Çan XV-15 - Bell XV-15

XV-15
Bell-NASA XV-15 (kırpılmış) .jpg
Fareyle üzerine gelindiğinde XV-15
RolDeneysel VTOL uçağı
Ulusal kökenAmerika Birleşik Devletleri
Üretici firmaBell Helikopteri Textron
İlk uçuş3 Mayıs 1977
Emekli2003
Birincil kullanıcıNASA
Sayı inşa2
GeliştirildiV-22 Osprey

Çan XV-15 Amerikalı tiltrotor VTOL uçak. İkinci başarılı deneysel tiltrotor uçağıydı ve konseptin geleneksel helikopterlere göre yüksek hız performansını gösteren ilk uçaktı.

Geliştirme

Erken VTOL rotorlu uçak

İnşa etme fikri Dikey Kalkış ve İniş Kanat uçlarında helikopter benzeri rotorlar kullanan uçak 1930'larda ortaya çıktı. Modern tiltrotorlara benzeyen ilk tasarım Mayıs 1930'da George Lehberger tarafından patentlendi, ancak o konsepti daha fazla geliştirmedi. İçinde Dünya Savaşı II, bir Almanca prototip aradı Focke-Achgelis Fa 269 1942'de geliştirildi, ancak asla uçmadı.

Uçmasını sağlayan iki prototip tek koltukluydu Transandantal Model 1-G ve her ikisi de tek pistonlu motorlarla çalışan iki koltuklu Transcendental Model 2. Model 1-G üzerinde geliştirme 1947'de başladı ve 1954'te uçtu. Model 1-G, Chesapeake Körfezi 20 Temmuz 1955'te prototip uçağı imha etti ancak pilota ciddi şekilde zarar vermedi. Transcendental 1-G, uçulan ilk tiltrotor uçağıydı ve uçuşta helikopterden uçağa geçişin çoğunu gerçek yatay uçak uçuşunun on derecesine kadar gerçekleştirdi. Model 2 kısa bir süre sonra geliştirildi ve uçtu, ancak gezinme testlerinin ötesine geçmedi. Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri Bell XV-3 lehine fon çekti.

Çan XV-3 ilk kez 1955'te uçtu. Selefleri gibi, XV-3 de motorlara sahipti. gövde ve gücü eğimli kanat ucu rotor tertibatlarına aktaran tahrik milleri.

Yavaşlatılmış rotorlar, durdurulmuş rotorlar, katlanan rotorlar ve değişken çaplı rotorlar gibi diğer rotor konseptleri sonraki tasarımlar için araştırıldı, ancak Bell mühendisleri Kenneth Wernicke ve Bob Lichten, XV-3 projesindeki deneyime kıyasla bunların olanaksız olduğunu düşündü.[1]

Teknolojik gelişmeler

XV-15 NASA Dryden'de kalkıyor

Erken dönemdeki en büyük sorunlardan biri tiltrotor uçak tasarımları, gövdeden kanat ucu rotorlarına güç taşıyan tahrik millerinin, kanat uçlarındaki dişli kutusu ve yatırma mekanizmalarıyla birlikte, üzerlerine önemli yükler yerleştirilmiş ve ağır olmasıydı. Bir uçak güç aktarım sistemi için büyük miktarlarda güç ve tork uzun mesafeler aktarıyorlardı.

XV-15 deneysel uçak, büyük bir tasarım konsepti ilerlemesini sundu: gövdedeki motorlar yerine, XV-15 motorları doğrudan rotorlara bağlı dönen kanat ucu bölmelerine doğru hareket ettirdi. Güç için normal yol, doğrudan motordan bir hız düşürme şanzımanına ve herhangi bir uzun şaft içermeyen rotor / pervaneye doğruydu. Motor arızası durumunda gücü karşı rotora aktarmak için acil kullanım için kanatlar boyunca hala bir tahrik mili vardı, ancak bu mil normalde herhangi bir güç yükü taşımıyordu, bu da onu daha hafif hale getiriyordu.

Eğimli motor konsepti, yatay olarak çalışmadan dikey çalışmaya geçebilmek için motorların ve motor bölmelerinin tasarımında karmaşıklıklar ortaya çıkardı. Bu sorunlar, XV-15 programında oldukça erken ele alındı.

