战斗机能否垂直起飞
http://www.51xue.org.cn 2007/6/29 源自:中华职工学习网 【字体：
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XFV-1飞机
第二次世界大战结束后，飞机的设计理念发生了重大的变革，涌现出许多新的设计思想。在这些奇思妙想中，有一种与众不同的设计方案就是垂直起降(VTOL)飞机。燃气轮机、冲压式喷气发动机、火箭发动机的实际应用，激发了设计师们的灵感，他们耗费了许多精力，努力使飞机既能够高速飞行而且又能垂直起降的想法能够付诸实践，这样就能够代替传统的必需经过加速滑跑使机翼获得足够升力从而起飞的飞机。
为什么人们要这样做呢？一方面，常规高速起降有其固有的危险因素，尤其是在地面被浓雾覆盖的情况下；另一方面，空军开始认识到，在核武器时代，将战斗机停在固定的机场上使用极其危险，其结果很可能是致命的。战斗机要想好好保存，就需要隐藏在森林里，甚至山谷里。而这些，都意味着需要垂直起降。海军同样也需要垂直起降的飞机，这样的话，每一艘舰船都可以有一架战斗机来保护它了。
德国先驱者：Bachem公司的“毒蛇”
战争令设计师们有了极大的动力和灵感，尤其是当一个国家遭受到失败时，更加促进了这种动力。1944年，德国设计师们准备尝试一些新的东西。Bachem公司的Ba349 Natter(毒蛇)就是一种尾部竖直，由火箭推进起飞然后提供动力飞机。在攻击敌方的轰炸机之后，飞行员用降落伞降落，落地后飞行员、机身和发动机都会被降落伞掩盖住。还有一个更加怪异的想法，就是福克(Focke-Wulf)公司的Triebflugel(动力机翼)。这种飞机同样是以尾部竖立，在机身上有一个可旋转的环状物，像直升机的机轴一样在环状物上安装了三个薄机翼，翼尖安装了有一定角度的冲压式喷气发动机，这样当发动机开始工作，它就能呈螺旋状升空了。同直升机不同的是，这个飞行器预计能以1000公里(621英里)的时速进行平飞。
德国的先驱者Ba349 Natter
战后很多西方国家将更多的注意力在投放在军用航空方面，比如超音速飞行和垂直起降飞机。1947年美国海军战斗机研发部开始正式研究垂直起降技术飞机，作为一种可能用于发展军事行动的战斗机，“军舰或者油轮甲板或者商船的船尾都可进行起降”。但他们很快就发现，没有一种实用的涡轮喷气发动机可以用于垂直起降飞机，并使之成为主要动力。火箭发动机要做一些改进，但燃料和氧化剂的消耗速度意味着一架垂直起降的战斗机其留空时间是如此之短，以至于它几乎是一起飞就要准备着陆了。
最合适的发动机看来只能是涡轮螺旋桨发动机了。由于可保证固定的燃油消耗率，这种发动机开发的相当顺利，尽管有推力的缺陷，它仍然比涡轮喷气飞机的推力要大得多。涡轮螺桨发动机使研制垂直起降战斗机的工作有了一个光明的前景，并且，这种飞机很可能比第二次世界大战中的任何一架战斗机、甚至是喷气机飞的都要快，最初的设计目标是时速约为966公里(600英里)。
1950年6月，朝鲜战争爆发，突然之间战争使得大量资金像流水一样投入在各种武器研究上。海军航空办公署提出在两个月之内就“在已投入使用的战斗机型基础上发展研究垂直起降飞机可能性”的问题进行完整的讨论。共有6家公司提出了8项建议，1951年3月，海军挑选了两种相似的设计方案，一个是位于圣迭戈的康维尔公司的XFY-1，另一个是位于加州伯班克的洛克希德公司的XFV-1。康维尔公司接到了三架XFY-1原型机的合同，机号138648的用于静力试验，138649/50则用于飞行试验；洛克希德也得到了两架用于飞行的原型机的单子：型号先是XFO-1然后改成XFV-1，机号为138657/138658。不久后康维尔公司的飞机被称为“Pogo”，这个名字取自当时流行的孩子们玩的弹簧单高跷。而洛克希德公司的飞机则根据其首席试飞员的名字(Salmon)，被取名为“鲑鱼”。
这两种飞机都安装了Allison公司的YT40型发动机。这种发动机通过两个T38型2减速齿轮传动特制的柯蒂斯(Curtiss)双桨反转螺旋桨，这种螺旋桨由两具用薄钢板制成的直径4.88米(16英尺)的三叶螺旋桨串列组成。
T38传动部分为固定轴式、四级涡轮驱动17级轴向压缩机和变速箱，其传动效率为0.0635：1。由于安装了弹簧式超速离合器，每个动力组可以单独由AiResearch公司的压缩机提供压缩空气启动并运转，两个动力组和压缩机、螺旋桨共同组成了完整的发动机。
