ホーカー・シドレー P.1127

朝鮮戦争終結後、欧米の多くの航空機会社がそれぞれ独自に、従来の水平離着陸方式とは異なり垂直離着陸することで脆弱な滑走路の必要性をなくす垂直離着陸機（VTOL）の可能性を調査することにした。^{[ 2 ]}軍事用途に加え、このような技術を民間旅客機に適用する可能性も1950年代半ばまでにはかなりの関心を集めており、そのため実用的な垂直離着陸システムを開発する価値は大きいと判断された。しかし、この時代でさえ、VTOL機が高性能軍用機の特性と現実的に適合すると想定していた企業はほとんどなかった。^{[ 2 ]}

1957年、ブリストル・エンジン社のジェットエンジン技師スタンレー・フッカーは、ホーカー・エアクラフト社の航空技師シドニー・カムに、ブリストル社がオリンパスとオルフェウスのジェットエンジンの主要要素を組み合わせて方向制御可能なファンジェットを開発するプロジェクトに取り組んでいることを伝えた。^{[ 2 ] [ 3 ]}計画されたファンジェットは、コンプレッサーの両側に配置された回転可能なコールドジェットと、従来の中央排気管を通して方向制御される「ホット」ジェットを利用していた。ペガサス[ ^{N1 ]}と名付けられたこのエンジンの元となったコンセプトは、フランスの航空コンサルタントであるミシェル・ウィボーによるものだった。 ^{[ 2 ] [ 4 ]ブリストル社は、ウィボーの元のコンセプトよりもサイズと重量を}削減するためにいくつかの改良と強化を行った。^{[ 5 ]}

フッカーのアプローチとほぼ同時期に、ホーカーはホーカー・ハンターの後継戦闘機の開発に取り組んでおり、P.1121と命名されていた。しかし、P.1121 は、有人航空機からミサイルへの政策転換を提唱した1957 年の国防白書の発表直後に中止された。 ^{[ 6 ] [ N2 ]}この中止を受けて、ホーカーは新しいプロジェクトに投入できるリソースがあることに気づき、計画中のペガサス エンジンをベースに、フィアット G.91の後継機となる新型軽戦術支援戦闘機を求めるNATO の現行仕様に適合できる新型軍用機の開発を検討することにした。仕様の性能と積載量の要件を満たすことに特に注意が払われた。^{[ 2 ] [ 8 ] [ 9 ]}

空軍元帥サー・パトリック・ハインによれば、ホーカーの関心は、英国空軍（RAF）向けの垂直離着陸（V/STOL）地上攻撃戦闘機を求める空軍参謀本部要求345の存在によって刺激された可能性もある。^{[ 10 ]}航空作家のフランシス・K・メイソンは反対の見解を示し、ホーカーが開発を進める決定は英国政府のイニシアチブとは無関係であり、P.1127プロジェクトは主にNATOの要求に基づいていたと述べた。^{[ 2 ]}ホーカーは開発においてブリストルという強力な協力者を得ていたが、その時点ではブリストルは財政難に陥っており、特にペガサスエンジンの商業用途が見込めないことと、英国財務省からの拒否により、開発はNATO機関によって資金提供されなければならなくなった。プロジェクトエンジニアのゴードン・ルイスは、ホーカー社とブリストル社の緊密な協力関係が、技術的な障害や政治的な挫折に​​もかかわらずP.1127の開発を進めることができた重要な要因であると考えていた。^{[ 11 ]}

