Gian nan quá trình thử nghiệm cất/hạ cánh thẳng đứng của Harrier

Xem phần 1: Máy bay phản lực lên thẳng Harrier đã ra đời như thế nào?

Ý tưởng về động cơ cho máy bay V/STOL

Năm 1956, Cơ quan phát triển vũ khí chung của NATO (Mutual Weapons Development Agency/MWDA) và Lục quân Mỹ nghiên cứu về giá trị của máy bay cất/hạ cánh thẳng đứng/ quãng ngắn (Vertical/ Short Takeoff Or Landing - V/STOL) để phát triển một mẫu cường kích hỗ trợ cận chiến mới.

Kỹ sư người Pháp Michel Henry Marie Joseph Wibault được Đại tá John Driscoll mời vào công ty Bristol Aero Engine để tham gia dự án này, Wibault cùng các kỹ sư đảm nhiệm việc thiết kế động cơ cho máy bay.

Wibault là người có sáng kiến về động cơ cho máy bay cất cánh thẳng đứng rất sớm, từ những năm đầu thập niên 1950.

Ông có đề xuất về chiếc cường kích Gyroptére sử dụng động cơ turbine 8.000 mã lực Briston BE.25 Orion điều khiển 4 buồng nén ly tâm có thể thay đổi hướng phụt và cung cấp lực nâng thẳng đứng cho máy bay, tuy nhiên không được quân đội Pháp chú ý.

Khi vào Bristol Aero Engine, mẫu thiết kế động cơ của Wibault được quan tâm nhưng vì sự phức tạp trong hoạt động nên họ cùng hợp tác phát triển một loại động cơ mới tên là Olympus 21.

Động cơ này với phần cánh quạt ngoài không những làm công việc của máy nén mà còn cung cấp dòng khí qua các van phụt để cung cấp lực nâng cho máy bay.

Mẫu nghiên cứu dần hoàn thiện và cuối cùng là một động cơ turbine phản lực với 4 van phụt khí vector, 2 van phụt khí ở phía trước 2 bên và 2 van phụt ở phía sau.

Mô hình P.1127 hoàn thiện

Khi mẫu động cơ Pegasus được hoàn thiện, khái niệm về máy bay cường kích cất/hạ cánh thẳng đứng cũng được hoàn thành, có tên là P.1127 do Hawker thiết kế.

Mẫu thiết kế này được NASA quan tâm nên họ hợp tác cùng Hawker thử nghiệm các mô hình của P.1127 trong hầm gió. Các đặc tính bay của P.1127 thỏa mãn tốt các yêu cầu đặt ra.

Tháng 2/1960, một mô hình tỷ lệ 1/6 được chế tạo để bay thử nghiệm. Những dữ liệu thu được trong các chuyến bay thử đã giúp kỹ sư và nhà thiết kế có động lực để chế tạo máy bay thử nghiệm cho dự án P.1127.

Nguyên mẫu đầu tiên của P.1127 (XP831) được hoàn thành và thử nghiệm cất cánh thẳng đứng vào ngày 21/10/1960 ở British Aircraft Establishment, Bedford. Đến ngày 13/3/1961, XP381 cất cánh bay thông thường lần đầu tiên.

Nguyên mẫu thứ 2 (XP836) được chế tạo và bay thử trong giữa năm 1961. Cả hai chiếc đã thực hiện nhiều chuyến bay thử nghiệm trong suốt năm 1961. Một số lỗi được tìm thấy, chủ yếu là về khả năng thăng bằng và treo lơ lửng của máy bay nhưng đã nhanh chóng được khắc phục.

Bộ Quốc Phòng Anh ấn tượng với dự án P.1127 và tài trợ thêm 4 mẫu phát triển (Development Batch/DB) là XP972, XP976, XP980 và XP984. Cả 4 chiếc này lắp động cơ Pegasus 3 cung cấp lực đẩy mạnh hơn (66,7 kN). Mẫu máy bay phát triển XP972 cất cánh lần đầu tiên vào ngày 5/4/1962.