因此，和英国“双曼巴蛇”飞机不同的是，每一个T40发动机系统的两个螺旋桨中间是固定联接的，它们并没有被设计成“双发动机保险”形式。这样一来，如果其中一个动力系统在飞行中失灵，则两个螺旋桨都会停转，飞机就会像砖头一样掉下来。飞行员可以直接调整螺旋桨桨距，另外这种发动机还有一个与众不同的特点：机头整流罩和涡轮轴的尺寸完全依照飞机机身的直径而制造，这么做的目的是在未来的拦截机改进计划中可以把雷达天线放在机头整流罩里面。
动力系统是这两架飞机唯一相同的部分。由于这两架飞机都是尾部着地竖直朝向天空，因此这两架飞机都被称为“Pogo”式，康维尔公司的飞机是无尾三角布局，洛克希德公司的飞机则是小平直机翼和巨大的十字型尾部。当然，它们都是全金属蒙皮结构，蒙皮表面上布满了平头铆钉。它们的机身都很短，仅能容纳长为4.27米(14英尺)的发动机，发动机的上方是座舱和一个简易弹射座椅(这个座椅比美国海军的马丁.贝克型弹射座椅出现得还要早)。
康维尔的三角翼飞机方案
康维尔公司是三角翼的创始者。XFY-1型飞机有一个宽大的三角形机翼，前缘后掠角为52度。机翼为固定前缘结构，从上方切入发动机进气口，进气道则从机翼下方经过；机翼后缘后掠角不大，并安装了全后缘升降副翼。发动机下方是一个紧凑型油箱，动力部分的排气管延伸至机身末端。不知何故，康维尔公司的设计师们在他们的头头R.C.“迪克”塞勃德的带领下，绞尽脑汁一定要在又高又窄的机身上找出能够放置580美国加仑(2196升)燃料的空间。
为了使飞机能够在地面上竖起来，XFY-1飞机安装了一对外形奇异且面积巨大的垂直安定面，上下各一片。它们外形基本一样，上面安装着方向舵。下面的安定面(可简称为腹鳍)可以在飞行时被弹射抛弃掉，因此，理论上讲在紧急情况下XFY-1可以做常规着陆，至少在水面上可以利用推进器进行软着陆。垂直安定面顶端附近是起落架，起落架为4根防震杆，每根杆下面带了一个小轮子。翼尖可安装新型吊舱，安装好的吊舱和机翼呈平滑椭圆过渡，为该机的拦截型提供容纳机载武器的空间。预计被采用的武器包括两门到四门20mm机炮或48枚“巨鼠”折叠翼火箭。
洛克希德公司的设计方案
洛克希德公司的XFV-1项目一开始由资深工程师豪尔.L.赫博德(Hall L.Hibbard)负责，但是后来具有传奇色彩的凯利.约翰逊(C. L.‘Kelly’Johnson)却对它产生了更大的兴趣(此后不久，他创建了著名的臭鲉工厂并制造了“黑鸟”、F-117等著名飞机)。面对这个垂直起降涡轮螺旋桨飞机计划赫博德并没有表现出很大的兴趣，而是在很大程度上把它委托给主管工程师埃特.弗洛特(Art Flock)。洛克希德公司首选的机翼为平直型小展弦比薄机翼，就像在F-104飞机上使用的那样。XFV-1的机翼面积比F-104的机翼略微大一些，但是仍然比对手康维尔公司的要小。
XFV-1飞机机翼的前后缘都非常锐利。在机翼上并没有安装副翼，但在机翼后方喷了一条横贯机翼的直线，看上去似乎同副翼一样，但实际上这个“副翼”并不能移动。整个飞机的配平和控制由飞机尾部完成，同康维尔公司的飞机类似，XFV-1的尾部由4片完全相同并垂直交*的后掠翼面组成，在每个翼面的顶端有一个整流罩，整流罩里安装着抗震起落架及机轮，每个翼面上都有一个舵面。
XFV-1飞机的动力系统与XFY-1飞机基本一致，飞机为两侧进气。与XFY-1略有不同，XFV-1的进气口紧贴在机头整流罩后方，从正面看对称的排列在机身两侧，进气道融合进机身。由于发动机及相关机械系统的滑油系统散发出相当可观的热量，因此两种飞机都有一套冷却系统，不过XFV-1的冷却系统比XFY-1要明显得多，在XFV-1的机腹上有一个明显突出的冷却系统进气口和进气道。XFV-1的两个排气管比XFY-1的短得多，排列在机腹下方，距离冷却系统进气口不远，洛克希德的工程师认为这种设计或许会有助于飞机的空中悬停飞行。XFV-1飞机为钢结构机体。
XFV-1飞机翼尖吊舱比XFY-1的大得多，在吊舱后部有一对水平安定面。实际上这是一对固定的油箱，但是同XFY-1一样，这个吊舱里也能安装2-4门机炮或者48枚折叠翼“巨鼠”火箭。不过即使当成油箱使用，XFV-1的机内载油量(508美制加仑、1923升)还是比康维尔的XFY-1少。
地面测试
由于两种飞机均为非常小的飞行器，它们在许多领域都开创了一片新天地。其起飞方式同普通飞机完全不一样，因此其地面测试工作也变得与众不同。两个公司必须为它们准备大型测试台和很多其他奇怪的设备，这些设备甚至需要能够把飞机吊起来脱离地面。洛克希德公司研制的是一台多功能的可移动平台，可以完成各种测试项目；而康维尔公司则制造了一个巨大的台架，在完成一些测试工作的同时甚至可以使XFY-1在台架顶端做空中悬停。康维尔还制造了一个由两“瓣”组成的“垂直维护机库”，每一“瓣”都有很多层和楼梯以便技术人员进行操作，当两“瓣”合起来时，其构造就像后来为洲际弹道导弹设计的巨大地面发射井。洛克希德并没有设计同样的设备，不过他们设计的移动测试台直到多年后还在伯班克的洛克希德测试场使用。与此同时，在印第安纳波利斯，埃里森公司必须针对YT40发动机做广泛的测试。这些测试包括在90度内各种迎角范围下的适应性试验等，所有的潜在威胁都被仔细评估并且逐一测试，以保证在日后的垂直起降/飞行试飞中不会因为发动机故障而导致失败。