1960'ların sonlarında ve 1970'lerin başlarında, NASA ve diğer araştırmacılar, çeşitli rotor bölmelerinin teorik ve rüzgar tüneli testleri üzerinde yoğun bir şekilde çalıştılar. Araştırmaya ve tasarım önerilerine iki şirket katıldı: Bell Helikopteri ve Boeing Vertol. Odak noktası, eğimli rotor bölmeleri, eğimli rotorların uçağın kanatları ve gövdesi ile entegrasyonu ve rotorlar eğilirken hava akışını incelemekti. Sabit rotorlu ve katlanır rotorlu eğimli rotorlar incelenmiştir.

XV-15 projesi

XV-15 programı haline gelecek olan şey, 1971'de NASA Ames Araştırma Merkezi. Ön çalışmadan sonra, prototip tasarımları için iki adet 0,5 milyon dolarlık araştırma ve geliştirme sözleşmesi ödüllendirmek için bir yarışma düzenlendi. Yanıt veren şirketler dahil Sikorsky Uçağı, Grumman Uçağı, Boeing Vertol ve Bell Helikopteri.

Ar-Ge sözleşmeleri 20 Ekim 1972'de Bell Helicopter ve Boeing Vertol'e verildi. İki şirketin tasarım önerileri 22 Ocak 1973'te teslim edildi.

Rakip tasarımlar

İçinde bir XV-15 USCG Pentagon'un çimenlerine inen renkler, Eylül 1999
XV-15 ileri uçuşta

Boeing Vertol, Model 222'yi önerdi (sonrakilerle karıştırılmamalıdır) Çan 222 motorların her bir kanadın sonunda sabit bölmelerde olduğu ve rotorlu küçük, dönen bir bölmenin kanattaki gövdeye biraz daha yakın olduğu geleneksel helikopter). Bu tasarım, yatık rotorlara çok uzun tahrik şaftları bırakmadan her zaman yatay tutarak motor tasarımını basitleştirdi.

Bell tasarımında, Bell Model 301, tüm kanat ucu bölmesi yatay ve dikey arasında döndürülmüş, motor ve rotor düzeneği bölme içinde birbirine sabitlenmiştir. Bu, güç aktarımını basitleştirdi, ancak motor tasarımı için daha karmaşık gereksinimleri vardı ve muhtemelen Boeing'in teklifinden biraz daha ağırdı.

Her iki öneriyi de gözden geçirdikten sonra, NASA daha fazla geliştirme için Bell 301'i seçti ve 31 Temmuz 1973'te daha fazla Ar-Ge için bir sözleşme yapıldı. Uçağın geliştirilmesini tamamlamak için kapsamlı mühendislik ve testler önümüzdeki dört yıl sürdü. İki Bell XV-15'in ilki, kuyruk numarası N702NA, ilk olarak 3 Mayıs 1977'de uçtu. Bell test tesisinde yapılan minimum uçuş testlerinden sonra, uçak, daha sonra büyük Ames rüzgar tüneline monte edildiği ve çeşitli simüle edilmiş uçuşlarda kapsamlı bir şekilde test edildiği California, Mountain View'daki Ames Araştırma Merkezi'ne taşındı. ortamlar.

İçin ABD Savunma Bakanlığı Müşterek hizmet Dikey kalkış / iniş Deneysel (JVX) uçak programı, Bell Helikopteri ve Boeing Vertol 1983'te XV-15'in büyütülmüş versiyonu için teklif vermek üzere ekip oluşturdu. Bell Boeing ekibi o yıl bir ön tasarım sözleşmesi aldı ve Bell Boeing V-22 Osprey.[2]

Uçuş testi

Rüzgar tüneli ve Bell tarafından yapılan uçuş testlerinin ardından, uçak daha sonra NASA Dryden, California High Desert'taki Edwards Hava Kuvvetleri Üssü'nde. XV-15 uçuş testi, uçuş kapsamını genişletmeye devam etti. Hem helikopter hem de normal uçak uçuş modlarında başarılı bir şekilde çalışmayı başardı ve ikisi arasında sorunsuz geçiş yaptı. Uçak yeterince test edildiğinde, daha ileri testler için Ames Araştırma Merkezi'ne iade edildi.

XV-15'ler yeterince test edildi ve bir uçak 1981'e götürüldü. Paris Air Show gösteri uçuşları için. The New York Times, performansına övgüde bulundu. "Ve eğer sevimli bir uçak olsaydı, o Bell XV-15 ... Gösterinin hit olan makine, kalabalığa boyun eğmek de dahil olmak üzere bir dizi manevra yaptı."[3] Önümüzdeki yıl, Senatör Barry Goldwater, Donanma Sekreteri John Lehman ve diğer yetkililere, askeri kalkınma için tiltrotor teknolojisini teşvik etmek için konuk ortak pilot uçuşları teklif edildi.[4]

XV-15'ler, aynı yerde bulunan yıllık yaz hava gösterisinde standart bir gösteriydi. Moffett Field Deniz Hava İstasyonu 1980'lerde birkaç yıldır. Her iki XV-15 de, V-22 ve AW609 programı da dahil olmak üzere takip edilebilecek sivil ve askeri uçak türleri için aerodinamik ve tiltrotor uygulamalarını test eden 1980'ler boyunca aktif olarak uçtu.

Fédération Aéronautique Internationale XV-15'i bir Rotodyne olarak sınıflandırır ve bu nedenle saatte 456 kilometre (283 mph) hız rekorunu elinde tutar,[5] ve 3 km[6] ve 6 km tırmanma süresi.[7]

Daha fazla test

XV-15 N702NA 1981 Paris Hava Şovunda

İlk XV-15 prototip uçağı N702NA, şirket geliştirme ve gösteri kullanımı için Bell'e geri aktarıldı. 20 Ağustos 1992'de, bir misafir test pilotu tarafından uçurulurken uçak düştü. Bir pilondaki kollektif kontrol sisteminden bir cıvata kayarak rotorun tam perdeye gitmesine neden olduğunda son bir havada asılı kalmaya çalışıyordu. Uçak kontrolden çıktı ve ters döndü. Önemli ölçüde hasar görmesine rağmen, uçak büyük ölçüde yapısal olarak sağlamdı ve hem pilot hem de yardımcı pilot, kazadan sadece küçük yaralanmalarla kurtuldu. Uçağın kokpiti kurtarıldı ve bir uçuş simülatörü.

İkinci XV-15 prototipi N703NA, V-22 Osprey askeri tiltrotor programını desteklemek için testler için kullanıldı ve Çan / Agusta BA609 sivil orta tiltrotor nakliye uçağı. 2003 yılı Eylül ayına kadar öncelikle NASA test operasyonlarında devam etti. En kısa kalkış mesafesine 75 derece açıdaki motor yuvaları ile ulaşıldı.[8]

N703NA, test operasyonlarından çekildikten sonra Smithsonian'a bağışlandı. Ulusal Hava ve Uzay Müzesi Washington, D.C.'de XV-15, sergilenmek üzere hizmet dışı bırakılmadan önce Fort Worth, Teksas'tan müzeye ülke çapında uçtu. Şimdi sergileniyor Steven F. Udvar-Hazy Merkezi -de Washington Dulles Uluslararası Havaalanı.

Özellikler (XV-15)

Bell XV-15 line drawing.png
title = Kesit çizimi
Harici Görsel
görüntü simgesi Kesit çizimi nın-nin XV-15

Verileri Jane's All the World Aircraft 1988-89[9]