ホーカー社の主任プロジェクトエンジニア、ラルフ・フーパーは、ブリストル社から提供されたデータを使用して、ペガサスエンジンを活用する理論上の航空機の初期レイアウトの確立にすぐに着手した。^{[ 2 ]}この提案された航空機はすぐに社内でP.1127という名称を与えられた。^{[ 2 ]} 1957年7月、設計の変更として、ホーカー・シーホークと同様の二股排気管が組み込まれた。この排気管には、冷排気用にすでに使用されていたものと同様の回転式ノズルが高温排気用に装備されていた。単一の排気管から変更されたことで、当初の尾輪式降着装置も廃止され、従来の前輪式降着装置に変更することができた。^{[ 2 ]}設計プロセスは1958年を通して行われ、資金はすべてホーカー社が負担した。一方、NATO本部（ベルギー）に働きかけ、特に軽武装の超音速戦闘機とよりシンプルな多目的亜音速戦闘機という相反する要求の間で、求められる戦術的要求をより明確にしようとした。^{[ 12 ]}

開発プロセスでは物理モデルが広く使用されました。一連の吹き付け試験では、離陸時の地面効果をシミュレートするために、集中した高温と低温の空気の混合物を地上プラットフォームに向けました。^{[ 13 ]}この作業は、垂直離陸プロセス中に航空機に影響を与える可能性のある悪影響についての知識がほとんどなかったため、プロジェクトにとって非常に重要であると考えられました。航空機が静止ホバリングしている間は、補助翼、尾翼、方向舵に気流がないため、代替の反応制御アプローチとして翼端制御ジェットが実験されました。 ^{[ 13 ]}この研究には、一連の単純な飛行制御をコンピュータにリンクするまったく新しい制御応答シミュレータの開発が含まれていました。^{[ 13 ]}プロジェクト開始からわずか18か月後の1958年末までに、P.1127の主要な機能はすべて開発されましたが、例外が1つありました。それは反応制御システムで、その開発は1959年4月までに完了しました。^{[ 14 ]}

開発全体を通して、カムは設計のシンプルさの重要性を強く強調し、「洗練は複雑化を意味し、次にエスカレーション、キャンセル、そして最終的には破滅を意味する」と述べた。^{[ 13 ]} 1958年、設計は13,000 lbf (58 kN)の推力を発生できる単一のペガサスエンジンを中心に据えていた。完全装備の状態で、航空機の重量は最大推力よりわずかに軽くなり、それによってすべての通常の条件下で垂直離陸が可能になった。^{[ 13 ]} 1958年後半、P.1127プロジェクトの急速な進歩はNATOの技術顧問の目に留まり、彼らは航空機の開発の加速と、加盟国が次世代の支援戦闘機をスキップして、代わりに出現したP.1127を採用することを推進し始めた。イギリスでは、1959年1月以降、イギリス空軍参謀本部内でもこの計画への支持が高まっており、供給省がP.1127の試作機2機を発注したという噂や、この計画に関する空軍省の仕様書が作成されたという噂が頻繁に流れた。^{[ 13 ]}  

P.1127は英国の国防予算が大幅に削減された時期に開発されたため、ホーカーは商業資金を調達する必要があり、エンジン開発資金の大部分は米国から提供された^{[ 9 ] [ 15 ]。NASA}のラングレー研究センターが縮尺模型を使用して実施した一連の風洞試験を含む研究支援も米国から提供され、許容可能な飛行特性が実証された^{[ 9 ] [ 13 ] [ 16 ]} 。ホーカーのテストパイロットであるヒュー・メレウェザーは、 NASAの要請で米国に行き、ベルX-14を操縦した^{[ 17 ]}。1959年3月、同社の取締役会（当時はホーカー・シドレー）は、P.1127の試作機2機を私的に資金提供することを決定した^{[ 18 ] 。}

1959年2月、ホーカー社は設計作業のほぼ全てを完了し、製造設計作業の全てをロンドンのキングストンにある同社の実験設計事務所に引き渡した。^{[ 13 ]} 1959年4月、供給省はP.1127試作機2機の完成に関する契約を正式に発行した。^{[ 16 ]}しかし、空軍参謀本部の中にはこのプロジェクトに批判的な者もおり、P.1127の亜音速を嫌い、代わりに超音速機を好む者が多かった。メイソンはこのことがホーカー社への契約発行の大幅な遅延の原因となったと述べている。^{[ 19 ]} 1959年7月23日、ホーカー社はP.1127の開発を完了するために最大限の努力を払うことを承認した。^{[ 20 ]}

