VZ-9 阿弗罗车

悬停台视图是这台机器的三维实体,真实尺寸,旁边站着一个人。它之所以是三维的,因为关于这架飞行器的问题是一段距离:十八英尺碟缘与地面之间那道缝。把它抬起来,看气垫变暗、增益下落,并在约两英尺之后陷入「轮毂盖」。再推过升限,不会有什么戏剧性的事,只有一台因为升力不在那儿而落回去的机器。左侧标尺的刻度在十八英寸、两英尺和三英尺,而那就是这架飞机的全部世界。

升力账本视图是升力对高度,也是这架飞行器被解释的地方。琥珀色曲线就是这台机器:L(h) = 3,150 + 1,038/h 磅,只锚在两个已发表重量上,别无其他。它上方那条虚线是标准薄射流理论,是当初选定这一构型所奔着的气垫,而它从没拿到。底部那条红色虚线是 3,150 磅,脚下没有地面时的升力。各重量横贯这三者,包括空机与那条红线之间的 150 磅括号;侧栏则为两笔损失标价:过涡轮转子 1.14×,气垫只兑现理论的 0.24。

误认视图检验档案里那份 1954 年备忘录。左边是角尺寸:一只 18 英尺的碟对上满月与臂长处的拇指,配一根距离滑杆,因为备忘录的主张讲的是外观。右边是一条高度阶梯,从这台机器三英尺的升限,一路向上经设计指标、弗罗斯特的展望,直到本站其他仪器自己承载的四个报告高度。两者之间,是等大的两张卡:备忘录说了什么,以及那一类真正造出的机器做了什么。

档案视图是那条纸面轨迹:1952 年的加拿大研究合同、1953 年的走漏、科学顾问委员会在奥马哈的简报与 1954 年 11 月的报告、混淆备忘录、杜立特的转呈信、1955 年 1 月被删掉的那一段、委员会无法解释的 KC-97 一案、CIRVIS、出厂、首飞、两次进艾姆斯风洞、取消,以及两块博物馆地板。它收在等大的两张判词上:它是真的而且飞了,它从未离开那层气垫。

本站为一大堆碟形飞行器标过价:INST-32 电引力量过 LaViolette 那两个互相竞争的推力模型,曲速与 Casimir 台算过负能量的账。它们的共同点是:被主张的物理,没有一台机器。而这一份档案里躺着相反的东西:一台真的机器。「他们自己正在造的飞碟」那篇简报里,DOW-UAP-D095 收着科学顾问委员会对阿弗罗 Y2 计划的审查、一份论证圆形飞行器可能被误认为 UFO 的备忘录、一起空军自己记为无法解释的 KC-97 事件,以及 CIRVIS 报告制度。这条线最后产出了 VZ-9「阿弗罗车」:两架实物,试飞员,一座 NASA 风洞,今天两架都在博物馆里。

它在这里,是因为它把两件通常被混在一起的事分了开。第一件是工程:一台真的碟,真的飞了,而它的全部本事都住在离地约一米之内,原因可以从两个已发表的重量里算干净。第二件是那份 1954 年备忘录,它是整个飞碟文献里听起来最讲道理的一句话:不熟悉这类技术的观察者,可能把圆形垂直起降飞行器误认为 UFO。这台仪器把两件事都摆上台面,而且不替你合并它们:一只 18 英尺的碟在 600 米处确实与满月等大;而那一类真正造出的机器,从两座机场起飞,从未高过三英尺,生涯合计 93.5 小时,并且比 1947 年的那场风潮晚了十二年。

一条气垫律、两个已发表重量、一个拟合常数,驱动整台仪器,而面板为每个数字标注它是实测、记录、建模还是读法。

p_c = J(1+cos θ)/h · L(h) = T + η·A·J(1+cos θ)/h = 3,150 + 1,038/h 磅 · h_max(W) = 1,038/(W − 3,150) 米

阿弗罗车是一台想当飞机的气垫船。涡轮转子的气流自碟缘作为一道气幕排出,气幕的动量把一垫升压空气困在碟下。薄射流理论给出的气垫压力,等于气幕单位长度动量流乘 (1 + cos θ),再除以间隙。于是升力就是一个平的推力项加一个 1/h 项,而圆形平面构型的标准增益是 1 + D/4h。这是教科书里的地面效应机器理论,被用在一架当作战斗机来推销的飞行器上。

两个已发表重量定死整条曲线。脱离地面效应的最大升力是 3,150 磅,这就是那个平项,没有歧义:没有地面,没有气垫。而这台机器在约三英尺的升限上托住了它 4,285 磅的零燃油重量,这就定死了 1/h 项。结果是一行式子,L(h) = 3,150 + 1,038/h 磅;把它反解,就直接得到任意全重下的升限:h = 1,038/(W − 3,150) 米。

唯一被拟合的数就是结论。三英尺处的教科书增益是 2.5×,约 7,900 磅。机器做出的是 4,285。所以它兑现了理论欠它那份气垫的 0.24,而这个常数是台上唯一的自由参数。把它和另一个乘数放在一起读:一具本该返还两倍输入推力的升力风扇只给了 1.14×,工程故事就齐了,里面没有一句意见。技术记录用一个从句点出病因:导管系统里过大的损失,显露出来,而且从未被解决。

升限有一个极点,而那个极点就是讣告。当全重降向 3,150 磅,升限跑向无穷;而在它之上,升限塌得飞快。空机是 3,000 磅。留给飞行员、燃油与载荷合计的是 150 磅,比一名飞行员还少。而脱离地面效应之后没有气垫可改,所以在那份预算之内,没有任何研制能挪动一个这种形状的数字。

失稳是记录,不是解出来的。约两英尺的临界高度、越过它之后的失控,以及前飞时前缘分离与再附着的循环,全部出自记录。而你在台上看到的幅值上升与波形是画的,仪器在自己脸上就这么写着。1961 年在距中心三英尺处钻的五十二个孔改善了悬停,别的什么都没挪动。

重量、尺寸、速度、日期、飞行小时与角尺寸算术,都完全按记录给出的样子使用;而在来源分歧之处(最大起飞重量与单台推力),分歧被印出来,不被抹平。气垫律是教科书的,标为建模;为它拟合的那一个常数,标为结论。至于 1954 年那份备忘录有权解释什么,那是一种读法,所以本台把备忘录与机器做成等大的两张卡悬挂,不添第三张。

一段间隙、一个重量、一个速度、一段距离:四根滑杆,而它们之间装着那只唯一真实存在过的飞碟的整个生涯。

• 边缘离地间隙,0 到 1.6 米。整个项目生活其中的那段距离。气垫压力按 1/h 走,所以这根滑杆不是镜头控制,它就是这架飞行器。十八英寸是它实际飞的高度;两英尺是它开始散架的地方;三英尺是零燃油重量下升力用尽的地方。
• 全重,3,000 到 7,000 磅。空机 3,000,零燃油 4,285,两个设计转换重量 5,650 与 6,970。拖动它,在账本上看升限移动。低于 3,150 磅,升限跑向无穷,而那是看清「整道题只有一百五十磅宽」的最干净方式。
• 前飞速度,0 到 40 节。自由飞最好成绩是 1960 年的 30 节,以及 1961 年 6 月最终评估的 20 节,而设计指标是每小时 300 英里。加上速度,俯仰循环接管,而那是同一层气垫失效的第二种方式。
• 斜距,50 米到 30 公里。供误认视图使用。这是把备忘录的主张化约成几何:一只 18 英尺的碟看起来有多大,对上满月,对上拇指;以及到多远它就不再是一个圆面。
• 三张飞行卡。按实飞悬停、以史上最好速度前飞,以及试图爬出去。第三张不是一个动作,是一堵墙。
• 图层。气垫,它的亮度就是地面正承担的重量份额;气幕;下洗;比例人形与带刻度的标尺;以及它在十八英寸高度越过的那条六英尺宽的沟:故事里通常被略掉的那一段。

关于那只唯一真正被造出来的飞碟的六条主张,连同是谁立住的、今天落在哪里。两条已定,两条仍在争论,一条与飞行日志一接触就没能挺过来,还有一条属于任何台子都关不上的那类。

1. 从零抬到十八英寸。看气垫升起来,增益芯片爬过 1.7×。那是这架飞行器在工作,而它之所以能工作,完全因为地面在那儿。
2. 现在去两英尺。碟面开始在俯仰与滚转上游走。这是「轮毂盖」失稳,它的起振高度出自记录。机器上什么都没变,变的只是它到地面的距离。
3. 零燃油重量下推到三英尺。状态芯片翻成「下沉」,升力数字掉到重量之下。没有失效事件,也没有响声。这架飞机只是把地面用完了。
4. 在账本上把重量拖到 3,000 磅。升限标记跑出右边界,而空机与那条平线之间只剩那个 150 磅的括号。那个括号就是这个项目。
5. 比较两条曲线。虚线是标准理论欠这一构型的,琥珀线是它拿到的。三英尺处是 7,876 磅对上 4,285。然后读侧栏:过风扇 1.14×,气垫 0.24。
6. 在误认视图里,把距离设到 600 米。碟恰好与满月等大:备忘录的前提是真的。现在拖到 19 公里,看它不再是一个圆面。这两个数字之间,就是那套混淆论证全部诚实的版本。
7. 从下往上读那把梯子。三英尺,再往下十八英寸,然后一路空到一万英尺的设计指标。上面每一级都是本站另一台仪器承载的数字。点一下,它会告诉你是哪一台。
8. 在档案收尾,停在 1955 年 1 月那张卡上。该办公室在此领域的最大努力,始终指向劝阻、淡化并压低 UFO;而文章末尾那段带 UFO 关联的文字将予删除。他们的碟可以见报。别人的碟,不许并排提起。

在实测、档案所记、这里所建模、以及读法之间的诚实界线:

