二、“全垂直起降空军”狂想曲
在自然界中，再凶悍的飞禽，一旦栖息在巢穴里，也必然会面临重重险境，因为此时的它们可谓不堪一击，如果它们的巢穴遭到袭击，那么它们甚至有可能成为野猫的手下败将。同样的道理，战斗机只有离地飞行之后，才能展示出它们的战术性能，如果仅仅是停放在机场上，那么它们就将成为敌方攻击的绝佳目标。摆脱对机场的依赖，真正的实现自由飞翔，也因此成为了无数航空技术人员和飞行员所追寻的目标。
在二战末期，伴随着德军在各条战线上的溃退，德国本土上空也逐渐被铺天盖地的盟国战机所淹没，为了彻底压制德国空军的抵抗，盟军战机对德国空军各个机场展开了不间断的轰炸，并且还经常派出战机在机场附近盘旋，伺机猎杀处于起降状态的德军战机，大量德军战机由于无法起飞而被击毁在地面上。而在二战结束后，接踵而至的冷战更是让身处东西对抗一线的联邦德国时刻感受到来自全面核大战的战栗。一旦战争爆发，设施完备的机场必然成为敌方航空兵乃至短程弹道导弹攻击的重点，由于身处冷战最前沿的联邦德国境内的各个机场均处在华约集团打击范围内，在历史教训和现实危机的双重作用下，联邦德国除了演练各种不依赖机场进行战机起降维护的战术外，也开始研制垂直起降作战飞机。
联邦德国在国内高速公路网中选择了一部分路况较好同时地理位置具有战术意义的地段进行加固以起降战机，图为在1984年一次演习中准备在高速公路着陆的联邦德国空军F-4“鬼怪”战斗机
虽然在二战时期的一系列“末日科技”中已经包括了这方面的探索，但在战争结束多年后继续研究依然困难重重。好在一些德国航空企业通过自身力量研发和与其他西方国家进行技术交流的方式获得了一系列关键技术，并且在此基础上提出了一系列试验机型和设计，技术涵盖了矢量推进、升力发动机、偏转旋翼等方面，其中一些设计已经远远走在了时代前列，甚至在当今都依然处在航空前沿探索领域。
1957年正在不莱梅接受测试的垂直起降试验机“滑冰”（德语：rochen）的1:10缩比例模型，该机由福克·伍尔夫根据二战时期设计于20世纪50年代重启研发，50年后美国西科尔斯基公司推出的“龙勇士”（Dragon warrior）无人机采用了与该机设计类似的内涵道设计
1956年由戈茨·海德博格（Götz Heidelberg）研制的垂直起降飞行器，座椅下方为升力风扇，身后则为推进器
1954年由波尔克公司主导研制的P-109垂直起降飞行器测试模型和飞行原理图，其独创性的旋翼/机翼结合设计在当时堪称惊艳，并且直接影响了50年后的美国波音X-50“龙飞行”（Dragon fly）垂直起降无人机的设计
整个20世纪50年代德国航空技术人员对垂直起降技术的探索堪称百花齐放，受制于当时的技术水平，其中的很多设计由于过于超前，在遭遇了一系列技术问题后最终未能脱离绘图板，但不可否认的是，即使是在这些失败的探索中也诞生了为数不少的技术成果，最重要的是让德国人对垂直起降技术的各个流派的优缺点有了清晰的认识，进一步明确了之后的发展方向，到了20世纪60年代，一些技术实力较强的德国航空制造商开始进行实体机型的制造，其中的一些机型顺利的完成了原型机首飞，其中的一些甚至在试飞中表现出色。要知道，这样的成绩都是在整个航空业禁令被取消数年内取得的，在如此短的时间内获得如此大的进展，这不得不说是德国航空史上又一个令人惊叹的奇迹。
在经历了20世纪50年代的一系列技术探索工作后，到了60年代早期，“垂直起降飞机”的概念在整个西方阵营都可谓方兴未艾，而受到当时一系列研究成果鼓舞的联邦德国，更是激进的提出了在各个机型上普及这一技术的目标。在1962年，联邦德国国防部正式提出了对新型垂直起降飞机的研制计划，除了战斗机、攻击机这样的作战飞机之外，运输机也将实现垂直化，而最终的目标，就是实现空军机型的全面垂直起降化，由此，大量具有实用性的垂直起降战斗机、攻击机和运输机等机型粉墨登场，一出“全垂直起降空军狂想曲”的序幕缓缓拉开……
