Avro Canada VZ-9 Avrocar - Avro Canada VZ-9 Avrocar

«Аврокар» перенаправляется сюда. Для группы см. Аврокар (группа).

ВЗ-9 Аврокар
Цветной avrocar 59.jpg
Аврокар S / N 58-7055 (отмечен AV-7055) при его развертывании.
РольЭкспериментальный летательный аппарат вертикального взлета и посадки
национальное происхождениеКанада
ПроизводительAvro Canada
ДизайнерДжон Фрост
Первый полет12 ноября 1959 г.
Вступление1958
На пенсии1961
Основные пользователиВВС США (предназначены)
Армия США (предназначены)
Произведено1958–1959
Количество построенных2
Себестоимость единицы продукции
Стоимость проекта: 10 миллионов долларов США.[1]

В Avro Canada VZ-9 Avrocar был СВВП самолет разработан Avro Canada в рамках секретного военного проекта США, осуществленного в первые годы Холодная война.[2] Avrocar намеревался использовать Эффект Коанды для обеспечения подъемной силы и тяги от одного «турборотора», выдувающего выхлоп из обода дискообразного самолета. В воздухе он походил бы на летающая тарелка.

Первоначально разрабатывался как истребитель самолет, способный развивать очень большие скорости и высоту, проект неоднократно сокращался с течением времени, и ВВС США в итоге отказался от него. Затем разработка была продолжена Армия США для тактического боевого самолета, своего рода высокопроизводительного вертолет.[3] В ходе летных испытаний у Avrocar обнаружились нерешенные проблемы с тягой и стабильностью, которые ограничили его ухудшенными эксплуатационными характеристиками. конверт для полета; впоследствии проект был закрыт в сентябре 1961 года.

На протяжении всей истории программы проект назывался разными именами. Авро называл эти усилия проектом Y с отдельными автомобилями, известными как Spade и Omega. Позднее проект Y-2 финансировался ВВС США, которые называли его WS-606A, Project 1794 и Project Silver Bug. Когда армия США присоединилась к усилиям, она получила свое окончательное название «Аврокар» и обозначение «VZ-9», часть проектов СВВП армии США в серии VZ.

Дизайн и развитие

Происхождение

Avrocar стал конечным результатом серии исследование голубого неба проекты дизайнера "Джек" Фрост, который присоединился к Avro Canada в июне 1947 года после работы в нескольких британских фирмах.[4] Он был с de Havilland с 1942 г. и работал над de Havilland Hornet, де Хэвилленд Вампир реактивный истребитель и де Хэвилленд Ласточка самолет, где он был главным конструктором сверхзвукового исследовательского проекта.[5]

В Avro Canada он работал над Авро CF-100 до создания исследовательской группы, известной как «Группа специальных проектов» (SPG). Сначала Фрост окружил себя группой инженеров-единомышленников, а затем организовал рабочее место. Первоначально разместившаяся в «Пентхаусе» - насмешливое прозвище исполнительного крыла административного здания, САУ впоследствии была перемещена в Вторая мировая война -эра здание напротив штаб-квартиры компании, здание Schaeffer Building, которое охранялось охранниками, запертыми дверями и специальными пропускными карточками. Иногда SPG также действовала из экспериментального ангара, где она делила пространство с другими эзотерическими проектными командами Avro.

В то время Фрост особенно интересовался конструкцией реактивного двигателя и способами повышения эффективности компрессора без ущерба для простоты газотурбинного двигателя. Он нашел Фрэнк Уиттл «Обратный поток» дизайн слишком сложен и интересовался способами очистки макета. Это привело его к разработке нового типа компоновки двигателя с огненные банки лежащий непосредственно за внешним краем центробежный компрессор, направлены наружу, как спицы на колесе. Энергия для компрессора была получена от турбины нового типа, похожей на центробежный вентилятор, в отличие от более типичной конструкции в виде вертушки обычных двигателей. Турбина приводила компрессор в действие с помощью зубчатой ​​передачи, а не вала. Получившийся двигатель имел форму большого диска, который он назвал «двигателем-блинчиком».[6] Реактивная тяга исходила от всего обода двигателя, и это представляло проблемы при попытке адаптировать конструкцию к типичному самолету.

Проект Y

Макет проекта Y в экспериментальном летном ангаре c. 1954. Зубчатые сопла на ближнем крае направляют реактивную тягу назад. Кабина видна только в передней части верхней части хребта.

В то же время авиационная промышленность в целом проявляла все больший интерес к СВВП самолет. Ожидалось, что любая будущая европейская война начнется с обмена ядерными ударами, который уничтожит большинство авиабаз, поэтому самолетам придется действовать с ограниченных авиабаз, дорог или даже неподготовленных полей. Значительные усилия были приложены к поиску различных решений для обеспечения возможности нанесения второго удара. Некоторые из этих решений включали в себя ракетные самолеты, такие как запуск нулевой длины концепция, в то время как многие компании начали работу над самолетами вертикального взлета и посадки как более подходящее долгосрочное решение.[7]

Фрост чувствовал, что отличные характеристики его нового двигателя будут естественным образом подходить для самолета вертикального взлета и посадки из-за ожидаемых высоких показателей. удельная мощность. Проблема заключалась в том, как использовать кольцевую тягу для движения самолета вперед, а также в проблеме установки очень большого двигателя в подходящий планер. Фрост предложил использовать серию воздуховодов и вентиляционных отверстий для перенаправления тяги, исходящей из передней части двигателя, в заднюю. Чтобы трубы оставались как можно короче, в конструкции упор был перенесен вдоль передней кромки того, что было по существу толстым. треугольное крыло. Поскольку двигатель имел форму диска, треугольная дельта-форма была выдвинута ближе к передней части, где она встречалась с диском двигателя, создавая форму примерно как лопата на игральная карта.[6] По этой причине дизайн также упоминался как «Avro Ace», вероятно, отсылка к тузу пик.

