最名符其實的動力滑翔機 最名符其實的動力滑翔機

最名符其實的動力滑翔機

最名符其實的動力滑翔機

二戰期間,德國軍方取得了令人矚目的技術進步。其中最重要的是V-2飛彈的研發,它為後來將第一批美國人送入太空的火箭鋪平了道路。另一項在戰爭期間研發的傑出技術是歐根桑格設計的反向轟炸機。這種載人精準轟炸機原本可以從歐洲發射後摧毀美國城市,但最終卻未能成功試飛。不過,它的美國衍生機型「動力滑翔機」(Dyna-Soar)曾短暫服役,但和它的德國前身一樣,也從未真正飛上藍天。

1930年代,工程師尤金·桑格和他的數學家妻子艾琳·布雷特設計了一種助推滑翔飛行器。這種受飛機啟發而設計的飛行器可以從斜坡上發射升空進入平流層。從最高點開始,滑翔機利用其平坦的底部在下降過程中與大氣層反彈,從而滑翔比彈道飛行更遠的距離,最終降落在跑道上。

德國聯邦檔案館。

桑格的設計未能獲得其祖國奧地利軍方的青睞,但德國空軍卻看到了這種助推滑翔系統的潛力。這不僅意味著開發一種可靠的液體推進系統,而且這種滑翔機本身也將成為一種出色的精確轟炸機。在第二次世界大戰爆發前三年,桑格被德國空軍的研究機構赫爾曼·戈林研究所招募;德國空軍渴望開發一種獨立於陸軍的火箭系統,該系統由瓦爾特·多恩伯格和沃納·馮·布勞恩領導,駐紮在佩內明德。

德國空軍在呂訥堡石楠草原的特勞恩為桑格設立了一個資金充足的實驗室,該實驗室靠近法斯貝格的德國軍用機場,距離佩內明德不到250英里。但桑格的計畫始終未能達到馮·布勞恩的水平,而且就在馮·布勞恩的V-2火箭計畫被希特勒列為優先項目不久,桑格的實驗室就被關閉了。桑格並未放棄,他在1944年撰寫了一份關於其滑翔轟炸機系統的完整報告,題為《遠程轟炸機的火箭推進系統》。這份報告的副本最終落入了多恩伯格手中。

二戰結束後,多恩伯格並非「回形針計畫」中被帶到美國的110名德國科學家之一。他移民美國的時間稍長一些,最後在1947年抵達美國。 1952年,他在賴特-帕特森空軍基地為美國空軍研發飛彈,正是在這個崗位上,他向美國空軍推介了桑格的助推滑翔飛行器。他成功說服美國空軍在其武器庫中配備一種反向轟炸機。國家航空諮詢委員會也以顧問的身份參與其中,幫助解決諸如如何控制大氣摩擦產生的熱量以及如何在下降過程中實現操控等技術難題。

美國太空總署

美國於 1957 年初開發的第一代助推滑翔系統旨在開發「載人超高空武器系統」。同年 10 月蘇聯發射人造衛星「斯普特尼克」後,助推滑翔飛行器突然有了第二個用途:它可以成為美國將人類送入太空的一種方式。

在人造衛星發射後的狂熱浪潮中,美國空軍正式邀請美國國家航空諮詢委員會(NACA)加入當時被稱為「多用途載人轟炸機」的計畫。這種合作關係促成了分工,每個機構都發揮各自的專長。 NACA負責設計和開發空氣動力學性能最佳的飛行器,而空軍則負責添加武器。這種合作關係在NACA轉型為美國國家航空暨太空總署(NASA)後得以延續,使得這種滑翔飛行器成為NASA最早的研究飛行器之一。

當然,在NASA成立之初,滑翔跳躍式太空船並非其唯一研究方向。當時,隸屬於美國國家航空諮詢委員會(NACA,後來更名為NASA蘭利研究實驗室)的無人駕駛飛機研究部門的工程師一直在研究鈍體太空艙。如果這種飛行器能夠防止彈頭在重返大氣層時爆炸,就能確保太空人從軌道上墜落時的安全。這是當時進入太空最快的方式,因此太空艙被NASA選為1958年10月啟動的首個水星計畫的首選飛行器。

波音公司

多用途載人高超音速轟炸機計畫得以延續,但其進展受到持續修改的影響。 1959年2月,轟炸系統的研發成為首要目標,而非非軍事用途。 4月,著眼於未來軌道飛行,亞軌道高超音速飛行系統的研發成為優先事項。 5月,目標再次逆轉,助推滑翔系統的軍事潛力開發再次成為中心。所有這些變化都發生在11月最終授予飛行器建造合約之前。波音公司贏得了高超音速滑翔機的建造合同,馬丁公司贏得了運載火箭的建造合約。波音公司也將飛行器命名為「動力滑翔」(Dyna-Soar),以體現其動態滑翔的飛行特性。

1960年,研究進展順利,Dyna-Soar最終被批准作為軌道飛行器。大約在同一時期,美國國防部也加入了該項目,正式表示將為Dyna-Soar的研發提供資金支持,促使美國空軍加快了滑翔機的研發進度。 1961年4月尤里·加加林繞地球飛行後,國防部對Dyna-Soar的興趣更加濃厚;1962財年,國防部向美國空軍撥款1億美元(以2010年美元計算略高於7.2億美元),用於Dyna-Soar的研發。

美國太空總署

Dyna-Soar計畫於1961年下半年開始成形,其模型在波音公司位於西雅圖的工廠建造完成。然而,另一次專案重新定義帶來了威脅。空軍上將伯納德·A·施里弗(Bernard A. Schriever)主持了一項關於Dyna-Soar軍事能力的研究,並得出結論:該項目的兩個目標應該分開,軍事版本和航天版本應分別開發。 1962年初,空軍取消了Dyna-Soar的長期目標——多軌道載人飛行任務以及所有未來的軍事Dyna-Soar飛行計劃,這無疑給該項目帶來了更大的麻煩。這意味著到3月份,Dyna-Soar幾乎只剩下一個研究項目,其數據是否能為未來的太空船計畫提供資訊尚不確定。它加入了日益壯大的X系列實驗飛機行列,並獲得了第二個名稱:X-20。

對Dyna-Soar來說不幸的是,NASA在水星計畫中使用鈍體飛船的成功,以及將同一種基本型太空船送上月球的決心,意味著助推滑翔式飛行器在航太領域沒有立足之地。隨著1963年的推進,Dyna-Soar僅存的一點動力也逐漸消失。該項目於1963年12月10日正式取消。

資料來源:羅伯特‧古德溫編著的《Dyna-Soar高超音速戰略武器系統》;太空飛行器電影公司出品的《太空人:美國空軍載人航天計畫》;大衛·邁拉著的《桑格:二戰時期德國的軌道火箭轟炸機》;E·桑格和I·布雷特合著的《遠程轟炸機的火箭驅動裝置》,由M·哈默布翻譯。想要了解Dyna-Soar的更多細節?請查看這篇舊博文,裡面有更多內容!