Макдоннелл XV-1 - McDonnell XV-1

XV-1
Макдоннелл XV-1 NASA.jpg
РольГиродин
ПроизводительMcDonnell Aircraft
Первый полет14 июля 1954 г.
Количество построенных2

В Макдоннелл XV-1 экспериментальный гиродин разработан McDonnell Aircraft для совместной исследовательской программы между ВВС США и Армия США исследовать технологии для разработки самолет который мог взлетать и приземляться как вертолет но летайте на более высоких скоростях, как и на обычных самолет. XV-1 будет развивать скорость 200 миль в час (320 км / ч; 170 узлов), быстрее, чем любой предыдущий винтокрылый аппарат, но программа была прекращена из-за шума реактивной струи и сложности технологии, которая дала лишь скромный выигрыш. в исполнении.

Развитие

В 1951 году ВВС объявили конкурс на разработку составного вертолета - самолета, который мог взлетать и садиться вертикально, как вертолет, но мог лететь на более высоких скоростях, чем обычные вертолеты.[1] Программа совместных исследований проводилась ВВС США. Команда исследований и разработок и армия Транспортный корпус.[2] Bell Aircraft представил дизайн для XV-3, Сикорский Самолет представил С-57, конструкция с убирающимся ротором, и McDonnell представил конструкцию, измененную по сравнению с конструкцией модели M-28.[3]

20 июня 1951 года ВВС и армия подписали с Макдоннеллом письмо о намерениях о заключении контракта на разработку самолета на основе их конструкции.[4] McDonnell извлек выгоду из предыдущей проектной работы над моделью M-28 и имел полную макет к ноябрю 1951 г. был готов для инспекции армией и военно-воздушными силами. Макдоннеллу было дано разрешение начать производство того, что тогда было обозначено как XL-25 («L» для связи). По мере постройки самолета обозначение было изменено на XH-35. Наконец, самолет стал первой машиной в конвертоплан серия как XV-1.[2]

Базовый планер был взят из программы коммерческих самолетов, начатой ​​после Второй мировой войны.[который? ] для четырехместного самолета в Bonanza и Navion класс.[5] Макдоннелл зачислен Курт Хохенемсер[6] и Фридрих фон Добльхофф, австрийский вертолетостроитель WNF 342, чтобы обеспечить техническое направление в разработке системы ротора с реактивным приводом.[4] После 22 месяцев изготовления первый самолет (серийный 53-4016) был готов к летным испытаниям к началу 1954 года.[2]

дизайн

Построенный в основном из алюминия, фюзеляж XV-1 состоял из трубы обтекаемой формы, установленной на салазках шасси, с расположенным сзади двигателем и толкающим винтом. Он также имел конусообразные крылья, расположенные высоко на фюзеляже. В свою очередь, к крыльям крепились сдвоенные хвостовые балки и сдвоенные вертикальные поверхности, соединенные между собой горизонтальным стабилизатором высоты. Трехлопастной несущий винт, приводимый в действие форсунками на концах лопастей, был установлен на верхней части фюзеляжа, над корнями крыла.[1]

Конвертоплан отличался одиночным Континентальная постройка R-975 радиально-поршневой двигатель с двумя воздушными компрессорами. Они нагнетали воздух под высоким давлением через трубопровод в лопастях ротора в камеру сгорания на каждой из трех вершин ротора, где горелка зажигала топливо для увеличения тяги, которая приводила в движение роторы и позволяла летательному аппарату летать, как обычный вертолет.[7]Для горизонтального полета двигатель отключался от компрессоров и вместо него приводился двухлопастной толкающий винт. Во время прямого полета крыло обеспечивало 80% подъемной силы, а оставшуюся часть создавал самовращающийся несущий винт примерно на 50% от нормальной скорости вращения.[2][8] В режиме зависания ротор вращался со скоростью 410 об / мин, но замедлился до 180 об / мин для высокоскоростного полета выше 125 узлов (144 миль / ч; 232 км / ч).[9]

Кабина была почти полностью закрыта окнами из оргстекла, которые обеспечивали обзор во всех направлениях, кроме как непосредственно под самолетом. Кабина экипажа состояла из тандемных станций пилота и второго пилота, либо самолет мог разместить пилота и трех пассажиров, либо пилота и двух носилок.[1]

История эксплуатации

Два XV-1

XV-1 начал летные испытания в режиме привязанного зависания 11 февраля 1954 г. летчик-испытатель Джон Р. Нолл. На тросе были свинцовые грузы, предназначенные для удержания самолета в эффект земли пока проблемы с ротором реактивный двигатель система были решены. 14 июля 1954 года свинцовые грузы были сняты, и XV-1 совершил свой первый полет в режиме свободного зависания.[1] По мере продолжения летных испытаний Макдоннелл завершил разработку второй машины (серийный номер 53-4017).