Двигатель имел форму диска, а его воздухозаборник располагался посередине, а это означало, что воздухозаборники двигателя должны были располагаться ближе к середине крыла. В конструкции Ace они были расположены прямо перед центром наверху и внизу самолета. Кабина располагалась над коренным подшипником, за воздухозаборниками. «Хребет» сверху и снизу тянулся от зоны кабины до задней кромки самолета. Также были изучены несколько других версий базовой компоновки, в том числе «Омега», которая была более дискообразной, так как также срезала задние части треугольного крыла.

Для операций вертикального взлета и посадки предполагалось, что самолет будет сидеть направленным вверх, поддержанный длинными посадочными опорами, выходящими из позвоночника. Посадка будет производиться под очень большим углом, что затрудняет обзор при заходе на посадку. В ряде других экспериментов того времени были попытки различных решений этой проблемы, включая вращение кресел пилотов и кабины пилотов, но ни один из них не оказался очень эффективным. Еще одна проблема, связанная с различными экспериментами с вертикальным взлетом и посадкой, заключалась в том, что стабильность при зависании было трудно обеспечить, хотя и не совсем неожиданным. Решение этой проблемы потребовало бы, чтобы тяга была направлена ​​вниз с большей площади, как в вертолете, где подъемная сила подается по всей площади диска ротора.[3] Большинство конструкторов решили стравливать воздух из компрессора двигателя и направлять его через трубы, расположенные вокруг самолета. В конструкции двигателя Фроста использовалось такое большое количество форсунок, что такое расположение было бы непросто построить.

В 1952 году конструкция была настолько развита, что канадская Совет оборонных исследований профинансировал работу контрактом на 400 000 долларов. К 1953 году был завершен деревянный макет проекта Y, от которого остались только изображения. Похоже, этот проект считался слишком дорогостоящим в военном ведомстве, которое в то время участвовало в нескольких чрезвычайно дорогостоящих проектах противовоздушной обороны. 11 февраля 1953 года история о проекте просочилась в Торонто Стар вместе с изображениями дизайна Омеги, очевидно, чтобы получить дополнительное финансирование.[а] Пять дней спустя министр оборонного производства сообщил Палате общин, что Avro действительно работает над «макетом» летающей тарелки, способной летать со скоростью 1500 миль в час (2400 км / ч) и подниматься по вертикали. Тем не менее дальнейшего финансирования не последовало.

Проект Y-2: «плоский подступенок»

«Джек» Фрост демонстрирует эффект Коанды. Сжатый воздух выходит из конца красной трубки, а затем через верх металлического диска. Эффект Коанды заставляет воздух «прилипать» к диску, изгибаясь по краям, чтобы течь вертикально. Этот воздушный поток поддерживает диск в воздухе.

Пока проект Y продолжался, Фрост тем временем заинтересовался Эффект Коанды, где потоки жидкости будут иметь сильно выпуклые формы, что может показаться неожиданным на первый взгляд. Фрост чувствовал, что этот эффект может быть использован с его конструкцией двигателя для создания более практичного летательного аппарата вертикального взлета и посадки, выхлопные газы выходят наружу по верхней поверхности самолета, а затем направляются вниз через закрылки. Это создаст подъемную силу по всему краю самолета, позволяя ему приземлиться "ровно". Он произвел ряд небольших экспериментальных проектов с использованием сжатого воздуха вместо двигателя, чтобы выбрать подходящую форму планера, и в конце концов решил, что диск - лучшее решение.[8]

Продолжая эти эксперименты, он обнаружил, что та же система направления тяги, которую он предназначал для операций вертикального взлета и посадки, работает так же хорошо и для полета вперед. В этом случае форма диска сама по себе не была хорошей подъемной поверхностью, так как она была нейтральной с точки зрения направления подъема - то есть он летел вбок так же легко, как и вперед. Однако, изменяя воздушный поток с применением небольшого количества реактивной тяги, можно резко изменить общий воздушный поток над кораблем, создав своего рода «виртуальный аэродинамический профиль» любой необходимой конфигурации. Например, направляя вниз даже небольшое количество реактивной тяги, большая масса воздуха будет вытягиваться над верхней поверхностью крыла и резко увеличивать поток над крылом, создавая подъемную силу.[9]

