Me 163是怎样炼成的——利佩什博士的后掠翼无尾试验机

说了这么多不同型号的无尾飞机，这种设计又是从何而来的呢？俗话说，罗马不是一天建成的，Me 163等无尾火箭飞机的怪样子自然也不是一天形成的，我们可以从Me 163的直系祖先——利佩什博士的斯塔赫（Storch）/德尔塔（Delta）系列后掠翼无尾试验机中，大致了解到有关其不断“进化”的完整过程。

A斯塔赫系列

第一次世界大战结束后不久，受《凡尔赛条约》约束，德国的航空工业被完全禁止生产任何军用飞机，后来的《巴黎航空协定》更是连民用飞机的制造也受到了限制，以至于德国在战后最初的两年内居然没有生产一架飞机。但是德国人并没有放弃发展自己的航空工业，部分飞机制造商把生产工厂转移到国外继续生产。另一方面，从1922年起在德国骤然兴起的滑翔机运动也促成了德国航空工业的复兴。这一时期采用各种常规或非常规的结构，德国人生产了大量滑翔机，竞相探索提高滑翔机的飞行性能。

在这场全民性的滑翔机热潮中，时任齐柏林公司工程师的亚历山大·利佩什博士走在了时代的前列。据当时的航空理论推测，无尾布局的滑翔机在飞行中受到外界干扰时，很可能在大多数情况下，不进行任何干预就能自动恢复到正常飞行姿态，而且即使进入螺旋或失速状态，也能保持其操纵性和稳定性，再加上无尾布局的超轻型飞行器能被设计得更加轻巧、美观，因而，在滑翔机和超轻型飞机领域内，无尾布局无疑在重量、制造费用和阻力方面都显示了极大的优越性。这一论断引起了亚历山大·利佩什博士的浓厚兴趣，他决定对无尾布局进行一番实际尝试，以验证这一理论正确与否。

E2

1921年，利佩什博士的首架无尾滑翔机完成。作为竞赛用滑翔机，E 2的出现将当时悬挂式滑翔机的发展推进了一大步（E是Experiment即实验的首字母）。这架滑翔机的特点是机翼具有相当长的翼展并拥有不大的后掠角，翼梢下折作为稳定翼面，驾驶座椅设在敞开的构架“机身”上，中心线处设有起落机轮，从机翼上向下伸出两根支杆用作操纵机构。

尽管初次尝试的结果是那么地不引人注目，但当E 2翱翔于天际时，年轻的利佩什仍然感到自己的梦想就在眼前，谁也没有意识到这架简陋的滑翔机，会成为日后鼓舞他奋力进取，并为之奋斗了四分之一世纪的源动力。以E 2为开端，亚历山大·利佩什博士用30年时间陆续拿出了近50种类似布局的方案，终成世界飞翼设计的一代大师。

斯塔赫自由飞模型

继E 2的初步成功之后，作为勒恩滑翔机研究协会（RRG）的负责人，利佩什博士对无尾布局的兴趣与日俱增，不过受制于有限的经费，利佩什博士只能以模型的形式将研究继续进行下去。

1926年，为了测试不同的翼剖面在纵向稳定性方面的效果及后掠翼型的扭曲应力，大量的自由飞模型被制造了出来，但因为年代过于久远，目前这些模型中有资料可查的仅有3个——斯塔赫Model No. 4/6/7。

经过了一战的残酷洗礼，20世纪20年代中期的航空技术已远非飞行者一号的时代可比，拿机翼设计来说，战争后期的飞机已经开始抛弃早期的简单矩形翼剖面了。利佩什博士为斯塔赫Model No. 4的机翼设计了一种典型的流线型剖面，其特点是上凸下平。根据流体的连续性和伯努利定理可知，具有这种剖面的机翼，相对远前方的空气来说，流经上翼面的气流受挤，流速加快压力减小甚至形成吸力（负压力），而流过下翼面的气流流速则减慢，于是上下翼面就形成了压力差，这个压力差就是空气动力。

在早期的后掠翼研究中，翼尖失速问题成为了制约这种翼形发展的拦路虎。通常在面对失速问题时，我们希望失速先从翼根开始而不是由翼尖开始，这是因为如果失速由翼根开始，那么失速后机头将往下掉，这样比较容易迅速获得速度恢复操控，而如果失速由翼尖开始，由于先失速的一边机翼往下掉，这将导致飞机发生螺旋下坠，飞机很可能无法有效恢复操控。

为了尽量避免翼端失速，斯塔赫Model No. 4的机翼在设计中应用了先进的气动外形，就是机翼翼根至翼端的攻角基本不变，但翼端、翼根分别使用不同的剖面，翼端使用较不容易失速的剖面，如此一来就可保证使翼根先失速。

其后出现是No. 6，该模型的机翼设计重新趋于保守，回到了平直翼的老路，但翼梢垂直翼面改为了上反式，比No. 4能更有效地防止翼尖失速。至于最后出现的No. 7模型则属集上述两个模型之大成者，其机翼前缘拥有后掠角但后缘平直，实际上是大三角翼的雏形，这种机翼设计日后经过改进，被称为德尔塔翼型，大量用于德尔塔系列无尾后掠试验机。与No.4的机翼气动外形设计不同，同样为阻止翼尖失速，No.7选择了另一条道路，即除了将翼尖几何外形做到具有略微的负攻角程度外——这种设计的代价是翼端升力系数减小，不过翼端的诱导阻力也稍微减少——还将翼梢垂直翼面改为了No.6的上反式，除了作为方向舵外其作用还类似于翼刀，目的是将流向翼尖的气流“兜住”，从而延缓翼尖失速的发生。