这两种飞机有一个空前的特征：从来就没有这么小的飞机拥有过如此强大的动力。在最初的原始设计中，每种飞机都将安装YT-40-A-6发动机，起飞推力为3.69千牛，功率达到3803千瓦(5100轴马力)(虽然在实际使用中从未达到过这个推力)，发动机的最大功率为4101千瓦(5500轴马力)；预计中的早期改进阶段将为飞机安装YT-40-A-14型发动机，最大输出功率将达到5294千瓦(7100轴马力)。如果这两种飞机试验成功，那么在其基础上发展出的截击机将被称之为FV-2和FY-2，安装在这些飞机上的发动机将是更为强劲的T54型发动机，T54由两台著名的T56动力组构成，同时被用于著名的C-130、P-3和E-2飞机，其最大输出功率为5592千瓦(7500轴马力)。
XFV-1在地面测试
另外，这两种飞机在起飞方面涉足了一个完全崭新的领域，在航空史上从来没有人真正探索过的领域。比如说，这些飞机有机翼，但是在悬停状态时这些机翼除了增加额外重量外毫无作用；此外，两架飞机都安装了巨大的尾部交*翼，这些翼面都处在螺旋桨的强大气流场作用中，其操作之复杂也是前所未有的。为了帮助两家公司完成设计，国家航空顾问委员会(简称NACA，为NASA的前身)承担了很多研究工作。NACA的研究设备和测试手段比洛克希德和康维尔公司的完善，两家公司只能做一些风洞试验，但是NACA可以使用大量不同的模型深入研究垂直起飞和空中悬停时的气动特性。
NASA模型测试
第一架模型很大，大概是实际大小的四分之一，安装了一台比例精确的电机驱动螺旋桨发动机。康维尔公司在维吉尼亚的兰利实验室进行测试，洛克希德公司则在加利福尼亚的艾姆斯实验室进行测试。模型由风洞外的一个操作员操作“飞行”。试验其间碰到了一个问题，就是利用控制面来操纵飞机到达正确座标点上方很困难，特别是在有侧风的时候，侧风往往使飞机像钟摆一样摇摆不定。最后，NACA提出了两种适航操纵方案，算是解决了这个问题，但其实问题依然在基本原理上存在。
和传统飞机一样，操纵杆能使飞机头/尾迅速反应，不过在垂直上升/下降的过程中飞行员除了控制油门外基本不用控制其他的东西。这是一个非常难于控制的二级控制系统。举例来说，假设你正试着用这些飞机中的某一架进行着陆，当你靠近地面时，你尝试用更多的推力来减速，但是一开始却不会有任何效果，因为像YT40这样的发动机其变速得过程很缓慢，它只会逐渐加大螺旋桨的转速，然后缓慢降落。但问题在于你很难判断什么时候开始调整油门比较合适，你会发现这时飞机又开始爬升，于是你可能就会干脆关掉油门；此时飞机将持续爬升直到推力几乎消失，然后飞机就开始像石头一样往下掉，在恐慌之余，你会慌忙猛力把油门推到最大以避免撞到地面，于是噩梦再次开始。
在FADEC出现前的日子
今天我们可以使用FADEC (全数字发动机控制系统)来连接一个精确的雷达测高计，这样每次着陆都像钟表那样精确。但是在20世纪50年代，却完全没有这些东西，这些垂直起降的飞机的问世都需要依靠飞行员来进行危险的尝试。
飞行员进入XFY-1的座舱
当然，对那些不幸的飞行员来说，一个很重要的问题就是他不得不爬到几乎像房子一样高的驾驶员座舱里，并且坐进座椅时身体几乎要倒转过来。最好的办法是使座椅向前倾斜，这样在垂直的状态时，座椅至少有45度的向上倾斜角，德国人曾经在他们的尾部竖直的飞机中安装过这种座椅，但几乎每一个飞行员都认识到了这种座椅的局限性：平飞时就几乎是趴在那儿了。飞行员的困难在于当他们在上升或者着陆的时候都要从他的肩膀向下或者向后看。稍晚些的垂直起降飞机测试计划，比如瑞恩X-13验证机，通过一个操作台上的很高的柱子作为高度指示，来帮助飞行员定位；海军也考虑如何操作一架涡轮螺旋桨垂直起降飞机，他们想了个办法，认为在一艘油船靠近操作台的桅杆上涂上标示将可以减小着舰危险。
洛克希德决定使用YT40-A-6发动机，这种发动机从未应用于垂直起飞，同时开始首架XFV-1改良机的常规起落计划。他们设计了一个高度固定的着陆装置，并且安装在前机身下，附在较下方的鳍之下的四个轮子代替了两个常规的轮子。这架飞机被送到爱德华兹美军空军基地，那里首席工程师测试飞行员“鱼”赫尔曼.萨尔蒙(Herman‘Fish’Salmon)开始对其进行地面滑行测试。