Это, казалось, предлагало решение одной из самых неприятных проблем той эпохи - создание самолета, который был бы эффективен в дозвуковых и сверхзвуковой скорости. Дозвуковая подъемная сила создается воздушным потоком вокруг крыла, следующим рационализирует, но сверхзвуковая подъемная сила создается ударные волны в точках критической кривизны. Ни один проект не может обеспечить высокую производительность для обоих режимов. Раздутый диск может решить эту проблему, если его использовать только для сверхзвуковых характеристик, а затем использовать реактивную тягу для преобразования дозвукового воздушного потока в подобие обычного крыла. Полученная в результате конструкция будет настроена на высокие сверхзвуковые характеристики, будет иметь разумные дозвуковые характеристики, а также будет предлагать вертикальный взлетно-посадочный аппарат, все в единой конструкции.[нужна цитата ]

Участие США: Project 1794 / WS 606A

Компания Avro модели Y-2 (справа) и Avrocar (слева)

В конце 1953 года группа американских военных экспертов посетила Avro Canada, чтобы осмотреть новый истребитель CF-100.[10] Где-то по пути Фрост кооптировал тур и перенаправил его в зону специальных проектов, где он приступил к демонстрации макета проекта Y, моделей и чертежей (некоторые из них никогда раньше не видели высшие должностные лица компании) для полностью круглого диска. -образный самолет, известный как «Проект Y-2». ВВС США согласились взять на себя финансирование группы специальных проектов Фроста, и в 1955 году последовал контракт на 750 000 долларов. К 1956 году руководство Avro было достаточно заинтересовано, чтобы выделить 2,5 миллиона долларов на создание прототипа «частного предприятия». В марте 1957 года ВВС добавили дополнительное финансирование, и самолет стал Система вооружения 606A.

Были изучены самые разнообразные конструкции истребителя вертикального взлета и посадки,[3] все вращалось вокруг формы диска, что привело к проекту 1794 с участием сверхзвукового большого дискового истребителя. Концепция прошла испытания в аэродинамической трубе с различными масштабными моделями. Он имел приподнятую секцию посередине над двигателем, в которой находилась кабина экипажа, и ряд прямоугольных воздухозаборников, которые подавали воздух в двигатель во время полета на малой скорости. Для сверхзвукового полета верхние воздухозаборники закрывались с помощью жалюзи а воздух вместо этого подавался из отдельного сверхзвукового воздухозаборника вдоль передней части приподнятой секции. Оценки производительности Фроста для концепции были для потенциала Маха 3,5 на высоте 100 000 футов (30 000 м) над уровнем моря.

В рамках ВВС США были некоторые дискуссии по поводу этой концепции, поскольку многие группы пытались получить финансирование для своих собственных домашних проектов, таких как атомные бомбардировщики.[11] В повторении более раннего Торонто Стар выпуска, в 1955 г. появилась обширная статья в Смотреть журнал, который, среди прочего, предположил, что текущий НЛО Были замечены тарелки советского производства.[b] Далее в статье описывался такой самолет со схемами, на которые явно повлиял дизайн Avro.[12]

В целях тестирования новый двигатель, состоящий из шести Армстронг Сиддели Вайпер реактивные двигатели, дующие через внешний край крыльчатка был разработан под названием PV-704, PV расшифровывалось как Private Venture. PV-704 представлял собой временную конструкцию, встроенную в похожее на бункер здание за экспериментальным испытательным комплексом Avro. Он был предназначен для тестирования различных концепций проекта 1794 и предоставления ВВС США тестовых данных, чтобы показать жизнеспособность концепции. Первоначальный план первоначальных испытаний Viper Engine Rig заключался в продолжении испытаний в свободном полете. К сожалению, тестирование было далеко не гладким; на испытательной модели произошла опасная утечка масла, что привело к трем пожарам.[13] В конце концов дошло до того, что сотрудники боялись машины, даже когда они благополучно устроились в будке, построенной из пуленепробиваемого стекла и стали толщиной в четверть дюйма. Последнее, катастрофическое и почти смертоносное испытание двигателя в 1956 году, в котором участвовал реактивный двигатель Viper, убедило Фроста в необходимости менее опасного испытательного автомобиля.

Генезис Аврокара

Чтобы собрать летные данные по базовой концепции, пока продолжалась разработка двигателя, в 1958 году Фрост предложил построить меньший по размеру испытательный аппарат, который он назвал Аврокар. К этому моменту армия США была вовлечена в широкий спектр экспериментов с небольшими самолетами вертикального взлета и посадки, которые должны были действовать как «летающий джип»,[14] Они также заинтересовались концепцией Avro.[15] Фрост представил свою меньшую конструкцию как прототип машины, пригодной для нужд армии, а также как аэродинамический испытательный стенд для WS-606. Первоначальные требования к характеристикам Avrocar заключались в возможности зависания в течение 10 минут с эффектом земли и дальности 25 миль (40 км) с полезной нагрузкой в ​​1000 фунтов (450 кг).[15]