1960年7月15日、最初の「P.1127プロトタイプV/STOL攻撃機」、シリアル番号XP831が、静的エンジン試験を開始するためにサリー州ダンズフォールド飛行場に納入された。[ 21 ] 1960^年8月31日、ペガサスエンジンが機体内で初めて作動した。試験の一部は、より強力なバージョンのエンジンが開発されている間、初期のホバリング試験中に高温の排気ガスを航空機からそらす機能を持つ、飛行場に特別に作られたプラットフォームから行われた。^{[ 21 ]} 1960年10月13日、 11,300 lbf (50 kN)の推力を発生できる最初のペガサス飛行エンジンがダンズフォールドに納入された。^{[ 21 ]}  

1960年10月21日、ダンズフォールドでXP831による最初の係留飛行が行われた。この開発段階では、この偉業を達成するには機体から余分な重量をすべて取り除く必要があり、エンジンの制限により、一度に2.5分以上フルパワーで運転することはできなかった。^{[ 21 ]}係留飛行は何度か行われ、テストパイロットがホバリング制御に慣れるためでもあった。11月4日には、自動安定装置を使用せずに最初の係留飛行が達成された。11月中旬には、最高70ノット（130 km/h）の速度で通常の地上走行試験が行われた。^{[ 21 ]} 

1960年11月19日、XP831の初のテザーなし自由飛行ホバリングが達成され、その1週間後にP.1127の最初の宣伝写真が公開された。^{[ 21 ]}初飛行の前に、フッカーはカムに「シドニー、まずは普通に飛行するつもりだろう？」と尋ね、カムは「何のために？」と答えたとされている。フッカーは「まあ、飛行機が素晴らしい飛行機で、すべてが制御下にあることを確認するためだよ」と答えた。カムは「ああ、ホーカーの飛行機はいつも美しい。ホーカーの飛行機に何の問題もない。そんなことは気にしない。まずは垂直飛行だ」と答えた。^{[ 22 ]}

1961年2月13日、XP831はビル・ベッドフォードの操縦で22分間の初の通常飛行を行った。^{[ 23 ]}その後まもなく、XP831は12,000 lbf (53 kN)の推力を発生できる新型ペガサスエンジンに換装され、1961年5月に新たなホバリング試験を開始した。6月には、XP831は垂直ホバリングから水平飛行への初の移行に成功し、ダンズフォールドの滑走路を50メートルの高さで飛行するという、このプログラムにおける新たなマイルストーンを達成した。^{[ 23 ]}  

1961年7月7日、2番目の試作機XP836が通常離陸に成功した。^{[ 24 ]} 2機の試作機の試験は継続され、垂直離陸と飛行の間のギャップを埋めるべく進められ、1961年9月8日にこの偉業が達成された。^{[ 9 ] [ 23 ]} 9月中、この偉業は両方の試作機によって複数回繰り返され、垂直飛行から水平飛行へ、またその逆へと移行し、自動安定装置を意図的に無効にした場合もあった。^{[ 23 ]}

飛行試験プログラム中、 NATO基本軍事要求事項3 （NBMR-3）の発行は、ホーカーが想定していたような機会とはならなかった。NBMR-3は、P.1127が満たすことができなかっただけでなく、現在の形では満たすように開発される可能性も低い性能特性を求めていたからである。^{[ 21 ]}そのため、1961年にはP.1127プログラムに対する軍の関心はほとんどなかったが、1961年1月には、ホーカーは潜在的な100機の量産標準型P.1127航空機にかかる費用の見積もりを提出するよう求められた。^{[ 25 ]}一方、ホーカーは、P.1127の継続的な開発が成功の実証となり、競合する「ペーパー」VTOL航空機プロジェクトを追求する潜在的な顧客を思いとどまらせるのに役立つと信じていた。^{[ 23 ]}

1960年11月2日、供給省は、翼の改良、エンジンの改良、および付随する運用機器など、航空機を現実的な戦闘設計にさらに発展させることを目的とした、さらに4機の試作機を製造する契約を発行した。^{[ 25 ]}この期間を通じて、ペガサスエンジンの改良型が急速に開発され、ペガサス3は15,000 lbf (67 kN)の推力を発揮することができた。改良された動力装置を除けば、最初の4機のP.1127試作機はかなり似ていた。5番目の試作機XP980は、後に量産型ハリアーで使用される背の高い垂直尾翼と水平尾翼の反り角を導入した。^{[ 26 ]} 4番目の機体は、ホーカーの量産テストパイロットに機種に慣れさせるために部分的に使用された。^{[ 26 ]}最初の空母垂直着陸は、1963年に最初の試作機がHMSアーク・ロイヤルで行った。 ^{[ 27 ] [ 28 ]}最後のP.1127、XP984は後退翼を導入した。^{[ 26 ]}最終的に15,000 lbf (67 kN)のペガサス5が搭載され、試作ケストレルとして機能した。^{[ 29 ]}     

最初の 3 機の P.1127 は墜落し、2 機目と 3 機目は開発中に墜落した。1963 年、最初の試作機XP831がパリ航空ショーで公に墜落した。事故の原因は、ノズル制御モーターの空気供給ラインに小さなゴミが入り込んでエンジンノズルが固着したことだった。XP831はその後完全に修理され、開発飛行を再開した。関係したパイロットは全員無事だった。^{[ 30 ] [ 31 ]}

1961年末までに、ホーカー社は、RAFからの支援がなく、公務員からの支援もほとんどないにもかかわらず、設計コンセプトの妥当性を実証することができた。^{[ 32 ]} 1962年初頭、航空省の運用要求部門という形で公式な支援が現れ、同部門は財務省に、RAFウェスト・レインハムの中央戦闘機訓練所が管理する評価部隊が運用する9機の量産型航空機の承認を求めた。米国と西ドイツの関係者が公然と関心を示したことを受け、英国政府はこれらの国に、プロジェクトで協力し、関連費用への拠出を求める提案を行った。^{[ 33 ]} 3カ国すべてがこれを受け入れた後、1962年5月22日、ホーカー社は9機の航空機の製造に必要な資材の調達を進めるよう正式に指示を受けた。^{[ 33 ]}

9機の航空機は、基本的にP.1127の改良型であるケストレルFGA.1として発注されました。1964年3月7日、ビル・ベッドフォードの操縦により、 XS688が最初のケストレルとして初飛行を行いました。^{[ 28 ]}ケストレルは、初期のP.1127よりも完全に後退した翼と大きな尾部を持ち、^{[ 34 ]}胴体はP.1127/ケストレル試作機XP984と同様に、より大型の15,000 lbf (67 kN)ペガサス5エンジンを搭載できるように改造され、さらに後部胴体内のベイハウスに超高周波（UHF）無線機や各種運用機器を追加するなど、いくつかの変更が加えられました。 ^{[ 28 ]}ケストレルが試験に利用可能になる前に、NASAのパイロット2名がダンズフォールドを訪れ、代わりに以前のP.1127を使用して一連の操縦試験を実施した。^{[ 33 ]}  

1964年10月15日、英国、米国、西ドイツからの多様な軍事テストパイロットで構成される三者評価飛行隊（TES）がRAFウェスト・レインハムに編成された。^{[ 34 ] [ 35 ]}飛行隊を構成する人員は高度な経験を持つパイロットであり、ケストレルを操縦する前に、それぞれブリストルの社内施設で1週間の地上訓練を受け、ダンズフォールドで1週間の地上指導を受けた後、ビル・ベッドフォードの指導による3時間の飛行転換訓練を受けた。^{[ 28 ]}飛行隊の目的は、V/STOL機の野外作戦への適合性を評価し、離着陸の競合するスタイルと方法を比較し、通常の飛行運用手順を開発し、計器飛行評価を実施し、夜間飛行作戦を実施し、ケストレルの飛行領域全体にわたってジェット機による操縦を調査することであった。^{[ 28 ]}

評価の過程で、三者パイロットはケストレル機の典型的な出撃手順として、短距離離陸（STO）を行い、垂直着陸で基地に戻るという手順を開発した。^{[ 36 ]}この運用方法（STOVL）は最適な方法であると判断された。^{[ 37 ]}また、近くのRAFバーチャム・ニュートンでは、未舗装の滑走路からの運用も試験され、この航空機はぬかるんだ地面を横断し、さまざまな仮設の地面覆いから離陸するのに優れていることが証明された。^{[ 38 ]}試験中に、パイロットがパーキングブレーキをかけたままローリング離陸を試みたため、1機が失われた。^{[ 34 ]}評価は1965年11月に完了した。^{[ 39 ]}

8機の残存評価機のうち6機（米国に割り当てられた3機とドイツに割り当てられた機）は、XV-6A ケストレルとして陸軍、空軍、海軍による評価のために米国に移送された^{[ 34 ]}。三軍による評価の後、NASAに割り当てられた2機を除いて、エドワーズ空軍基地でさらに評価するために米空軍に引き渡された^{[ 40 ]} 。英国に残っていた2機のケストレルのうち1機は、 RAE ベッドフォードのブラインド着陸実験部隊（BLEU）に配属され、もう1機のXS693は、改良型ペガサス6エンジンを搭載するための改修のためにブラックバーンに送られた^{[ 41 ] 。}

機体の強化に加え、P.1127 およびケストレル シリーズ全体を通して、機体がほぼ静止しているときに吸気流を滑らかにするための膨張式リップを備えていた吸気口にも変更が加えられた。これらの装置の耐用年数に懸念があったため、従来の吸引リリーフ ドアに置き換えられた。^{[ 42 ]} 1966 年にコマンドー空母HMSブルワークで行われた海軍試験で得られた経験から、プロジェクト担当官は、ケストレルの機体、今後の試作機、および量産機で使用されているマグネシウムをすべて、反応性の低い材料に置き換えることを確信した。 ^{[ 43 ]}ケストレルは量産前のハリアーの試作機となった。^{[ 44 ]}

1961年、NATOはNATO基本軍事要求事項3（NBMR-3）を発行し、 VTOL機能に加え、F-4ファントムIIのような超音速性能を持つVTOL機を要求した。 ^{[ 21 ]} P.1127ではこの要求を満たせないと認識したホーカーは、P.1127の超音速派生型であるP.1150という新しいプロジェクトと、NBMR-3の要求を満たす別のバージョンであるP.1154の開発に着手した。P.1154はNATO競争の勝者と宣言され、1965年に中止された時点で試作機の製造がすでに始まっていた。フランス政府は、ダッソー・ミラージュIIIVを抑えてP.1154が選ばれた直後に撤退した。^{[ 45 ]}

P.1154 の終了後、RAF はケストレルを量産機として単純にアップグレードすることを検討し始めました。それに伴い、V/STOL 地上攻撃ジェット機を求める要求 ASR 384 を発行しました。^{[ 46 ] [ 47 ]}これはP.1127 (RAF)として知られています。^{[ 48 ]} 1965 年後半、RAF は P.1127 (RAF) の試作機 6 機を発注しました。^{[ 49 ]} 1966 年 8 月 31 日、これらの P.1127 (RAF) 機の最初の機が初飛行を行いました。^{[ 47 ] [ 50 ]} 1967 年初頭、ホーカー アビエーションは量産機 60 機の注文を正式に受けました。この時点で、この機はハリアー GR.1 の名称を与えられました。^{[ 49 ] [ 51 ] [ 52 ]}ハリアーはイギリス軍で成功を収めた航空機となり、いくつかの国に輸出され、しばしば空母艦載機として使用されました。

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