在航空史上,德国以实验性飞机设计闻名,涵盖了非传统造型和技术路线。实际上,创新不仅存在于德国,美国、苏联、法国、英国等国家也研制过多种实验机型,部分用于特殊任务,部分用于推动航空技术发展。这些飞机在结构和功能上各不相同。以下将介绍全球范围内具有代表性的10款实验性飞机,展示各国在航空技术创新方面的探索。
1. Ames-Dryden-1 (AD-1) 斜翼机
Ames-Dryden-1(AD-1)斜翼机是美国NASA在20世纪70年代末到80年代初研发的一种实验飞机,其主要特点是机翼可以绕机身中轴旋转,最大旋转角度可达60度。
这样设计可以在高速飞行时有效降低空气阻力,提高燃油效率和飞行性能。AD-1的研发目的是验证“可变斜翼”技术是否能够应用于未来的喷气式客机,使民航飞机在亚音速和跨音速下都能高效运行。通过多次试飞,工程师对斜翼飞机的气动特性、操控性和安全性进行了详细测试。
虽然该技术没有大规模应用于实际机型,但AD-1的研究积累了丰富的工程经验,也为后续可变后掠翼技术发展提供了重要参考。AD-1外形独特,是航空史上一款非常有辨识度的实验飞机。
2. Blohm & Voss BV 141 不对称侦察机
Blohm & Voss BV 141是纳粹德国在二战时期为执行侦察任务而设计的一款单发不对称飞机。该机采用了十分罕见的结构布局,一侧为驾驶舱,另一侧则是发动机和机身主轴线。这种设计旨在为侦察员和机枪手提供良好的全方位视野,最大限度减少机身结构对下方和侧面的遮挡。
在实际飞行测试中,BV 141表现出良好的实用性和飞行稳定性,性能并不逊色于同期其他侦察机。但由于主力发动机BMW 801产量有限,加之福克-沃尔夫Fw 189侦察机在实战中的出色表现,BV 141最终未能大规模生产。
尽管如此,这款外形极其不对称但操控稳定的飞机,仍然成为航空史上最著名、最具争议的设计之一。
3. Aero Spacelines Super Guppy “超级古比鱼”运输机
Aero Spacelines Super Guppy是美国在上世纪60年代开发的一种超大型宽体货运飞机,外形圆润肥硕,酷似“古比鱼”,因此得名。
该机专门为航空航天领域设计,用以解决火箭、大型卫星以及空间站部件等超大尺寸货物的空运难题。例如,阿波罗登月计划和国际空间站项目中的许多重要部件都曾通过Super Guppy实现远距离高效运输。
Super Guppy是在波音377的基础上改造而成,增设了更大的圆柱形货舱和可开启的铰接式机头,极大地方便了大件货物的装卸。凭借宽敞的内部空间和可靠的飞行性能,这款飞机成为全球少数能够满足特大航空运输需求的专用机型。
虽然后来出现了更先进的运输机,但Super Guppy凭借其独特作用,至今仍然被航天领域所使用,是航空史和航天史上不可或缺的运输工具。
4. McDonnell XF-85 Goblin “小妖精”寄生战斗机
McDonnell XF-85 Goblin“小妖精”是美国在冷战初期为战略轰炸机护航而设计的一款极小型寄生战斗机。该项目旨在将Goblin藏于远程轰炸机(如B-36)的机舱内部,遇到敌方截击机威胁时释放出来,为母机提供短时间的空中保护。
Goblin体型紧凑,翼展仅约七米,并能通过专用挂钩系统与轰炸机完成对接和回收。试飞期间,这款战斗机展现出良好的机动性,但与母机对接操作十分困难,且续航时间和作战能力有限。随着空中加油技术的进步,具备更远航程的护航战斗机逐步取代了寄生战斗机的想法,Goblin项目最终被终止。
5. SNECMA Coléoptère “鞘翅”垂直起降机
SNECMA Coléoptère(法语意为“甲虫”)是法国在20世纪50年代末研发的一款垂直起降(VTOL)实验飞机。该机采用了独特的环形机翼设计,起降时机身竖直放置,进入巡航阶段则切换为水平飞行。
Coléoptère为单座布局,由涡轮喷气发动机提供升力和推力,彻底摆脱了对传统跑道的依赖,特别适合那些空间有限的前线机场。理论上,这种设计能够显著提升空中部署的灵活性,但在实际飞行中,由于操控难度大、飞行稳定性较差等问题,唯一的原型机最终在第九次试飞时坠毁报废。

SNECMA Coléoptère虽然没有实现量产,但为后续垂直起降飞行器的设计和推进控制技术的改进积累了宝贵经验,是VTOL发展历史上一款极具代表性的实验机型。
6. Lockheed XFV “萨尔”尾坐式战斗机
Lockheed XFV“萨尔”是美国上世纪50年代为海军舰队护航而研制的“尾坐式”垂直起降战斗机原型机。该机采用强力涡轮螺旋桨发动机和四个带有轮子的巨大固定尾翼,使其能够垂直起降,停放时机身如火箭一般竖立在地面上。
设计初衷是为了能在缺乏标准机场的小型军舰上部署,从而提高舰队的防空能力。XFV先后进行了多次悬停和低速测试,但在实际操作中,垂直起降的复杂操控以及极高的着陆难度成为难以克服的问题。随着直升机技术迅速发展和喷气式战斗机逐渐成为主流,XFV项目最终被取消。
尽管该机未能投入实际应用,这种“尾坐式”布局为工程师积累了宝贵的垂直起降技术经验,也为后续垂直起降喷气机和无人机的发展提供了重要参考。
7. NASA M2-F1 “飞行浴缸”升力体验证机
NASA M2-F1是一款轻量级、无动力的原型飞行器,专为验证无翼升力体(lifting body)概念而设计。作为美国国家航空航天局(NASA)在上世纪60年代初研制的重要实验机型,M2-F1外形独特,整体看起来更像一个“会飞的浴缸”。
“M2-F1”这一名称源于其设计理念,其中“M”代表“有人驾驶”(Manned),突出需要飞行员亲自操控,“F”代表“飞行”(Flight),强调其试飞平台的定位。与传统有机翼飞机不同,M2-F1完全依赖机身形状产生升力,旨在验证无翼升力体理论的可行性和飞行稳定性。
这架飞机主要通过滑翔试验收集相关数据,为后续空间飞行器(如航天飞机)的研发奠定了坚实基础。M2-F1的成功为未来载人航天器的设计探索积累了宝贵经验。
8. Miles M.39B Libellula “蜻蜓”串列翼轰炸机
Miles M.39B Libellula是英国迈尔斯公司在二战期间研发的一款极具创新性的实验轰炸机。该机采用前后串列双翼的独特布局,前翼翼展较小,后翼较大,外形酷似蜻蜓,因此取名“Libellula”,在拉丁语中意为“蜻蜓”。
这种设计能够有效减少气流干扰,改善短距起降性能,同时提升驾驶舱下方的视野,使其在航母甲板等复杂环境下操作更加安全便捷。Libellula原型机展现出优异的飞行性能,但随着二战结束以及需求变化,项目最终未能实现批量生产。
尽管如此,串列翼的试验为多翼飞机及新型布局的后续研究提供了重要的理论借鉴,Libellula也成为航空史上探索新翼型、挑战传统设计的代表作。
9. Vought V-173 “飞行薄饼”
Vought V-173“飞行薄饼”是美国由查尔斯·H·齐默尔曼设计的一款极为独特的实验飞机,于上世纪40年代初首次试飞。该机采用几乎圆形、宽大的机翼布局,整体造型酷似烙饼或飞碟,具备出色的低速升降性能,理论上能够实现极短距离的起飞和着陆。
V-173为日后XF5U“飞行烙饼”舰载战斗机奠定了基础,主要针对航母等空间受限的作战环境,旨在改善舰载机的操控性能。虽然试飞表明V-173具有良好的稳定性和高速潜力,但推进系统结构复杂、技术难度大,最终未能进入量产阶段。
V-173与“飞行烙饼”项目充分展现了美国工程师在高升力飞机设计上的大胆创新,也成为航空史上最具代表性的奇特实验机型之一。
10. Bartini Beriev VVA-14 地效两栖飞机
Bartini Beriev VVA-14是苏联在1970年代研制的一种地效应两栖实验飞机,主要用于应对美国海军新型核潜艇的威胁。VVA-14能够从水面起飞,既可以在高空进行常规飞行,也能贴近海面,利用地面效应(WIG)获得更高的升力和效率,实现高速巡航。
该机配备了独特的气垫装置和多功能结构,使其在海上救援、反潜以及远程巡逻等任务中展现出巨大潜力。飞机采用多台涡喷发动机,设计十分先进,但研发过程中遇到诸多技术难题。最终,VVA-14仅建成少数原型机,未能大规模服役。
然而,这一型号在地效飞行原理和多环境适应飞行器设计方面带来了重要启示,是航空史上少有的集水陆起降与地效飞行于一体的全能型实验机。