这几个自由飞模型的成功，让始终暗流涌动的魏玛共和国航空部看到了希望，在政府的暗地资金支持下，利佩什博士开始着手将几个自由飞模型变为现实，这些载人滑翔机仍然被冠以斯塔赫之名。

Storch I/II/III/IV

Storch I是完全按照斯塔赫Model No.4自由飞模型制造的有人驾驶滑翔机，其气动外形的机翼直接来自No.4的技术成果。

1927年初，在布比·奈赫尔因（Bubi Nehring）的操纵下，Storch I升上了天空，然而经试飞表明，虽然在解决翼尖失速问题上，Storch I的机翼设计是有效的，不过该机的可操纵性与常规布局的滑翔机相比仍存在一定的差距，操纵翼面舵效不明显，特别是航向稳定性方面亟待改进。

Storch II/III则是作为Storch I的改进型在不久之后出现的，这两架滑翔机与Storch I在总体设计上基本一致，区别在于翼梢垂直稳定面和方向舵由下折改为了上折式，然而试飞表明，它们的副翼效能仍然不容乐观，其中Storch III还通过采用6棱型机身及调整副翼和方向舵安装角的方法企图解决这一问题，但成效甚微。利佩什博士只得对这些滑翔机的操纵翼面进行重新设计，这就导致了Storch IV的出现。

Storch IV并不是一架重新制造的滑翔机，它是由Storch III机体改造而来，其实Storch IV保留了Storch III的主要部分，唯一所作的明显修改就是将副翼改为了带弧度的拱型并加大了面积，更重要的是其活动角度被扩大到0～90度的范围，从而与一战中奥匈帝国的伊戈·埃瑞琪（Igo Etrich）鸠形单翼机的对应设计有些类似。实际上除了上折式翼梢稳定面外，Storch IV比Storch I更加接近斯塔赫Model No.4自由飞模型的原始设计。

Storch IV的试飞是在1929年由冈泽·格罗恩霍夫（Günther Groenhoff，利佩什博士的私人试飞员）完成的。实际结果证明，利佩什博士对该机的改进是富有成效的，Storch IV可操纵性大为改观，甚至可以进行大角度的俯冲与爬升，此前由大量模型试验而来的机翼也显示出了良好的升力系数，特别是气动外形设计使其失速性能达到了预期目标，有效地推迟了翼尖失速现象的发生。总之，作为第一种真正成功的后掠无尾滑翔机，Storch IV对利佩什博士此后的设计生涯意义重大，完全证明了这种新颖布局的可行性。

Storch V

Storch V仍然不是一架新造的飞机，它是在成功的斯塔赫Storch IV机体上加装了一具机尾推进式引擎而来，不过Storch V在本质上仍然是一架滑翔机，因为这台增加的发动机功率太小，并不足以支持该机进行完全的自主飞行。

1929年9月，在冈泽·格罗恩霍夫的操纵下，Storch V进行了成功的首飞。到了10月，这架飞机被运抵柏林郊外的国际机场进行飞行演示，以期获得政府进一步的经费支持。利佩什博士这次究竟有没有得到政府资金，或者说具体拿到了多少数额目前尚没有可靠的证据进行说明，不过柏林的老牌出版商厄尔斯坦出版公司却从怪异的Storch V身上看到了商机，其结果是“BZ”航空大奖的出现。BZ航空大奖可以说是为利佩什博士量身定做的，其奖项是专门针对Storch V这样的无尾飞行器设置，要求参赛飞机能不间断地自主飞行300千米——通过主办这样的赛事，不但可以获得空前的宣传效果，提高主办方的知名度，赛事本身也提供了潜在的无数商机，所以吸引人眼球的Storch V无疑是个最好的噱头。

利佩什博士决定接受这项挑战，他带着他的团队回到了瓦塞库伯峰（Wasserkuppe）为参赛作准备。对Storch V的改进主要集中在换装大容量油箱以满足“远距离”飞行的要求，不过因为机体重量的增加，这又导致了一个附带性问题——Storch V的操纵手感一直很重，需要飞行员用很大的力量才能使各操纵翼面（副翼/升降舵）活动起来，现在加重的机体使情况更为恶化。如果说在以前的短时间试飞中，这一缺陷尚不明显，那么在长途飞行中这将是不可忍受的，其结果必然是导致飞行员的精疲力竭，最终丧失对飞机的操控能力。好在后来 利佩什博士只用了一个简单的方法——加装配平调整片，就有效地解决了这个问题。

然而，1929年底改装完毕的Storch V却不幸损毁于一次事故。事情的起因源于军方代表克沃赫尔（Köhl）上尉，在其执意要求下，冈泽·格罗恩霍夫只得硬着头皮在恶劣天气里起飞进行性能演示，结果飞机在着陆时被撞坏了，不过飞行员没有在事故中受伤，算是不幸中的万幸。虽Storch V肯定是与“BZ”航空大奖无缘了，但心怀愧疚的克沃赫尔上尉决定对利佩什博士有所补偿，在其斡旋下，德国军方决定向利佩什博士订购一架无尾飞机。

