二、“全垂直起降空軍”狂想曲
在自然界中，再兇悍的飛禽，一旦棲息在巢穴裡，也必然會面臨重重險境，因為此時的它們可謂不堪一擊，如果它們的巢穴遭到襲擊，那麼它們甚至有可能成為野貓的手下敗將。同樣的道理，戰鬥機只有離地飛行之後，才能展示出它們的戰術性能，如果僅僅是停放在機場上，那麼它們就將成為敵方攻擊的絕佳目標。擺脫對機場的依賴，真正的實現自由飛翔，也因此成為了無數航空技術人員和飛行員所追尋的目標。
在二戰末期，伴隨著德軍在各條戰線上的潰退，德國本土上空也逐漸被鋪天蓋地的盟國戰機所淹沒，為了徹底壓制德國空軍的抵抗，盟軍戰機對德國空軍各個機場展開了不間斷的轟炸，並且還經常派出戰機在機場附近盤旋，伺機獵殺處於起降狀態的德軍戰機，大量德軍戰機由於無法起飛而被擊毀在地面上。而在二戰結束後，接踵而至的冷戰更是讓身處東西對抗一線的聯邦德國時刻感受到來自全面核大戰的戰慄。一旦戰爭爆發，設施完備的機場必然成為敵方航空兵乃至短程彈道導彈攻擊的重點，由於身處冷戰最前沿的聯邦德國境內的各個機場均處在華約集團打擊範圍內，在歷史教訓和現實危機的雙重作用下，聯邦德國除了演練各種不依賴機場進行戰機起降維護的戰術外，也開始研製垂直起降作戰飛機。
聯邦德國在國內高速公路網中選擇了一部分路況較好同時地理位置具有戰術意義的地段進行加固以起降戰機，圖為在1984年一次演習中準備在高速公路著陸的聯邦德國空軍F-4“鬼怪”戰鬥機
雖然在二戰時期的一系列“末日科技”中已經包括了這方面的探索，但在戰爭結束多年後繼續研究依然困難重重。好在一些德國航空企業通過自身力量研發和與其他西方國家進行技術交流的方式獲得了一系列關鍵技術，並且在此基礎上提出了一系列試驗機型和設計，技術涵蓋了矢量推進、升力發動機、偏轉旋翼等方面，其中一些設計已經遠遠走在了時代前列，甚至在當今都依然處在航空前沿探索領域。
1957年正在不萊梅接受測試的垂直起降試驗機“滑冰”（德語：rochen）的1:10縮比例模型，該機由福克·伍爾夫根據二戰時期設計於20世紀50年代重啟研發，50年後美國西科爾斯基公司推出的“龍勇士”（Dragon warrior）無人機採用了與該機設計類似的內涵道設計
1956年由戈茨·海德博格（Götz Heidelberg）研製的垂直起降飛行器，座椅下方為升力風扇，身後則為推進器
1954年由波爾克公司主導研製的P-109垂直起降飛行器測試模型和飛行原理圖，其獨創性的旋翼/機翼結合設計在當時堪稱驚豔，並且直接影響了50年後的美國波音X-50“龍飛行”（Dragon fly）垂直起降無人機的設計
整個20世紀50年代德國航空技術人員對垂直起降技術的探索堪稱百花齊放，受制於當時的技術水平，其中的很多設計由於過於超前，在遭遇了一系列技術問題後最終未能脫離繪圖板，但不可否認的是，即使是在這些失敗的探索中也誕生了為數不少的技術成果，最重要的是讓德國人對垂直起降技術的各個流派的優缺點有了清晰的認識，進一步明確了之後的發展方向，到了20世紀60年代，一些技術實力較強的德國航空製造商開始進行實體機型的製造，其中的一些機型順利的完成了原型機首飛，其中的一些甚至在試飛中表現出色。要知道，這樣的成績都是在整個航空業禁令被取消數年內取得的，在如此短的時間內獲得如此大的進展，這不得不說是德國航空史上又一個令人驚歎的奇蹟。
在經歷了20世紀50年代的一系列技術探索工作後，到了60年代早期，“垂直起降飛機”的概念在整個西方陣營都可謂方興未艾，而受到當時一系列研究成果鼓舞的聯邦德國，更是激進的提出了在各個機型上普及這一技術的目標。在1962年，聯邦德國國防部正式提出了對新型垂直起降飛機的研製計劃，除了戰鬥機、攻擊機這樣的作戰飛機之外，運輸機也將實現垂直化，而最終的目標，就是實現空軍機型的全面垂直起降化，由此，大量具有實用性的垂直起降戰鬥機、攻擊機和運輸機等機型粉墨登場，一出“全垂直起降空軍狂想曲”的序幕緩緩拉開……