最初的尝试——联邦德国道尼尔DO-29型垂直起降验证机
故纸堆中的发现
作为当时德国国内仍然具有一定飞机研发能力的制造商之一的道尼尔公司，对于设计新型垂直起降飞机也是显得颇有兴趣，在其看来，垂直起降技术代表了未来发展的潮流，在其技术成熟之后，不仅可以用于一线作战飞机，甚至可以将其普及到二线飞机甚至是民用飞机上，将宝贵的机场资源解放出来。
就在对当时的各种垂直起降技术进行探索对比时，几张二战末期来自福克·安格利斯（Focke Achgelis）公司的Fa-269垂直起降战斗机的设计图纸引起了道尼尔公司技术人员的极大兴趣。该机装有1台活塞式发动机，用以驱动安装在机翼上的1对推进式螺旋桨。在起飞阶段，螺旋桨向下旋转大约80°，指向地面方向，从而产生向上的推力，配合加长的前起落架实现垂直起飞，而降落时则向后旋转。作为一种战斗/截击机，Fa-269装有2门30毫米MK-108型航炮，并且在1台BMW-801型活塞式发动机的推进下，可以达到每小时570公里/时的最大速度。如果可以在战争中后期投入作战，凭借其出色的垂直起降性能和尚可的飞行性能，该机完全可以在战场上一展身手。不过，该机和许多德国在二战中后期所研发的武器一样，都有着一个非常致命的弱点，那就是过于精密以至于可靠性不足。
Fa-269的电脑CG效果图
虽然受制于当时的技术水平，Fa-269并没有达到实用化的程度，不过，在道尼尔公司的设计人员看来，该机的很多设计思路依然具有参考价值，尤其是偏转螺旋桨的设计完全可以被用在新的垂直起降飞机中，并且伴随着技术的进步，当时的一些无法克服的难点也已经不再是限制。就在确定了大致的技术方向后，新飞机的设计便由此开始了。
由于是一架垂直起降技术的验证机，因此为了降低难度，道尼尔公司决定在现有机型基础上进行改装生产，当时正在生产过程中的Do-27型轻型通用飞机由于机体较为轻巧，飞行品质较为良好，因而被选中作为改装的基准机。该机的大多数原始设计都被保留了下来，然后道尼尔公司的技术人员将一套用于垂直起降的动力系统安装在了用于改装的飞机上。由于采用了大量的成熟技术和产品，因此改装速度非常的快，最终，第一架原型机于1958年12月12日首飞成功，新飞机也在之后获得了Do-29的道尼尔公司编号。
匠心独运的设计
如果从外表上来看，Do-29只不过是一架平淡无奇的轻型螺旋桨飞机。如果不是注意到翼下，甚至不会有人意识到其技术特点。确实，该机最吸引人的地方，莫过于其翼下2台可倾转的动力吊舱。可以说，Do-29的所有改进工作都是围绕着这2台发动机吊舱所组成的动力系统而展开。
保存在德国道尼尔博物馆的1架Do-29原型机，图中可见螺旋桨倾转为起飞状态
由于该机是在Do-27的基础上进行改装而成，因此，其机体与Do-27相差不大，保留了原有的下单翼布局和后三点式起落架。该机机长9.5米，翼展13.2米。不过，由于需要进行垂直起降动力系统的改装，因此，Do-27原有的安装在机头的1台“莱康明”GO-480-B1A6型发动机被拆下，剩下的机头部分被进行重新设计，流线型设计显得较为平滑圆润。而作为替代，Do-29的翼下被安装了2台同型号的“莱康明”发动机。也正因为如此，该机的最大起飞重量达到了2500千克，较Do-27有明显上升。。
当然，机体设计的目的还在于用来进行垂直起降技术的验证，作为其设计的核心所在，Do-29采用了2台发动机所组成的倾转螺旋桨式的垂直起降动力系统。由于吸取了Fa-269的教训，因此该机摒弃了原设计中可靠性较低的发动机安装在机体中部，由齿轮组传动驱动螺旋桨的设计，而改为由2台发动机直接驱动2部推进式螺旋桨，同时也放弃了不切实际的性能要求。