Avrocars армии США изображается как "летающие джипы" в литературе компании

Новый план порадовал всех, и контракт на оказание совместных услуг на 2 миллиона долларов.[16] Управляемый ВВС США, был поручен компании Avro построить и испытать два автомобиля Avrocar, которые в армии назывались ВЗ-9-АВ (AV означает "Avro", необычный отход от нормальной номенклатуры армии США[17]), последний из серии самолетов "ВЗ". Интерес армии к программе Avrocar был явно очень высок. Бернард Линденбаум из Лаборатории динамики полета ВВС вспоминает поездку в Вашингтон в конце 1950-х годов с просьбой о дополнительном финансировании исследования по снижению лобового сопротивления вертолетов. Хотя финансирование было одобрено, он услышал замечание генерала армии о том, что Хьюи будет последним вертолетом, который армия купит после того, как вертолет будет заменен на Avrocar.[15]

Дополнительное финансирование ВВС в размере около 700 000 долларов (не израсходованное по программе 606A) также было переведено на проект Avrocar. В марте 1959 года был получен дополнительный контракт на 1,77 миллиона долларов на второй прототип. При развертывании прогнозируемая производительность была намного выше требований: максимальная скорость 225 узлов (417 км / ч), потолок 10000 футов (3000 м), дальность 130 миль (209 км) с полезной нагрузкой 1000 фунтов (450 кг). , и зависать от земли с полезной нагрузкой 2428 фунтов (1101 кг). Максимальный взлетный вес с переходом на прямой полет без влияния земли был рассчитан равным 5650 фунтов (2560 кг), максимальный вес с переходом на удар земли (GETOL) составлял 6970 фунтов (3160 кг).[15]

Когда были изготовлены первые действующие опытные образцы, случилась катастрофа. Канадское правительство отменило Avro CF-105 Стрела в «Черную пятницу», 20 февраля 1959 года. Следствием этого стало увольнение почти всех сотрудников Avro Canada, в том числе из группы специальных проектов. Однако через три дня после объявления об отмене проекта Arrow многие сотрудники Специальных проектов были вновь наняты. Но это было не совсем обычное дело. Теперь в команду входили люди из команд CF-100 и CF-105, а группа специальных проектов была переведена в главное здание, которое было почти пустым. Кроме того, компания «Брасс» стала более активно участвовать в деятельности группы.[18]

Проектный офис USAF, посвященный проектам Avro, рекомендовал отменить WS-606A и все связанные с этим работы (включая Avrocar). "Стоп / иди"[19] порядок работы снизился, и Фрост был вынужден еще раз попытаться спасти проект. В результате тщательных усилий Фрост привел убедительные аргументы в пользу продолжения военного финансирования США. В конце мая 1959 года ВВС США разрешили Avro продолжить программы «летающих тарелок».[20]

Дизайн

Avrocar представлял собой самолет в форме диска с той же базовой формой, что и фрисби при этом верхняя поверхность диска достаточно изогнута, а нижняя - намного меньше. Диск имел диаметр 18 футов (5,5 м) и толщину 3,5 фута (1,1 м).[21] Основная структурная ферма представляла собой большой равносторонний треугольник, к которому были прикреплены различные компоненты. «Турборотор» с 124 лопастями находился в центре треугольника, при этом большая часть тяги ротора была направлена ​​прямо вниз через отверстие в нижней поверхности, но часть была сброшена для питания системы управления, работающей по внешнему ободу диска. .[21]

Схема Avrocar из мануала VZ-9

Питание ротора обеспечивали три Континенталь J69-T-9 реактивные двигатели прикреплены к ферме. Каждый двигатель имел собственные топливные и масляные баки и другие вспомогательные системы, хотя ожидалось, что в будущих моделях они будут соединены между собой. Большая часть планера была сделана из алюминия с массой пустого в 3000 фунтов (1400 кг).[22] Ходовая часть Avrocar была рудиментарной с тремя небольшими самоустанавливающимися колесами, установленными на «коротких» валах; позже во время испытаний был заменен комплект салазок, хотя обычно они не устанавливались.[23]

Управление пилотом полностью осуществлялось с помощью одной боковой ручки управления. Угол наклона и крена контролировались обычными продольными и поперечными движениями, в то время как рыскание можно было контролировать путем вращения ручки. Никаких механических соединений не использовалось, вместо этого ручка управляла потоком воздуха под высоким давлением вокруг корабля, который либо непосредственно прикреплялся к различным рулевым поверхностям, либо косвенно через местные кабельные соединения, чтобы заменить органы управления, которые должны были приводиться в действие тросом (например, органы управления дроссельной заслонкой. на двигателях).[21]

Система управления ориентацией / тягой состояла из большого кольца, расположенного за пределами основного диска, в форме примерно закругленного треугольника с плоской поверхностью на «внутренней стороне». Если смотреть на аппарат сбоку, то заслонка управления почти незаметна, она находится в нейтральном положении и сливается с профилем. Органы управления пилота перемещали кольцо по отношению к остальной части аппарата, влияя на воздушный поток, движущийся наружу от центра аппарата. Вертикальный подъем можно увеличить, переместив все кольцо вниз, что приведет к большему потоку воздуха над его верхней поверхностью, который затем будет наклоняться по этой поверхности к земле. Наклон кольца приводил к асимметричной силе тяги для управления направлением.[24]

Было обнаружено, что летательный аппарат изначально нестабилен в прямом полете, поскольку аэродинамические характеристики центр давления был далеко впереди центр гравитации.[25] Таким образом, Avrocar включал механический система повышения устойчивости это не зависело от управления пилота. Турборотор имел довольно большой угловой момент и должен был действовать как мощный гироскоп, обеспечивающий «нормальное» направление полета. Кабели управления, прикрепленные к основанию ротора, будут вытягиваться, когда аппарат перемещается по отношению к ротору, приводя в действие управляющие поверхности для противодействия движению.