Genel özellikleri

  • Mürettebat: Rockwell-Columbus LW-3B üzerinde 2 fırlatma koltukları
  • Kapasite: koltuklar takılıysa 9 yolcuya kadar / 3,400 lb (1,542 kg) maks. yük STOL
  • Genişlik: 57 ft 2 inç (17,42 m) genel olarak dönen rotorlar
  • Yükseklik: Kuyruk kanatçıklarının üzerinden 3,86 m (12 ft 8 inç)
Dikey kaportalı 5 m (15 ft 4 inç)
  • Kanat bölgesi: 169 fit kare (15,7 m2)
  • Kanat profili: Kanatlar - NACA 64A015[10]
  • Boş ağırlık: 9.570 lb (4.341 kg)
  • Brüt ağırlık: 13.000 lb (5.897 kg) VTO
  • Maksimum kalkış ağırlığı: 15.000 lb (6.804 kg) STO
  • Yakıt Kapasitesi: Dört kanatlı tankta 229 US gal (191 imp gal; 867 l)
  • Enerji santrali: 2 × Textron Lycoming LTC1K-4K turboşaft / turboprop motorlar, 1.550 shp (1.160 kW) her normal kalkış gücü (10 dak maks.)[11]
1.802 shp (1.344 kW) acil durum gücü (2 min maks.)
(değiştirilmiş Lycoming T53-L-13B)
  • Ana rotor çapı: 2 × 25 ft (7,6 m)
  • Ana rotor alanı: 981,8 fit kare (91,21 m2) Toplam
  • Bıçak bölümü (orijinal): - kök: NACA 64-935 / 528/118; İpucu: NACA 64- (1.5) 12/208[10]
  • Bıçak bölümü (Boeing ATB): - kök: V43030-1.58 / VR-7; İpucu: Boeing VR-8[10]

Verim

  • Azami hız: 332 kn (382 mph, 615 km / s) 17.000 ft'de (5.182 m)
  • Seyir hızı: 303 kn (349 mph, 561 km / h) maks. 16.500 ft'de (5.029 m)
20.000 ft'de (6.096 m) 200 kn (230 mph; 370 km / s)
  • Asla hızı aşma: 364 kn (419 mph, 674 km / h)
  • Aralık: 445 nmi (512 mi, 824 km) maksimum yakıtla
  • Servis tavanı: 29.000 ft (8.800 m)
  • Servis tavanı OEI: 15.000 ft (4.572 m)
  • Hover tavan IGE: 10.500 ft (3.200 m)
  • Hover tavan OGE: 8.650 ft (2.637 m)
  • Tırmanma oranı: Deniz seviyesinde 3.150 ft / dak (16.0 m / s)
  • Disk yükleme: 15,2 lb / ft2 (74 kg / m22)
  • Güç / kütle: 0,45 hp / lb (1 kW / kg)[12]

Ayrıca bakınız

İlgili gelişme

Karşılaştırılabilir rol, konfigürasyon ve çağa sahip uçak

İlgili listeler

Referanslar

Notlar

  1. ^ Miller, Jay. "Türlerin Kökeni". Hava ve Uzay / Smithsonian, Temmuz 2004. Erişim: 17 Mart 2012.
  2. ^ Norton 2004, s. 22–33.
  3. ^ https://www.nytimes.com/1981/06/14/business/the-paris-airshow-wining-dining-and-dealing-for-military-might.html?pagewanted=2
  4. ^ R. Whittle, Rüya Makinesi. s. 95–100.
  5. ^ "FAI Kayıt Kimliği # 1553 Arşivlendi 2013-12-03 de Wayback Makinesi " Fédération Aéronautique Internationale Kayıt tarihi 6 Nisan 1990. Erişim tarihi: 18 Kasım 2013.
  6. ^ "FAI Record ID # 1551 - Rotodyne, 3000 m yüksekliğe tırmanma zamanı Arşivlendi 2013-12-03 de Wayback Makinesi " Fédération Aéronautique Internationale Kayıt tarihi 15 Mart 1990. Erişim tarihi: 18 Kasım 2013.
  7. ^ "FAI Record ID # 1552 - Rotodyne, 6000 m yüksekliğe tırmanma zamanı Arşivlendi 2013-12-03 de Wayback Makinesi " Fédération Aéronautique Internationale Kayıt tarihi 15 Mart 1990. Erişim tarihi: 18 Kasım 2013.
  8. ^ Maisel 2000, s. 70.
  9. ^ Taylor, John W.R., ed. (1988). Jane's All the World Aircraft 1988-89 (79. baskı). Londra: Jane'in Bilgi Grubu. s. 347–348. ISBN  0-7106-0867-5.
  10. ^ a b c Lednicer, David. "Kanat Profili Kullanımına İlişkin Eksik Kılavuz". m-selig.ae.illinois.edu. Alındı 16 Nisan 2019.
  11. ^ Maisel 2000, s. 130–132.
  12. ^ Warwick, Graham (Şubat 1992). "Hedeflere eğilme". Uluslararası Uçuş: 44.

Kaynakça

Dış bağlantılar