Макдоннелл XV-1

XV-1
Роль	Конвертоплан
Производитель	Макдоннелл Самолет
Первый полет	14 июля 1954 г.
Количество построенных	2

McDonnell XV-1 — экспериментальный конвертоплан, разработанный компанией McDonnell Aircraft для совместной исследовательской программы ВВС США и армии США по изучению технологий разработки самолета , который мог бы взлетать и приземляться как вертолет, но летать на более высоких скоростях. , похожий на обычный самолет . XV-1 должен был развивать скорость 200 миль в час (320 км/ч; 170 узлов), что было быстрее, чем любой предыдущий винтокрылый аппарат, но программа была прекращена из-за шума законцовочной струи и сложности технологии, которая давала лишь скромный выигрыш. в производительности.

Разработка

В 1951 году ВВС объявили конкурс на разработку составного вертолета — самолета, который мог бы взлетать и приземляться вертикально, как вертолет, но мог летать на более высоких скоростях, чем обычные вертолеты. ^{[ 1 ]} ВВС Совместную исследовательскую программу проводили Командование исследований и разработок армии и Транспортный корпус . ^{[ 2 ]} Bell Aircraft представила проект XV -3 , Sikorsky Aircraft представила S-57 с убирающимся ротором, а McDonnell представила проект, модифицированный по сравнению с моделью M-28. ^{[ 3 ]}

20 июня 1951 года ВВС и армия подписали с Макдоннеллом письмо о намерениях о заключении контракта на разработку самолета на основе их конструкции. ^{[ 4 ]} Макдоннелл воспользовался результатами предыдущих проектных работ над моделью М-28 и к ноябрю 1951 года имел полный макет , готовый для проверки армией и военно-воздушными силами. Макдоннелл получил разрешение начать производство того, что тогда получило обозначение XL-25 («L» для связи). По мере постройки самолета обозначение было изменено на XH-35. Наконец, самолет стал первой машиной в серии конвертопланов под названием XV-1. ^{[ 2 ]}

Базовый планер был взят из ранней программы коммерческих самолетов после Второй мировой войны. ^{[ который? ]} для четырехместного самолета классов Bonanza и Navion . ^{[ 5 ]} Макдоннелл включил в список Курта Хоэнемсера ^{[ 6 ]} и Фридрих фон Добльхофф , австрийский разработчик вертолета WNF 342 , для обеспечения технического руководства разработкой системы несущего винта с реактивным приводом. ^{[ 4 ]} После 22 месяцев изготовления первый самолет (серийный номер 53-4016) к началу 1954 года был готов к летным испытаниям. ^{[ 2 ]}

Дизайн

Построенный в основном из алюминия, фюзеляж XV-1 состоял из обтекаемой трубы, установленной на полозьевом шасси, с задним расположением двигателя и толкающего винта. Он также имел конические короткие крылья, установленные высоко на фюзеляже. В свою очередь, к крыльям крепились сдвоенные хвостовые балки и сдвоенные вертикальные поверхности, соединенные между собой горизонтальным стабилизатором высоты. Трехлопастный несущий винт с приводом от напорных струй на законцовках лопастей был установлен в верхней части фюзеляжа, над корнями крыла. ^{[ 1 ]}

Конвертоплан был оснащен одним производства Continental радиально-поршневым двигателем R-975 , который приводил в действие два воздушных компрессора. Они нагнетали воздух под высоким давлением через трубопроводы в лопастях несущего винта в камеру сгорания на каждом из трех кончиков несущего винта, где горелка воспламеняла топливо для увеличения тяги, что приводило в движение несущие винты и позволяло самолету летать как обычный вертолет. ^{[ 7 ]} Для горизонтального полета двигатель отключался от компрессоров и вместо него приводил в движение двухлопастный толкающий винт. Во время полета вперед крыло обеспечивало 80% подъемной силы, а оставшуюся часть создавала авторотация несущего винта со скоростью около 50% от нормальной скорости вращения. ^{[ 2 ]}^{[ 8 ]} В режиме зависания ротор вращался со скоростью 410 об/мин, но замедлялся до 180 об/мин для высокоскоростного полета выше 125 узлов (144 миль в час; 232 км/ч). ^{[ 9 ]}