冯·欧宝火箭斯塔赫

在Storch IV与Storch V间隙的1928年，利佩什博士还搞了个“别出心裁”的小玩意。受德国人弗瑞茨·冯·欧宝（Fritz von Opel）与斯坦德公司（一家当时用手工生产火箭类产品的小公司）的请求，利佩什博士开始计划给自己的某个设计安装火箭发动机，于是不经意间，一段伟大历史的序幕就以这样不起眼的方式拉开了。

与利佩什博士一贯稳健的风格相一致，先是若干个自由飞模型被装上火箭进行了试飞，然后一架被称为“鸭子”（Ente）的载人滑翔机被制造了出来，用于火箭动力的进一步试验。“鸭子”是最令人感兴趣的斯塔赫滑翔机，这个奇怪名字的由来是因为该机采用了尾翼前置的无尾布局——俗称鸭翼，不过机翼又回归到了传统的平直翼设计。当这个简陋的怪物在天空中作短暂飞行时，恐怕谁也没有想到50多年后它的后代居然能飞出大气层，再过50年还可能飞出太阳系！虽然作为史无前例的火箭飞行器，火箭斯塔赫“鸭子”算是飞起来了，但终究还没好到让RRG动心继续出钱再造一架的地步，所以有关“鸭子”的后续发展被全部终止了。利佩什博士对此唯一的收获是认识到火箭飞机不但能造出来，而且确实能飞，不过这也足够了，以Me 163为代表，后来的火箭型号果然飞得越来越好，从这点看，“鸭子”的启迪意义功不可没。

Storch VI/VII

Storch VI就是原计划为德国军方制造的那架滑翔机，该机实际上是重新制造的另一架Storch V，据说进行了一些不大的改进，但由于利佩什博士与军方的合作中产生了不愉快，这份合同被中止，所以Storch VI只进行到模型阶段。

Storch VII则是代替Storch VI，为继续赢得“BZ”航空大奖制造的。这架重新制造的动力滑翔机是利佩什博士与冈泽·格罗恩霍夫通力协作的成果，按照这位资深飞行员的意见，Storch VII相对Storch V进行了大量颇具实用性的改进。首先，机翼被以纯悬臂的方式安装在了全新设计的机体上，这相对此前的支撑杆设计是个巨大的技术进步；其次，机翼的后掠角被大大地增加了，后来的试飞表明，此举对提高飞机的纵向稳定性帮助甚大。然而，受制于窘迫的经费，利佩什博士只能为Storch VII安装一台20马力的戴姆勒-奔驰发动机，这与此前Storch V上的24马力引擎相比，本来就不足的动力更是雪上加霜。不过Storch VII最大的难点还在于如何依靠如此羸弱的发动机携带足够的燃料升空去飞完300千米，对这一问题的反复推敲导致了该机的设计建造周期居然长达21个月，直至1931年底“BZ”航空大奖的最后期限前才勉强宣告完工，而此时真正意义上的动力Storch——德尔塔系列的开山之作Delta I却早在1年前就飞上了天空。

不过俗话说慢工出细活，为志在夺取“BZ”大奖而精心设计制造的Storch VII总算不负众望，尽管从瓦塞库伯峰起飞时仍然遭遇了坏天气，不过艺高人胆大的格罗恩霍夫愣是设法将这架仅有20马力的小飞机飞到了柏林，从而赢得了“BZ”大奖。在这次令人不可思议的飞行中，Storch VII总留空时间为1小时55分钟，平均飞行时速达到了145千米/小时。不过有航空史学家后来指出，在起飞前利佩什可能为该机换装了24马力的引擎，但即便如此，这样的成绩仍然是令人惊异的。

Storch VIII

Storch VII赢得“BZ”大奖的表现让利佩什博士声名骤起，Storch VIII就是在Storch VII余波未息时，由富有的航空爱好者E.菲利普（E. Phillipp）委托利佩什博士设计建造的。与此前的斯塔赫系列滑翔机相比，Storch VIII有两大特点：一是机翼拥有最大的翼展；二是该机拥有可拆卸的尾翼，并且尾翼无论被安装与否Storch VIII都能很好地飞起来。

Storch VIII是最后一架斯塔赫系列滑翔机，也是设计最完备的一架，实际上如果再有一个“BZ”大奖的话，Storch VIII可能会取得比Storch VII更好的成绩。Storch VIII的出现，标志着利佩什博士在后掠无尾领域已经羽翼渐丰，此后他就将注意力转向了真正的动力型号—德尔塔系列的发展。

B德尔塔系列

在“玩腻”了那些无尾设计的滑翔机后，再加上好友克沃赫尔上尉的建议，利佩什博士决定搞些有动力的真家伙大刀阔斧地干一番，这就成了德尔塔系列的直接起源。利佩什先设计了一架采用无尾后掠翼布局的模型并进行了测试，然而风洞吹风的结果却并不令人满意，于是利佩什对机翼进行了重新设计，在采用了钝前缘厚翼型以期增大机翼的载荷强度的同时，又加大了机翼前缘后掠角，并将机翼后缘改为平直设计，实际上成为了一种特别的大三角翼——实际上，这样的机翼早在斯塔赫Model No.7自由飞模型上就已出现了，由此看来与早期的斯塔赫系列不同，到了德尔塔系列时利佩什博士已经是在有相当技术积累的基础上展开研究了。从此，带有这个模型设计特征的德尔塔系列后掠翼无尾试验机逐渐成形了。

