與維克斯-阿姆斯特朗公司直接研發原型機的做法不同,阿芙羅和漢德利·佩奇公司首先進行的是以技術驗證機為主的氣動布局探索。而“火神”與“勝利者”轟炸機在此後所展現的優異性能,證明了這一做法的價值。
維克斯-阿姆斯特朗公司在加緊研製“勇士”的過程中,因受到時限因素影響而無法製造空氣動力或係統測試模型。與之相比,阿芙羅和漢德利·佩奇公司有較多的時間使用模型驗證各自設計方案。然而,受到一係列因素的影響,這種方法並未研製出與最初構想相一致的模型。從某種程度衡量,上述兩家公司研製模型的價值還存在爭議。
阿芙羅公司的“雅典娜”模型
1947年1月,羅伊·查德維克收到了《B.35/46性能指標文件》。他在2個月後成為該公司技術總監,並將總設計師職務轉交斯圖亞特·戴維斯,後者從1938年1月起擔任阿芙羅公司的副總設計師。查德維克和戴維斯認為,上述性能指標文件中提出的某些需求在一定程度上超越了英國當時的航空設計製造水平,因此隻有采用激進方式才能實現目標。雖然在二戰結束後,英國已從德國獲得了大量研發數據,但前者在研製高空高速飛機方麵的經驗非常有限。
阿芙羅公司的設計小組探討了後掠翼布局,並且逐漸縮短機身長度,同時增大機翼後緣麵積以保持機翼總麵積不變。在美國,諾思羅普公司正在試飛采用活塞發動機的YB-35。阿姆斯特朗·維特沃斯以及德·哈維蘭公司此前擁有研製飛翼的設計經驗;然而,飛翼如果要達到《B.35/46性能指標文件》的需求,其重量將遠遠大於英國皇家空軍當時所屬各機場的承載能力,三角翼由此成為較為自然的選擇。三角翼設計方案與查德維克此前繪製的一幅草圖,以及該公司空氣動力總設計師埃裏克·普裏斯特利的構想相互契合,這種設計方案上的優勢足以促使該公司願意承擔研製實用型轟炸機的繁重任務。1947年5月,該機進一步明確了基本設計思路。阿芙羅公司隨後將698型轟炸機的設計方案呈報供應部。
阿芙羅公司當時麵臨著缺乏三角翼空氣動力結構研發經驗的實際情況,它認為在數據有限的情況下,製造一種采用三角翼結構的滑翔機模型將對研發項目產生有效的促進作用。供應部認為,製造一種1/3比例的測試模型將是更好的選擇。它於1948年初訂購了阿芙羅公司的710型,並起草了《E.15/48性能指標文件》。710型是一種雙發高速小型測試飛機,該機主要用於研究在18 300米以0.95馬赫飛行時的性能。然而,阿芙羅公司改變了想法。它認為這種飛機無法提供足夠多的有利於研發工作的數據,因此該項目在開始製造之前被放棄。
為替換710型,供應部分別訂購了2架低速和1架高速707型測試飛機,並且於1948年秋季提供了用於製造第一架飛機的金屬。該機動力設備是1台由羅爾斯-羅伊斯公司研製、靜態推力達到15.58千牛的“德文特河”型離心渦噴發動機。從注重經濟性和加快製造進度等方麵考慮,通常會采用組裝現存飛機的做法。製造這種飛機純粹是為阿芙羅公司的698型提供設計數據,而不是用於研究三角翼結構。因此,這些飛機都不需要具備較高性能。
阿芙羅公司研製的707型(序列號VX784)被供應部正式命名為E.15/48,該型飛機於1948年8月拍攝了第一張照片
阿芙羅公司曾根據《T.7/45性能指標文件》研製了701型“雅典娜”三座高級噴氣式教練機,該機的發動機後來替換為羅爾斯-羅伊斯公司研製的“默林”35型發動機。707型測試飛機采用了“雅典娜”的起落架,而機頭起落架和座艙蓋直接取自由格洛斯特公司研製的“彗星”F.8。其座艙內未安裝彈射座椅,且在機身的位置非常靠前,從而使飛行員具備非常出色的前向視野。可收縮式減速板安裝於機身後側蒙皮上方,發動機兩側各有一片,另一對減速板安裝於機翼下方。
