Экспериментальный конвертоплан Vertol VZ-2 (США)
С начала пятидесятых годов американская авиационная промышленность работала над новыми проектами летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Помимо вертолетов прорабатывались новые варианты техники с требуемыми возможностями. Одним из первых успешных результатов в этой области стал экспериментальный летательный аппарат с поворотным крылом Vertol VZ-2.
В тот период специалисты научно-исследовательских организаций и авиастроительных компаний изучали все возможные варианты архитектуры летательного аппарата, позволявшие взлетать или садиться вертикально, а также выполнять горизонтальный полет. Одно из таких предложений подразумевало установку воздушных винтов в гондолах на крыле. Последнее предполагалось монтировать шарнирно: в горизонтальном положении оно должно было создавать подъемную силу, а вертикальное размещение крыла позволяло улучшить взлетно-посадочные характеристики. Такая концепция летательного аппарата-конвертоплана получила название Tiltwing («поворотное крыло»).
Самым интересным агрегатом экспериментальной машины стало крыло необычной конструкции. Предлагалось использовать прямое крыло большой ширины с удлинением 5, оснащенное скругленными законцовками. В центре каждого полукрыла располагалась гондола небольшой высоты, вмещающая редуктор воздушного винта. Крыло было выполнено в виде крупного устройства, имеющего вырез в центральной задней части. На этом участке силовой набор крыла имел устройства для монтажа на опору фюзеляжа. Предусматривалась возможность вращения крыла вокруг горизонтальной оси. Подъем крыла в вертикальное положении или опускание в горизонтальное осуществлялся при помощи отдельного гидравлического цилиндра.
Крыло имело профиль NACA 4415 с увеличенной кривизной носка. На задней кромке крыла, снаружи относительно гондол, предусматривались закрылки сравнительно большой площади, также пригодные для использования в качестве элеронов. Примечательно, что в ходе дальнейшей модернизации летательный аппарат получил измененную и развитую механизацию крыла.
Летательный аппарат получил Т-образное хвостовое оперение. Первой версией проекта подразумевалось использование киля с вертикальной передней кромкой. На нем помещался прямоугольный стабилизатор. Горизонтальное и вертикальное оперение оснащались рулями на задней кромке. Непосредственно под килем проектом VZ-2 предусматривалась установка дополнительного рулевого винта. Еще один винт помещался горизонтально в плоскости стабилизатора и находился внутри соответствующих вырезов оперения.
Вертикальный взлет с соответствующим положением крыла. Фото US Navy
Конвертоплан от Vertol Aircraft Corporation получил турбовальный двигатель Avco Lycoming YT53-L-1 мощностью 700 л.с. Двигатель закреплялся на верхней поверхности фюзеляжа непосредственно за крылом. Воздухозаборное устройство двигателя находилось позади шарнира крыла. Отработанные газы выбрасывались через Y-образную трубу на сопле, при помощи которой отводились в стороны от киля. Летательный аппарат получил достаточно сложную трансмиссию. Рядом с двигателем поместили главный редуктор, при помощи которого осуществлялась передача крутящего момента на два вала воздушных винтов, проходящих внутри крыла. Также еще один вал уходил внутрь фюзеляжа. Крыльевые валы через редукторы в гондолах соединялись с валами воздушных винтов. Привод рулевых винтов осуществлялся через валы, проходящие по хвостовой балке.
Летательный аппарат Vertol VZ-2 получил два основных воздушных винта, выполнявших функции несущих при вертикальном полете и тянущих в горизонтальном. Винты диаметром 2,9 м имели по три лопасти прямоугольной формы с геометрической круткой. Из-за большого диаметра винтов гондолы с редукторами пришлось разнести на некоторое расстояние от фюзеляжа, а кроме того, это привело к использованию высокорасположенного крыла. При этом ометаемые диски двух винтов почти полностью перекрывали крыло и обеспечивали обдув, значительно улучшающий аэродинамику.
В качестве рулевых использовались два одинаковых винта. Они имели по четыре лопасти и диаметр 610 мм. При одинаковой конструкции лопастей, хвостовые винты отличались использованными приводами. Так, горизонтальный винт в стабилизаторе помещался прямо на приводном валу, а нижний вертикальный нуждался в дополнительном редукторе.
Длина экспериментального летательного аппарата Vertol VZ-2 составляла 8,05 м, размах крыла – 7,6 м. Стояночная высота – 3,15 м. Винты диаметром 2,9 м не выступали за пределы крыла. Пустой «тилтвинг» весил 1128 кг, максимальная взлетная масса – 1143 кг. По расчетам, машина могла подниматься на высоты до 4,2 км и летать с максимальной скоростью 340 км/ч. Крейсерская скорость в горизонтальном полете ограничивалась 210 км/ч.
Разработка проекта Model 76 / VZ-2 завершилась в начале 1957 года, после чего предприятие Vertol Aircraft приступило к строительству первого опытного конвертоплана. Уже 1 апреля машину вывели из сборочного цеха и отправили на испытания. В связи с высокой сложностью поставленных задач и отсутствием опыта в деле пилотирования «тилтвингов» испытания решили начать с наземных проверок и подлетов на привязи. После проверки техники в относительно безопасных условиях можно было начинать полноценные испытания с полетами без страховки. Первые испытательные полеты проводились на аэродроме компании Vertol Aircraft в г. Мортон.
Первый полет опытного Vertol VZ-2 «во-вертолетному» состоялся 13 августа 1957 года. Летчик-испытатель Леонард Лавассар, переведя винты машины в горизонтальное положение, успешно поднялся в воздух и летал над аэродромом. Проверки прототипа на таких режимах продолжались до конца год. 7 января 1958-го опытную машину подняли в воздух при горизонтальном расположении крыла и с разбегом по взлетной полосе. В течение нескольких следующих месяцев проверялось поведение аппарата в горизонтальном полете.
Экспериментальный «тилтвинг» VZ-2 сам по себе не мог рассчитывать на практическую эксплуатацию, однако он и не предназначался для этого. С помощью специально построенного опытного образца планировалось изучить новые идеи и технологии, которые затем могли найти применение в будущих проектах. Задолго до завершения испытаний VZ-2 было принято принципиальное решение о продолжении развития летательных аппаратов с поворотным крылом. Вскоре были созданы несколько новых подобных проектов. Интересно, что с определенного времени первый прототип применялся не только в качестве летающей лаборатории, но и как учебная машина для подготовки пилотов новых аппаратов своего класса.
Около года после завершения испытаний единственный опытный конвертоплан типа VZ-2 стоял без дела в одном из ангаров компании-разработчика. Несколькими годами ранее корпорацию Vertol Aircraft купила компания Boeing, после чего она получила новое название Boeing Vertol. Новое руководство, не видя смысла в продолжении эксплуатации оригинального образца, тем не менее, не стало отправлять его на утилизацию. В 1965 году VZ-2 отправился в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института. Там уникальный образец находится до сих пор.
Экспериментальный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с поворотным крылом Vertol VZ-2 стал первым представителем своего класса техники, дошедшим до испытаний и на практике показавшим все плюсы оригинальной концепции. В основе проекта лежали новые смелые идеи, направленные на повышение летных характеристик, в первую очередь, взлетно-посадочных. Ввиду отсутствия опыта и наработок в подобной области, начать работы решили с разработки экспериментального образца, отличающегося малыми размерами и массой. Опытный образец успешно поднялся в воздух и в течение нескольких следующих лет активно работал на разных аэродромах, помогая ученым и конструкторам исследовать новую область. На основе опыта и знаний, полученных при испытаниях VZ-2, вскоре были созданы аналогичные машины иного вида. Таким образом, экспериментальный проект выполнил все поставленные задачи и может считаться успешным.