Delta I

到1930年的时候，随着不断进行修正的模型其试验结果越来越趋于完美，一架全尺寸动力原型机的建造被提上了日程。这架后来被命名为Delta I的原型机，是一架中单翼的无尾怪物，由于原本发展自滑翔机，所以坚固的金属骨架、木制机翼与织物蒙皮成为了这架飞机在制造上的最大特色，一台仅有30马力的布里斯托·小天使引擎被塞到了“屁股”后面。因为没有垂直尾翼，取而代之的是翼稍的两个垂直翼面，再加上机翼与机身融合程度较高，所以后来也有人将德尔塔系列归类为飞翼——事实上，无尾布局与飞翼布局在一定范围内的确是有交集的。

1930年，Delta I原型机机体完工，但此时这架飞机还只是一架未安装引擎的滑翔机，甚至连起落架也没有安装，只以一架Storch IV滑翔机的滑橇临时应付。在飞行员冈泽·格罗恩霍夫的操纵下，Delta I进行了几次无动力牵引滑翔。在试飞中，虽然Delta I的飞行性能表现出色，但其临时凑合的滑橇式起落架却导致飞机在几次降落中，由于地面土质比较坚硬，飞机被反弹到了空中，从而对结构造成了一定程度的损坏。

在经过上述几次无动力滑翔试飞后，利佩什博士终于决定为Delta I安装发动机——布里斯托·小天使加三叶螺旋桨，和正式的轮式起落架（前三点式起落架）。随后，在瓦塞库伯峰，格罗恩霍夫对完整版本的Delta I进行了测试。在试飞中，格罗恩霍夫曾驾驶Delta I飞行于各种高度，甚至连筋斗这样的特技飞行也没放过，算是充分将利佩什博士在后掠翼无尾布局方面的精湛造诣展示了出来。试飞结果表明，该机的飞行品质及可操纵性均属上乘。

受此鼓舞，利佩什博士决定将Delta I转场至柏林郊外的国际机场，计划在此地向公众及新闻界展示该机。然而在转场飞行途中，那台布里斯托·小天使引擎出了麻烦，最后在迫降过程中干脆停转了。万幸的是，Delta I的滑翔机“出身”挽救了格罗恩霍夫及飞机本身，人与飞机均无大碍。后来的调查表明，此次事故是由于发动机过热导致了传动轴的损坏。虽然利佩什博士后来设法贷款新购置了一台同型发动机，并将飞机修复后于1931年9月25日送抵目的地，但无论格罗恩霍夫如何卖力地操纵Delta I在柏林上空翻筋斗，利佩什博士期盼中的赞助人仍然没有出现——事实上，性格倔强始终拒绝“体制化”的利佩什博士，在其职业生涯中，缺乏强有力的背景机构依托这个问题一直困扰着他。这也造成了这位才华横溢的博士，终其一生，其高达上百种的设计最终成为现实者寥寥无几，鲜有的几个成功型号最后也全部为他人做了嫁衣（Me 163、XF-92、F-102、F-106等）。如果将利佩什博士称为航空史上最郁闷的“枪手”，笔者认为并不为过。

至于Delta I的结局则比较悲惨。由于停在柏林国际机场的Delta I始终乏人问津，所以克沃赫尔上尉决定亲自上阵。在起飞过程中由于一次意外的弹跳造成了前起落架的折断，但克沃赫尔上尉并未意识到飞机的异常，仍然将飞机拉上了天空，幸好地面的工作人员及时发现这一问题并设法向飞机发去信号，醒悟过来的克沃赫尔上尉总算以一个较为完美的着陆将飞机带回了地面，虽然Delta I在这次事故中受到的损坏并非不可修复，但因为种种原因——主要是缺钱，该机最终还是告别于蓝天。

Delta II

Delta II是为冈泽·格罗恩霍夫量身定做的一架后掠无尾试验机，主要目的是为利佩什博士研究项目拉取赞助。该机基本上全盘继承了Delta I的设计风格，两者间的主要差异在于Delta II用机翼后缘仅有的一对活动翼面（多功能副翼）代替了Delta I上的升降舵与副翼。然而试飞表明，Delta II装备的那台厄斯尼优斯（Ursinius）24马力发动机可靠性极差且动力羸弱，这使Delta II根本不可能依靠自身动力起飞，实际上成了一架飞行能力十分有限的动力滑翔机，利佩什博士希望以该机的飞行演示吸引资助的打算自然也就落空了。

Delta III

Delta III是德国空军在考察了Delta I后一份合同的产物，但是这份合同中规定，利佩什博士为RLM制造的飞机必须在位于不来梅（Bremen）的福克·沃尔夫公司完成。在基本布局上，最初的Delta III设计完全是Delta I的翻版，但后来出于制造成本方面的原因，利佩什博士变更了Delta III的设计，主要是使用了福克·沃尔夫公司一些库存的老式双翼机部件拼装出了机体，这不可避免地造成了的Delta III由原来的推进式动力布局变为了常规的机头拉进式布局。然而由于与德国航空部的合同手续过于繁琐，本来制造计划排在Delta III之后的Delta IV最后反而在Delta III之前完工。

1932年秋，在雷赫林的德国空军研究发展中心进行了一系列试飞后，这架Delta III不幸毁于一次飞行事故。而且受Delta III坠毁事故的影响，连同试飞结果令人满意的Delta IV“大黄蜂”在内，德国空军决定暂时中止有关德尔塔系列飞机的一切官方发展计划。