1953年12月23日，萨尔曼驾驶飞机滑行超过了起飞速度，并实际飞行了几秒钟。YT40-A-6发动机一直没有准备好用于真正飞行，直到1954年3月两种飞机的照片被公开为止，这两架飞机都没有真正的飞起来过。“鳟鱼”于1954年6月16日开始常规起降飞行，在这段时间里，海军认识到尾部竖直的涡轮螺旋桨飞机不太可能在空战中取得优势，比如，就不是米格15战斗机的对手。
在此期间，康维尔公司的试飞员“飞碟”詹姆斯.科尔曼(James F.‘Skeets’Colema)努力完成XFY-1的垂直起降试飞。尽管他的飞机被竞争者洛克希德公司的飞机只轻了一点，康维尔公司也从未怀疑过他们可以利用Dash 6发动机来起飞。1954年6月4日，科尔曼在机轮下度过了整个白天，他在莫非特海军航空基地的测试飞机棚里解决垂直上升的问题。从屋顶的中心线到地面有60米高，XFY-1的机头整流罩被拆下，测试人员用一根缆绳将飞机从前方的涡轮轴处牵住，然后开始起飞测试。在进行了一段“垂直牵引起飞试验”后，他在如何控制操纵杆正确工作上有了不少信心。
XFV-1必须安装起落架常规起降
后来，依照康维尔公司的意见，在机库中进行了总数多达280次的模拟试飞。8月1日，科尔曼在机库外的停机坪进行了一次具备历史意义的垂直起降试飞，他操纵XFY-1飞机垂直上升了12米(40英尺)，然后又平安落地，紧接着他又进行了第二次试飞，这次的高度达到了45.7米(150英尺)；10月，科尔曼驾驶XFY-1进行了首次全过程飞行，飞机由垂直起飞开始，然后转为平飞，最后安全降落。类似的试飞共进行了70次，到了1954年11月2日，科尔曼的努力已经足以让布朗海军辅助航空基地的人们对Pogo具备信心。很快，康维尔公司向公众展示了一张照片，在照片上Pogo飞机以垂直的姿态高高悬挂在圣迭戈上空。
大多数美国人都认为XFY-1应该算是“航空史上第一架垂直起降飞机”，当然，如果考虑到这个行列还应该包括直升机和旋翼机，那么情况就有点不一样了；甚至再看远一些，1951年5月31日曾经有一台埃里森(Allison)J33型涡轮喷气发动机在一个塔台架上垂直飞上了天空，当然，要说它也是飞机那就太过分了。1953年7月3日，英国的让.哈维少校开始试飞罗.罗公司的“飞行床架”，这是一个英国人制造的能够垂直起飞的东西(不能称之为飞机，它只是能垂直飞起来而已)。为了这个试飞试验他准备了详细的一揽子飞行计划，大多数时候飞机在没有自动稳定飞控系统的情况下飞行。试飞后哈维发现一个问题：如果他的“床架”在着陆时带有超过时速3公里/2英里的侧滑速度，那么“床架”就将翻倒并且他也可能会完蛋。不过不论哈维如何建议，“床架”上却始终缺乏一个坠毁逃生通道，直到罗.罗的试飞员R.T.谢菲尔德中尉开始亲自试飞“飞行床架”时，罗.罗公司才真正意识到问题的严重性并且做了适当的改进。
“飞行床架”只是一个简单的基于四个脚架起落架的“垂直升降机”，直到1954年9月6日美国贝尔公司的VTO垂直起降飞行器转动着两台费尔柴而德J44发动机笨拙的升空离地，垂直起降飞行器长得才算像一架飞机。
XFY-1共飞行了大约40小时，进行了很多次全过程飞行，其间“鱼”萨尔蒙也进行了数次全过程飞行。不过XFV-1飞机却并不是很顺利，XFV-1飞机的试飞过程通常是从爱德华兹空军基地的跑道上滑跑起飞，然后进入盘旋飞行，最后快速降落在跑道上。XFV-1从来就没有成功的垂直起飞过，更不用说垂直降落了。XFV-1一共飞行了32飞行架次、23小时。
项目下马
1955年6月，美国海军把两个项目全部取消了，仅留下两架原型机。据说项目取消的主要原因是缺乏实用的零-零弹射座椅。虽然这两种飞机在动力、飞控等方面取得了令人瞩目的进步，但是这也掩盖不了各个子系统上存在的问题，比如T40发动机始终存在很多隐患。相对于传统飞机，这两种飞机的技术跨越实在太大，各种限制决定了这两种飞机丧失了作为战斗机所需要的最根本能力：空战性能。由于布局限制了气动外形，因此当一些先进的喷气战斗机不断在速度和机动上取得进步的时候，POGO和“鳟鱼”在作战性能上就越差越远了，这是垂直起降战斗机最终下马的根本原因。
在空中飞行的XFV-1
最终XFY-1和XFV-1都坠毁了，幸运的是飞行员科尔曼和萨尔蒙都没事，真是老天保佑。或许应该感谢朝鲜战争，这场战争使得康维尔公司和洛克希德公司获得了很多机会并且在技术上得到巨大的进步。随着VTOL计划的取消，XFY-1和XFV-1飞机逐渐被人们淡忘，它们只是在简氏《世界飞机》年刊上被简单的记录下来，不过这两架飞机的试飞纪录并没有消失，它们分别被保存在圣迭戈航空纪念馆和马里兰州的国家航空航天博物馆中，人们可以在那儿了解到这两架航空史上最早的固定翼垂直起降飞机。
