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中國飛機外篇(之一)

我國第一架旋翼機—英製艾弗洛•契而氏C·30A型機

(Avro 671 Cierva C-30A)

黃孝慈

 

 

於上海作示範表演的旋翼機

一九二三年,西班牙青年工程師契而氏先生(Juan. delo Cierva)發明了旋翼機(Autogyro)。它是利用飛機前進時,迎風氣流吹動旋翼產生升力,與一般定翼式飛機所裝用的固定式機翼在前進時所產生的升力,兩者作用及原理完全相同。旋翼機的旋翼旋轉不像直升機(Helicopter)那般,經由動力裝置驅動旋翼,操控飛行中的一切動作,而是如前面所述的,僅是代替定翼機的機翼功能而已。

早期的旋翼機就是經由一般定翼機稍做改裝而來,除了將主翼拆除,保留下翼翼樑固裝副翼外,其他機身、機尾、發動機、螺旋槳等,悉予保留,持續使用。其功能與操作方式亦與原機無異,僅在機身中心上方處加裝一具自由旋轉旋翼,其特徵除取代定翼機之機翼功能外,並可提供短距起飛、定點落地,以及慢速飛行。更重要的則是自由旋轉無扭力產生。因此不需如直升機般,加裝反扭力的機尾旋槳,或相對旋轉,相互抵消扭力之雙主旋翼構形。正因如此,故旋翼機不能如直升機般的垂直升降、空中懸浮,更不能向後及左右橫向飛行。

不過,後期所推出的一些改良型旋翼機,為了再縮短起飛滾行滑距,(按:凡未經改良之旋翼機,其起飛滾行滑距約百餘英尺。)當加裝發動機驅動旋翼之離合裝置,及旋翼轂傾斜操控機件後,此一新添設備使用時機及功效為:當飛機起飛前,利用發動機帶動旋翼旋轉,加速至最大轉速時,立即將驅動旋翼動力切斷,同步將旋翼轂後傾,並加大機頭螺旋槳前進拉力,此時飛機即可瞬間離地騰空。在飛機加速前進情況下,風力帶動旋翼持續旋轉維持升力飛行,此即所謂「跳躍飛行」。

1935年10月27日一架英國製的旋翼機在安慶機場試飛

在旋翼傾斜操控裝置加裝後,不僅保有原固定式旋翼之原有功能外,並可使旋翼旋轉面如直升機之旋翼旋轉面般,做前、後、左、右各方位之傾斜操作。因其無動力驅動,故僅能做有限之部分飛行動作操控之輔助功能。但其附加效益則是可去除一些機件上的高阻力部件,如:機身兩側之副翼、機尾之大型方向舵、升降舵翼面,而以風型輔助片取代。如此一來,可使機體外形簡化、重量減輕,俾利操控靈活,性能提升。旋翼機降落時,僅需將發動機關閉,飛機前進動力消失後,旋翼便可自由旋轉下滑,接近垂直降落著地,與預計定點誤差不足十英尺。

一九二五年,契氏應邀赴美,並至歐陸各國推廣其所發明之旋翼機,且在英國設廠生產發展後續機種。繼之授權他國製造及研究改進,藉以技術交流方式,成果互享。在上個世紀二、三十年代中,曾一度獲得重視及發展,旋因世界經濟大蕭條時期來臨,以及一九三六年,契氏搭機赴歐遭遇空難,致使旋翼機發展停滯,未幾直升機發展成功乃取而代之。目前僅有少數小型作坊及私人製造,供作癖好及運動使用。

