McDonnell XV-1 - McDonnell XV-1

XV-1
McDonnell XV-1 NASA.jpg
Rola Żyrodynia
Producent Samoloty McDonnell
Pierwszy lot 14 lipca 1954 r
Liczba zbudowany 2

McDonnell XV-1 jest eksperymentalnym Gyrodyne opracowany przez McDonnell Aircraft dla wspólnego programu badawczego między Amerykańskich Sił Powietrznych i armii Stanów Zjednoczonych do zbadania technologie do opracowania samolotu , który mógłby start i lądowanie jak helikopter , ale latać przy szybszych prędkościach , podobny do konwencjonalnego samolotu . XV-1 osiągał prędkość 200 mph (320 km/h; 170 węzłów), szybciej niż jakikolwiek wcześniejszy wiropłat, ale program został przerwany z powodu hałasu dyszy i złożoności technologii, co dało tylko skromne korzyści w wydajności.

Rozwój

W 1951 roku Siły Powietrzne ogłosiły konkurs na opracowanie złożonego śmigłowca, samolotu, który mógłby startować i lądować pionowo, jak śmigłowiec, ale mógł latać z większą prędkością niż konwencjonalne śmigłowce. Wspólny program badawczy był realizowany przez Dowództwo Badawczo-Rozwojowe Sił Powietrznych i Korpus Transportowy Armii . Bell Aircraft przedstawił projekt XV-3 , Sikorsky Aircraft przedstawił S-57 , projekt chowanego wirnika, a McDonnell przedstawił projekt zmodyfikowany w stosunku do projektu modelu M-28.

W dniu 20 czerwca 1951 r. siły powietrzne i armia podpisały list intencyjny z firmą McDonnell, aby przyznać kontrakt na opracowanie samolotu opartego na ich konstrukcji. McDonnell skorzystał z wcześniejszych prac projektowych nad modelem M-28 i miał kompletną makietę gotową do inspekcji przez armię i siły powietrzne do listopada 1951 roku. McDonnell otrzymał zgodę na rozpoczęcie produkcji tego, co wtedy nazwano XL-25 ("L"). dla łącznika). W trakcie budowy samolotu oznaczenie zmieniono na XH-35. Ostatecznie samolot stał się pierwszym pojazdem z serii zmiennopłatów jako XV-1.

Podstawowy płatowiec pochodził z programu samolotów komercyjnych po II wojnie światowej dla czteromiejscowego samolotu w klasie Bonanza i Navion . McDonnell zwrócił się do Kurta Hohenemsera i Friedricha von Doblhoffa , austriackiego konstruktora śmigłowca WNF 342 , o zapewnienie technicznego kierunku rozwoju systemu wirnika z napędem tip-jet. Po 22 miesiącach produkcji pierwszy samolot (seria 53-4016) był gotowy do testów w locie na początku 1954 roku.

Projekt

Zbudowany głównie z aluminium, kadłub XV-1 składał się z opływowej rury zamontowanej na płozowym podwoziu, z silnikiem zamontowanym z tyłu i śmigłem pchającym. Miał też zwężające się ku niemu skrzydła zamontowane wysoko na kadłubie. Z kolei do skrzydeł zamontowano podwójne belki ogonowe i podwójne powierzchnie pionowe, połączone ze sobą poziomym podnośnikiem stabilizatora. Na szczycie kadłuba, powyżej nasady skrzydeł, zamontowano trójłopatowy wirnik główny napędzany dyszami dociskowymi końcówek łopat.

Konwerter był wyposażony w pojedynczy, promieniowy silnik tłokowy R-975 produkcji Continental , który zasilał dwie sprężarki powietrza. Wypychały one powietrze pod wysokim ciśnieniem przez przewody rurowe w łopatach wirnika do komory spalania na każdym z trzech końcówek wirnika, gdzie palnik zapalał paliwo w celu zwiększenia ciągu, co napędzało wirniki i pozwalało samolotowi latać jak konwencjonalny helikopter. Do lotu poziomego silnik został odłączony od sprężarek i zamiast tego napędzał dwułopatowe śmigło pchające. Podczas lotu do przodu skrzydło zapewniało 80% siły nośnej, a pozostała część generowana była przez autorotację głównego wirnika przy około 50% normalnej prędkości obrotowej. W trybie zawisu wirnik obrócił się z prędkością 410 obr/min, ale zwolnił do 180 obr/min przy locie z dużą prędkością powyżej 125 węzłów (144 mph; 232 km/h).

