0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Экспериментальный самолёт Vertol VZ-2 (США)

Экспериментальный самолёт Vertol VZ-2 (США)

В 1940-1950-х годах Армия США проявляла активный интерес к летательным аппаратам с вертикальным/укороченным взлетом и посадкой (V/STOL). Одной из компаний, с которыми в рамках этих поисковых работ были заключены контракты, стала фирма «Boeing Vertol», предложившая Vertol Model 76 (с 1960 года — Boeing Vertol Model 76), ставший первым в мире летательным аппаратом, в котором была реализована концепция поворотного крыла (такие аппараты часто именуются винтокрылами). На нем был установлен один двигатель Avco Lycoming YT53-L-1, вращавший два трехлопастных воздушных винта, установленных на передней кромке поворотного крыла. Для более эффективного управления при полете на малых скоростях в хвостовой части были размещены дополнительные воздушные винты малого диаметра.

Конструктивно VZ-2 представлял собой аппарат с открытым фюзеляжем, он имел шасси с хвостовым колесом и отличался пилотской кабиной вертолетного типа. В центральной части располагалось поворотное крыло, двигатель и трансмиссия. При взлете крыло поворачивалось вертикально вверх, создавая подъемную струю воздуха, а после достижения безопасной высоты возвращалось в нормальное положение, чтобы VZ-2 мог совершать горизонтальный полет. Хвостовое оперение — Т-образной формы, с большой площадью киля.

Единственный экземпляр самолета (серийный номер 56-6943) Model 76 совершил первый полет в апреле 1957 года, а первое успешное испытание с переходом от вертикального полета к горизонтальному и обратно прошло 23 июля 1958 года. Программа испытаний VZ-2A (после внесения усовершенствований аппарат получил обозначение VZ-3A) проводилась совместно Армией США и НАСА, а в 1960-х годах его передали в исследовательский центр НАСА.

СВВП Vertol VZ-2 (фирменное обозначение Vertol Model 76) имеет очень простую конструкцию. По компоновке он представляет моноплан с высокорасположенным крылом, одним ГТД и трехопорным шасси. Фюзеляж самолета фирменной конструкции, частично закрыт обшивкой. В носовой части фюзеляжа размещена кабина летчика со сферическим фонарем от вертолета Белл 47. Крыло прикреплено к фюзеляжу на шарнирах и под действием гидравлических силовых цилиндров может поворачиваться на 90╟. Крыло имеет цельнометаллическую конструкцию. Форма крыла в плане прямоугольная. Профиль сечения крыла NACA 4415 с увеличенной кривизной носка. Относительное удлинение крыла К=5. Крыло снабжено закрылками и элеронами. Оперение Т-образное, со сравнительно большим килем с рулем направления и управляемым стабилизатором. Профиль сечения стабилизатора NACA 0012.

Силовая установка. Сверху фюзеляжа установлен один ГТД Avco Lycoming YT53-L-1 мощностью 825 л.с, который через систему трансмиссии приводит во вращение два воздушных винта, установленных в гондолах на крыле, и два рулевых винта в хвостовом оперении. Сопло ГТД несколько отклонено вбок, чтобы вертикальное оперение находилось в стороне от потока газов. Воздушные винты диаметром 2,9 M трехлопастные, имеют лопасти прямоугольной формы в плане с геометрической круткой. Шасси неубирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой.

Система управления. В кабине установлены обычные вертолетные органы управления: ручка, рычаг «шаг-газ» и педали путевого управления. Число приборов по сравнению со стандартным оборудованием вертолета Белл 47 увеличено. Управление поворотом крыла осуществляется летчиком с помощью специального рычажка, установленного на ручке управления. В горизонтальном полете самолет Vertol VZ-2 управляется с помощью обычных аэродинамических рулей. Система управления выполнена таким образом, чтобы на всех режимах летчик управлял самолетом одними и теми же рычагами. При вертикальных режимах поперечное управление осуществляется дифференциальным изменением тяги винтов; для продольного и путевого управления используются два рулевых четырехлопастных винта диаметром 0,61 м, установленных в киле и стабилизаторе и приводимых во вращение с помощью механической трансмиссии от ГТД.

Читать еще:  Перспективный ударный вертолёт WZ-10 (Китай)

Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки Boeing Vertol VZ-2

Армия США В 1940-1950-х годах проявляла активный интерес к летательным аппаратам с вертикальным (укороченным) взлетом и посадкой (V/STOL). Одной из компаний, с которыми в рамках этих поисковых работ были заключены контракты, стала фирма «Boeing Vertol», предложившая самолет VZ-2 (фирменное обозначение Vertol Model 76) ставший первым в мире летательным аппаратом, в котором была реализована концепция поворотного крыла (такие аппараты часто именуются винтокрылами).

Самолет вертикального взлета и посадки Vertol VZ-2 имеет очень простую конструкцию. По компоновке он представляет моноплан с высокорасположенным крылом, одним ГТД и трехопорным шасси. Фюзеляж самолета фирменной конструкции, частично закрыт обшивкой. В носовой части фюзеляжа размещена кабина летчика со сферическим фонарем от вертолета Белл 47.

Крыло прикреплено к фюзеляжу на шарнирах и под действием гидравлических силовых цилиндров может поворачиваться на 90 градусов. Крыло имеет цельнометаллическую конструкцию. Форма крыла в плане прямоугольная. Профиль сечения крыла NACA 4415 с увеличенной кривизной носка. Относительное удлинение крыла К=5. Крыло снабжено закрылками и элеронами. Оперение Т-образное, со сравнительно большим килем с рулем направления и управляемым стабилизатором. Профиль сечения стабилизатора NACA 0012.
Сверху фюзеляжа самолета Vertol VZ-2 установлен один двигатель Avco Lycoming YT53-L-1 мощностью 825 л. с., который через систему трансмиссии приводит во вращение два воздушных винта, установленных в гондолах на крыле, и два рулевых винта в хвостовом оперении. Сопло ГТД несколько отклонено вбок, чтобы вертикальное оперение находилось в стороне от потока газов. Воздушные винты диаметром 2,9 M трехлопастные, имеют лопасти прямоугольной формы в плане с геометрической круткой. Шасси неубирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой.

В кабине самолета Vertol VZ-2 установлены обычные вертолетные органы управления: ручка, рычаг «шаг-газ» и педали путевого управления. Число приборов по сравнению со стандартным оборудованием вертолета Белл 47 увеличено. Управление поворотом крыла осуществляется летчиком с помощью специального рычажка, установленного на ручке управления. В горизонтальном полете самолет Vertol VZ-2 управляется с помощью обычных аэродинамических рулей. Система управления выполнена таким образом, чтобы на всех режимах летчик управлял самолетом одними и теми же рычагами. При вертикальных режимах поперечное управление осуществляется дифференциальным изменением тяги винтов; для продольного и путевого управления используются два рулевых четырехлопастных винта диаметром 0,61 м, установленных в киле и стабилизаторе и приводимых во вращение с помощью механической трансмиссии от ГТД.

Первый полет с вертикальным взлетом и зависанием в воздухе был совершен VZ-2 летом 1957 года. Первый успешный полет с переходом от вертикального полета к горизонтальному и обратно был совершен в июле 1958 года. После серии успешных испытаний VZ-2 был передан в исследовательский центр NASA в начале 60-х.

Читать еще:  Опытный ракетный комплекс 9К711 «Уран» / «Уран-П» (СССР)

Летно-технические характеристики VZ-2:
Размах крыла, м: 7,60;
Длина, м: 8,05;
Высота, м: 3,15;
Диаметр несущих винтов, м: 2,90;
Масса, кг: пустого самолета – 1128, нормальная взлетная – 1443;
Двигатель: 1 ТВД Lycoming YT53-L-1;
Мощность, л. с.: 1 х 845;
Максимальная скорость, км/ч: 340;
Практическая дальность, км: 210;
Практический потолок, м: 4200;
Экипаж, чел.: 1

Экспериментальный самолёт Vertol VZ-2 (США)

При использовании для СВВП воздушных винтов с большой нагрузкой, у которых большая скорость отбрасываемого потока воздуха, поворот винтов более рационально осуществлять вместе с крылом, чтобы избежать потерь в тяге, возникающих при работе винтов над крылом. Кроме того, в таком случае вся несущая система, состоящая из воздушных винтов, двигателей и системы трансмиссии, жестко укреплена на поворотном крыле и представляет единый агрегат, а расположение крыла в потоке от винтов позволяет осуществлять поворот крыла без угрозы срыва потока на больших углах атаки.

В связи с большим интересом к таким СВВП в NASA были проведены обширные аэродинамические испытания. Были проведены продувки крыла с установленными на нем винтами и крыла и винтов отдельно в диапазоне углов атаки от 0 до 90°, показавшие, что, хотя при некоторых положениях во время переходного полета возможен частичный срыв потока на крыле, однако во всех положениях располагаемой мощности будет достаточно для выполнения перехода.

Переход СВВП Вертол VZ-2 к горизонтальному полету

На основании результатов испытаний был разработан проект четырехвинтового пассажирского самолета с взлетной массой 2? т. Расчеты показали, что для самолета с нагрузкой на крыло около 200 кг/м2 снабженного четырьмя винтами с нагрузкой на ометаемую площадь при вертикальном взлете 160 кгс/м2 и рассчитанного на крейсерскую скорость полета 600 — 640 км/ч‹ располагаемой мощности будет достаточно для вертикального взлета.