Кабина была почти полностью закрыта окнами из плексигласа, обеспечивающими обзор во всех направлениях, кроме непосредственно под самолетом. Кабина состояла из тандемных постов пилота и второго пилота, либо самолет мог вместить пилота и трех пассажиров, либо пилота и две носилки. ^{[ 1 ]}

Операционная история

XV-1 начал летные испытания с привязным зависанием 11 февраля 1954 года под руководством летчика-испытателя Джона Р. Нолла. На тросе были свинцовые грузы, предназначенные для удержания самолета в воздухе до тех пор, пока не будут решены проблемы с реактивной двигательной установкой несущего винта. 14 июля 1954 года свинцовые грузы были сняты, и XV-1 совершил свой первый полет в свободном висении. ^{[ 1 ]} Пока летные испытания продолжались, компания McDonnell завершила строительство второй машины (серийный номер 53-4017).

Второй самолет был модифицирован по сравнению с исходным XV-1 с целью уменьшить паразитное сопротивление во время полета вперед на высокой скорости. Для достижения этой цели пилон несущего винта был уменьшен, а ходовая часть была упрощена и усилена. ^{[ 4 ]} Второй XV-1 также имел два небольших рулевых винта, установленных с внешней стороны на конце каждой хвостовой балки. Это стало результатом испытательных полетов на висении, проведенных Ноллом, который отметил отсутствие возможности отклонения от курса при использовании только рулей направления. Оригинальный XV-1 позже будет модифицирован рулевыми винтами. ^{[ 1 ]}

К весне 1955 года второй XV-1 был готов присоединиться к летной программе. ^{[ 2 ]} 29 апреля 1955 года XV-1 совершил свой первый переход с вертикального полета на горизонтальный, а 10 октября 1955 года второй XV-1 стал первым винтокрылым аппаратом, скорость которого превысила 200 миль в час (320 км/ч; 170 узлов), почти 45 узлов. миль в час (72 км/ч; 39 узлов) быстрее, чем рекорд скорости вертолета того времени. ^{[ 1 ]} XV-1 достиг мю (отношения воздушной скорости к скорости законцовки несущего винта). ^{[ 10 ]} 0,95. ^{[ 11 ]}

После трех лет и почти 600 часов наработки двух самолетов контракт на XV-1 был расторгнут в 1957 году. ^{[ 4 ]} В конечном итоге было установлено, что конфигурация конвертоплана XV-1 слишком сложна для тех небольших преимуществ, которые он получал по сравнению с обычными вертолетами. Поршневой двигатель не мог производить достаточно мощности для оптимизации преимуществ конструкции. Технологические достижения в конструкции несущего винта и двигателей обычных вертолетов в последующие годы в конечном итоге сведут на нет запас производительности XV-1. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Уровень шума в кабине составлял 116 дБ , но для наземного персонала он был еще выше, который описывал шум головной струи как «чрезвычайно раздражающий», а уровень шума по-прежнему составлял 90 дБ. На расстоянии 1 ⁄ мили (0,80 км). ^{[ 12 ]} Макдоннелл попытался извлечь выгоду из технологии реактивного несущего винта, создав небольшой вертолет с краном, получивший обозначение Модель 120 и впервые совершивший полет 13 ноября 1957 года. ^{[ 13 ]}

Выживший самолет

Армия сохранила за собой 53-4016, который был передан в Музей армейской авиации США в Форт-Новосел , штат Алабама. 53-4017, второй прототип, установивший рекорд, был подарен армией Национальному Смитсоновского института в музею авиации и космонавтики Вашингтоне, округ Колумбия, в 1964 году. ^{[ 2 ]}

Технические характеристики (XV-1)

Данные Хардинга ^{[ 2 ]}

Общие характеристики

Экипаж: Один (пилот)
Вместимость: два пассажира или два носилки.
Длина: 50 футов 5 дюймов (15,37 м)
Размах крыльев: 26 футов 0 дюймов (7,92 м)
Пустой вес: 4277 фунтов (1940 кг)
Полная масса: 5505 фунтов (2497 кг)
Силовая установка: 1 Continental R-975-19 , радиально-поршневой двигатель мощностью 525 л.с. (391 кВт)
Диаметр несущего винта: 31 фут (9,4 м)

Производительность

Максимальная скорость: 203 миль в час (327 км/ч, 176 узлов)
Крейсерская скорость: 138 миль в час (222 км/ч, 120 узлов)
Диапазон: 593 миль (954 км, 515 миль)
Практический потолок: 19 800 футов (6 000 м)
Скорость набора высоты: 1300 футов/мин (6,6 м/с).