VR-HCT在香港

一九三四年初,英國艾弗洛飛機製造公司獲得授權倣製契爾氏式C-30A型旋翼機。此機為當時發展中的許多旋翼機中最佳者。裝用一具一百四十匹馬力之英製阿姆斯特朗•塞特勒•小馬主型(Armstrong Siddeley Genet majer)星型七缸氣冷式發動機,除帶動機頭一具兩葉拉進式螺旋槳,供飛機前進動力之外,發動機後端之延伸主軸,經離合器、減速齒輪箱、傳動軸、驅動旋翼,於起飛時產生瞬問升力做「跳躍飛行」之用。又,可操控傾斜之三葉式旋翼組,其旋翼為一鋼管主梁,木質翼肋,外敷木質層板而成,旋翼直徑三十七英尺,翼葉弦寬十英吋。翼葉固定攻角正二度,旋翼轉速每分鐘兩百至兩百四十轉,裝用活動關節式鉸鏈。連結安裝在旋翼轂上。飛機停放地面時,翼葉可摺向後方,以利貯放室內。縱列開敞式雙座艙,後艙為駕駛艙,前艙位於旋翼轂中央正下方,亦即飛機重心位置,單人飛行時不需另加配重壓艙。旋翼支架恰好跨裝在前艙外方兩側,其上方裝置可操控傾斜方位之旋翼轂,由一聯桿連接通至駕駛艙內,與操縱桿相連結,同步操縱駕駛。寬距蹄形長柱式液壓減震,固定主輪式起落架,由足蹬操控之可導向尾輪。機尾安定面兩端大角度上反,其剖面翼形,右方為正,左方為負,是為抵消發動機旋轉扭力,以防止縱向偏傾。機尾直尾翅呈扁長流線型,外加長條型腹鰭,係改善機尾氣流及保持航向。

VR-HCT與其他遠東航校的飛機

由於此機表現非凡,代表著在旋翼機改革發展進步中之重大里程碑。一九三四年,英國航空部向艾弗洛飛機製造公司,訂購了十二架此型機,其中含水機一架,軍方命名「羅塔一號(Robert I)」,官方機型規格編號11/35,艾廠編型六七一型。一九三四年十二月,這批飛機撥交英陸軍協同學校,做為陸空作戰潛力評估及訓練之用。二戰爆發前夕,這批飛機編配在英空軍第五二九飛行中隊服役,利用其短距起飛及定點落地以及慢速飛行之特性,用做地面雷達站測試工作。另三十七架同式機,售予英國國內民間機構及政府單位,用作主要城市都會地區之空中觀察及報告,如交通疏導、災難救援及公用用途等。二戰爆發時,至少超過十二架以上的此型機為軍方所徵用。

一九三七年張學良(中)在漢口試來我國第一架旋翼機,與英籍試飛員班乃特(右)合影

此機之後繼改進型,是為契而氏C-40型,軍方命名羅塔二號,官方機型規格編號2/36,裝用一百七十五匹馬力之法製沙爾姆遜(Salmson 9NG)發動機,機身為木製半硬殼式,併排雙座全封式座艙罩,及裝用防震式旋翼轂。一九三七至一九三八年間,由英國飛機製造公司承製,仍裝備英空軍五二九飛行中隊。二戰初期,曾隨英遠征軍同赴歐陸法境對德軍作戰。

銷售我國的兩架C-30A型機,序號為七三四及八○八兩號,它們都是經由香港遠東航空公司代理行銷的。第一架序號七三四於一九三四年十二月二十七日抵達香港,註冊編號為VR-HCT。在預備表演之旅時損毀,稍後被送到香港遠東航校修復。一九三六年在地上被疾風吹至反轉報銷!一九三五年,由艾廠試飛員AD•班乃特先生駕八○八號機,前來我國在南京、上海及漢口做展示及飛行表演,同年七月於漢口展示表演時,特邀請我軍事航空碩彥,時任西北剿匪總部張學良副總司令,試乘此機做感覺及熟悉飛行復經張氏建議,由我航空委員會購下此機,編配在南昌機場供作戰場試驗評估。未幾,此機轉移杭州空軍官校作教學及訓練使用。最後不知它的下落。

 

性能規格:

一、機身:十九呎八又二分一吋。

二、機高:十一呎一吋。

三、時速:一百一十哩。

四、最高起飛重量:一千八百磅。

五、旋翼直徑:三十七呎。

六、航程:兩百四十五哩。

七、發動機:Armstrong Siddeley Genet Major 1 A一百四十匹馬力。

八、乘員:二人。

  

在上海的旋翼機

1935在香港的旋翼機

報廢的旋翼機

1935年,筧橋,南昌機場的總站長崔滄石(韓國人),從空軍的研發單位弄來了一架旋翼机飛到航校展示。