Delta IV F3“大黄蜂”

Delta IV原本是1931年末由菲斯勒（Fieseler）公司向利佩什博士订购的一架带折叠式机翼的小型体育运动飞机，目的是要赶上1932年的欧洲博览会，希望借此机会将其打入欧洲市场。然而，当Delta IV被利佩什博士迅速设计完毕后，菲斯勒却指责Delta IV并不符合其订货时的要求，在对生产出的一架Delta IV F3“大黄蜂”（“F”代表菲斯勒公司）原型机进行了几次试飞后，菲斯勒于1932年秋决定终止与利佩什博士的合同，所幸此时已经订购了Delta III的德国空军及时接手了Delta IV的全部设计及那架已生产出的Delta IV F3“大黄蜂”，这才使利佩什博士不至于血本无归。

因为当与菲斯勒的Delta IV合同被签订时，利佩什博士正在不来梅的福克-沃尔夫公司为德国空军设计Delta III，因此Delta IV不可避免地沾了Delta III的光——同样近水楼台地大量利用了福克.沃尔夫公司的资源。因为这样一层原因，最终出现的Delta IV除了翼形稍有变化外，其余的部分从机体到布局基本上与Delta III完全相同，实际上，Delta IV更像是为菲斯勒公司特意生产的一种Delta III改型。

Delta IV a

虽然Delta III原型机的坠毁使利佩什博士稍受挫折，但Delta IV总算在老友瓦尔特·乔治二世（Walter GeorgII）博士的努力下存在了下去，德国空军同意为Delta IV项目继续提供资金支持。因此，被迫加盟DFS的利佩什博士得以从菲斯勒公司索回全部技术资料。而依托DFS的资源，Delta IV又在不断“进化”。

重新设计后的Delta IV取消了机体尾部的推进式发动机以及机头的前置尾翼，因而被赋予了Delta IV a的新型号。然而在一次试飞中，该机却因为躲避一架突然闯入航线的小型运动飞机而进入螺旋坠毁，幸运的是，DFS试飞员维格梅尔（Weigmeyer）却在事故中奇迹般地毫发无损。

从Delta III到Delta IV a的两次严重坠机事故让德国空军再次对利佩什博士的设计产生了不信任感，在由DVL（德国航空技术研究院）与RLM联合组成的事故调查委员会在报告中是这样写的：“……实际结果表明，德尔塔系列飞机的基本设计并没有达到其设计者所许诺的性能，而且也看不到将其发展为一种实用型号的任何前景……”

Delta IV b

Delta IV b则是典型废物利用的产物，也就是说是在坠毁的Delta IV a残骸基础上重建的，但这并不意味着Delta IV b将被修复得与之前一模一样。

利佩什博士修改了Delta IV b的机身设计，使用焊接工艺及一种叫希德罗纳利姆的耐腐蚀铝镁合金材料对其进行了重构，虽然仍旧是由大量的二手旧飞机部件拼凑出来的，但利佩什博士还是尽力让Delta IV b的机身线条流畅了许多。不过Delta IV b与Delta IV a最大的变化还在于翼型，利佩什博士为该机重新设计了一种略微上反但翼梢又下反的新型机翼，并且取消了复杂的机翼折叠机构，这种机翼最大的特点在于前后缘均带有后掠角，而不再像此前的德尔塔系列那样后缘为与机身纵轴垂直的直线，这种翼型后来成为了Me 163系列机翼设计的雏形。

Delta IV c（DFS 39）

由于Delta IV b的试飞暴露出了一系列问题，主要是横向稳定性及纵向稳定性均欠佳，所以利佩什博士重新建造了一架Delta IV c用以修正这些问题。针对Delta IV b的不足，Delta IV c的机翼后掠角由Delta IV b的30度减少为23度，并且尾部垂直翼面也得到了加大，利佩什博士希望以此解决纵/横两个方向上的稳定性问题。

1936年，建造完毕的Delta IV c原型机被德国空军赋予了DFS 39的制式编号，并随即以双座民用体育运动飞机的名义在雷赫林的德国空军研究发展中心进行了测试。然而，这架仅仅由100马力发动机驱动的Delta IV c原型机，真正令德国空军动心的地方却不是其本身。原来在利佩什博士的绘图板上，还躺着另一个版本的Delta IV c（DFS 39D），与已经造出来的这架原型机相比，这个版本最吸引人眼球的地方在于它计划装备一具40千克推力的瓦尔特液体火箭发动机！至此，后来Me 163的样子在Delta IV c上终于初现端倪——现在绝大多数航史学家一致认为，1936年的Delta IV c正是德国空军后来一系列“黑计划”即X项目的起源，“末日计划”实质上也属于这些项目的一部分。

虽然RLM希望Delta IV c在火箭发动机的驱动下，能达到350千米/小时的速度。不过利佩什博士的真正用意，却仅仅是向德国空军展示德尔塔系列飞机有向这个方向发展的一种潜在可能性而已——说白了就是画一个大大的馅饼在空中，好让RLM心甘情愿地打开钱包。此时，他的真正注意力主要集中在DFS 40与DFS 194两个专门的火箭动力方案中，与绘图板上的火箭版Delta IV c（DFS 39D）相比，这两个方案从一开始就是围绕火箭动力设计的，虽然在整体布局上与此前的德尔塔系列并无本质区别，仍然是一贯的后掠无尾式风格，但其机体气动外形却要流线得多。对火箭飞机这个称谓来说，它们的样子看上去就非常实至名归。因为这一层的原因，所以火箭动力的Delta IV c（DFS 39D）原型机并未实际建造，在为DFS 40和DFS 194等项目争取到了足够的资金支持后，这个方案就被放弃了——根本就是个幌子。