而作为动力的“莱康明”GO-480系列发动机，采用6缸风冷设计，其全重为451千克，最大功率可达270马力，足以满足垂直/短距离起降的需求，并且可以使得Do-29达到290千米/时的最大飞行速度。考虑到双发布局存在着单发失灵的可能性，而这在垂直起飞的过程中无疑会显得非常致命。因此，为了保证在单发失灵的情况下两侧的螺旋桨都能保证正常工作，在2台发动机之间还安装了动力耦合系统
博物馆中展出的“莱康明”GO-480样品
Do-29发动机吊舱倾转机构特写
值得一提的是，为了保证飞行员的视野，同时也是出于对于垂直起降类飞机的操作的考虑，重新设计的前部机身为飞行员提供了一个类似于直升机的座舱环境，可以赋予飞行员非常良好的外界环境感知能力。尤其是在机头下方安装有观察窗，便于在垂直起降阶段进行地面情况的观察。
Do-29的机头部分特写，可见其视野非常开阔，注意位于机头下方的全透明观察窗
由于在早期的飞行过程中，垂直起降飞行具有一定的危险性，为了保证飞行员在遭遇到突发情况时能够具备较高的逃生几率，Do-29还在机舱内安装了马丁·贝克公司研制的MK-4型弹射座椅。该型弹射座椅自重较轻，包括个人求生包在内的全重也仅有74千克，适合轻型飞机使用，而且汲取了之前型号在使用过程中的一系列经验教训，在之前的型号基础上得到改进，具备快速放出降落伞的能力和可靠的缓冲机制。在50~60年代中，该弹射座椅曾经被西方国家多种机型所采用，在实际服役期间，该型弹射座椅多次在飞机出现重大飞行事故时成功弹射工作，拯救了许多机组人员的生命，证明了其不俗的性能。
陈列在英国皇家空军博物馆内的MK4型弹射座椅样品
总体而言，Do-29作为一种探索垂直起降技术的验证机，在有效的控制了成本和技术难度的同时，成功的将垂直起降技术转化为了工程应用，体现出了道尼尔公司技术人员的谨慎和道尼尔公司技术积累的深厚。
验证试飞
就在1958年12月12日第一架原型机首飞成功之后，对Do-29的各科目试飞随即展开。经过简单的常规科目试飞后，Do-29试飞中的重头戏，至关重要的垂直起降试验飞行就正式拉开序幕了。
根据设计时的设定，在飞机起降的过程中，螺旋桨将向下倾转，通过调节发动机输出功率，从而获得不同的升力，以实现垂直升降。在这一过程中，最具有风险的，无疑就是从起飞阶段到平飞阶段和从平飞阶段到降落阶段的转换过程。如果在此期间倾转机构出现故障，飞机很有可能就会失控坠毁。出于安全考虑，虽然根据设计要求，Do-29的翼下的倾转机构可以完成最大90°角的转动，但是在实际飞行过程中，几乎从来没有达到过这一指标。通常情况下，在起飞的过程中，螺旋桨向下倾转的角度大约在60°左右。也正因为如此，在实际过程中该机实际上并没有实现垂直起降，而是短距离起降。不过，即便如此，该机的起降性能也已经非常可观，甚至可以在“投掷石块的距离上”完成起降。同时，在试飞的过程中，道尼尔公司的技术人员还发现，由于引入了倾转螺旋桨，该机的低速性能非常良好，失速速度可达24千米/时。
正在起飞过程中的Do-29，可见其螺旋桨向下倾转角度非常的大
当然，为了获得这样的垂直起降性能，Do-29也在其他方面付出了一定的代价。而其中，“缩水”最为明显的即为航程。根据试飞过程中的数据，相比起Do-27，Do-29的最大航程仅为400千米，几乎只有前者的三分之一。不过，这样的情况其实也非常容易理解，由于在垂直起飞的过程中需要获得充足的动力，因此在这一阶段飞机所需要消耗的燃油量相当可观，加之增添了1台发动机和其他一系列设备，从而导致其机体重量上升，这也使得其耗油量上升，影响了其航程的表现。