707型飛機的“德文特河”型發動機安裝於機身後側,它由位於機背的進氣口輸入空氣,氣流被垂尾前緣的延伸物以及位於方向舵底部的螺旋恢複減速傘艙分為兩部分。該機采用全金屬承力蒙皮,並由與機翼前緣絞接的四個翼麵以及方向舵進行控製。機翼內側的兩個翼麵作為升降舵,外側的兩個翼麵作為副翼。
英國第一種三角翼飛機試飛
序列號VX784的707型飛機的製造工作在10個月內完成,它由此成為英國第一種三角翼飛機。阿芙羅公司在所屬伍特福德研究所對該機進行了初步檢測以及滑行測試,隨後將其拆卸成散件,並於1949年8月26日運抵位於博斯康貝·道恩的飛機和武器裝備試驗學會。8天後,VX784將機身全部塗為銀色並做好了升空準備。但受到當時氣候的影響,機場附近主要為橫風,這種環境對於一架幾乎是全新結構飛機的首次試飛而言,顯得過於危險。直到次日(9月4日星期六)夜間19時30分,氣象條件才有所改善並且能夠滿足這次重要試飛的需求。
執行此次試飛任務的是阿芙羅公司助理、首席試飛員埃裏克·艾斯勒,他在英國皇家空軍服役時獲得了“紅色埃裏克”(公元982年率領丹麥海盜對格陵蘭進行殖民征服的海盜頭領)的綽號。艾斯勒駕機從博斯康貝·道恩機場起飛並成功完成了曆時35分鍾的首次試飛。在此後兩天內,該機又進行了共計2.5小時的試飛。這些試飛表明,雖然這架小型三角翼飛機的操縱性能與常規渦噴飛機非常相似,但需要相當長的起飛距離。9月6日晚些時候,艾斯勒駕駛707型飛抵範保羅,並在此次年度航展上進行了靜態展示。
1949年9月,VX784在範保羅航展上進行靜態展示
這次航展結束後,VX784返回飛機和武器裝備試驗學會並加裝了更多的數據測量設備,隨後在9月最後一周恢複試飛。由於VX784操縱性能非常理想,因此當該機於9月30日在布萊克布什墜毀時,所有人都感到震驚。此時距該機首次試飛僅26天,試飛員艾斯勒在這次事故中喪生。雖然這次事故的原因從未明確定性,但較為一致的看法是進氣道控製線路發生故障,並在飛機進行低空低速飛行時處於鎖定狀態,最終導致飛機在無法恢複飛行狀態的高度發生失速並墜毀。
707B型
第二架707型被命名為707B型。當VX784墜毀時,該機正處於高級製造階段。雖然所有人都希望707B盡早完工,但阿芙羅公司還是決定為了實施一係列根本性調整而推遲該機完工時間,改裝項目就包括安裝由馬丁-貝克公司研製的Mk.1型彈射座椅。這種情況促使研發小組設計和製造全新的前部機身以及改進型座艙。長3.7米的前側機身既改進了空氣動力性能,又從總體上優化了飛機的重心。707B型計劃從總體上驗證三角翼飛機的低空操縱性能,而不是采用與698型完全相關的做法。
該機還重新設計了減速板係統,後側機身被位於兩側機翼上部的控製麵部件取代。第一種原型機機翼下方的減速板雖然被保留,但重新調整了結構,升降舵也實施了改進,垂直尾翼延長30.5厘米。707B仍然大量使用了現成零部件,如其機頭起落架直接取自霍克公司研製的“海鷹”戰鬥機──阿芙羅和霍克公司均為霍克·西德雷集團公司的成員企業,因此很容易進行這種調整。
707B的序列號被定為VX790,該機整體采用了藍色塗裝,於1950年8月底運抵博斯康貝·道恩機場。9月6日,阿芙羅公司首席試飛員福爾克駕駛該機進行了首次試飛(該機在前一天晚上的高速滑行測試中出現了短暫的彈跳現象)。