Экипаж машины состоял из двух человек, которые располагались в отдельных кабинах, втиснутых в пустые пространства планера. На практике во время испытаний на борту обычно находился только один пилот; был выполнен ряд полетов с наблюдателем во второй кабине. Пока проблемы с управлением не были полностью решены, летчики-испытатели Avro научились «прикоснуться» к чрезвычайно чувствительным элементам управления, и главный летчик-испытатель Avro Aircraft Потоцкий в конце концов смог продемонстрировать полет без участия рук. Тем не менее, пилот-испытатель Avro Питер Коуп, пилот проекта ВВС США Уолтер Дж. Ходжсон и сотрудники НАСА. Исследовательский центр Эймса Главный летчик-испытатель Фред Дж. Дринкуотер III, который все летал на Avrocar, считал, что летать на нем по-прежнему сложно. Дринкуотер сравнил полет в нем с «балансированием на пляжном мяче».[26]

История эксплуатации

Тестирование

Первый Аврокар готовится на заводе Авро около 1958 г.

Первый Аврокар, #58-7055, выкатился с завода Avro Malton в мае 1959 года. С 9 июня по 7 октября 1959 года он проходил испытания на статической установке парения.[27] К сожалению, было обнаружено, что горячий газ из выхлопных газов снова попадает в воздухозаборники при зависании, снижая тягу двигателя. Кроме того, вентилятор создавал подъемную силу только на небольшой площади его поверхности, что уменьшало общую тягу. Воздуховоды также показали более высокие потери, чем ожидалось, и серия модификаций не смогла решить эту проблему в значительной степени. Эти проблемы снизили максимальную подъемную силу на больших высотах из-за влияния земли до 3150 фунтов (1430 кг), что меньше веса пустого самолета, составляющего 4 285 фунтов (1944 кг). Это означало, что самолет не сможет зависнуть из-за влияния земли. После этих испытаний автомобиль был отправлен в НАСА Эймс для испытаний в аэродинамической трубе.

Второй, #59-4975, был завершен в августе 1959 года. 29 сентября была предпринята первая попытка зависнуть с привязанным к земле «Аврокар».[28] После того, как транспортное средство поднялось в воздух, начались неконтролируемые колебания, связанные с креном и тангажом, в результате чего каждое из трех колес по очереди касалось земли. Пилот В. Д. «Спад» Потоцкий немедленно выключил все двигатели. В систему стабильности были внесены изменения, чтобы предоставить больше возможностей контроля, а новые привязки были исследованы, чтобы улучшить способность контролировать такого рода проблемы.[3] По мере продолжения испытаний стало ясно, что проблема заложена в конструкции, и инженеры начали называть этот эффект «колпаком ступицы», названным так, поскольку он выглядел похожим на колпак, вращающийся на земле.[29]

Исследование эффекта выявило причину проблемы. Во время эффекта земли воздух под высоким давлением под кораблем был захвачен, заполняя всю площадь и, таким образом, обеспечивая стабильную базу. Когда корабль вышел из-под земли, воздух образовал единую узкую колонну, которую Фрост описал как «ствол дерева». На промежуточных высотах аппарат на мгновение переходит из одного режима в другой, в течение которого одна сторона аппарата будет полностью поддерживаться, в то время как поддержка исчезает под другой. Это привело к сильной качке в сторону без опоры. Как только это произойдет, эта сторона приблизится к земле и восстановит поддерживающий воздух, тогда как другая сторона поднимется выше этого предела. Этот процесс будет повторяться, и корабль будет катиться из стороны в сторону. Доработки проводились с целью попытаться решить проблему. В конце концов, в днище автомобиля было просверлено 52 отверстия, расположенных в радиальном направлении в трех футах от центра. Они должны были обеспечить центральную струю для стабилизации грунтовой подушки.[30]

После завершения этих модификаций и, по всей видимости, работоспособности, 12 ноября 1959 г. произошел первый полностью свободный полет. Это испытание показало, что система управления соплом неприемлема. Интерпретаторы предназначались для направления воздуха через верхнюю или нижнюю часть кольцевого закрылка, наружу через нижнюю часть только во время зависания, но через верх и низ во время полета вперед. Идея заключалась в том, что, когда заслонка была установлена ​​для обеспечения контроля, подъемник будет опускаться с одной стороны и подниматься с другой. Подъемная сила действительно была снижена с одной стороны, но, к сожалению, подъемная сила не улучшилась с другой стороны, поэтому каждое управляющее воздействие приводило к потере высоты. После пяти полетов испытания были временно приостановлены 5 декабря 1959 года, к тому времени Avrocar наработал в общей сложности 18,5 часов испытаний.[нужна цитата ]

Аврокар 59-4975 после модификаций был протестирован без козырьков и с кольцом «фокусировки» по периметру c. 1961. Испытания показали, что жара была настолько сильной, что все инструменты стали коричневыми уже после нескольких полетов.