第二次世界大战结束后，飞机的设计理念发生了重大的变革，涌现出许多新的设计思想。在这些奇思妙想中，有一种与众不同的设计方案就是垂直起降(VTOL)飞机。燃气轮机、冲压式喷气发动机、火箭发动机的实际应用，激发了设计师们的灵感，他们耗费了许多精力，努力使飞机既能够高速飞行而且又能垂直起降的想法能够付诸实践，这样就能够代替传统的必需经过加速滑跑使机翼获得足够升力从而起飞的飞机。
为什么人们要这样做呢？一方面，常规高速起降有其固有的危险因素，尤其是在地面被浓雾覆盖的情况下；另一方面，空军开始认识到，在核武器时代，将战斗机停在固定的机场上使用极其危险，其结果很可能是致命的。战斗机要想好好保存，就需要隐藏在森林里，甚至山谷里。而这些，都意味着需要垂直起降。海军同样也需要垂直起降的飞机，这样的话，每一艘舰船都可以有一架战斗机来保护它了。
德国先驱者：Bachem公司的“毒蛇”
战争令设计师们有了极大的动力和灵感，尤其是当一个国家遭受到失败时，更加促进了这种动力。1944年，德国设计师们准备尝试一些新的东西。Bachem公司的Ba349 Natter(毒蛇)就是一种尾部竖直，由火箭推进起飞然后提供动力飞机。在攻击敌方的轰炸机之后，飞行员用降落伞降落，落地后飞行员、机身和发动机都会被降落伞掩盖住。还有一个更加怪异的想法，就是福克(Focke-Wulf)公司的Triebflugel(动力机翼)。这种飞机同样是以尾部竖立，在机身上有一个可旋转的环状物，像直升机的机轴一样在环状物上安装了三个薄机翼，翼尖安装了有一定角度的冲压式喷气发动机，这样当发动机开始工作，它就能呈螺旋状升空了。同直升机不同的是，这个飞行器预计能以1000公里(621英里)的时速进行平飞。
德国的先驱者Ba349 Natter
战后很多西方国家将更多的注意力在投放在军用航空方面，比如超音速飞行和垂直起降飞机。1947年美国海军战斗机研发部开始正式研究垂直起降技术飞机，作为一种可能用于发展军事行动的战斗机，“军舰或者油轮甲板或者商船的船尾都可进行起降”。但他们很快就发现，没有一种实用的涡轮喷气发动机可以用于垂直起降飞机，并使之成为主要动力。火箭发动机要做一些改进，但燃料和氧化剂的消耗速度意味着一架垂直起降的战斗机其留空时间是如此之短，以至于它几乎是一起飞就要准备着陆了。
最合适的发动机看来只能是涡轮螺旋桨发动机了。由于可保证固定的燃油消耗率，这种发动机开发的相当顺利，尽管有推力的缺陷，它仍然比涡轮喷气飞机的推力要大得多。涡轮螺桨发动机使研制垂直起降战斗机的工作有了一个光明的前景，并且，这种飞机很可能比第二次世界大战中的任何一架战斗机、甚至是喷气机飞的都要快，最初的设计目标是时速约为966公里(600英里)。
1950年6月，朝鲜战争爆发，突然之间战争使得大量资金像流水一样投入在各种武器研究上。海军航空办公署提出在两个月之内就“在已投入使用的战斗机型基础上发展研究垂直起降飞机可能性”的问题进行完整的讨论。共有6家公司提出了8项建议，1951年3月，海军挑选了两种相似的设计方案，一个是位于圣迭戈的康维尔公司的XFY-1，另一个是位于加州伯班克的洛克希德公司的XFV-1。康维尔公司接到了三架XFY-1原型机的合同，机号138648的用于静力试验，138649/50则用于飞行试验；洛克希德也得到了两架用于飞行的原型机的单子：型号先是XFO-1然后改成XFV-1，机号为138657/138658。不久后康维尔公司的飞机被称为“Pogo”，这个名字取自当时流行的孩子们玩的弹簧单高跷。而洛克希德公司的飞机则根据其首席试飞员的名字(Salmon)，被取名为“鲑鱼”。
这两种飞机都安装了Allison公司的YT40型发动机。这种发动机通过两个T38型2减速齿轮传动特制的柯蒂斯(Curtiss)双桨反转螺旋桨，这种螺旋桨由两具用薄钢板制成的直径4.88米(16英尺)的三叶螺旋桨串列组成。
T38传动部分为固定轴式、四级涡轮驱动17级轴向压缩机和变速箱，其传动效率为0.0635：1。由于安装了弹簧式超速离合器，每个动力组可以单独由AiResearch公司的压缩机提供压缩空气启动并运转，两个动力组和压缩机、螺旋桨共同组成了完整的发动机。
因此，和英国“双曼巴蛇”飞机不同的是，每一个T40发动机系统的两个螺旋桨中间是固定联接的，它们并没有被设计成“双发动机保险”形式。这样一来，如果其中一个动力系统在飞行中失灵，则两个螺旋桨都会停转，飞机就会像砖头一样掉下来。飞行员可以直接调整螺旋桨桨距，另外这种发动机还有一个与众不同的特点：机头整流罩和涡轮轴的尺寸完全依照飞机机身的直径而制造，这么做的目的是在未来的拦截机改进计划中可以把雷达天线放在机头整流罩里面。