最初的嘗試——聯邦德國道尼爾DO-29型垂直起降驗證機
故紙堆中的發現
作為當時德國國內仍然具有一定飛機研發能力的製造商之一的道尼爾公司，對於設計新型垂直起降飛機也是顯得頗有興趣，在其看來，垂直起降技術代表了未來發展的潮流，在其技術成熟之後，不僅可以用於一線作戰飛機，甚至可以將其普及到二線飛機甚至是民用飛機上，將寶貴的機場資源解放出來。
就在對當時的各種垂直起降技術進行探索對比時，幾張二戰末期來自福克·安格利斯（Focke Achgelis）公司的Fa-269垂直起降戰鬥機的設計圖紙引起了道尼爾公司技術人員的極大興趣。該機裝有1臺活塞式發動機，用以驅動安裝在機翼上的1對推進式螺旋槳。在起飛階段，螺旋槳向下旋轉大約80°，指向地面方向，從而產生向上的推力，配合加長的前起落架實現垂直起飛，而降落時則向後旋轉。作為一種戰鬥/截擊機，Fa-269裝有2門30毫米MK-108型航炮，並且在1臺BMW-801型活塞式發動機的推進下，可以達到每小時570公里/時的最大速度。如果可以在戰爭中後期投入作戰，憑藉其出色的垂直起降性能和尚可的飛行性能，該機完全可以在戰場上一展身手。不過，該機和許多德國在二戰中後期所研發的武器一樣，都有著一個非常致命的弱點，那就是過於精密以至於可靠性不足。
Fa-269的電腦CG效果圖
雖然受制於當時的技術水平，Fa-269並沒有達到實用化的程度，不過，在道尼爾公司的設計人員看來，該機的很多設計思路依然具有參考價值，尤其是偏轉螺旋槳的設計完全可以被用在新的垂直起降飛機中，並且伴隨著技術的進步，當時的一些無法克服的難點也已經不再是限制。就在確定了大致的技術方向後，新飛機的設計便由此開始了。
由於是一架垂直起降技術的驗證機，因此為了降低難度，道尼爾公司決定在現有機型基礎上進行改裝生產，當時正在生產過程中的Do-27型輕型通用飛機由於機體較為輕巧，飛行品質較為良好，因而被選中作為改裝的基準機。該機的大多數原始設計都被保留了下來，然後道尼爾公司的技術人員將一套用於垂直起降的動力系統安裝在了用於改裝的飛機上。由於採用了大量的成熟技術和產品，因此改裝速度非常的快，最終，第一架原型機於1958年12月12日首飛成功，新飛機也在之後獲得了Do-29的道尼爾公司編號。
匠心獨運的設計
如果從外表上來看，Do-29只不過是一架平淡無奇的輕型螺旋槳飛機。如果不是注意到翼下，甚至不會有人意識到其技術特點。確實，該機最吸引人的地方，莫過於其翼下2臺可傾轉的動力吊艙。可以說，Do-29的所有改進工作都是圍繞著這2臺發動機吊艙所組成的動力系統而展開。
保存在德國道尼爾博物館的1架Do-29原型機，圖中可見螺旋槳傾轉為起飛狀態
由於該機是在Do-27的基礎上進行改裝而成，因此，其機體與Do-27相差不大，保留了原有的下單翼佈局和後三點式起落架。該機機長9.5米，翼展13.2米。不過，由於需要進行垂直起降動力系統的改裝，因此，Do-27原有的安裝在機頭的1臺“萊康明”GO-480-B1A6型發動機被拆下，剩下的機頭部分被進行重新設計，流線型設計顯得較為平滑圓潤。而作為替代，Do-29的翼下被安裝了2臺同型號的“萊康明”發動機。也正因為如此，該機的最大起飛重量達到了2500千克，較Do-27有明顯上升。。
當然，機體設計的目的還在於用來進行垂直起降技術的驗證，作為其設計的核心所在，Do-29採用了2臺發動機所組成的傾轉螺旋槳式的垂直起降動力系統。由於吸取了Fa-269的教訓，因此該機摒棄了原設計中可靠性較低的發動機安裝在機體中部，由齒輪組傳動驅動螺旋槳的設計，而改為由2臺發動機直接驅動2部推進式螺旋槳，同時也放棄了不切實際的性能要求。
而作為動力的“萊康明”GO-480系列發動機，採用6缸風冷設計，其全重為451千克，最大功率可達270馬力，足以滿足垂直/短距離起降的需求，並且可以使得Do-29達到290千米/時的最大飛行速度。考慮到雙發佈局存在著單發失靈的可能性，而這在垂直起飛的過程中無疑會顯得非常致命。因此，為了保證在單發失靈的情況下兩側的螺旋槳都能保證正常工作，在2臺發動機之間還安裝了動力耦合系統
博物館中展出的“萊康明”GO-480樣品
Do-29發動機吊艙傾轉機構特寫
值得一提的是，為了保證飛行員的視野，同時也是出於對於垂直起降類飛機的操作的考慮，重新設計的前部機身為飛行員提供了一個類似於直升機的座艙環境，可以賦予飛行員非常良好的外界環境感知能力。尤其是在機頭下方安裝有觀察窗，便於在垂直起降階段進行地面情況的觀察。
Do-29的機頭部分特寫，可見其視野非常開闊，注意位於機頭下方的全透明觀察窗
由於在早期的飛行過程中，垂直起降飛行具有一定的危險性，為了保證飛行員在遭遇到突發情況時能夠具備較高的逃生幾率，Do-29還在機艙內安裝了馬丁·貝克公司研製的MK-4型彈射座椅。該型彈射座椅自重較輕，包括個人求生包在內的全重也僅有74千克，適合輕型飛機使用，而且汲取了之前型號在使用過程中的一系列經驗教訓，在之前的型號基礎上得到改進，具備快速放出降落傘的能力和可靠的緩衝機制。在50~60年代中，該彈射座椅曾經被西方國家多種機型所採用，在實際服役期間，該型彈射座椅多次在飛機出現重大飛行事故時成功彈射工作，拯救了許多機組人員的生命，證明了其不俗的性能。
陳列在英國皇家空軍博物館內的MK4型彈射座椅樣品
總體而言，Do-29作為一種探索垂直起降技術的驗證機，在有效的控制了成本和技術難度的同時，成功的將垂直起降技術轉化為了工程應用，體現出了道尼爾公司技術人員的謹慎和道尼爾公司技術積累的深厚。
驗證試飛
就在1958年12月12日第一架原型機首飛成功之後，對Do-29的各科目試飛隨即展開。經過簡單的常規科目試飛後，Do-29試飛中的重頭戲，至關重要的垂直起降試驗飛行就正式拉開序幕了。
根據設計時的設定，在飛機起降的過程中，螺旋槳將向下傾轉，通過調節發動機輸出功率，從而獲得不同的升力，以實現垂直升降。在這一過程中，最具有風險的，無疑就是從起飛階段到平飛階段和從平飛階段到降落階段的轉換過程。如果在此期間傾轉機構出現故障，飛機很有可能就會失控墜毀。出於安全考慮，雖然根據設計要求，Do-29的翼下的傾轉機構可以完成最大90°角的轉動，但是在實際飛行過程中，幾乎從來沒有達到過這一指標。通常情況下，在起飛的過程中，螺旋槳向下傾轉的角度大約在60°左右。也正因為如此，在實際過程中該機實際上並沒有實現垂直起降，而是短距離起降。不過，即便如此，該機的起降性能也已經非常可觀，甚至可以在“投擲石塊的距離上”完成起降。同時，在試飛的過程中，道尼爾公司的技術人員還發現，由於引入了傾轉螺旋槳，該機的低速性能非常良好，失速速度可達24千米/時。
正在起飛過程中的Do-29，可見其螺旋槳向下傾轉角度非常的大
當然，為了獲得這樣的垂直起降性能，Do-29也在其他方面付出了一定的代價。而其中，“縮水”最為明顯的即為航程。根據試飛過程中的數據，相比起Do-27，Do-29的最大航程僅為400千米，幾乎只有前者的三分之一。不過，這樣的情況其實也非常容易理解，由於在垂直起飛的過程中需要獲得充足的動力，因此在這一階段飛機所需要消耗的燃油量相當可觀，加之增添了1臺發動機和其他一系列設備，從而導致其機體重量上升，這也使得其耗油量上升，影響了其航程的表現。