За зиму установили совершенно новую конструкцию. Оригинальные спойлеры были удалены и заменены одним кольцом под кольцевым щитком. Кольцо смещалось по отношению к управляемому аппарату, «перекрывая» зазор с одной стороны и открывая его с другой. Испытания продолжились в январе 1960 г., и оказалось, что они работают намного лучше. Однако, хотя новая система управления улучшила характеристики зависания, корабль стал нестабильным на более высоких скоростях, превышающих 30 узлов (56 км / ч). Первый Avrocar в Эймсе был модифицирован аналогичным образом, и в апреле 1960 года он был испытан в аэродинамической трубе 40 футов × 80 футов (12 м × 24 м).[31] Проблема стала ясна; кольцо блокировало такую ​​большую часть общей тяги двигателя, что общая мощность сильно уменьшилась. По мере того, как корабль набирал скорость, поток воздуха на нижней стороне уменьшал рециркуляцию, уменьшая подъемную силу из-за потока воздуха над верхней поверхностью. Это было несколько неожиданно; рециркуляция считалась «плохим явлением» из-за потери тяги двигателя, и ее положительное влияние на подъемную силу, по-видимому, не оценивалось. В конце концов, для того, чтобы поддерживать подъемную силу на более высоких скоростях движения, корабль должен был быть доведен до предела управляемости.

Avro был убежден, что концепция все еще работоспособна, и предложил новую программу по серьезной переработке силовой установки и системы управления. Вместо одиночных кольцевых треугольных закрылков и интерцепторов или более позднего кольцевого управления новая система включала две отдельные системы управления полетом в воздухе и вперед, объединенные в одно сопло. Для парения в сопла была открыта серия «переходных дверей», которые перекрывали их и перенаправляли поток вниз под самолет. Управление в этом режиме обеспечивалось перемещением внешней части заслонки для «фокусировки» потока. На более высоких скоростях двери были закрыты, позволяя воздуху выходить с края самолета, где находился ряд простых элементов управления, похожих на откидные. Новая система управления покрывала задние 3/4 внешней окружности самолета; в передней части были только элементы управления парением.[23]

Аврокар в эксплуатации

Модификации были завершены на модели Эймса, и испытания возобновились в апреле 1961 года. Новая конструкция продемонстрировала гораздо лучший контроль при зависании и значительно улучшенную подъемную силу. Теперь машина могла развивать скорость до 100 узлов (190 км / ч), что является значительным улучшением по сравнению с ранее достигнутыми 30 узлами (56 км / ч). Тем не менее, он оставался нестабильным по тангажу и демонстрировал сильный триммер. Инженеры НАСА попытались изменить это с помощью Т-образный хвост, но оказалось, что это находится в воздушном потоке турбореактивного двигателя и не помогло. Команда Фроста рассмотрела две новые конструкции, одну с большим вертикальным оперением и одну с крылом с установленными на концах вертикалями - «крылышки». Обе конструкции использовали две тяги 2700 фунтов силы (12 кН). General Electric J85 турбореактивных двигателей и увеличил диаметр турбореактивного двигателя с пяти до шести футов.[32]

9 июня 1961 года на предприятии Avro была проведена вторая летная оценка Avrocar USAF / NASA на аналогичном модифицированном втором прототипе. В ходе этих испытаний машина развила максимальную скорость 20 узлов (37 км / ч) и продемонстрировала способность преодолевать канаву шириной шесть футов и глубиной 18 дюймов (460 мм). Полет выше критической высоты оказался опасным, если не почти невозможным из-за внутренней нестабильности.[1] В отчете о летных испытаниях также был выявлен ряд проблем с управлением.[33]

Аннулирование

До того, как были осуществлены модификации, финансирование закончилось в марте 1961 года. Предложения Фроста по модифицированной конструкции не были приняты, а Avrocar и связанные с ним программы сверхзвукового вертикального взлета и посадки WS-606A были официально отменены в декабре 1961 года военными США. Руководители компании Avro поощряли дополнительные исследовательские проекты VTOL, исследуя новые конфигурации, связанные с дисковой платформой.[1] и даже версия с «лифтовой струей», но никакого интереса со стороны канадских или других источников не возникло, чтобы завершить эту программу Special Projects Group. В 1961 году ряд более поздних предложений, в том числе концепция истребителя вертикального взлета и посадки Avro P470, разработанная Группой специальных проектов, были представлены для участия в конкурсе НАТО на создание тактического ударного истребителя.[34] Эти потребности были восполнены Хоукер Сиддли Харриер, но в более общем плане интерес к вертикальному взлету и посадке угас, поскольку стало широко распространено мнение, что первый ядерный удар не будет использован в начале европейской войны.[нужна цитата ]

Avro VZ-9-AV Avrocar в Центре консервации, реставрации и хранения имени Пола Э. Гарбера, Национальный музей авиации и космонавтики Около 1984 г.