Kabina została prawie w całości pokryta szybami z pleksiglasu, zapewniającymi widoczność we wszystkich kierunkach, z wyjątkiem miejsca bezpośrednio pod samolotem. Kokpit składał się ze stanowisk pilota tandem i drugiego pilota lub samolot mógł pomieścić pilota i trzech pasażerów lub pilota i dwie nosze.

Historia operacyjna

Dwie XV-1s

XV-1 rozpoczął testy w locie w zawisie w dniu 11 lutego 1954 roku z pilotem testowym Johnem R. Nollem. Uwięź miała ołowiane obciążniki, które miały utrzymać samolot w działaniu na ziemi do czasu rozwiązania problemów z układem napędowym wirnika typu tip-jet . 14 lipca 1954 usunięto ołowiane obciążniki i XV-1 wykonał swój pierwszy swobodny lot w zawisie. W trakcie testów w locie McDonnell ukończył drugą maszynę (s/n 53-4017).

Drugi samolot został zmodyfikowany z oryginalnego XV-1 w celu zmniejszenia oporu pasożytniczego podczas szybkiego lotu do przodu. Aby to osiągnąć, pylon wirnika został zmniejszony, a podwozie zostało usprawnione i wzmocnione. Drugi XV-1 miał również dwa małe śmigła ogonowe zamontowane po zewnętrznej stronie na końcu każdego wysięgnika. Były one wynikiem lotów testowych w zawisie przeprowadzonym przez Nolla, który zwrócił uwagę na brak autorytetu zbaczania przy używaniu tylko sterów. Oryginalny XV-1 został później zmodyfikowany za pomocą śmigieł ogonowych.

Wiosną 1955 roku drugi XV-1 był gotowy do dołączenia do programu lotów. 29 kwietnia 1955 XV-1 dokonał pierwszego przejścia z lotu pionowego do lotu poziomego, a 10 października 1955 drugi XV-1 stał się pierwszym wiropłatem, który przekroczył 200 mph (320 km/h; 170 kn), prawie 45 km/h. mph (72 km/h; 39 węzłów) szybciej niż ówczesny rekord prędkości śmigłowca. XV-1 osiągnął mu (stosunek prędkości powietrza do prędkości końcówki wirnika) równy 0,95.

Po trzech latach i prawie 600 godzinach między dwoma samolotami kontrakt na XV-1 został anulowany w 1957 roku. Ostatecznie ustalono, że konfiguracja zmiennopłatu XV-1 była zbyt skomplikowana, aby uzyskać niewielką przewagę nad konwencjonalnymi śmigłowcami. Silnik tłokowy nie mógł wytworzyć wystarczającej mocy, aby zoptymalizować zalety konstrukcyjne. Postęp technologiczny w konstrukcji wirnika i silników konwencjonalnych śmigłowców w kolejnych latach ostatecznie zniweczyłby margines osiągów XV-1. Poziom hałasu w kokpicie wynosił 116  dB , ale nawet wyższy dla personelu naziemnego, który określił hałas odrzutowy jako „bardzo irytujący”, a poziom hałasu nadal wynosił 90 dB 1 ⁄ 2 mile (0,80 km). McDonnell próbował wykorzystać technologię wirnika typu tip-jet z projektem małego dźwigu helikoptera, oznaczonego jako Model 120, który po raz pierwszy został oblatany 13 listopada 1957 roku.

Przetrwanie samolotu

Armia zachowała 53-4016, który został przeniesiony do Muzeum Lotnictwa Armii Stanów Zjednoczonych w Fort Rucker w Alabamie. 53-4017, rekord ustalania, drugi prototyp, został podarowany przez Armię do Smithsonian Institution „s National Air and Space Museum w Waszyngtonie, DC w 1964 roku.

Specyfikacje (XV-1)

Dane z Harding

Ogólna charakterystyka

  • Załoga: jeden (pilot)
  • Pojemność: dwóch pasażerów lub dwa mioty
  • Długość: 50 stóp 5 cali (15,37 m)
  • Rozpiętość skrzydeł: 26 stóp 0 cali (7,92 m)
  • Masa własna: 4277 funtów (1940 kg)
  • Waga brutto: 5505 funtów (2497 kg)
  • Silnik: 1 × Continental R-975 -19 promieniowy silnik tłokowy , 525 KM (391 kW)
  • Średnica wirnika głównego: 31 stóp (9,4 m)

Wydajność

  • Prędkość maksymalna: 203 mph (327 km/h, 176 węzłów)
  • Prędkość przelotowa: 138 mph (222 km/h, 120 węzłów)
  • Zasięg: 593 mil (954 km, 515 mil)
  • Pułap serwisowy: 19 800 stóp (6 000 m)
  • Prędkość wznoszenia: 1300 stóp/min (6,6 m/s)

Zobacz też

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki