喬瓦尼·巴蒂斯塔·卡普羅尼(Giovanni Battista Caproni)是義大利的航空先驅。
卡普羅尼
卡普羅尼於1886年7月3日出生在義大利北部的阿爾克小鎮上,當時這個地區還屬於奧匈帝國。1907年21歲的卡普羅尼在慕尼黑大學獲得土木工程學位,然後是比利時列日大學的電氣工程師博士學位。1908年,卡普羅尼在米蘭創建了以自己名字命名的卡普羅尼飛機工廠。1910年他設計製造了義大利國內首架飛機卡普羅尼Ca.1。
卡普羅尼Ca.1,是義大利的第一架國產飛機
卡普羅尼致力於飛機的設計製造,有多種大膽創新的嘗試,他還是民航飛機的先行者之一。1957年10月27日卡普羅尼在羅馬去世,享年71歲。作為航空先驅,卡普羅尼贏得廣泛的尊崇。生前他獲得塔利耶多伯爵頭銜,1927年成立了以他名字命名的卡普羅尼航空博物館,羅斯福,杜魯門的辦公室曾懸掛著他的照片。死後的1983年,他與塞斯納創始人克萊德·塞斯納,法國的熱氣球先驅蒙哥菲兒兄弟一同入選國際航空航天名人堂。2013年宮崎駿的動畫電影《起風了》裡,卡普羅尼作為主角夢中的導師登場,這也是宮崎駿對他的一種致敬。
《起風了》裡面的卡普羅尼Ca.60,片中出現多種卡普羅尼設計的飛機
1932年10月卡普羅尼和一位義大利工程師的斯蒂帕·卡普羅尼飛機首飛(Stipa-Caproni),這是一種涵道風扇飛機,被視為日後渦扇發動機的雛形。2001年10月,澳大利亞複製的3/5比例的斯蒂帕·卡普羅尼進行了試飛,後被安置在昆士蘭州的圖文巴機場展出。
澳大利亞複製的斯蒂帕·卡普羅尼飛機
1940年8月卡普羅尼又和另一位義大利工程師坎皮尼(Secondo·Campini)合作的卡普羅尼·坎皮尼N.1首飛。在德國亨舍爾He178公開之前,這架飛機一度被認為是世界上第一架噴氣式飛機。卡普羅尼·坎皮尼N.1的後續研發因盟軍攻入義大利而終止,兩架原型機中倖存的一架目前在義大利空軍博物館中展出。
卡普羅尼·坎皮尼N.1在飛行中
1913年,卡普羅尼在接受雜誌採訪時就透露要造一架能載客100人以上的大飛機。他認為這種飛機應該是一種飛船,可以飛越大西洋,能在更多的地區使用並且使用成本更低。結果次年一戰爆發,卡普羅尼的公司只能為義大利軍方製造轟炸機。
儘管卡普羅尼的大飛機設想在當時廣受質疑,還被批評是不切實際。但他在一戰中完成軍方任務之餘還是不斷完善自己的設計,並在1919年2月獲得了設計專利。
以現在的眼光來看,卡普羅尼的設計可以算是一種簡單粗暴的堆砌。為把船型的機身飛起來,升力不足靠增加機翼數量來彌補,動力不夠就增加發動機數量來湊。但在那個年代,卡普羅尼的設計還是很大膽創新的。1919年下半年,新飛機(飛船,飛艇)卡普羅尼Ca.60的零部件就開始製造。次年在義大利北部塞斯託卡倫代的馬吉奧爾湖邊建造的大型機庫也完成,新飛機開始進行總裝(建造)。
建造中的卡普羅尼Ca.60
建造中的卡普羅尼Ca.60
建造中的卡普羅尼Ca.60,卡普羅尼正坐在機身側面的浮筒上
結構特徵
卡普羅尼Ca.60有著複雜的機翼,機身前中後分布著三組機翼,每組機翼又有三層。在中部機翼下層兩邊各有一個巨大的浮筒,尾部有四個垂直安定面貫穿中間層連接著上下機翼。三組機翼的層間還有為數眾多的加強支撐杆和遍布全身的纜線加強。
卡普羅尼Ca.60沒有傳統的尾翼,滾轉和仰俯都靠副翼來控制。儘管飛機巨大,但卡普羅尼稱飛機操縱性依然很好,只需一隻手就能掌控。
卡普羅尼Ca.60的駕駛艙
卡普羅尼Ca.60由8臺美國制L-12 12缸發動機提供動力,L-12每臺能提供400匹馬力,這是當時功率最大的發動機。發動機每4臺為一組安裝於前後機翼的第二層。前面一組3臺向前提供拉力,1臺向後提供推力,後面一組則相反。在每組的中央發動機上還設置有一個小艙室,上面坐一個隨機工程師或者說是油門操作員。兩側的發動機有長條形結構相連接。飛行員通過駕駛艙控制燈光的面板來給隨機工程師信號,工程師則根據自己這邊面板上亮起的燈光來判讀飛行員意圖進而操作發動機。
