風伊萬
“飛行跳蚤”風險高
法國人亨利·米格涅打小是個狂熱的航空迷,1912年就開始自己試制飛機,可惜(或者說幸好)一戰(zhàn)爆發(fā)后在軍隊中沒能當上飛行員。戰(zhàn)后他熱情不減,接連研制了好幾種小型飛機。1929年為了推銷自己的HM.8單翼機,米格涅還特意編寫和自費出版了一本書,向同好們介紹在家里如何自己動手拼裝一架飛機、并從零起步學會駕駛。不過米格涅也覺得常規(guī)構(gòu)造的飛機對普通人來說還是太難掌握了,于是就著手設(shè)計一種更為簡化和易用的機型。
沒過幾年,外觀有些怪異的HM.14單座雙翼機出爐了。它的機身像一部三輪玩具車,在尾部豎起一片大大的垂直方向舵;兩片主機翼的安裝位置就明顯地前后錯開,構(gòu)成串列式的布局;前翼和機頭之間的支架上裝有一臺功率為22千瓦的卡登-福特活塞發(fā)動機及雙葉螺旋槳。這架飛機的另類之處還在于沒有常見的副翼和升降舵,座艙內(nèi)也沒有腳踏式的操縱機構(gòu)。駕駛者前后推拉操縱桿,通過特制的傳動系統(tǒng)調(diào)整整片前翼的角度和重心位置,以此完成俯仰動作,而左右擺動操縱桿則可通過方向舵改變前進方向,這樣一來就簡化了飛行操作。
HM.14的結(jié)構(gòu)相當簡單,所用到的也是常見的材料和部件,只需具備基本的手工技能,照著圖紙和說明書不難把它搭建起來,還可按自己的需要配用不同的發(fā)動機并相應改動結(jié)構(gòu)尺寸。1933年9月試飛成功后,米格涅四處宣揚這種被稱為“飛行跳蚤”的新發(fā)明,包括駕機飛越海峽向英國人作展示。由于HM.14確實簡便易用,很快就在業(yè)余飛行愛好者中掀起了一個DIY飛機的熱潮,1936年還舉辦了首屆“飛行跳蚤”國際挑戰(zhàn)賽。然而HM.14的安全隱患也逐漸暴露出來,發(fā)生過一連串機毀人亡的事故。英法兩國的航空管理部門經(jīng)過風洞測試,認為HM.14特殊的氣動結(jié)構(gòu)和操控方式不利于飛行穩(wěn)定,尤其是使用大功率發(fā)動機后在空中改變姿態(tài)時容易導致不可逆轉(zhuǎn)的下墜,起降階段也難以承受側(cè)風的作用。盡管米格涅做過不少改進,但惡名難消,這股危險的“跳蚤熱”到1939年還是被官方遏止了,只有少量后續(xù)改型保留下來。
小小“少年”起步難
二戰(zhàn)結(jié)束后,個人自制飛機的苗頭再度興起。雷蒙德·斯提特斯是美國密歇根州一家飛行學校的機械師,當他聽到同事們在談?wù)撃姆N機型是世界上最小的飛機時,就突發(fā)奇想要造出一架翼展和機身長度都在3.3米以內(nèi)的“迷你機”來挑戰(zhàn)這個極限。雖說遭到各種懷疑和嘲諷,斯提特斯仍決心要創(chuàng)造奇跡,利用空余時間查找資料、設(shè)計草圖,同時尋找各種可用的材料和零部件。他搜羅到的有一臺30千瓦的E-13C活塞發(fā)動機、BT-13教練機的尾輪、幾個簡單的航空儀表和只有接收功能的小型電臺等,還專門定制了直徑1.5米的雙葉螺旋槳。
準備妥當后,斯提特斯花了3個月時間動手打造出自己的處女作——名為SA-1A“少年”(Junior)。這是一架袖珍型的下單翼飛機,采用后三點式固定起落架。機身由金屬骨架搭成,機翼為木制,外形尺寸基本達到預先的設(shè)想,但緊挨著垂直尾翼的單人座艙就不到0.4米寬。由于內(nèi)部空間狹小和重心平衡的需要,身材壯實的斯提特斯只好找來一位體重約55千克的小個飛行員駕機試飛,連降落傘都沒法帶。1948年11月24日,SA-1A首次升空,才飛起3米來高就落回跑道,撞壞了起落架和螺旋槳。為了提高性能,斯提特斯修復飛機時換上48千瓦的大陸發(fā)動機,但上升到10多米就無法控制要緊急迫降。接下來不得不增大方向舵面積并加長機身以改善操縱性,可這次也只飛了15分鐘又以硬著陸告終。