К концу летных испытаний второй Avrocar налетал около 75 часов. Судя по его характеристикам, Avrocar оказался вопиющим провалом: он не мог безопасно подняться более чем на несколько футов над землей, а его выпуклая конструкция, ограничивающая высокие скоростные характеристики, сопровождаемые невыносимым жаром и кричащим шумом выхлопа, делала его непрактичным для военный. Несмотря на то, что это считалось технической ошибкой, его конструкция была пророческой: это была резиновая юбка, которая не могла быть одной из первых в мире. судно на воздушной подушке, то Сондерс Роу SR.N1 также взлетел в 1959 году. Тем не менее, дизайнер компании Джон Фрост подал заявку на ряд патентов в Канаде, Великобритании и США, которые установили ключевую роль Avrocar и связанных с ним экспериментальных автомобилей Avro в мире вертикального взлета и посадки.[5][35]

Последние разработки

Аврокар в Национальном музее ВВС США

Avro VZ-9 Avrocar был «тупиком» в конструкции вертикального взлета и посадки, по словам Рассела Ли, куратора Национальный музей авиации и космонавтики, но его технологические инновации заинтриговали других дизайнеров. Один из элементов дизайна, который он воплощал, - использование вытяжных вентиляторов - привел к разработке других экспериментальных программ. Доктор Пол Моллер, канадский эмигрант, который работал в Avro Canada в качестве молодого инженера, основал первую серию экспериментальных транспортных средств вертикального взлета и посадки на основе технологии «блюдца» с использованием скрытого в воздухе воздуховода в стиле Avrocar. XM-2, первый из серии, замечательно выглядел как миниатюрная летающая тарелка. После успешного тестирования тетера[36] от дизайна тарелок, также когда-то рекламируемых как "дискоджет", отказались, и их последний проект - Моллер Skycar, имеет вид летающей машины.[37]

На этом история Avrocar не закончилась прекращением программы. Когда-либо было произведено всего два автомобиля Avrocars, и, поскольку американские военные оплатили работу, они вернулись в собственность США по окончании программы. Второй пример, S / N 59-4975, использованный для "летных" испытаний, ненадолго вернулся в Канаду для демонстрации в Монреале на Выставка "Человек и его мир" (1968); после продолжительного периода выставок на открытом воздухе сейчас он находится на реставрации в Музей транспорта армии США в Форт-Юстисе, Вирджиния.[16]

Аврокар в Национальном музее ВВС США в Дейтоне, штат Огайо

Первый Аврокар, С / Н 58-7055 (отмечен AV-7055), после привязанного тестирования, стала испытательной моделью в «аэродинамической трубе» в НАСА Эймса, где она хранилась с 1961 по 1966 год, когда была передана в дар Национальный музей авиации и космонавтики, в Сьютленд, Мэриленд. Там он продолжал пылиться следующие сорок лет. Музей наконец запланировал его реставрацию и выставку в недавно построенном здании. Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи. Вместо этого Avrocar был предоставлен в аренду Национальный музей ВВС США в Дейтон, Огайо, прибывшая в ноябре 2007 года. После полной реставрации, которая включала изготовление обоих недостающих пузырей из оргстекла, она была выставлена ​​в июне 2008 года в Галерее времен холодной войны музея. С тех пор его перевели в Президентскую галерею самолетов. В 2016 году Avrocar был переведен в Галерею исследований и разработок музея в его новый четвертый ангар.

К серийному производству 2002 года была подготовлена ​​полномасштабная реплика Avrocar. Аврокар: секреты блюдца из прошлого. Сейчас он выставлен в Музей авиации Западной Канады, Виннипег, Манитоба, Канада.

Технические характеристики (ВЗ-9-АВ)

Аврокар 3-вид

Данные из Аврокар: Летающая тарелка Канады ...[38] и Худший самолет в мире: от первых неудач до многомиллионных катастроф[39]

Общие характеристики

  • Экипаж: 2
  • Емкость: 1 наблюдатель / инженер
  • Диаметр: 18 футов (5,5 м)
  • Высота: 3 фута 6 дюймов (1,07 м)
  • Площадь крыла: 254 квадратных футов (23,6 м2)
  • Пустой вес: 3000 фунтов (1361 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 5,560 фунтов (2,522 кг)
  • Электростанция: 3 × Континенталь J69-T-9 турбореактивные двигатели с тягой 660 фунтов-силы (2,9 кН) каждый

Спектакль

  • Максимальная скорость: 300 миль / ч (480 км / ч, 260 узлов) (оценка), 35 миль / ч (56 км / ч) (фактическая)
  • Классифицировать: 995 миль (1601 км, 865 миль) (расчетная), 79 миль (127 км) (фактическая)
  • Практический потолок: 10000 футов (3000 м) (оценка), 3 фута (0,91 м) (фактическая)

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Примечания

  1. ^ В то время это была распространенная стратегия в США, известная как политика по пресс-релизу.
  2. ^ Еще одна распространенная тема политики в пресс-релизах - заявления о том, что «это делают Советы».