По материалам сайтов:
https://airandspace.si.edu/
https://vertipedia.vtol.org/
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://aviadejavu.ru/
http://diseno-art.com/
В тот период специалисты научно-исследовательских организаций и авиастроительных компаний изучали все возможные варианты архитектуры летательного аппарата, позволявшие взлетать или садиться вертикально, а также выполнять горизонтальный полет. Одно из таких предложений подразумевало установку воздушных винтов в гондолах на крыле. Последнее предполагалось монтировать шарнирно: в горизонтальном положении оно должно было создавать подъемную силу, а вертикальное размещение крыла позволяло улучшить взлетно-посадочные характеристики. Такая концепция летательного аппарата-конвертоплана получила название Tiltwing («поворотное крыло»).
Самым интересным агрегатом экспериментальной машины стало крыло необычной конструкции. Предлагалось использовать прямое крыло большой ширины с удлинением 5, оснащенное скругленными законцовками. В центре каждого полукрыла располагалась гондола небольшой высоты, вмещающая редуктор воздушного винта. Крыло было выполнено в виде крупного устройства, имеющего вырез в центральной задней части. На этом участке силовой набор крыла имел устройства для монтажа на опору фюзеляжа. Предусматривалась возможность вращения крыла вокруг горизонтальной оси. Подъем крыла в вертикальное положении или опускание в горизонтальное осуществлялся при помощи отдельного гидравлического цилиндра.
Крыло имело профиль NACA 4415 с увеличенной кривизной носка. На задней кромке крыла, снаружи относительно гондол, предусматривались закрылки сравнительно большой площади, также пригодные для использования в качестве элеронов. Примечательно, что в ходе дальнейшей модернизации летательный аппарат получил измененную и развитую механизацию крыла.
Летательный аппарат получил Т-образное хвостовое оперение. Первой версией проекта подразумевалось использование киля с вертикальной передней кромкой. На нем помещался прямоугольный стабилизатор. Горизонтальное и вертикальное оперение оснащались рулями на задней кромке. Непосредственно под килем проектом VZ-2 предусматривалась установка дополнительного рулевого винта. Еще один винт помещался горизонтально в плоскости стабилизатора и находился внутри соответствующих вырезов оперения.
Вертикальный взлет с соответствующим положением крыла. Фото US Navy
Конвертоплан от Vertol Aircraft Corporation получил турбовальный двигатель Avco Lycoming YT53-L-1 мощностью 700 л.с. Двигатель закреплялся на верхней поверхности фюзеляжа непосредственно за крылом. Воздухозаборное устройство двигателя находилось позади шарнира крыла. Отработанные газы выбрасывались через Y-образную трубу на сопле, при помощи которой отводились в стороны от киля. Летательный аппарат получил достаточно сложную трансмиссию. Рядом с двигателем поместили главный редуктор, при помощи которого осуществлялась передача крутящего момента на два вала воздушных винтов, проходящих внутри крыла. Также еще один вал уходил внутрь фюзеляжа. Крыльевые валы через редукторы в гондолах соединялись с валами воздушных винтов. Привод рулевых винтов осуществлялся через валы, проходящие по хвостовой балке.
Летательный аппарат Vertol VZ-2 получил два основных воздушных винта, выполнявших функции несущих при вертикальном полете и тянущих в горизонтальном. Винты диаметром 2,9 м имели по три лопасти прямоугольной формы с геометрической круткой. Из-за большого диаметра винтов гондолы с редукторами пришлось разнести на некоторое расстояние от фюзеляжа, а кроме того, это привело к использованию высокорасположенного крыла. При этом ометаемые диски двух винтов почти полностью перекрывали крыло и обеспечивали обдув, значительно улучшающий аэродинамику.
В качестве рулевых использовались два одинаковых винта. Они имели по четыре лопасти и диаметр 610 мм. При одинаковой конструкции лопастей, хвостовые винты отличались использованными приводами. Так, горизонтальный винт в стабилизаторе помещался прямо на приводном валу, а нижний вертикальный нуждался в дополнительном редукторе.
Длина экспериментального летательного аппарата Vertol VZ-2 составляла 8,05 м, размах крыла – 7,6 м. Стояночная высота – 3,15 м. Винты диаметром 2,9 м не выступали за пределы крыла. Пустой «тилтвинг» весил 1128 кг, максимальная взлетная масса – 1143 кг. По расчетам, машина могла подниматься на высоты до 4,2 км и летать с максимальной скоростью 340 км/ч. Крейсерская скорость в горизонтальном полете ограничивалась 210 км/ч.
Разработка проекта Model 76 / VZ-2 завершилась в начале 1957 года, после чего предприятие Vertol Aircraft приступило к строительству первого опытного конвертоплана. Уже 1 апреля машину вывели из сборочного цеха и отправили на испытания. В связи с высокой сложностью поставленных задач и отсутствием опыта в деле пилотирования «тилтвингов» испытания решили начать с наземных проверок и подлетов на привязи. После проверки техники в относительно безопасных условиях можно было начинать полноценные испытания с полетами без страховки. Первые испытательные полеты проводились на аэродроме компании Vertol Aircraft в г. Мортон.
Первый полет опытного Vertol VZ-2 «во-вертолетному» состоялся 13 августа 1957 года. Летчик-испытатель Леонард Лавассар, переведя винты машины в горизонтальное положение, успешно поднялся в воздух и летал над аэродромом. Проверки прототипа на таких режимах продолжались до конца год. 7 января 1958-го опытную машину подняли в воздух при горизонтальном расположении крыла и с разбегом по взлетной полосе. В течение нескольких следующих месяцев проверялось поведение аппарата в горизонтальном полете.
Экспериментальный «тилтвинг» VZ-2 сам по себе не мог рассчитывать на практическую эксплуатацию, однако он и не предназначался для этого. С помощью специально построенного опытного образца планировалось изучить новые идеи и технологии, которые затем могли найти применение в будущих проектах. Задолго до завершения испытаний VZ-2 было принято принципиальное решение о продолжении развития летательных аппаратов с поворотным крылом. Вскоре были созданы несколько новых подобных проектов. Интересно, что с определенного времени первый прототип применялся не только в качестве летающей лаборатории, но и как учебная машина для подготовки пилотов новых аппаратов своего класса.
Около года после завершения испытаний единственный опытный конвертоплан типа VZ-2 стоял без дела в одном из ангаров компании-разработчика. Несколькими годами ранее корпорацию Vertol Aircraft купила компания Boeing, после чего она получила новое название Boeing Vertol. Новое руководство, не видя смысла в продолжении эксплуатации оригинального образца, тем не менее, не стало отправлять его на утилизацию. В 1965 году VZ-2 отправился в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института. Там уникальный образец находится до сих пор.
Экспериментальный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с поворотным крылом Vertol VZ-2 стал первым представителем своего класса техники, дошедшим до испытаний и на практике показавшим все плюсы оригинальной концепции. В основе проекта лежали новые смелые идеи, направленные на повышение летных характеристик, в первую очередь, взлетно-посадочных. Ввиду отсутствия опыта и наработок в подобной области, начать работы решили с разработки экспериментального образца, отличающегося малыми размерами и массой. Опытный образец успешно поднялся в воздух и в течение нескольких следующих лет активно работал на разных аэродромах, помогая ученым и конструкторам исследовать новую область. На основе опыта и знаний, полученных при испытаниях VZ-2, вскоре были созданы аналогичные машины иного вида. Таким образом, экспериментальный проект выполнил все поставленные задачи и может считаться успешным.
По материалам сайтов:
https://airandspace.si.edu/
https://vertipedia.vtol.org/
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://aviadejavu.ru/
http://diseno-art.com/
Автор: Glenn Witcher