斯提特斯把改進重點放在機翼上,又找到另一位經(jīng)驗豐富的退役飛行員擔任試飛員。兩人的合作總算讓幾乎摔殘的“少年”滿血復活,得以完成基本的飛行測試程序,拿到民用航空管理局頒發(fā)的試驗性機型適航證。到1950年時,SA-1A已經(jīng)多次參加航展表演。盡管只能平飛和繞圈,這架看上去跟游樂場玩具差不多的小不點還是迷住了不少觀眾,紛紛索要圖紙也想自己復制一個。斯提特斯在“少年”身上花費了5500美元,他估計如果批量制造每架的成本可降至1600美元,很適合家庭用戶自行組裝和使用。
不過,侏儒般的體形嚴重限制了SA-1A的性能。雖然加大發(fā)動機功率后可承載體重77千克的乘員,但仍做不出靈活的動作,油料僅夠用一個小時。1951年的一次飛行中,SA-1A遭遇強風在迫降時損毀,也顯示它難以適應不良天氣。次年斯提特斯還造出更小號的SA-2A“天空寶貝”(Sky Baby)雙翼機,如愿被《吉尼斯世界紀錄》認可為“世界最小飛機”,可同樣缺乏實用性,累計只飛過25小時就成了博物館的展品。斯提特斯后來轉(zhuǎn)而研制常規(guī)輕型飛機,才算在市場上打開了銷路。
虎頭蛇尾的“微機”
曾在北美航空公司任職的工程師詹姆斯·伯迪也很看好DIY飛機的前景,就在1961年創(chuàng)辦自己的飛機公司要有所作為。用幾種中規(guī)中矩的產(chǎn)品試了試水后,1970年他開始設(shè)計以高速為賣點的BD-5“微機”(Micro)。這是一種具有流線型外觀的單座單翼機,光滑的機身以鋁合金框架和玻璃纖維蒙皮制成。座艙也弄得像戰(zhàn)斗機那樣,還配備了半躺式的飛行員座椅。后機身內(nèi)裝一臺30千瓦的摩托車發(fā)動機,驅(qū)動機尾的推進式螺旋槳。該機將配有兩種機翼:翼展較短的A型翼適于高速飛行和特技表演;翼展較長的B型翼適于延長航程。用戶可按需要進行換裝。BD-5采用V形尾翼和可收放起落架以盡量減小阻力,但要降低著陸速度就得在機翼上加裝減速板,這在小型飛機上還是首次。
為了籌集資金,伯迪一邊加緊研制一邊宣傳造勢,聲稱BD-5性能出色易于組裝,售價僅需兩三千美元,不是土豪也能擁有最潮的私人飛機。1971年9月12日原型機首次試飛后,伯迪公司陸續(xù)收到4000多份訂單及定金,眼看就要大功告成了。不想試飛暴露出V形尾翼會影響飛行穩(wěn)定性,要改回常規(guī)的垂尾加平尾布局,還得避免與螺旋槳相互干擾。而玻璃纖維蒙皮加工起來費時費力,又得改用全金屬的機身結(jié)構(gòu)。此后因動力系統(tǒng)的故障,試飛中BD-5接連發(fā)生迫降事故,這些都拖慢了項目的進度。直到1973年,生產(chǎn)型的BD-5D套件才開始交付用戶,但多數(shù)人只收到機身和機翼,配套的發(fā)動機卻還遙遙無期。
由于伯迪沒能處理好技術(shù)和供貨上的問題,資金就已消耗殆盡,“微機”變成危機,還拖累公司在1979年宣告破產(chǎn)。BD-5貌似高端帥氣上檔次,實際上難盡人意。除了發(fā)動機要自備外,組裝起來還需要特定的器材和工序,讓普通用戶相當頭疼。而質(zhì)量不可靠就更要了親命了,首批完成的25架BD-5中就先后有14架墜毀,導致9人喪生,經(jīng)過多年的改進才明顯提高了安全性。在破產(chǎn)前,伯迪還大膽地給“微機”改裝小型噴氣式發(fā)動機。這種BD-5J生產(chǎn)過20架,速度達500千米/小時,被《吉尼斯世界紀錄》列為“世界最小噴氣機”,但也多次在飛行表演中失事,最近一次就發(fā)生在2013年5月。
伯迪在1989年后又重整旗鼓,繼續(xù)研制各種面向家庭DIY的機型。盡管仍存在未知的風險,但正是有了這些充滿激情勇于挑戰(zhàn)的人們,我們頭頂?shù)乃{天才不再是可望而不可及,并且變得更加的絢麗多彩。(笨鳥難飛系列連載完)endprint