Второй самолет был модифицирован из оригинального XV-1 в попытке уменьшить паразитическое сопротивление при скоростном прямом полете. Для достижения этой цели пилон несущего винта был уменьшен, а ходовая часть была упрощена, а также усилена.[4] Второй XV-1 также отличался двумя небольшими хвостовыми винтами, установленными на внешней стороне в конце каждой хвостовой балки. Это было результатом испытательных полетов парения, которые выполнял Нолл, который отметил отсутствие возможности рыскания при использовании только рулей направления. Оригинальный XV-1 позже был модифицирован хвостовыми винтами.[1]

К весне 1955 года второй XV-1 был готов присоединиться к летной программе.[2] 29 апреля 1955 года XV-1 совершил свой первый переход от вертикального полета к горизонтальному, а 10 октября 1955 года второй XV-1 стал первым винтокрылым аппаратом, который превысил скорость 200 миль в час (320 км / ч; 170 узлов), то есть почти 45 км / ч. миль в час (72 км / ч; 39 ​​узлов) быстрее, чем рекорд скорости вертолета в то время.[1] XV-1 достиг мю (отношение скорости полета к скорости кончика ротора).[10] 0,95.[11]

После трех лет и почти 600 часов между двумя самолетами контракт XV-1 был расторгнут в 1957 году.[4] В конечном итоге было определено, что конфигурация конвертоплана XV-1 была слишком сложной для небольших преимуществ, полученных по сравнению с обычными вертолетами. Поршневой двигатель не мог производить достаточно мощности, чтобы оптимизировать конструктивные преимущества. Технологические достижения в конструкции винта и двигателей обычных вертолетов в последующие годы в конечном итоге сведут на нет запас по характеристикам XV-1.[1][3] Уровень шума 116дБ в кабине, но даже выше для наземного персонала, который охарактеризовал шум концевой струи как «чрезвычайно раздражающий», а уровень шума все еще составлял 90 дБ 1⁄2 миля (0,80 км) от отеля.[12] Макдоннелл попытается извлечь выгоду из технологии реактивного винта, создав небольшой вертолет с краном, получивший обозначение Model 120 и впервые поднявшийся в воздух 13 ноября 1957 года.[13]

Выживший самолет

В армии остались 53-4016, которые были переданы в Музей авиации армии США в Форт Ракер, Алабама. 53-4017, второй прототип, рекордсмен, был подарен армией Смитсоновский институт с Национальный музей авиации и космонавтики, Вашингтон, округ Колумбия, в 1964 году.[2]

Технические характеристики (XV-1)

Данные из Harding[2]

Общие характеристики

  • Экипаж: Один (пилот)
  • Вместимость: два пассажира или два пометы
  • Длина: 50 футов 5 дюймов (15,37 м)
  • Размах крыльев: 26 футов 0 дюймов (7,92 м)
  • Пустой вес: 4277 фунтов (1940 кг)
  • Вес брутто: 5,505 фунтов (2,497 кг)
  • Электростанция: 1 × Континенталь Р-975 -19 радиально-поршневой двигатель, 525 л.с. (391 кВт)
  • Диаметр несущего винта: 31 футов (9,4 м)

Спектакль

  • Максимальная скорость: 203 миль / ч (327 км / ч, 176 узлов)
  • Крейсерская скорость: 138 миль / ч (222 км / ч, 120 узлов)
  • Ассортимент: 593 миль (954 км, 515 миль)
  • Практический потолок: 19,800 футов (6000 м)
  • Скороподъемность: 1300 фут / мин (6,6 м / с)

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

использованная литература

Заметки

  1. ^ а б c d е ж г (Коннор и Ли, 2001)
  2. ^ а б c d е ж г (Хардинг, 1997)
  3. ^ а б (Маркман, 2000)
  4. ^ а б c d (Франсильон, 1997)
  5. ^ (GlobalSecurity.org)
  6. ^ Харрис 2003, стр. 27
  7. ^ https://airandspace.si.edu/collection-objects/mcdonnell-xv-1-convertiplane
  8. ^ Уоткинсон, Джон (2004). Искусство вертолета. Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн. п. 355. ISBN  07506-5715-4.
  9. ^ Харрис 2003, стр.14
  10. ^ Что такое барьер Мю-1? Flight Global, 12 июля 2005 г. Дата обращения: 18 января 2011 г.
  11. ^ Андерсон, Род. CarterCopter и его наследие Выпуск 83, Связаться с журналом, 30 марта 2006 г. Дата обращения: 11 декабря 2010 г.
  12. ^ Харрис 2003, стр. 26
  13. ^ (Дональд, 1997)

Список используемой литературы

внешние ссылки