合。在其主要特征上符合单座高性能战斗机要求。
ATAR 101 单座飞翼
这种飞翼的设计似乎受到了1944年12月由亨克尔的赫特尔教授和工程师格罗普勒开发的容克斯 EF 128战斗机项目的影响。根据设计,中央机身后部装配喷气式发动机。通过计算得出,最佳翼面积约为34平方米。有效空间足够容纳所有测试装置,并满足在2公里高度下1小时全油门飞行的燃料需求。但设计同时也预留了1500公斤载荷空间以满足其他用途是可能的。
ATAR 101 单座飞翼
由于在开发过程中预计通过改进涡轮叶片的原材料来提高发动机性能,因此最大巡航速度也可能得到进一步提高。中等重量下的服务升限为15.6公里,空载飞机为18公里,因此在高度试验方面非常充足。起飞需要850米的跑道,着陆速度为165公里/小时。
ATAR 101 双座飞翼
双发双座配置能够满足大推力需求,并可配备两台 ATAR 101 或一台 ATAR 103。短距起飞、爬升速度、最大速度等性能更出色,以及容纳更大的载荷。在双发动机配置中,具备更好的飞行安全性。其设计符合远程战斗机和夜间及恶劣天气战斗机的标准。可作为 ATAR 101、ATAR 103实验平台。
ATAR 101 双座飞翼
计算得出的机翼面积为72平方米的尺寸,翼展为16.2米。机身内包含8000米高度以满油状态飞行2.2小时所需的燃料,或15000米高度飞行3.8小时所需的燃料,在24分钟内可爬升至最高升限。常规场地起飞滑跑距离1000米,着陆速度为每小时150公里。此外,对于双发飞机,单发故障时在6公里高度可继续巡航,也可主动关闭一台引擎从而延长飞行时间。
ATAR 101 双座飞翼
ATAR 101 双座飞翼
双座型号展弦比为2:1,相对厚度1.4,机身可更好的融入厚机翼,其大小也非常适合用作涡轮螺旋桨的 ATAR 201 单台或双发实验平台。ATAR计划为101涡轮喷气引擎开发一种涡轮螺旋桨单元,使其变为涡轮螺旋桨发动机201,用于未来的最高速度950到1000公里/小时的经济型远程大型客机。
涡喷气式,拉动或推进螺旋桨等不同设计
对于压力螺旋桨的驱动方式,当时并没有明确的解决方案,比较传统的是单核心或双核心的ATAR 201通过连杆直接驱动在机头部的螺旋桨。
ATAR 101 双座飞翼
计划使用一种新型连接至涡轮的方案,直接在引擎后方布置推进式螺旋桨,但尚需进一步研究其实施可能性。因为涉及到引擎出口的3700度高温的废气需要直接通过螺旋桨平面。
ATAR 101 双座飞翼 图纸
四台 ATAR 103 飞翼
单座位和双座位的设计实现最高的最大速度和良好的爬升速度。以最大2.5小时或3.5小时的飞行时间相对较短。因此,对于需要非常大航程,以及更多的载荷的飞机,ATAR的工程师建议了更大型的方案。
作为远程大型飞机的例子,ATAR设计了一种具有370平方米翼面积的飞翼,配备四台ATAR 103发动机。气动布局沿用这个飞翼系列,发动机埋入翼根后缘,配有一个排气口,但在设计改动为低延伸时会被取消。多个发动机并排排列在尾部分上造成了气流流动方面的问题,为了解决这些问题,尾喷口被前置在翼根。
四台 ATAR 103 飞翼
四台 ATAR 103 飞翼
计算得出以下性能:可携带10000公斤有效载荷,飞行10000公里,巡航速度为1000公里/小时。此时,最大速度为1050公里/小时。如果将10吨的有效载荷替换为燃料,则飞行距离提高到13000公里。但起飞滑跑距离可能长至约2500米,因此建议使用起飞助推火箭。
四台 ATAR 103 飞翼
六台 ATAR 103 飞翼
工程师认为四发飞翼并不太适合主要用于民用,因为370平方米的翼面作为一种飞翼设计仍然太小,无法为乘客提供足够的空间作为经济型客机使用。
六台 ATAR 103 飞翼
因此另外提出了一个面积为600平方米、配备6台ATAR 103的飞翼飞机具有45米的翼展和180吨的起飞重量,旨在展示飞翼设计结合喷气驱动的未来的大型客机,其巡航速度可达1000公里/小时,航程可达10000公里。在基础形状上,可以实现良好的乘客空间,达80平方米的客舱面积提供90个乘客座位,并且在纯飞翼布局中拥有足够的头部空间。
六台 ATAR 103 飞翼
还设想了一种客舱面积为140平方米的加长版本。通过延长中央机身,发动机3个一组并列于每侧的翼根后不,允许前方有更宽的有效空间。由于喷气飞翼具有1000公里/小时的巡航速度,因而可以缩短旅行时间缩。为计算性能包括搭载160名乘客(即16吨)和4吨邮件。这20吨的有效载荷在保持飞行高度9公里的情况下以1000公里/小时的巡航速度运输7500公里的航程。所需的燃料为100吨。因此,ATAR认为高速飞行的飞翼客机在全球航空交通中前景广阔,因为提高旅行速度始终可以对旅客形成重要吸引力,尤其是在较长的航程中。
尾喷口设计
ATAR团队在1946年3月的文件中提出了三步走的连续的飞机开发建议,以验证其设计。第一个系列由原始试验设备组成,固定在一架改装为飞行试验台的双发容克尔斯Ju 88的背上,配备刚性和流线型的吊架系统。这样装备的Ju 88可以依次携带四台ATAR 101、103、201和202发动机。然后也可以用来测试两个没有座舱和前机头的飞翼中央翼段模型。当时,航空技术服务部尚未拥有高空试验平台,因此他们请求美国人在慕尼黑找一架仍在可用的的Ju 88。
测试201发动机的Ju 88设计图
第二个系列包括两个原型机。第一个是一架双座飞翼,旨在测试上表中介绍的四种发动机。第二个原型实际上是一架专门用于世界速度记录的飞机。一切都设计都被牺牲给了速度:与实验性火箭引擎飞机DFS 346一样,飞行员并没有坐在传统的舱内,而是俯卧在前尖端的亚克力玻璃中。理论上,两个ATAR涡喷发动机应使他能够达到1160公里每小时。
来自Montage Gaëtan Oddou 的精彩模型
第三系列是本文介绍的单发单座、四发和六发飞翼,这些飞翼是引擎实用化后最终的目标。但最终ATAR的建议只有第一系列得到部分实现。1952年,ATAR 101引擎获得了83号SNCASE SE.161 “朗格多克”测试平台,其他的项目都没有批准。
ATAR 101引擎在“朗格多克”测试平台
法国航空技术和工业部门最终与法国私人公司Voisin航空公司谈判,由这家公司招募了ATAR德国工程师,随后法国政府收购了该公司90%的股权,新成立的国家企业称为“斯内科玛”(SNECMA)。实际上,“O”计划的德国工程师,还将在SNECMA负责未来ATAR涡轮喷气发动机的制造,但很长一段时间他们只能对自己被埋葬的飞翼设计保持沉默。
来源:nordland