动力系统是这两架飞机唯一相同的部分。由于这两架飞机都是尾部着地竖直朝向天空，因此这两架飞机都被称为“Pogo”式，康维尔公司的飞机是无尾三角布局，洛克希德公司的飞机则是小平直机翼和巨大的十字型尾部。当然，它们都是全金属蒙皮结构，蒙皮表面上布满了平头铆钉。它们的机身都很短，仅能容纳长为4.27米(14英尺)的发动机，发动机的上方是座舱和一个简易弹射座椅(这个座椅比美国海军的马丁.贝克型弹射座椅出现得还要早)。
康维尔的三角翼飞机方案
康维尔公司是三角翼的创始者。XFY-1型飞机有一个宽大的三角形机翼，前缘后掠角为52度。机翼为固定前缘结构，从上方切入发动机进气口，进气道则从机翼下方经过；机翼后缘后掠角不大，并安装了全后缘升降副翼。发动机下方是一个紧凑型油箱，动力部分的排气管延伸至机身末端。不知何故，康维尔公司的设计师们在他们的头头R.C.“迪克”塞勃德的带领下，绞尽脑汁一定要在又高又窄的机身上找出能够放置580美国加仑(2196升)燃料的空间。
为了使飞机能够在地面上竖起来，XFY-1飞机安装了一对外形奇异且面积巨大的垂直安定面，上下各一片。它们外形基本一样，上面安装着方向舵。下面的安定面(可简称为腹鳍)可以在飞行时被弹射抛弃掉，因此，理论上讲在紧急情况下XFY-1可以做常规着陆，至少在水面上可以利用推进器进行软着陆。垂直安定面顶端附近是起落架，起落架为4根防震杆，每根杆下面带了一个小轮子。翼尖可安装新型吊舱，安装好的吊舱和机翼呈平滑椭圆过渡，为该机的拦截型提供容纳机载武器的空间。预计被采用的武器包括两门到四门20mm机炮或48枚“巨鼠”折叠翼火箭。
洛克希德公司的设计方案
洛克希德公司的XFV-1项目一开始由资深工程师豪尔.L.赫博德(Hall L.Hibbard)负责，但是后来具有传奇色彩的凯利.约翰逊(C. L.‘Kelly’Johnson)却对它产生了更大的兴趣(此后不久，他创建了著名的臭鲉工厂并制造了“黑鸟”、F-117等著名飞机)。面对这个垂直起降涡轮螺旋桨飞机计划赫博德并没有表现出很大的兴趣，而是在很大程度上把它委托给主管工程师埃特.弗洛特(Art Flock)。洛克希德公司首选的机翼为平直型小展弦比薄机翼，就像在F-104飞机上使用的那样。XFV-1的机翼面积比F-104的机翼略微大一些，但是仍然比对手康维尔公司的要小。
XFV-1飞机机翼的前后缘都非常锐利。在机翼上并没有安装副翼，但在机翼后方喷了一条横贯机翼的直线，看上去似乎同副翼一样，但实际上这个“副翼”并不能移动。整个飞机的配平和控制由飞机尾部完成，同康维尔公司的飞机类似，XFV-1的尾部由4片完全相同并垂直交*的后掠翼面组成，在每个翼面的顶端有一个整流罩，整流罩里安装着抗震起落架及机轮，每个翼面上都有一个舵面。
XFV-1飞机的动力系统与XFY-1飞机基本一致，飞机为两侧进气。与XFY-1略有不同，XFV-1的进气口紧贴在机头整流罩后方，从正面看对称的排列在机身两侧，进气道融合进机身。由于发动机及相关机械系统的滑油系统散发出相当可观的热量，因此两种飞机都有一套冷却系统，不过XFV-1的冷却系统比XFY-1要明显得多，在XFV-1的机腹上有一个明显突出的冷却系统进气口和进气道。XFV-1的两个排气管比XFY-1的短得多，排列在机腹下方，距离冷却系统进气口不远，洛克希德的工程师认为这种设计或许会有助于飞机的空中悬停飞行。XFV-1飞机为钢结构机体。
XFV-1飞机翼尖吊舱比XFY-1的大得多，在吊舱后部有一对水平安定面。实际上这是一对固定的油箱，但是同XFY-1一样，这个吊舱里也能安装2-4门机炮或者48枚折叠翼“巨鼠”火箭。不过即使当成油箱使用，XFV-1的机内载油量(508美制加仑、1923升)还是比康维尔的XFY-1少。
地面测试
由于两种飞机均为非常小的飞行器，它们在许多领域都开创了一片新天地。其起飞方式同普通飞机完全不一样，因此其地面测试工作也变得与众不同。两个公司必须为它们准备大型测试台和很多其他奇怪的设备，这些设备甚至需要能够把飞机吊起来脱离地面。洛克希德公司研制的是一台多功能的可移动平台，可以完成各种测试项目；而康维尔公司则制造了一个巨大的台架，在完成一些测试工作的同时甚至可以使XFY-1在台架顶端做空中悬停。康维尔还制造了一个由两“瓣”组成的“垂直维护机库”，每一“瓣”都有很多层和楼梯以便技术人员进行操作，当两“瓣”合起来时，其构造就像后来为洲际弹道导弹设计的巨大地面发射井。洛克希德并没有设计同样的设备，不过他们设计的移动测试台直到多年后还在伯班克的洛克希德测试场使用。与此同时，在印第安纳波利斯，埃里森公司必须针对YT40发动机做广泛的测试。这些测试包括在90度内各种迎角范围下的适应性试验等，所有的潜在威胁都被仔细评估并且逐一测试，以保证在日后的垂直起降/飞行试飞中不会因为发动机故障而导致失败。