Trong các chuyến bay thử nghiệm với 2 nguyên mẫu, họ phát hiện cánh chính không đủ vững chắc và ổn định nên 2 càng đáp phụ đỡ cánh chính được thêm vào ở 2 đầu cánh máy bay.

Mặc dù đầu cánh được sửa đổi để giải quyết vấn đề không ổn định, các kỹ sư Hawker cũng sửa lại cánh chính với góc quét về sau của mép cánh trước và sau lớn hơn, đầu cánh được làm thon lại để phù hợp với càng đáp phụ và các van “reaction control” giữ thăng bằng cho máy bay.

Ở chiếc XP984, cánh chính và cánh đuôi ngang được hạ xuống khoảng 18 độ để tăng cơ động chúc ngóc khi ở tốc độ cận âm nhưng vẫn chưa đủ, cánh đuôi ngang được làm dài thêm 1,1 m và hạ xuống thêm 16 độ nữa.

Máy bay P.1127 Krestel/ FGA Mark I

Đầu năm 1962, Anh, Mỹ, Tây Đức đồng ý tài trợ cho việc sản xuất 9 chiếc P.1127 để một nhóm đa quốc gia đánh giá về khả năng cất/hạ cánh thẳng đứng.

Chiếc XP984 làm nguyên mẫu nền tảng cho việc sản xuất 9 máy bay này. Thân được kéo dài thêm 0,23 m để phù hợp với động cơ Pegasus 5 mới. 9 chiếc P.1127 này được đặt tên là Krestel, với định danh ở Anh là FGA Mark I.

9 chiếc Krestel (XS688-696) được chế tạo trong giai đoạn 1964 - 1965. Phi đội Đánh giá 3 bên (Tripartite Evaluation Squadron/TES) được thành lập vào ngày 15/10/1964 với các phi công của Không quân Hoàng gia Anh, Không quân Tây Đức và Lục quân Mỹ bay đánh giá.

Sau khi thử nghiệm cất/hạ cánh ở các bề mặt đất khác nhau, chương trình đánh giá hoàn thành và phi đội TES được giải thể vào tháng 11/1965. Trong thời gian đó đã bị rơi 1 máy bay, còn lại 8 chiếc.

Sau chương trình, Hawker muốn 3 quốc gia này sẽ đặt mua một số lượng kha khá Krestel, tuy nhiên Tây Đức từ chối và không trang bị, để lại 6 chiếc Krestel cho Mỹ và 2 chiếc cho Anh.

6 chiếc ở Mỹ được đánh số từ 64-18262 đến 64-18267 và định danh là XV-6A Krestel, chúng tiếp tục bay thử ở Mỹ trong 14 tuần tại căn cứ Không quân Edward, tàu sân bay USS Independence (CVA-62), tàu đổ bộ USS Raleigh (LPD-1) và kết thúc vào tháng 5/1966.

Mặc dù kết quả đầy hứa hẹn, quân đội Mỹ thấy không có ứng dụng thực tế nào cho loại máy bay này, do vậy 2 chiếc cuối cùng được chuyển giao cho NASA và đánh số 520 và 521.

2 chiếc còn lại ở Anh được đánh giá hoạt động trên tàu sân bay HMS Bulwark. Chiếc XS693 dùng làm máy bay thử nghiệm cho động cơ Pegasus 6 với 6 cửa hút hình khuyên lắp quanh cửa hút khí chính để tăng lượng khí vào động cơ khi bay ở tốc độ thấp.

XS693 sau khi cải tiến để thử nghiệm động cơ Pegasus 6 được xem như là nguyên mẫu của máy bay cường kích Harrier, nhưng không may nó đã bị rơi tại căn cứ Filton vào ngày 21/9/1967.

(Còn tiếp)