Рекомендации

  1. ^ а б c Винчестер 2005, стр. 68.
  2. ^ Йенн, 2003, стр. 281–283.
  3. ^ а б c d Милберри 1979, стр. 137.
  4. ^ Милберри 1981, стр. 15.
  5. ^ а б Милберри 1981, стр. 19.
  6. ^ а б Аврокар... 2002
  7. ^ Zuuring 1999, стр. 221.
  8. ^ Campagna 1998, стр. 61.
  9. ^ Campagna 1998, стр. 62–63.
  10. ^ Whitcomb 2002, стр. 58.
  11. ^ Zuuring 1999, стр. 220.
  12. ^ Посмотреть статью от 1955 г.
  13. ^ Джон Фрост
  14. ^ Harding 1999, стр. 73.
  15. ^ а б c d Линденбаум, Бернард и Уильям Блейк. ВЗ-9 Аврокар. АВРОКАР ВЗ-9 В архиве 27 сентября 2006 г. Wayback Machine. Дата обращения: 17 февраля 2007 г. Примечание: большая часть обсуждения систем управления и проблем устойчивости взята из этого источника.
  16. ^ а б Harding 1999, стр. 74.
  17. ^ Зук 2001, стр. 65.
  18. ^ Зук 2001, стр. 70–71.
  19. ^ Зук 2001, стр. 71.
  20. ^ Зук 2001, стр. 71–72.
  21. ^ а б c Роджерс 1989, стр. 84.
  22. ^ Кампанья 1998, стр. 68.
  23. ^ а б Винчестер 2005, стр. 69.
  24. ^ Campagna 1998, стр. 69–70.
  25. ^ Зук 2001, стр. 85–87.
  26. ^ Аврокар: Секреты блюдца из прошлого, 2002.[страница нужна ].
  27. ^ Зук 2001, стр. 74.
  28. ^ Тейлор 1999, стр. 78.
  29. ^ Зук 2001, стр. 79.
  30. ^ Роджерс 1989. стр. 85.
  31. ^ Зук 2001, стр. 76.
  32. ^ Зук 2001, стр. 82. Примечание: переработанный Аврокар Фрост был всего лишь «бумажным» проектом.
  33. ^ Зук 2001, стр. 79. Цитата: «... они сосредоточились на ухудшении характеристик двигателя и турборотора, а также на отсутствии управляемости в диапазоне скоростей Avrocar ...»
  34. ^ Зук 2001, стр. 89.
  35. ^ Зук 2001, стр. 85–87. Примечание: современная переоценка Avrocar сосредоточена на аэродинамических проблемах и их разрешении.
  36. ^ Относительно Виктории Петреску и Флориана Иона Петреску. История авиации (Новый самолет I). История авиации (Новый самолет I). Дата обращения: 25 марта 2018 г. Примечание. Ссылка на успешный тест привязки появляется на стр. 19.
  37. ^ Зук 2001, с. 92, 93.
  38. ^ Зук 2001, стр. 69.
  39. ^ Винчестер 2005, стр. 104.

Библиография

  • "Аврокар: Блюдце секреты из прошлого". Виннипег: MidCanada Entertainment. 2002. Архивировано с оригинал 4 августа 2006 г.
  • Кампанья, Пальмиро. Файлы НЛО: разоблачение канадской связи. Торонто: Stoddart Publishing, 1998. ISBN  0-7737-5973-5.
  • Хардинг, Стив. «Канадские связи: склонность авиации армии США к канадским типам». Air Enthusiast, выпуск 84, ноябрь – декабрь 1999 г..
  • Милберри, Ларри. Авиация в Канаде. Торонто: McGraw-Hill Ryerson Limited, 1979. ISBN  0-07-082778-8.
  • Милберри, Ларри. Avro CF-100. Торонто: Книги CANAV, 1981. ISBN  0-9690703-0-6.
  • Роджерс, Майк. VTOL: военный исследовательский самолет. Нью-Йорк: Orion Books, 1989. ISBN  0-517-57684-8.
  • Роуз, Билл и Тони Баттлер. Самолет летающей тарелки (секретные проекты). Лестер, Великобритания: Midland Publishing, 2006. ISBN  1-85780-233-0.
  • Тейлор, Майкл. Самый странный самолет в мире. Лондон: Grange Books plc, 1999. ISBN  1-85627-869-7.
  • Винчестер, Джим. Худший самолет в мире: от первых неудач до многомиллионных катастроф. Лондон: Эмбер Букс Лтд., 2005. ISBN  1-904687-34-2.
  • Уиткомб, Рэндалл. Avro Aircraft и авиация холодной войны. Св. Катарины, Онтарио: Ванвелл, 2002. ISBN  1-55125-082-9.
  • Йенн, Уильям. «От Фокке-Вульфа до Аврокара». Секретное оружие Второй мировой войны: военно-технические прорывы, изменившие историю. Нью-Йорк: Беркли Букс, 2003. ISBN  0-425-18992-9.
  • Зук, Билл. Avrocar, Летающая тарелка Канады: История секретных проектов Avro Canada. Эрин, Онтарио: Boston Mills Press, 2001. ISBN  1-55046-359-4.
  • Зук, Билл. История Аврокара. Виннипег: MidCanada Entertainment, 2002. История Аврокара В архиве 7 февраля 2006 г. Wayback Machine
  • Зууринг, Питер. Записки со стрелками. Кингстон, Онтарио: Arrow Alliance Press, 1999. ISBN  1-55056-690-3.

внешняя ссылка