利佩什博士的DFS系列

在利佩什博士加入德国滑翔机技术研究所后，此前的德尔塔系列被改头换面地冠以DFS的编号继续存在了下去。当然，这样一来吃了“公家饭”的利佩什博士就不能总是一门心思地捣鼓自己的东西了——即斯塔赫系列与德尔塔系列，毕竟拿人家的工资用人家的研究资金也就得给东家出把力，所以在利佩什博士的DFS型号中，虽然绝大部分仍然是德尔塔系列的延续，但其中也会偶尔夹杂几个另类者。这些“另类”的利佩什DFS型号，基本上都是DFS分配给利佩什博士的指定项目。笔者出于介绍完整性的考虑，决定将这些与Me 163并无多少技术渊源的型号一并整理出来。

DFS 38

由Delta IV c直接改名而来的DFS 39并不是利佩什博士到DFS以来的第一个设计，DFS 38才是利佩什博士为DFS拿出的第一个方案，然而它完全与德尔塔系列无关。

1930年代中期，世界各国航空界掀起了一阵研究所谓“蝴蝶状弹性机翼”的风潮，一向敏感于技术前沿的德国航空界自然首当其冲。1936年，新成立不久的DFS决定建造一架采用前掠翼布局的滑翔机，这个任务最后落到了利佩什博士头上。然而，由于前掠翼的抗扭强度不足，该机的试飞结果很不理想。由于怪异的外形，DFS 38被人戏称为“你要去哪儿？”（Quo Vadis），成为了失败的作品。

DFS 40

DFS 40则是利佩什博士处心积虑策划的型号，它是德尔塔系列的真正延续，在本质上是重新设计的Delta IV c火箭版（即DFS 39D），因此，DFS 40似乎更应该被称为Delta V。

DFS 40的正式研究工作始于1937年，该机虽然脱胎自Delta IV c，但由于利佩什博士一开始就是按照真正的火箭动力高速飞行器来设计DFS 40的，所以出于减阻目的其机体在DFS 39D的基础上被大大地流线型化了，再加上机翼与机身融合得非常好，而且也没有真正意义上的垂直尾翼，从而使DFS 40成为了不折不扣的飞翼。与此前的德尔塔系列一样，DFS 40也经过了多个版本的演化，而且由于火箭发动机研制的滞后，最终上天的DFS 40原型机被迫安装了一台仅100马力的活塞式发动机，但即便如此，DFS 40还是在试飞中表现出了卓越的性能，特别是高速性能令人瞩目——相对发动机的功率而言。可以说基本设计是极为成功的。

可惜的是，这样一架很有潜力的原型机却没能保留下来。在1939年的一次试飞中——此时利佩什博士已经脱离DFS，又去单干了，看来他还是不能适应朝九晚五的“打工生活”——由于配重计算失误，DFS 40进入水平螺旋而坠毁，所幸飞行员保住了一条命。

DFS 193

DFS 193则应算是德尔塔系列试验机的一个小差曲，与此前那些纯科研用途的德尔塔试验机不同，DFS 193只是利佩什博士企图利用多年的技术储备（后掠无尾布局）搞出的实用型号，因而该机在技术上并无太大的探讨价值。

DFS 193的研制初衷是计划为RLM提供一种轻型战场观测机，由于利用了此前一系列德尔塔系列试验机的技术成果，所以DFS 193依然秉承了利佩什博士所一贯痴迷的后掠无尾设计，但出于实用性目的，该机被设计得尽量简化，以迎合德国空军对此类型号的要求。

按照德国空军的打算，DFS 193将由擅长轻型飞机的西贝尔公司（Siebel）负责生产。然而，风洞测试结果表明，DFS 193并未显示出比常规布局更优越的性能，所以德国空军甚至没等制造原型机，就中止了这个项目。

另外，DFS 193并非是利佩什博士企图将德尔塔系列后掠无尾布局试验机向实用型号发展的第一次尝试，早在Delta I/II/III/IV获得部分成功的时候，利佩什博士就依据Delta IV F3的基本设计提出了三种实用型号的设想。后来的航空史学家分别称这三种未能成为现实的Delta IV F3实用型为Delta IV F3 a/b/c。

关于利佩什博士斯塔赫/德尔塔系列后掠无尾试验机的回顾与分析

继小插曲DFS 193之后，就是Me 163的直系原型DFS 194了。作为重新设计的DFS 40，DFS 194这种最后的德尔塔终于为自E2开始的整个系列画上了完美的句号——日后DFS 194以Me 163的名义轰鸣了整个欧洲的天空，也震撼了整整一代航空人的内心。

如果以浮出水面的Me 163为线索去回顾利佩什博士所留下的足迹，我们应该发现，Me 163实在只是冰山的一角，而正是为了这浮出水面的一角，受有限资源的制约，利佩什博士却被迫选择了一条不寻常的道路——自由飞模型-有人驾驶滑翔机-动力实验机。这条道路充满了艰辛，但正是在这一研究理念的指引下，诞生了斯塔赫与德尔塔两大系列试验机。

从1927年到1932年，利佩什博士共设计了8种斯塔赫滑翔机，而在这之前的1926年，更是有大量不同结构的自由飞模型被制造了出来，并进行了我们迄今已无法统计次数的试飞。但不管是载人的滑翔机也好，被人讥讽为“飞行木板”的自由飞模型也罢，它们统统都是后掠无尾布局的，就是凭着这些简陋的飞行器具，利佩什博士积累了大量的第一手资料，可以说早期航空史的这一篇章完全是由利佩什博士独自书写的也不为过。当然，滑翔机与模型造得再成功也只是过程而绝不是目的，这是很显然的事，所以利佩什博士的路还在继续延伸。从1930年到1940年的10年，约有10个型号的德尔塔试验机又飞上了天空。与此前简陋的斯塔赫系列滑翔机相比，德尔塔试验机已经是真正意义上的动力飞行器了，尽管条件仍然窘迫，尽管经费仍然捉襟见肘，但利佩什博士坚持了下来——越靠后的德尔塔设计得就越完善，飞得就越好，直至在DFS 194身上开花结果。当然，如果我们认为利佩什博士的脚步就此止住那就大错特错了，浮出水面的固然风光无限，不过下面的冰山其实才是真正的精彩，与博士绘图板上的东西相比，DFS 194（Me 163）实在是太普通了……

晚年的利佩什博士回顾自己的奋斗历程时认为，正是这条艰辛之路才使他在技术储备、经验、资金均欠缺的环境下，一步一个脚印地实现了自己的梦想。

最后，后掠无尾布局除了样子抢眼外，究竟还有些什么能让利佩什博士矢志不渝地毕生痴心于此？DFS 194（Me 163）在利佩什博士的全部计划中究竟处于一个什么样的水平？看来其中很有些深奥的玄机需要我们了解。

首先，让我们来看看后掠翼设计到底能为飞机带来些什么。所有的后掠角理论都基于一个认识，即影响压力分布和冲击波形成的只有垂直于机翼前缘的气流分量——但一般后掠角低于25度的机翼设计归类为平直翼。与平直机翼相比，后掠翼的气动特点是可增大机翼的临界马赫数，并减小超音速飞行时的阻力。飞机在飞行中，当垂直于机翼前缘的气流流速接近音速时，气流呈90度角冲击机翼的前缘，它的全部冲击产生压力和升力，机翼上表面局部地区的气流受凸起的翼面的影响，其速度将会超过音速，出现局部激波，从而使飞行阻力急剧增加。后掠翼由于可使垂直于机翼前缘的气流速度分量低于飞行速度，因而与平直机翼相比，同样的气流冲击后掠角机翼时的角度小于90度，后掠翼上的气流会让机翼“认为”自己飞行得比真实速度慢，因此冲击波的形成就被延迟了，只有在更高的飞行速度情况下才会出现激波，即提高了临界马赫数，从而推迟了机翼面上激波的产生，即使出现激波，也有助于减弱激波强度，降低飞行阻力。

换句话说，后掠角推迟了压缩性影响的发生，增加了临界马赫数与力发散马赫数。导致阻力系数急剧变化的马赫数称为力发散马赫数，对于大多数机翼而言，通常超过临界马赫数的5%到10%，在这个速度，冲击波结构引起的气流分离引发阻力，升力或者配平力矩系数的重大变化。除了延迟压缩影响的发生外，后掠角还降低了阻力，升力或者力矩系数变化幅度。也就是说，后掠角的应用会“软化”力发散。

至于无尾布局（指无平尾），则其优点主要集中在减重与减阻两个方面。首先是飞机重量显著减少，由于无尾，机体结构可以大大地简化，重量自然比有尾飞机轻。一般来说，尾翼部位离飞机重心最远。据统计，尾部重量减少1千克相当于机体部位减少2千克，而尾部重量一般要占全机最大起飞重量的6%～7%；其次，因为取消尾部使全机质量更趋合理地沿机翼翼展分布，从而可以减小机翼弯曲载荷，使结构重量进一步减轻；另外，尾翼的取消可以明显减小飞机的气动阻力，同常规布局相比，其型阻可减小60%以上。

综上两方面所述，天才的利佩什博士很早就注意到了这两种设计的巨大优越性，因而决定将它们综合起来加以利用，这就出现了斯塔赫与德尔塔两个系列的后掠无尾试验机，从这两个系列的发展趋势来看，利佩什博士最后实际上是选择了一条无尾飞翼气动布局的发展道路，这一点从德尔塔系列的演化历程可以看得尤为清楚。

具体来说，无尾飞翼气动布局是后掠翼与无尾布局的完美结合，可以将两者各自的优点很好地糅合进同一个机体，从而使性能得到极大的提高。与正常气动布局相比，由于无尾，只剩有机翼和机身，因而无尾飞翼气动布局最宜采用一体化设计技术，以便获得最佳的综合优势。至于所谓一体化设计技术，实际上是包括两个方面。

一是机体内部空间的一体化设计和利用；二是机翼和机身的相互融合设计。一体化设计结果，不但无尾，而且无机身。这样，从机体内部看，内部空间得到最大限度利用，如翼、身融合部位空间都被充分利用。各种机载设备均顺着机翼刚心线沿翼展方向布置，与机翼的气动载荷分布基本一致；油箱，起落架舱、发动机舱和武器舱依次从外向内一字排开，沿着展向布置得紧凑合理，这不仅有利于结构强度的增加和结构重量的减小，而且有益于承受高机动产生的过载力。从气动外形看，翼、身融为一体，整架飞机是一个升力面，大大增加升力；翼、身光滑连接，没有明显的分界面，可大幅度降低干扰阻力和诱导阻力。总之，无尾飞翼布局一体化设计，可大大增升减阻，减少重量或翼载，对提高续航时间和机动性等飞行性能极为有效。

但同时也应该看到利佩什博士将无尾与后掠翼两种设计融合为飞翼的缺陷所在。后掠无尾飞翼布局存在的问题主要有：首先，采用后掠角设计的机翼扭转刚度差、升力线斜率较低、亚音速飞行时诱导阻力较大。特别是后掠翼在飞行中气流趋于在翼尖失速而不是在机翼根部失速，这是因为边界层趋于沿翼展方向朝翼尖流动，然后在靠近前缘处分离。因为后掠翼的翼尖处于机翼的后面部分（位于升力中心之后），翼尖失速会导致升力中心在机翼上向前移动，迫使机头进一步抬升。所以当机翼后掠与锥形结合时，翼尖失速的趋势最大。后来利佩什博士在Delta I上设计了与其说是倒V型后掠机翼，倒不如说是平底等腰三角形机翼的后掠翼变型——虽然比例不是等边三角形，以后他就以希腊字母Δ（即德尔塔）表示这种机翼，这也是整个系列名称的由来——目的就是为了解决气流趋于在翼尖失速而不是在机翼根部失速的问题（但解决后掠翼翼尖失速问题，最佳的方法是采用复杂的自动前缘缝翼；最简单的方法则是翼刀，即通过阻挡空气附着面层向翼尖的堆积，来推迟翼尖的失速）。也正因为此，利佩什博士后来被公认为三角翼研究之父。

其次由于无尾，俯仰操纵的力矩小，操纵面翼的设计难度将大为增加。因为在平直机翼的飞翼上，一股配平控制的升降舵很靠近重心，所以操纵力臂短，操纵效能也就大大降低了。这就是说，对无尾飞翼布局而言，需要增大操纵力臂和作用力来弥补小的力矩。在水平飞行中为很小的配平校准，就要移动升降舵，这样就增加了所谓配平阻力。但不管怎么样，在高速飞行状态，与正常布局相比无尾飞翼的舵效不佳已经是个不争的事实。

我们从利佩什博士多年潜心于后掠无尾布局的最终成果，大名鼎鼎的Me 163（DFS 194）来看，其本身是一种后掠无尾的半飞翼，在无尾飞翼布局一体化设计方面实际上远较DFS 40保守，机翼与机身的融合程度很低。这大概是考虑到Me 163（DFS 194）的高速，如果继续沿用DFS 40的纯飞翼式翼身融合体设计，由于其升力中心（压力中心）与重心不靠近，飞行中机翼可能会绕横轴翻转。虽然这样的纯飞翼布局在某一飞行速度下还容易保持稳定，但是一旦飞行进度和姿态变化时，压力中心移动，就很难说会保持稳定飞行。其次，为了增大操纵力臂，Me 163（DFS 194）被迫延长了机身，在尾部安装了一个巨大的方向舵，并以此代替了德尔塔系列一贯的翼梢式方向舵。尽管按飞翼布局本身来讲是很容易做到有后掠的，并且可把升降舵安置在翼梢处，这样就增大了距重心的距离，操纵效果也得到了提高，但仍然考虑到Me 163（DFS 194）的高速性，翼梢的下折式方向舵会有减小升力的副作用，并使翼尖失速的特性趋于明显，所以最后还是被取消了——不过由于没有螺旋桨，Me 163（DFS 194）在起飞的时候垂尾上没有冲流，所以在低速时方向舵的性能十分低下，不能很好地控制起飞方向，如果有翼梢式方向舵辅助，情况或许会有所改善。

事实上，正是由于这些看似“退步”的实用性改进，尽管由于使用了火箭发动机，很多问题不可避免地出现了，但Me 163的飞行性能和操纵性能都十分出色却是个不争的事实——战争中盟军的护航战斗机常常会在Me 163 返航的时候发起攻击，因为这时的Me 163 已经耗尽了燃油，这种情况下“彗星”优异的滑翔性能与可操纵性就会起到关键作用，即使是在无动力的状况下，Me 163 的俯冲速度也可以达到500 千米/小时以上，而且能很容易地改出俯冲，以超低空飞回基地，这是普通飞机万万做不到的——历经20年，由斯塔赫到德尔塔积累的技术底蕴此时显露无遗。可以想象，如果一味追求“先进”，Me 163不但可能无法取得一定的战果，更大的可能是根本不会被RLM投入量产。

总之，通过上述的分析，我们可以得出这样一个结论：DFS 194（Me 163）在整个利佩什博士的德尔塔系列中并不是设计理念最先进的一种，只是技术上最成熟、可行性最高的一种，甚至也可以说是一种妥协的结果。但正是经过了从斯塔赫系列到德尔塔系列的不懈努力，才让利佩什博士有了在先进与实用间进行取舍的余地，这种踏实严谨的科研作风，到今天仍然值得我们学习。