福爾克是一名擁有豐富經驗的英國皇家空軍試飛員,他此前曾擔任皇家飛機研究所所屬飛行試驗部門的首席試飛員,並負責駕駛繳獲的德國空軍戰鬥機進行性能測試,包括在1945年7月駕駛1架由“噴火”Mk.Ⅸ牽引至高空的德製Me 163B-1進行試飛。他在皇家飛機研究所任職期間還試飛過由德國道尼爾飛機公司研製的Do-335A-10型飛機。二戰前,福爾克曾在埃塞俄比亞獨立戰爭以及西班牙內戰中為新聞界人士駕駛飛機,還擔負過倫敦/阿伯丁之間的報紙空運任務。他於1950年以飛行主管身份加入阿芙羅公司,其頂頭上司是吉米·奧萊爾。VX790是福爾克進入阿芙羅公司後駕機進行首次試飛的第一種飛機,他的特殊習慣是在駕機飛行時身穿一套普通西服。
由於埃裏克·艾斯勒失事身亡,因此,阿芙羅公司三角翼項目的命運此時完全掌握在福爾克的手中。他在試飛前15分鍾內展示的激情使公司總經理羅伊·多布森以及英國皇家空軍供應主管布斯曼中將深受鼓舞,並要求該機在1950年範保羅航展上進行靜態展示(航展於9月5日開幕)。該機隨後被批準參展並於次日飛抵範保羅,進行了靜態展示。
福爾克根據個人習慣穿著一套普通西裝進入707A(序列號WB280)的“辦公室”
航展結束後,福爾克駕駛707B開始承擔繁重的試飛任務,該機於1950年10月24日飛抵博斯康貝·道恩機場並進行總體評估。第一架原型機VX784未能完成全部試飛任務,它從首次試飛到墜毀僅曆時27天(其中有6天在範保羅進行靜態展示)。因此,除了艾斯勒證實三角翼結構不會導致不利後果之外,VX784實際上沒有進行一次真正意義上的試飛。福爾克駕駛VX790進行試飛的速度範圍是153~660千米/小時,飛機在高速飛行出現了背部進氣道進氣不足的現象。羅爾斯-羅伊斯公司進行的風洞試驗表明,這種情況是由於座艙蓋形成的湍流所致。1951年2月,設計小組調整了進氣道形狀,即把氣流導管安裝於更深的位置,同時加大了進氣道自身的深度,從而解決了上述問題。該機的起飛距離仍然過長,研發人員還觀察到,首架原型機的升降舵直到飛機接近離地速度時才開始運行。對此采取的改進措施是,將機頭起落架的支架加長23厘米並由此增大飛機起飛仰角,最終解決了上述問題。
在座艙蓋出現湍流後,VX790的背部進氣道進行了重新設計
這架藍色的VX790在12個月內進行了100多小時與698型相關的試飛,包括使用防螺旋減速傘艙室作為減速板的測試,此外還進行了推進試驗。這些測試表明,對698型發動機噴管進行偏角調節有助於提高縱向穩定性。1951年9月,該機被轉交飛機和武器裝備試驗學會並進行三角翼穩定性研究。它在此類試飛的一段時間內,在右側機翼下方安裝了一個發煙裝置。VX790在抵達博斯康貝·道恩機場後不久就發生了一次事故並使機身受損,但該機在修複後於1952年5月16日恢複試飛。飛機和武器裝備試驗學會安排VX790進行了30小時的試飛,隨後將該機轉交皇家飛機研究所。後者於1956年1月26日又將該機轉交帝國試飛員學校,用於該校試飛員積累三角翼飛機的飛行經驗。帝國試飛員學校於1943年6月在博斯康貝·道恩機場組建,後於1946年遷至克蘭菲爾德機場。然而,由於同樣位於該機場的航空學院的規模不斷擴大,迫使帝國試飛員學校於1949年再次搬遷至範保羅。1968年,帝國試飛員學校又遷回博斯康貝·道恩機場並持續部署至今。