一句话: 重量、尺寸、速度、日期、飞行小时与角尺寸是记录加算术,你可以在台子上核对,而两处来源分歧被印出来而不是被抹平;「轮毂盖」的起振与机理、设计重量与设计指标,按记录引用并标注「记录」;薄射流气垫律标为「建模」,而为它拟合的那唯一一个常数,教科书气垫的 0.24,是本台的结论,不是它的输入;至于一份关于「一类飞行器」的 1954 年备忘录有权解释什么,那是一种读法,本台为它等大悬挂两张卡,不添第三张。抬高间隙,加载重量,然后自己决定。

• DOW-UAP-D095, "Joint U.S.-Canadian Aviation Projects and UFO Sighting Reports, 1954-1955", PURSUE Release 04, U.S. Department of War, hosted at war.gov/ufo. The file carries the Scientific Advisory Board cover on Avro Project Y2 (November 1954), the Doolittle forwarding letter of 10 December 1954, the 14 December memorandum drawing attention to its generally negative findings on technical feasibility, the 13 January 1955 memorandum for record on the Air Intelligence Digest article, the 1954 memorandum on mistaking circular-planform VTOL aircraft for UFOs, the 11 July 1955 evaluation of the KC-97 Newfoundland incident, and the 3 November 1955 memorandum on CIRVIS under AFR 200-3 and the JANAP 146 series.
• Signals from the Periphery, Release 04 Briefing 5, "The saucers they were building themselves", the site's own summary of that file, which this instrument is built from.
• Lindenbaum, B. & Blake, W., "The VZ-9 Avrocar", the American Helicopter Society technical account of the programme. Source of the two figures this bench is anchored on: maximum lift attained out of ground effect 3,150 lb, zero fuel weight 4,285 lb, therefore incapable of hover out of ground effect; and of the finding that excessive losses in the ducting system became apparent and were never resolved. Also the source for three Continental J-69 turbojets at 920 lb thrust each and the 5 ft, 124-blade turborotor.
• The technical review "Avrocar: a real flying saucer" (Advances in Aircraft and Spacecraft Science 4:4, 2017; arXiv:1507.06916): programme span 1954-1961 at about US$10 million, design transition weights of 6,970 lb in ground effect and 5,650 lb out of it, 18.5 hours on the first airframe and about 75 on the second, 30 knots reached in April 1960 and 20 at the final evaluation in June 1961, 100 knots by the modified model in the Ames tunnel, a 90 degree turn in 5 seconds left and 11 right, and the fifty-two stabilisation holes drilled radially three feet from the centre.
• Avro Canada VZ-9 Avrocar reference summaries for the dimensions and dates: 18 ft diameter, 3 ft 6 in height, 254 sq ft planform, 3,000 lb empty, first tethered flight 29 September 1959, first free flight 12 November 1959, testing halted 5 December 1959, NASA Ames 40 ft by 80 ft wind tunnel tests April 1960 and April 1961, funding ended March 1961, cancellation December 1961, serials 58-7055 and 59-4975, and the estimated-versus-actual performance table (300 mph against 35, 10,000 ft against 3, 995 miles against 79). These summaries list a maximum takeoff weight of 5,560 lb and 660 lbf per engine, both of which disagree with the technical sources above; the disagreement is printed on the instrument rather than resolved silently.
• Contract and programme history: Canadian Defence Research Board contract 1952 at CAN$400,000; the press leak of 11 February 1953; USAF contract 1955 at US$750,000; Avro private venture funding of $2.5 million in 1956; additional Air Force funding from March 1957 under Project Y-2 / Weapons System 606A; a joint-services contract of $2 million and about $700,000 more; the second airframe contracted March 1959 at $1.77 million; rollout from the Malton plant in May 1959, three months after the CF-105 Arrow cancellation. John Frost joined Avro Canada in June 1947 from de Havilland, where he had worked on the Vampire, the Hornet and the Swallow.
• The hubcapping description as the programme and its historians give it: rapid, unpredictable oscillation in pitch and roll from an unstable ground cushion above a critical height of about two feet, with flight above about three feet impossible; and in forward flight, separation over the leading edge dropping the pressure under the front of the disc, a nose-down pitch, reattachment, a pressure spike and a nose-up pitch, repeating as a limit cycle. Ames wind tunnel work also indicated the configuration would be unstable and uncontrollable at speed.
• Ground-effect theory: the thin annular-jet momentum curtain of Chaplin (1957) and Stanton-Jones (1961), in which cushion pressure is the jet momentum flux per unit length times (1 + cos θ) divided by the height, giving the standard augmentation 1 + (1 + cos θ)·D/4h for a circular planform. The bench uses it as the reference curve and fits one constant, the realised fraction, to the two published weights.
• Museum disposition: 58-7055 acquired by the National Museum of the United States Air Force in November 2007 and displayed from June 2008; 59-4975 at the U.S. Army Transportation Museum, Fort Eustis, Virginia, after a showing at Man and His World in Montreal in 1968; a replica at the Royal Aviation Museum of Western Canada.
• Cross-referenced altitudes on the ladder are the figures this site already carries on its own instruments: the GoFast trigonometric solution near 13,300 ft (INST-27), the Gimbal jet altitude of 25,000 ft (INST-28), the consensus reconstruction of Mantell's climb to about 30,000 ft (INST-36), and the reported 80,000 ft start of the 2004 Nimitz descent (INST-24).