卡普羅尼博物館裡的卡普羅尼Ca.60燈光信號面板
卡普羅尼Ca.60向前的3臺發動機,中間的使用四葉螺旋槳,兩側的使用兩葉螺旋槳
卡普羅尼Ca.60的機身像一條狹長的遊艇,接觸水面的機身底部也使用船底結構。客艙為封閉式,兩側有大型舷窗,讓旅客有寬闊的視野和採光。座椅為木質,採用兩兩相對的布局形式。客艙前端的上部是露天的駕駛艙,機身後部設有洗手間。
卡普羅尼Ca.60的客艙
卡普羅尼Ca.60的複雜結構,會讓人看得目眩神迷,彷如一座宏偉壯麗的建築,又像一個長著翅膀夢幻般的精美樓閣。當然把它當醜陋怪物的人也不在少數。
水面上的卡普羅尼Ca.60,彷如一座會飛的樓閣或者畫舫
卡普羅尼Ca.60
卡普羅尼Ca.60
卡普羅尼Ca.60設計數據為機組8人,乘客數100人。長23.45米,高9.15米,翼展30米,機翼面積750平方米。空重14000公斤,最大起飛重量26000公斤。動力為8臺美國自由(Liberty)L-12 V型12缸活塞發動機,單臺功率294千瓦(394馬力)。巡航速度130公裡/小時,航程660公裡。
卡普羅尼Ca.60三面圖
1921年1月20日,建造完成的卡普羅尼Ca.60被推出機庫亮相併定於次日下水。但由於滑行道長度不夠,又發現翼肋損壞等原因,經修補的卡普羅尼Ca.60最終於2月9日下水。經過水上滑行測試,飛機的操作性良好,也發現了機頭較輕,機身有滲水的情況。採取給機頭增加配重措施並又經多次滑行測試後,卡普羅尼Ca.60於1921年3月2日成功進行了短暫的首飛。
工人們和出廠的卡普羅尼Ca.60合照
廠房門前的卡普羅尼Ca.60
滑行道前的卡普羅尼Ca.60
從滑行道進入水中的卡普羅尼Ca.60
首飛當天沒有攝影師到場,所以卡普羅尼Ca.60飛行的身影也沒能給世人留下。
3月4日卡普羅尼Ca.60進行了第二次試飛。不幸的是剛起飛到約20米的高度就失速墜毀在馬吉奧爾湖面上。此時,卡普羅尼正在從外地驅車趕回,而請來的攝影師也在車上。卡普羅尼Ca.60最終未能留下飛翔的照片。卡普羅尼Ca.60翱翔天際的身姿,宮崎駿在《起風了》給大家腦補了一下。
《起風了》裡的卡普羅尼Ca.60
當卡普羅尼趕到,湖面上只剩下一堆殘骸。後來他感嘆道:多年的心血毀於一旦,這本來是一架開創新時代的飛機。但一個人想要進步,就不能畏懼前進路上的挫折和困難。
經調查,這次事故有兩個原因起因。一是有一艘渡輪在附近掀起的波浪影響了飛機的滑行,為避開這艘渡輪飛行員強行把飛機拉起升空。二是作為模擬乘客的沙袋放置在座位上並未固定,飛機抬頭後沙袋滑向機艙尾部導致重心後移飛機進一步抬頭,進而失速拍在了水面上。
墜毀後的卡普羅尼Ca.60殘骸
在打撈卡普羅尼Ca.60殘骸回岸上的過程中飛機進一步受損。考慮到公司沒有足夠資源對卡普羅尼Ca.60進行修復,卡普羅尼最終放棄了這架能載客100人的大飛機。如今,卡普羅尼Ca.60部分殘骸被保存下來,在米蘭郊區的卡普羅尼航空博物館中展出。
卡普羅尼航空博物館裡的卡普羅尼Ca.60模型
卡普羅尼的越洋大飛機夢並未因挫折而止步,1929年他的卡普羅尼Ca.90首飛,至1934年圖波列夫的ANT-20出現前,卡普羅尼Ca.90是世界上最大的飛機。遺憾的是卡普羅尼Ca.90也未能量產,這是卡普羅尼對大飛機的最後嘗試。
卡普羅尼Ca.90
二戰時卡普羅尼繼續為義大利軍方設計製造了多型戰鬥機和轟炸機。二戰後卡普羅尼和整個義大利航空工業都舉步維艱,儘管卡普羅尼在戰後研製過輕型民用飛機,噴氣式教練機,但都未能取得成功。熬到1983年,卡普羅尼公司的最後一個生產滑翔機的部門卡普羅尼·維佐拉也被阿古斯塔收購。
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