瑕不掩瑜，在试飞过程中，Do-29的表现堪称出色，尤其是其垂直/短距离起降能力得到了充分的验证，实现了其最初设定的目标。
似曾相识——Do-29与贝尔-65
非常有意思的是，就在道尼尔公司发展Do-29之前，远在大洋彼岸的美国，也有一种与其颇为类似的垂直起降飞机出现在了跑道上。该机在很多方面都与Do-29相似，尤其是垂直起降系统的设计思路，更是与Do-29几乎如出一辙，因此在此将二者进行一番对比。
作为美国航空工业中的“另类”，贝尔（Bell）公司一直对航空界的前沿科技具有浓厚的探索热情，美国第一架喷气式战斗机等无数个“第一”都出自该公司之手。而在垂直起降飞机的设计领域，该公司也当仁不让，在1954年推出了一款公司编号为贝尔-65的垂直起降验证机。
正在测试垂直起降的贝尔-65型验证机
和Do-29类似，为了降低研制难度，该机的机体同样是由成熟产品拼凑而来。其机体来自于SGS 1-23型滑翔机，机翼来自于“塞斯纳”-170型轻型飞机，而起落架则干脆被省去，以贝尔-47型直升机的滑橇替代。而其垂直起降的实现原理也和Do-29如出一辙，都是依靠倾转动力而实现。所不同的是，贝尔-65的动力系统非常复杂，在机身两侧安装了2台费尔柴尔德J-44型涡喷发动机，该发动机长2.25米，直径0.568米，全重156千克，最大推力4.4牛顿，远较Do-29所使用的活塞式发动机动力强劲，而在机尾处还有1台法国透博梅卡“帕卢斯”（Palouste）型涡喷发动机，作为反映控制系统（reaction control system）。
贝尔-65于1954年11月16日首飞，之后进行了一系列试飞，并且完成了非常复杂的垂直起降试飞。和Do-29类似，贝尔-65的试飞过程进行的较为成功，但是其垂直起降的动力系统一直存在着可靠性不足的问题，一直到试飞结束，这一问题也一直没有得到有效的解决。
可以说，从技术角度而言，贝尔-65较Do-29略胜一筹，不过，所谓“成也萧何败萧何”，这样先进的垂直起降动力系统也在一定程度上影响了其性能的发挥。在其喷口倾转向地面时，发动机进气口上方正对机翼，因而造成其进气效率不足，影响了发动机工作效率。同时，其复杂的动力系统也带来了可靠性不足的问题，而且在这方面远甚于Do-29。
无疾而终
虽然从试飞中来看，该机已经具有一定的实用性，但是，最终，该机在完成了一系列试飞科目的飞行之后，最终并没有被批量投产，而是成为了道尼尔公司的技术储备。其中，既有之前所提到的一系列技术方面的问题，也有一些市场营销方面的问题。
平心而论，之前所提到的Do-29在试飞过程中所出现的一些问题其实是早期乃至现在很多垂直/短距离起降飞机的通病，而其中，航程不足更是一个堪称是“老大难”的问题。只不过，对于这样的一种飞机而言，这样的性能损失已经超过了垂直起降能力所赋予其的优势。
而最致命的一点则是，正如前文所言，该机的经济性较差，而且由于引入了倾转机构，因而导致其技术复杂性增大，操作难度也随之增加，而低廉的操作成本和便捷的维护性正是这样一类轻型飞机所必须具有的，尤其是对于民用飞机而言，一型技术复杂、操作困难的飞机几乎是在市场上不具有生命力的。
综上所述，虽然在技术上具有一定的独创性，但是在实际应用中，这些独创反而制约了其表现。也正因为如此，Do-29在当时并没有被批量生产也就是情理之中了。
不过，作为一架验证机，Do-29已经完成了其使命，通过其验证的一些技术被成功应用到了后续机型上，而通过对其的试飞所获得的操作垂直起降飞机的经验，也对后来的一系列试飞工作提供了有益的参考，从这点而言，Do-29无愧于开路先锋的地位。
来源《舰载武器》杂志