这两种飞机有一个空前的特征：从来就没有这么小的飞机拥有过如此强大的动力。在最初的原始设计中，每种飞机都将安装YT-40-A-6发动机，起飞推力为3.69千牛，功率达到3803千瓦(5100轴马力)(虽然在实际使用中从未达到过这个推力)，发动机的最大功率为4101千瓦(5500轴马力)；预计中的早期改进阶段将为飞机安装YT-40-A-14型发动机，最大输出功率将达到5294千瓦(7100轴马力)。如果这两种飞机试验成功，那么在其基础上发展出的截击机将被称之为FV-2和FY-2，安装在这些飞机上的发动机将是更为强劲的T54型发动机，T54由两台著名的T56动力组构成，同时被用于著名的C-130、P-3和E-2飞机，其最大输出功率为5592千瓦(7500轴马力)。
XFV-1在地面测试
另外，这两种飞机在起飞方面涉足了一个完全崭新的领域，在航空史上从来没有人真正探索过的领域。比如说，这些飞机有机翼，但是在悬停状态时这些机翼除了增加额外重量外毫无作用；此外，两架飞机都安装了巨大的尾部交*翼，这些翼面都处在螺旋桨的强大气流场作用中，其操作之复杂也是前所未有的。为了帮助两家公司完成设计，国家航空顾问委员会(简称NACA，为NASA的前身)承担了很多研究工作。NACA的研究设备和测试手段比洛克希德和康维尔公司的完善，两家公司只能做一些风洞试验，但是NACA可以使用大量不同的模型深入研究垂直起飞和空中悬停时的气动特性。
NASA模型测试
第一架模型很大，大概是实际大小的四分之一，安装了一台比例精确的电机驱动螺旋桨发动机。康维尔公司在维吉尼亚的兰利实验室进行测试，洛克希德公司则在加利福尼亚的艾姆斯实验室进行测试。模型由风洞外的一个操作员操作“飞行”。试验其间碰到了一个问题，就是利用控制面来操纵飞机到达正确座标点上方很困难，特别是在有侧风的时候，侧风往往使飞机像钟摆一样摇摆不定。最后，NACA提出了两种适航操纵方案，算是解决了这个问题，但其实问题依然在基本原理上存在。
和传统飞机一样，操纵杆能使飞机头/尾迅速反应，不过在垂直上升/下降的过程中飞行员除了控制油门外基本不用控制其他的东西。这是一个非常难于控制的二级控制系统。举例来说，假设你正试着用这些飞机中的某一架进行着陆，当你靠近地面时，你尝试用更多的推力来减速，但是一开始却不会有任何效果，因为像YT40这样的发动机其变速得过程很缓慢，它只会逐渐加大螺旋桨的转速，然后缓慢降落。但问题在于你很难判断什么时候开始调整油门比较合适，你会发现这时飞机又开始爬升，于是你可能就会干脆关掉油门；此时飞机将持续爬升直到推力几乎消失，然后飞机就开始像石头一样往下掉，在恐慌之余，你会慌忙猛力把油门推到最大以避免撞到地面，于是噩梦再次开始。
在FADEC出现前的日子
今天我们可以使用FADEC (全数字发动机控制系统)来连接一个精确的雷达测高计，这样每次着陆都像钟表那样精确。但是在20世纪50年代，却完全没有这些东西，这些垂直起降的飞机的问世都需要依靠飞行员来进行危险的尝试。
飞行员进入XFY-1的座舱
当然，对那些不幸的飞行员来说，一个很重要的问题就是他不得不爬到几乎像房子一样高的驾驶员座舱里，并且坐进座椅时身体几乎要倒转过来。最好的办法是使座椅向前倾斜，这样在垂直的状态时，座椅至少有45度的向上倾斜角，德国人曾经在他们的尾部竖直的飞机中安装过这种座椅，但几乎每一个飞行员都认识到了这种座椅的局限性：平飞时就几乎是趴在那儿了。飞行员的困难在于当他们在上升或者着陆的时候都要从他的肩膀向下或者向后看。稍晚些的垂直起降飞机测试计划，比如瑞恩X-13验证机，通过一个操作台上的很高的柱子作为高度指示，来帮助飞行员定位；海军也考虑如何操作一架涡轮螺旋桨垂直起降飞机，他们想了个办法，认为在一艘油船靠近操作台的桅杆上涂上标示将可以减小着舰危险。
洛克希德决定使用YT40-A-6发动机，这种发动机从未应用于垂直起飞，同时开始首架XFV-1改良机的常规起落计划。他们设计了一个高度固定的着陆装置，并且安装在前机身下，附在较下方的鳍之下的四个轮子代替了两个常规的轮子。这架飞机被送到爱德华兹美军空军基地，那里首席工程师测试飞行员“鱼”赫尔曼.萨尔蒙(Herman‘Fish’Salmon)开始对其进行地面滑行测试。
1953年12月23日，萨尔曼驾驶飞机滑行超过了起飞速度，并实际飞行了几秒钟。YT40-A-6发动机一直没有准备好用于真正飞行，直到1954年3月两种飞机的照片被公开为止，这两架飞机都没有真正的飞起来过。“鳟鱼”于1954年6月16日开始常规起降飞行，在这段时间里，海军认识到尾部竖直的涡轮螺旋桨飞机不太可能在空战中取得优势，比如，就不是米格15战斗机的对手。
在此期间，康维尔公司的试飞员“飞碟”詹姆斯.科尔曼(James F.‘Skeets’Colema)努力完成XFY-1的垂直起降试飞。尽管他的飞机被竞争者洛克希德公司的飞机只轻了一点，康维尔公司也从未怀疑过他们可以利用Dash 6发动机来起飞。1954年6月4日，科尔曼在机轮下度过了整个白天，他在莫非特海军航空基地的测试飞机棚里解决垂直上升的问题。从屋顶的中心线到地面有60米高，XFY-1的机头整流罩被拆下，测试人员用一根缆绳将飞机从前方的涡轮轴处牵住，然后开始起飞测试。在进行了一段“垂直牵引起飞试验”后，他在如何控制操纵杆正确工作上有了不少信心。
XFV-1必须安装起落架常规起降
后来，依照康维尔公司的意见，在机库中进行了总数多达280次的模拟试飞。8月1日，科尔曼在机库外的停机坪进行了一次具备历史意义的垂直起降试飞，他操纵XFY-1飞机垂直上升了12米(40英尺)，然后又平安落地，紧接着他又进行了第二次试飞，这次的高度达到了45.7米(150英尺)；10月，科尔曼驾驶XFY-1进行了首次全过程飞行，飞机由垂直起飞开始，然后转为平飞，最后安全降落。类似的试飞共进行了70次，到了1954年11月2日，科尔曼的努力已经足以让布朗海军辅助航空基地的人们对Pogo具备信心。很快，康维尔公司向公众展示了一张照片，在照片上Pogo飞机以垂直的姿态高高悬挂在圣迭戈上空。
大多数美国人都认为XFY-1应该算是“航空史上第一架垂直起降飞机”，当然，如果考虑到这个行列还应该包括直升机和旋翼机，那么情况就有点不一样了；甚至再看远一些，1951年5月31日曾经有一台埃里森(Allison)J33型涡轮喷气发动机在一个塔台架上垂直飞上了天空，当然，要说它也是飞机那就太过分了。1953年7月3日，英国的让.哈维少校开始试飞罗.罗公司的“飞行床架”，这是一个英国人制造的能够垂直起飞的东西(不能称之为飞机，它只是能垂直飞起来而已)。为了这个试飞试验他准备了详细的一揽子飞行计划，大多数时候飞机在没有自动稳定飞控系统的情况下飞行。试飞后哈维发现一个问题：如果他的“床架”在着陆时带有超过时速3公里/2英里的侧滑速度，那么“床架”就将翻倒并且他也可能会完蛋。不过不论哈维如何建议，“床架”上却始终缺乏一个坠毁逃生通道，直到罗.罗的试飞员R.T.谢菲尔德中尉开始亲自试飞“飞行床架”时，罗.罗公司才真正意识到问题的严重性并且做了适当的改进。
“飞行床架”只是一个简单的基于四个脚架起落架的“垂直升降机”，直到1954年9月6日美国贝尔公司的VTO垂直起降飞行器转动着两台费尔柴而德J44发动机笨拙的升空离地，垂直起降飞行器长得才算像一架飞机。
XFY-1共飞行了大约40小时，进行了很多次全过程飞行，其间“鱼”萨尔蒙也进行了数次全过程飞行。不过XFV-1飞机却并不是很顺利，XFV-1飞机的试飞过程通常是从爱德华兹空军基地的跑道上滑跑起飞，然后进入盘旋飞行，最后快速降落在跑道上。XFV-1从来就没有成功的垂直起飞过，更不用说垂直降落了。XFV-1一共飞行了32飞行架次、23小时。
项目下马
1955年6月，美国海军把两个项目全部取消了，仅留下两架原型机。据说项目取消的主要原因是缺乏实用的零-零弹射座椅。虽然这两种飞机在动力、飞控等方面取得了令人瞩目的进步，但是这也掩盖不了各个子系统上存在的问题，比如T40发动机始终存在很多隐患。相对于传统飞机，这两种飞机的技术跨越实在太大，各种限制决定了这两种飞机丧失了作为战斗机所需要的最根本能力：空战性能。由于布局限制了气动外形，因此当一些先进的喷气战斗机不断在速度和机动上取得进步的时候，POGO和“鳟鱼”在作战性能上就越差越远了，这是垂直起降战斗机最终下马的根本原因。
在空中飞行的XFV-1
最终XFY-1和XFV-1都坠毁了，幸运的是飞行员科尔曼和萨尔蒙都没事，真是老天保佑。或许应该感谢朝鲜战争，这场战争使得康维尔公司和洛克希德公司获得了很多机会并且在技术上得到巨大的进步。随着VTOL计划的取消，XFY-1和XFV-1飞机逐渐被人们淡忘，它们只是在简氏《世界飞机》年刊上被简单的记录下来，不过这两架飞机的试飞纪录并没有消失，它们分别被保存在圣迭戈航空纪念馆和马里兰州的国家航空航天博物馆中，人们可以在那儿了解到这两架航空史上最早的固定翼垂直起降飞机。
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