См. также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Ссылки

Примечания

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г (Коннор и Ли, 2001 г.)
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г (Хардинг, 1997)
^ Jump up to: ^а ^б (Маркман, 2000)
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д (Франсильон, 1997)
^ (GlobalSecurity.org)
^ Харрис 2003, стр. 27.
^ «Конвертоплан McDonnell XV-1 | Национальный музей авиации и космонавтики» . airandspace.si.edu . Архивировано из оригинала 21 июня 2019 года.
^ Уоткинсон, Джон (2004). Искусство вертолета . Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн. п. 355. ИСБН 07506-5715-4 .
^ Харрис 2003, стр. 14.
^ Что такое барьер Мю-1? Flight Global , 12 июля 2005 г. По состоянию на 18 января 2011 г.
^ Андерсон, Род. CarterCopter и его наследие, выпуск 83, журнал Contact Magazine , 30 марта 2006 г. По состоянию на 11 декабря 2010 г.
^ Харрис 2003, стр. 26.
^ (Дональд, 1997)

Библиография

Коннор Р. и Р.Э. Ли. Конвертоплан McDonnell XV-1 . 24 сентября 2001 г. Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики, Вашингтон, округ Колумбия. По состоянию на 4 декабря 2007 г.
Дональд, Дэвид. Полная энциклопедия мировой авиации . Нью-Йорк: Barnes & Noble Books, 1997. ISBN 0-7607-0592-5 .
Франсильон, Рене Дж. Макдоннелл Дуглас Самолеты с 1920 года: Том II . Лондон: Патнэм, 1997. ISBN 0-85177-827-5 .
Хардинг, Стивен. Самолеты армии США с 1947 года. Иллюстрированный справочник . Шиффер, военная/авиационная история. Атглен, Пенсильвания: Паб Schiffer, 1997. ISBN 0-7643-0190-X .
Маркман, Стив и Уильям Г. Холдер. Прямо вверх. История вертикального полета . Шиффер, военная/авиационная история. Атглен, Пенсильвания: Паб Schiffer, 2000. ISBN 0-7643-1204-9 .
Робб, Рэймонд Л. Гибридные вертолеты: стремление к скорости усугубляется , Vertiflite. Лето 2006 г. Американское вертолетное общество .
Харрис, Франклин Д. Обзор автожиров и конвертоплана McDonnell XV–1 НАСА , 2003. Mirror1 , Mirror2 . Размер: 284 страницы в 13 МБ.

Внешние ссылки

[Connor-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г (Коннор и Ли, 2001 г.)

[Harding-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г (Хардинг, 1997)

[Markman-3] Jump up to: ^а ^б (Маркман, 2000)

[Francillon-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д (Франсильон, 1997)

[Global-5] (GlobalSecurity.org)

[6] Харрис 2003, стр. 27.

[7] «Конвертоплан McDonnell XV-1 | Национальный музей авиации и космонавтики» . airandspace.si.edu . Архивировано из оригинала 21 июня 2019 года.

[8] Уоткинсон, Джон (2004). Искусство вертолета . Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн. п. 355. ИСБН 07506-5715-4 .

[9] Харрис 2003, стр. 14.

[fgu1-10] Что такое барьер Мю-1? Flight Global , 12 июля 2005 г. По состоянию на 18 января 2011 г.

[cmCC-11] Андерсон, Род. CarterCopter и его наследие, выпуск 83, журнал Contact Magazine , 30 марта 2006 г. По состоянию на 11 декабря 2010 г.

[12] Харрис 2003, стр. 26.

[Donald-13] (Дональд, 1997)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

v т и в США. вертикального и вертикального взлета и посадки Обозначения самолетов
Original sequence (1954-1962)	V-1 V-2 V-3
Tri-service sequence (1962-present)	V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-8² XV-8 AV-8 AV-8B V-9 V-10 V-11 V-12² OV-12 FV-12 V-13¹ V-14¹ V-15 V-16³ V-17¹ V-18 V-19¹ V-20 V-21¹ V-22 V-23 V-24
¹ Not assigned • ² Assigned to multiple types • ³ Unofficial