Конвертоплан определяется Международной авиационной федерацией (FAI или Всемирной федерацией воздушного спорта) как самолет, который использует мощность несущего винта для вертикального взлета и посадки ( VTOL ) и преобразуется в подъемную силу с неподвижным крылом в обычном полете. [1] [2] [3] В США его далее классифицируют как подтип механического подъемника . [4] В популярном использовании иногда сюда включают любой самолет, который трансформируется в полете, чтобы изменить способ получения подъемной силы. [ нужна цитата ]
Большинство конвертопланов относятся к типу промоторов , в которых одни и те же вращающиеся лопасти используются в качестве лопастей несущего винта при вертикальном полете, а затем поворачиваются вперед, действуя как лопасти воздушного винта в горизонтальном полете. Типы пропеллеров могут иметь конфигурацию наклонного несущего винта или наклонного крыла . Механизмы поворотно-откидной конструкции, как правило, более сложны. Как и в случае с вертолетом , отказ двигателя может иметь катастрофические последствия даже в случае двухвинтовой конфигурации с перекрестной связью. [5]
Несущий винт остановленного типа имеет отдельную систему прямой тяги. Он взлетает как вертолет, но при полете вперед ротор останавливается и действует как неподвижное крыло. Гирокоптер аналогичен, за исключением того, что ротор продолжает вращаться и создавать значительную подъемную силу, поэтому он классифицируется как винтокрылый аппарат , а не конвертоплан.
Несущие винты конвертоплана ( иногда называемые пропроторами ) установлены на вращающихся валах или гондолах на конце неподвижного крыла и используются как для подъема, так и для движения . При вертикальном полете винты расположены под углом, обеспечивающим тягу вверх, поднимая винт так же, как это делает винт вертолета . По мере того, как самолет набирает скорость, роторы постепенно вращаются или наклоняются вперед, при этом винты в конечном итоге становятся перпендикулярными фюзеляжу самолета, подобно пропеллеру. В этом режиме крыло обеспечивает подъемную силу, а винт обеспечивает тягу. Более высокая эффективность крыла помогает конвертоплану достигать более высоких скоростей, чем вертолеты.
Bell Boeing V-22 Osprey имеет два газотурбинных двигателя, каждый из которых приводит в движение трехлопастной несущий винт. Роторы работают аналогично вертолету при вертикальном полете и самолету при полете вперед. Первый полет он совершил 19 марта 1989 года. Конвертоплан AgustaWestland AW609 (ранее Bell/Agusta BA609) — гражданский самолет, созданный на базе V-22 Osprey. Самолет может взлетать и приземляться вертикально с двумя членами экипажа и девятью пассажирами. Ожидается, что самолет будет сертифицирован в 2017 году.
Наклоняемое крыло похоже на конвертоплан, за исключением того, что крепления несущего винта прикреплены к крылу, и весь узел наклоняется между вертикальным и горизонтальным положениями.
Вертол ВЗ-2 — исследовательский самолёт, разработанный в конце 1950-х годов. В отличие от других самолетов с наклонным крылом , Вертол разработал ВЗ-2 с использованием несущих винтов вместо винтов. [6] 23 июля 1958 года самолет совершил свой первый полный переход из вертикального полета в горизонтальный. К моменту вывода самолета из эксплуатации в 1965 году ВЗ-2 совершил 450 полетов, в том числе 34 полных перехода.
Остановленный винт вращается как обычный подъемный винт при взлете и посадке, но останавливается при уборке или действует как неподвижное крыло в полете вперед. Ни одно из них пока не увенчалось успехом.
Sikorsky XV-2 имел однолопастной несущий винт , который убирался внутрь самолета. Он не был построен. [7] [8] [9]
Sikorsky X-Wing имел четырехлопастной несущий винт, использующий сжатый воздух для управления подъемной силой над поверхностью при работе в качестве вертолета. На более высоких скоростях вперед ротор будет остановлен, чтобы продолжать обеспечивать подъемную силу как тандемные крылья в X- конфигурации. Программа была отменена до того, как самолет совершил какие-либо полеты с несущей системой.
Boeing X-50 Dragonfly имел двухлопастной несущий винт, приводимый в движение двигателем на взлете. В горизонтальном полете ротор перестал действовать как крыло. Неподвижное переднее оперение и хвостовое оперение обеспечивали подъемную силу при переходе, а также устойчивость и управляемость в полете вперед. Оба экземпляра этого самолета были уничтожены в результате крушения.
_V-22_Integrated_Test_Team_(ITT),_takes_flight_from_Naval_Air_Station_Patuxent_River,_Md.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
Конвертопланы в истории авиации появлялись лишь изредка.
В 1920 году Франк Фогельзанг подал патент на конвертоплан, но его конструкция так и не была построена. [10] Между 1937 и 1939 годами британский конструктор Л.Э. Бэйнс разработал проект своего вертолета-конвертоплана, конвертоплана с двумя наклоняемыми гондолами, установленными на законцовках крыла, в которых находились двигатели, пропеллер и основная ходовая часть. Колеса не убирались, но были частично закрыты и выступали из задней части гондол при движении вперед. Предлагаемые двигатели имели необычную гибридную конструкцию газовой турбины, в которой пропеллер приводился в движение газовой турбиной, питаемой, в свою очередь, свободнопоршневым генератором горячего газа. Бейнсу было отказано в официальной поддержке, и этот тип так и не был построен. Базовая конструкция не будет пересматриваться в течение примерно 20 лет и в конечном итоге станет основой успешного Bell-Boeing V-22 Osprey . [11]
В 1950-х годах эта концепция привлекла к себе внимание в США как предполагаемое усовершенствование вертолетов, но экспериментальные McDonnell XV-1 и Bell XV-3 не пошли в производство. [3]
Конвертоплан Bell Boeing V-22 Osprey на данный момент является единственным экземпляром, запущенным в производство. Он поступил на вооружение вооруженных сил США в 2007 году. Конструкция косвенно основана на разработках Bell над XV-3 и XV-15 .