瑕不掩瑜，在試飛過程中，Do-29的表現堪稱出色，尤其是其垂直/短距離起降能力得到了充分的驗證，實現了其最初設定的目標。
似曾相識——Do-29與貝爾-65
非常有意思的是，就在道尼爾公司發展Do-29之前，遠在大洋彼岸的美國，也有一種與其頗為類似的垂直起降飛機出現在了跑道上。該機在很多方面都與Do-29相似，尤其是垂直起降系統的設計思路，更是與Do-29幾乎如出一轍，因此在此將二者進行一番對比。
作為美國航空工業中的“另類”，貝爾（Bell）公司一直對航空界的前沿科技具有濃厚的探索熱情，美國第一架噴氣式戰鬥機等無數個“第一”都出自該公司之手。而在垂直起降飛機的設計領域，該公司也當仁不讓，在1954年推出了一款公司編號為貝爾-65的垂直起降驗證機。
正在測試垂直起降的貝爾-65型驗證機
和Do-29類似，為了降低研製難度，該機的機體同樣是由成熟產品拼湊而來。其機體來自於SGS 1-23型滑翔機，機翼來自於“塞斯納”-170型輕型飛機，而起落架則乾脆被省去，以貝爾-47型直升機的滑橇替代。而其垂直起降的實現原理也和Do-29如出一轍，都是依靠傾轉動力而實現。所不同的是，貝爾-65的動力系統非常複雜，在機身兩側安裝了2臺費爾柴爾德J-44型渦噴發動機，該發動機長2.25米，直徑0.568米，全重156千克，最大推力4.4牛頓，遠較Do-29所使用的活塞式發動機動力強勁，而在機尾處還有1臺法國透博梅卡“帕盧斯”（Palouste）型渦噴發動機，作為反映控制系統（reaction control system）。
貝爾-65於1954年11月16日首飛，之後進行了一系列試飛，並且完成了非常複雜的垂直起降試飛。和Do-29類似，貝爾-65的試飛過程進行的較為成功，但是其垂直起降的動力系統一直存在著可靠性不足的問題，一直到試飛結束，這一問題也一直沒有得到有效的解決。
可以說，從技術角度而言，貝爾-65較Do-29略勝一籌，不過，所謂“成也蕭何敗蕭何”，這樣先進的垂直起降動力系統也在一定程度上影響了其性能的發揮。在其噴口傾轉向地面時，發動機進氣口上方正對機翼，因而造成其進氣效率不足，影響了發動機工作效率。同時，其複雜的動力系統也帶來了可靠性不足的問題，而且在這方面遠甚於Do-29。
無疾而終
雖然從試飛中來看，該機已經具有一定的實用性，但是，最終，該機在完成了一系列試飛科目的飛行之後，最終並沒有被批量投產，而是成為了道尼爾公司的技術儲備。其中，既有之前所提到的一系列技術方面的問題，也有一些市場營銷方面的問題。
平心而論，之前所提到的Do-29在試飛過程中所出現的一些問題其實是早期乃至現在很多垂直/短距離起降飛機的通病，而其中，航程不足更是一個堪稱是“老大難”的問題。只不過，對於這樣的一種飛機而言，這樣的性能損失已經超過了垂直起降能力所賦予其的優勢。
而最致命的一點則是，正如前文所言，該機的經濟性較差，而且由於引入了傾轉機構，因而導致其技術複雜性增大，操作難度也隨之增加，而低廉的操作成本和便捷的維護性正是這樣一類輕型飛機所必須具有的，尤其是對於民用飛機而言，一型技術複雜、操作困難的飛機幾乎是在市場上不具有生命力的。
綜上所述，雖然在技術上具有一定的獨創性，但是在實際應用中，這些獨創反而制約了其表現。也正因為如此，Do-29在當時並沒有被批量生產也就是情理之中了。
不過，作為一架驗證機，Do-29已經完成了其使命，通過其驗證的一些技術被成功應用到了後續機型上，而通過對其的試飛所獲得的操作垂直起降飛機的經驗，也對後來的一系列試飛工作提供了有益的參考，從這點而言，Do-29無愧於開路先鋒的地位。
來源《艦載武器》雜誌
