McDonnell XV-1 — экспериментальный конвертоплан, разработанный McDonnell Aircraft для совместной исследовательской программы ВВС США и армии США по изучению технологий для разработки самолета , который мог бы взлетать и приземляться как вертолет , но летать на более высоких скоростях, как обычный самолет . XV-1 мог бы развивать скорость 200 миль в час (320 км/ч; 170 узлов), быстрее, чем любой предыдущий винтокрылый аппарат, но программа была прекращена из-за шума от концевой струи и сложности технологии, которая давала лишь скромный прирост производительности.
В 1951 году ВВС объявили конкурс на разработку составного вертолета, самолета, который мог бы взлетать и приземляться вертикально, как вертолет, но мог бы летать на более высоких скоростях, чем обычные вертолеты. [1] Совместная исследовательская программа проводилась Командованием исследований и разработок ВВС и Транспортным корпусом армии . [2] Bell Aircraft представила проект XV-3 , Sikorsky Aircraft представила S-57 , конструкцию с втягивающимся ротором, а McDonnell представила проект, модифицированный на основе ее модели M-28. [3]
20 июня 1951 года ВВС и Армия подписали Письмо о намерениях с McDonnell о заключении контракта на разработку самолета на основе их проекта. [4] McDonnell воспользовался результатами предыдущей проектной работы по модели M-28 и имел готовый макет для проверки Армией и ВВС к ноябрю 1951 года. McDonnell получил одобрение на начало производства того, что тогда было обозначено как XL-25 («L» для связи). По мере постройки самолета обозначение было изменено на XH-35. Наконец, самолет стал первым транспортным средством в серии конвертопланов под названием XV-1. [2]
Базовый планер был взят из ранней программы коммерческих самолетов после Второй мировой войны [ какой? ] для четырехместного самолета класса Bonanza и Navion . [5] Макдоннелл привлек Курта Хоэнемзера [6] и Фридриха фон Добльхоффа, австрийского конструктора вертолета WNF 342 , для обеспечения технического руководства в разработке системы ротора с приводом от концевой струи. [4] После 22 месяцев изготовления первый самолет (серийный номер 53-4016) был готов к летным испытаниям к началу 1954 года. [2]
Построенный в основном из алюминия, фюзеляж XV-1 состоял из обтекаемой трубы, установленной на полозьевом шасси, с установленным сзади двигателем и толкающим винтом. Он также имел конические крылья-коротышки, установленные высоко на фюзеляже. В свою очередь, две хвостовые балки и две вертикальные поверхности, соединенные между собой горизонтальным стабилизатором, были установлены на крыльях. Трехлопастной несущий винт, приводимый в действие струями давления на концах лопастей, был установлен сверху фюзеляжа, над корнями крыльев. [1]
Конвертоплан был оснащен одним радиально-поршневым двигателем R-975 производства Continental , который приводил в действие два воздушных компрессора. Они нагнетали воздух высокого давления через трубопровод в лопастях ротора в камеру сгорания на каждом из трех концов ротора, где горелка воспламеняла топливо для увеличения тяги, что приводило роторы в движение и позволяло самолету летать как обычный вертолет. [7] Для горизонтального полета двигатель отсоединялся от компрессоров и вместо этого приводил в движение двухлопастной толкающий винт. Во время полета вперед крыло обеспечивало 80% подъемной силы, а остальная часть создавалась основным ротором, авторотирующим примерно на 50% от нормального числа оборотов в минуту. [2] [8] В режиме висения ротор вращался со скоростью 410 об/мин, но замедлялся до 180 об/мин для высокоскоростного полета свыше 125 узлов (144 миль/ч; 232 км/ч). [9]
Кабина была почти полностью покрыта окнами из плексигласа, обеспечивающими видимость во всех направлениях, за исключением непосредственно под самолетом. Кабина состояла из тандемных станций пилота и второго пилота, или самолет мог вместить пилота и трех пассажиров, или пилота и двух носилок. [1]
Испытания на висение на привязи XV-1 начались 11 февраля 1954 года под руководством летчика-испытателя Джона Р. Нолла. На привязи имелись свинцовые грузы, предназначенные для удержания самолета в зоне влияния земли до тех пор, пока не будут решены проблемы с реактивной двигательной системой ротора . 14 июля 1954 года свинцовые грузы были сняты, и XV-1 совершил свой первый полет на свободном висении. [1] Пока продолжались летные испытания, Макдоннелл завершил вторую машину (серийный номер 53-4017).
Второй самолет был модифицирован по сравнению с оригинальным XV-1 в попытке уменьшить паразитное сопротивление во время высокоскоростного полета вперед. Для достижения этой цели пилон ротора был уменьшен, а шасси было обтекаемым, а также усилено. [4] Второй XV-1 также имел два небольших хвостовых винта, установленных на внешней стороне в конце каждой хвостовой балки. Это было результатом испытательных полетов на висении Нолла, который отметил отсутствие силы рыскания при использовании только рулей. Оригинальный XV-1 позже был модифицирован с помощью хвостовых винтов. [1]
К весне 1955 года второй XV-1 был готов присоединиться к программе полетов. [2] 29 апреля 1955 года XV-1 совершил свой первый переход из вертикального в горизонтальный полет, а 10 октября 1955 года второй XV-1 стал первым винтокрылым аппаратом, превысившим 200 миль в час (320 км/ч; 170 узлов), что почти на 45 миль в час (72 км/ч; 39 узлов) быстрее рекорда скорости вертолета на тот момент. [1] XV-1 достиг значения mu (отношение скорости воздуха к скорости конца ротора) [10] 0,95. [11]
После трех лет и почти 600 часов между двумя самолетами контракт XV-1 был аннулирован 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 вырабатывать достаточно мощности, чтобы оптимизировать преимущества конструкции. Технологические достижения в конструкции обычного вертолетного винта и двигателей в последующие годы в конечном итоге свели на нет запас производительности XV-1. [1] [3] Уровень шума составлял 116 дБ в кабине, но еще выше для наземного персонала, который описывал шум концевой струи как «чрезвычайно раздражающий», а уровень шума все еще составлял 90 дБ на расстоянии 1 ⁄ 2 мили (0,80 км). [12] Макдоннелл попытался извлечь выгоду из технологии концевой струи ротора с помощью конструкции небольшого кранового вертолета, обозначенного как Модель 120 и впервые поднявшегося в воздух 13 ноября 1957 года. [13]
Армия сохранила 53-4016, который был передан в Музей армейской авиации США в Форт-Новоселе , штат Алабама. 53-4017, рекордный второй прототип, был передан армией в дар Национальному музею авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1964 году. [2]
Данные Хардинга [2]
Общая характеристика
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