В NASA была построена летающая модель четырехвинтового пассажирского самолета, которая испытывалась в свободном полете для изучения устойчивости и управляемости при взлете и посадке, а также на режиме висения. Винты приводились во вращение электродвигателями. Управлялась модель самолета операторами с земли с помощыо радио. Были проведены также испытания модели СВВП с поворотными крылом и шестью винтами.

Для оценки на практике особенностей СВВП с поворотными крылом и винтами вертолетной фирмой «Вертол» был построен небольшой экспериментальный СВВП Вертол VZ-2 по объединенному заказу транспортного корпуса армии и научно-исследовательского отдела флота США. СВВП Вертол VZ-2 являлся первым СВВП с поворотными крылом и винтами и не предназначался для достижения больших скоростей, поэтому он имел упрощенную конструкцию и плохие аэродинамические формы. Основное назначение самолета — испытание в полете системы поворота крыла; результаты испытаний были использованы при проектировании и постройке более тяжелых экспериментальных СВВП. Постройка СВВП VZ-2 была завершена в начале 1957 г.г и он начал проходить наземные и летные испытания; первый полет на режиме висения был совершен 13 апреля 1957 г., а первый переход от режима висения к горизонтальному полету — 15 июля 1958 г. (летчик-испытатель Ла Вассар), летные испытания были завершены 23 сентября 1959 г.

Читать еще:  Самоходная артиллерийская установка ИСУ-152М (СССР)

Позже фирмой «Боинг-Вертол» был разработай ряд проектов СВВП с поворотным крылом и винтами. Один из них, Боинг-Вертол 147, являлся развитием СВВП VZ-2 с улучшенными обводами фюзеляжа и двумя ТВД па поворотном крыле; предполагалось, что он сможет использоваться в качестве летного многоцелевого СВВП для ВВС и армии США. В другом проекте военно-транспортного СВВП для ВВС предполагалось использовать силовую установку из четырех ТВД на поворотном крыле. Все эти проекты остались нереализованными.

СВВП VZ-2 (фирменное обозначение Вертол 76) имеет очень простую конструкцию. По компоновке он представляет моноплан с высокорасположенным крылом, одним ГТД и трехопорным шасси.

Фюзеляж самолета ферменной конструкции, частично закрыт обшивкой. В носовой части фюзеляжа размещена кабина летчика со сферическим фонарем от вертолета Белл 47.

Модель легкого многоцелевого СВВП Боинг-Вертол 147


Крыло прикреплено к фюзеляжу на шарнирах и под действием гидравлических силовых цилиндров может поворачиваться на 90°. Крыло имеет цельнометаллическую конструкцию. Форма крыла в плане прямоугольная. Профиль сечения крыла NACA 4415 с увеличенной кривизной носка. Относительное удлинение крыла К=5. Крыло снабжено закрылками и элеронами.

Оперение Т-образное, со сравнительно большим килем с рулем направления и управляемым стабилизатором. Профиль сечения стабилизатора NACA 0012.

Силовая установка. Сверху фюзеляжа установлен один ГТД Лайкоминг T-53-L-I мощностью 825 л.с, который через систему трансмиссии приводит во вращение два воздушных винта, установленных в гондолах на крыле, и два рулевых винта в хвостовом оперении. Сопло ГТД несколько отклонено вбок, чтобы вертикальное оперение находилось в стороне от потока газов.

Проект военно-транспортного СВВП Боинг-Вертол для ВВС

Воздушные винты диаметром 2,9 Mi трехлопастные, имеют лопасти прямоугольной формы в плане с геометрической круткой.

Шасси неубирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой.

Система управления. В кабине установлены обычные вертолетные органы управления: ручка, рычаг «шаг-газ» и педали путевого управления. Число приборов по сравнению со стандартным оборудованием вертолета Белл 47 увеличено. Управление поворотом крыла осуществляется летчиком с помощью специального рычажка, установленного на ручке управления. В горизонтальном полете самолет управляется с помощью обычных аэродинамических рулей. Система управления выполнена таким образом, чтобы на всех режимах летчик управлял самолетом одними и теми же рычагами.

При вертикальных режимах поперечное управление осуществляется дифференциальным изменением тяги винтов; для продольного и путевого управления используются два рулевых четырехлопастных винта диаметром 0,61 м, установленных в киле и стабилизаторе и приводимых во вращение с помощью механической трансмиссии от ГТД.

Характеристики СВВП Вертол VZ-2

размах крыла 7,3 м

длина фюзеляжа 8,2 м

площадь крыла 10,7 м2

1 ГТД Лайкоминг T-53-L-I

взлетная мощность 825 л.с.

Массы и нагрузки:

взлетная масса 1600 кг

масса пустого 1135 кг

удельная нагрузка на крыло 150 кгс/м2 удельная нагрузка на

ометаемую площадь 120 кгс/м2

удельная нагрузка па мощность 1,94 кгс/л.с.

Патентная заявка Ч. Циммермана на винтовой СВВП с крылом малого удлинения

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector