Jump to content

Короткий SC.1

(Перенаправлено из Short Brothers SC.1 )

СК.1
Короткий SC.1 XG900 на выставке SBAC в Фарнборо, сентябрь 1958 г.
Общая информация
Тип Экспериментальный самолет
Национальное происхождение Великобритания
Производитель Короткие братья
Статус Выведен в отставку и сохранен
Основной пользователь Королевское авиационное предприятие
Количество построенных 2
История
Первый полет 2 апреля 1957 г. (CTOL) [ 1 ]
26 мая 1958 г. (СВВП) [ 1 ]
Ушедший на пенсию 1971

Short SC.1 вертикального взлета и посадки ( VTOL ) был первым британским реактивным самолетом . Он был разработан компанией Short Brothers . Он был оснащен пятью турбореактивными Rolls-Royce RB.108 двигателями , четыре из которых использовались для вертикального полета, а один - для обычного горизонтального полета. SC.1 отличался тем, что был первым британским самолетом вертикального взлета и посадки и первым самолетом с переходом между вертикальным и горизонтальным режимами полета; это также был первый самолет с возможностью вертикального взлета и посадки и электродистанционной системой управления.

SC.1 был разработан и произведен в ответ на требование Министерства снабжения (MoS) о подходящем самолете для проведения летных исследований по вертикальному взлету и посадке, а также, в частности, по переходу от вертикального к горизонтальному полету. Два прототипа использовались для летных испытаний в период с 1957 по 1971 год. Данные исследований в рамках программы испытаний SC.1 способствовали разработке Hawker Siddeley P.1127 и последующего Hawker Siddeley Harrier , первого действующего самолета вертикального взлета и посадки.

В октябре 2012 года Short SC.1 получил первую в Северной Ирландии премию «Инженерное наследие» как признание ее значительных достижений в инженерной области. [ 2 ]

Разработка

[ редактировать ]

В 1940-е годы различные страны заинтересовались разработкой жизнеспособных самолетов, способных осуществлять вертикальный взлет и посадку (СВВП). В 1950-х годах Великобритания провела летные испытания специально построенной установки для измерения тяги Rolls-Royce — грубого, но новаторского самолета вертикального взлета и посадки, который успешно летал, как и предполагалось, продемонстрировав жизнеспособность концепции, а также предоставив полезные данные для дальнейшего развития. [ 1 ] Однако, хотя установка для измерения тяги предоставила ценную информацию для проектирования самолетов вертикального взлета и посадки, например требования к системе автостабилизации, она страдала некоторыми недостатками, которые подрывали ее ценность как платформы для дальнейших детальных исследований, таких как задержка управления и отсутствие аэродинамических поверхностей. Существовала потребность в самолете, который мог бы использовать опыт, полученный на установке для измерения тяги, и исследовать области, выходящие за рамки его ограниченных возможностей. [ 1 ]

SC.1 возник на основе заявки Short Brothers для удовлетворения запроса Министерства снабжения (MoS) на тендер (ER.143T) на исследовательский самолет с вертикальным взлетом, который был объявлен в сентябре 1953 года. 15 октября В 1954 году предложенная конструкция была принята министерством, и был незамедлительно заключен контракт на поставку двух самолетов, соответствующих спецификации ER.143D . По задумке, самолет должен был быть использован для серии летных испытаний с целью изучения его поведения при переходе между вертикальным и горизонтальным режимами полета, определения оптимального и минимального уровня помощи, требуемой от автостабилизатора в переходном процессе, для выявить вероятные эксплуатационные проблемы и разработать соответствующие вспомогательные средства и оборудование для пилота для разработки всепогодного захода на посадку и системы посадки. [ 1 ]

Шорт построил два прототипа, получившие обозначения XG900 и XG905 . [ 1 ]

Короткий прототип SC1 XG900 в Йовилтоне

Short SC.1 представлял собой одноместный бесхвостый низкоплан с треугольным крылом и полной массой около 8000 фунтов (максимум 7700 фунтов для вертикального полета). [ 3 ] Он был оснащен четырьмя вертикально установленными легкими подъемными двигателями Rolls-Royce RB.108 , обеспечивающими общую вертикальную тягу 8600 фунтов, а также одним маршевым двигателем RB.108 в задней части самолета, обеспечивающим тягу для полета вперед. Подъемные двигатели были установлены вертикально парами рядом в центральном отсеке так, чтобы их результирующая линия тяги проходила близко к центру тяжести самолета. Эти пары двигателей могли поворачиваться вперед и назад для создания векторной тяги для ускорения/замедления вдоль продольной оси самолета. [ 3 ]

XG900 Short SC.1 на SBAC выставке в 1961 году, демонстрирующий масляные обтекатели опор и автоматические впускные жалюзи подъемного двигателя, добавленные в середине 1960 года.

Во время обычного полета подъемные двигатели отключались; перед началом перехода от горизонтального к вертикальному полету они должны были запускаться с использованием сжатого воздуха от единственного маршевого двигателя. Сжатый воздух обеспечивал начальное вращение двигателя, но также должен был присутствовать перепад давления от впуска к выпуску, поскольку одного только сжатого воздуха было недостаточно для достижения скорости холостого хода. [ 3 ] Требовалась значительная аэродинамическая труба и летное развитие воздухозаборника, так как в начале перехода из горизонтального полета вертикально расположенные двигатели должны выдерживать боковой ветер, равный скорости поступательного полета, без помпажности и чрезмерных вибраций. Требуемая однородность потока достигалась с помощью набора из семи шарнирных жабр, которые открывались вперед и направляли воздух в камеру сгорания, питающую двигатели. Поведение вертикально установленного RB.108 с точки зрения повторного заглатывания и эрозии грунта было исследовано с помощью установки, типичной для SC.1, во время наземной эксплуатации на самолете Meteor на аэродроме Хакнелл . [ 4 ] Первоначально на выходных соплах подъемных двигателей был установлен ряд иллюминаторов для поддержания среды низкого давления под двигателями и обеспечения того, чтобы ротор двигателя вращался в правильном направлении перед подачей сжатого воздуха для запуска; из-за эффективности впуска и изменения конструкции двигателя иллюминаторы стали ненужными. [ 5 ]

Компоновка кабины в основном была традиционной, но усложнялась большим количеством систем, за которыми пилоту приходилось следить. [ 3 ] Для своей роли исследовательского самолета он имел комплексное записывающее оборудование. [ 6 ]

Общий рычаг дроссельной заслонки для четырех двигателей вертикального подъема был единственным дополнительным основным органом управления в кабине; он работал аналогично принципу коллективного шага винтокрылого аппарата. Требовалось два способа управления положением самолета в зависимости от его скорости движения; аэродинамические поверхности использовались при обычном полете, а воздушно-реактивные сопла - для перехода от горизонтального полета, висения и вертикального полета. Отбираемый воздух от четырех подъемных двигателей (примерно 10 процентов от расхода всасываемого воздуха) подавался в регулируемые носовые, хвостовые и законцовочные сопла для управления тангажем , креном и рысканьем на низких скоростях, когда поток воздуха над аэродинамическими элементами был недостаточным. поверхности для обеспечения эффективности обычных средств управления. [ 7 ] [ 5 ]

SC.1 также был оснащен первой взлета и посадки . электродистанционной системой управления, устанавливаемой на самолеты вертикального [ 8 ] Эта система управления с электрической сигнализацией, которая также включала в себя автостабилизатор, не только передавала сигналы от органов управления кабины, такие как положение ручки управления, но также контролировала сигналы обратной связи от сервоприводов, чтобы обеспечить стабильность самих систем. Всего в системе допускалось три режима управления аэродинамическими поверхностями и/или органами управления соплами:

  1. Аэродинамические поверхности и воздушно-струйные сопла управляются электрически с помощью трех независимых серводвигателей (с отказоустойчивым режимом «трехходовой параллельный» или «триплексный») в сочетании с тремя системами управления автостабилизаторами («полное электродистанционное управление»).
  2. Гибридный режим, в котором форсунки управлялись серво/автостабилизатором, а аэродинамические поверхности были напрямую связаны с ручным управлением.
  3. Прямой режим, в котором все элементы управления были связаны с джойстиком управления.
XG900 Короткий цветовой профиль SC.1

Режимы 1 и 2 были выбраны на земле; Всякий раз, когда использовался автостабилизатор, у пилота был рычаг аварийной блокировки, с помощью которого он мог вернуться в режим прямого управления в полете. [ 9 ] Результаты трех систем управления сравнивались и применялось «правило большинства», гарантирующее, что сбой в одной системе будет преодолен двумя другими (предположительно правильными) системами. Любой сбой в электродистанционном управлении указывался пилоту как предупреждение, которое он мог либо проигнорировать, либо отреагировать переключением на прямое (ручное) управление. [ 10 ]

Как и другие самолеты вертикального взлета и посадки, Short SC.1 страдал от потери вертикальной тяги из-за эффекта земли . Исследования этого вопроса, проведенные на масштабных моделях, показали, что для SC.1 эти потери составят от 15 до 20 процентов по высоте ходовой части . [ 11 ] Топливные баки располагались вдоль передних кромок крыла и в баках-«мешках», установленных между основными лонжеронами крыла. [ 7 ] SC.1 имел трехопорную ходовую часть ; Несмотря на то, что шасси не убиралось, его можно было установить в одно из двух альтернативных положений, подходящих как для обычной, так и для вертикальной посадки. [ 3 ] Неподвижные опоры шасси были разработаны специально для вертикального полета; на каждой стойке было установлено по паре термостойких поворотных колес, а задняя ходовая часть также была оснащена дисковыми тормозами. Олео с длинным ходом использовались для смягчения вертикального приземления. [ 7 ] [ 3 ] Прочное снаряжение могло выдерживать скорость спуска 18 футов (5,5 м) в секунду. [ 12 ]

Тестирование

[ редактировать ]
Первый Short SC.1, XG900 , на выставке SBAC 1958 года в Фарнборо.

Шорта в Белфасте , построенный на заводе в Северной Ирландии Первый прототип SC.1, XG900 , впервые провел первоначальные испытания двигателя на этом предприятии. После перевозки морским путем в Англию XG900, который первоначально был оснащен только маршевым двигателем, был доставлен в Королевское авиастроительное предприятие (RAE) в Боскомб-Даун для начала программы летных испытаний. 2 апреля 1957 года прототип совершил первый полет этого типа , который также стал его первым полетом с обычным взлетом и посадкой (CTOL). [ 1 ]

Чуть более года спустя, 26 мая 1958 года, второй прототип совершил первый привязной вертикальный полет. [ 1 ] Первоначальные полеты этого типа выполнялись с прикреплением к специально разработанному порталу , который обеспечивал лишь ограниченную степень свободы: до 15 футов по вертикали и 10 футов со смещением от центра в любом направлении, вертикальная скорость также была ограничена до менее 10 футов. /второй; постепенная остановка самолета происходила за пределами этих ограничений. [ 13 ] Он будет взлетать с решетчатой ​​платформы, расположенной на высоте 6 футов над самой землей, чтобы избежать явления земного эффекта; При разработке подходящей платформы для устранения негативного воздействия эффекта земли были приложены значительные усилия со стороны Шортса, и ее конструкция несколько раз переделывалась. Портал использовался для первоначального обучения и ознакомления первых 8 пилотов, управлявших SC.1. [ 14 ]

25 октября того же года этот тип совершил первый «свободный» вертикальный полет. 6 апреля 1960 года был успешно осуществлен первый переход между вертикальным и горизонтальным полетом. [ 15 ] [ 16 ] Несмотря на успешный переход между двумя режимами, Short SC.1 имел репутацию несколько неуклюжего самолета. [ 15 ]

SC.1 публично демонстрировался на авиашоу в Фарнборо в 1958 и 1960 годах; он также появился на Парижском авиасалоне в 1961 году, на котором совершил демонстрационный полет. [ 1 ] 2 октября 1963 года второй испытательный самолет разбился в Белфасте, в результате чего погиб пилот Дж. Р. Грин; Позже выяснилось, что причиной стала неисправность системы управления. [ 17 ] После аварии самолет был восстановлен и возвращен в полет для дальнейших испытаний, оба продолжали летать до 1967 года. [ 15 ] К 1965 году на этом типе летали в общей сложности 14 различных пилотов. [ 1 ]

В результате испытаний на пригодность земли было установлено, что обычный бетон взлетно-посадочной полосы, покрытие и даже полосы травы подходят для вертикального взлета. и посадка СК.1; однако обломки, которые могут вылететь с несовершенных поверхностей, будут представлять опасность для персонала, но не для самого самолета. [ 18 ] Программа испытаний также позволила приобрести опыт по техническому обслуживанию и работоспособности самолетов вертикального взлета и посадки, хотя это не было основными целями проектирования или исследований; На протяжении всей программы в неделю выполнялось в среднем 2,6 полета. Хотя во время полетов сообщалось о многочисленных ошибках в работе автостабилизатора, ни разу не произошло ни одной неисправности, которая могла бы поставить под угрозу самолет или оказать какое-либо влияние на его управление. [ 19 ]

Испытания выявили значительные трудности с измерением фактической тяги двигателя, что привело к дальнейшим испытаниям с использованием улучшенных воздухозаборников и приборов. [ 20 ] В конечном итоге двигатели оказались гораздо менее проблематичными, чем можно было ожидать, учитывая экспериментальный характер самолета и его силовых установок; а когда в тройном автостабилизаторе возникали неисправности, их было легко обнаружить, отчасти благодаря самоконтролируемому характеру системы. Согласно отчету Министерства авиации , SC.1 был признан эффективным исследовательским аппаратом при эксплуатации в пределах, налагаемых его небольшими размерами и ограниченными возможностями; однако было обнаружено, что для более обширных испытаний приборов и оборудования наведения потребуется самолет большего размера. [ 20 ]

SC.1 летал более десяти лет, в течение которых он предоставил большое количество данных, которые повлияли на более поздние концепции дизайна, такие как управление «реактивным двигателем» на Hawker Siddeley P.1127 , предшественнике Hawker Siddeley Harrier . Работы по летным испытаниям, связанные с методами и технологиями вертикального взлета и посадки, также оказались неоценимыми и помогли Великобритании еще больше укрепить лидерство в этой области. [ 16 ] Short SC.1 в конечном итоге устарел с появлением Harrier, который, среди прочего, доказал, что нет необходимости нести дополнительные четыре двигателя исключительно для целей взлета и посадки. [ 15 ]

Самолет на выставке

[ редактировать ]

Первый SC-1 ( XG900 ) стал частью коллекции самолетов Музея науки в Южном Кенсингтоне , Лондон. [ 21 ] Он использовался до 1971 года для исследований вертикального взлета и посадки.

Второй SC-1 ( XG905 ) также сохранился и находится на статической экспозиции на выставке Flight Experience в Ольстерском музее народного творчества и транспорта , Культра, Северная Ирландия . [ 22 ] [ 16 ]

Операторы

[ редактировать ]
 Великобритания

Технические характеристики

[ редактировать ]
Короткая SC1 XG900 в Йовилтоне. Обратите внимание на воздухозаборник в основании хвостовой части круизного двигателя RB.108, а также решетку над центральным отсеком фюзеляжа, в которой расположены двигатели вертикальной подъемной силы.

Данные Shorts Aircraft с 1900 года , [ 23 ] Министерство авиации [ 24 ]

Общие характеристики

Производительность

  • Максимальная скорость: 246 миль в час (396 км/ч, 214 узлов)
  • Диапазон: 150 миль (240 км, 130 миль)
  • Практический потолок: 8000 футов (2400 м) [ 25 ]
  • Скорость набора высоты: 700 футов/мин (3,6 м/с) [ 25 ]
  • Нагрузка на крыло: 38,1 фунта/кв. футов (186 кг/м). 2 )
  • Тяга/вес :
    • (CTOL): 0,265
    • (СВВП): 1,11

См. также

[ редактировать ]

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Лин и Чинн, 1965, с. 4.
  2. ^ «SC1 получает первую награду NI за инженерное наследие». BBC News , 4 октября 2012 г.
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Лин и Чинн, 1965, с. 5.
  4. ^ Rolls-Royce Aero Engines, Билл Ганстон, 1989, Патрик Стивенс Лимитед, ISBN   1-85260-037-3 , стр.157.
  5. ^ Перейти обратно: а б Лин и Чинн, 1965, стр. 5–6.
  6. ^ Лин и Чинн 1965, с. 10.
  7. ^ Перейти обратно: а б с Винчестер 2005, с. 223.
  8. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 6–7.
  9. ^ Лин и Чинн 1965, с. 7.
  10. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 7–8.
  11. ^ Вятт, Лос-Анджелес. Испытания на потерю вертикальной реактивной тяги из-за воздействия земли на двух простых формах вертикального взлета и посадки, с особым упором на короткий самолет SC1 (R&M № 3313) . Лондон: HMSO . Проверено: 12 декабря 2007 г.
  12. ^ Винчестер 2005, с. 222.
  13. ^ Лин и Чинн 1965, с. 8.
  14. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 8–9.
  15. ^ Перейти обратно: а б с д «Короткий экспериментальный самолет вертикального взлета SC1, 1956 год». Музей науки , дата обращения: 15 января 2017 г.
  16. ^ Перейти обратно: а б с «Короткий самолет вертикального взлета SC1 получает первую награду Северной Ирландии за инженерное наследие». Институт инженеров-механиков , 5 октября 2012 г.
  17. ^ «Мемориал испытательных полетов» . Архивировано из оригинала 18 июня 2009 года . Проверено 5 октября 2009 г. Мемориал британских летчиков-испытателей и инженеров, погибших во время испытательных полетов (страница 1946–1970 годов).
  18. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 13–14.
  19. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 14–17.
  20. ^ Перейти обратно: а б Лин и Чинн, 1965, с. 17.
  21. ^ "Короткий самолет SC 1, 1957 год." Makingthemodernworld.org.uk , дата обращения: 15 января 2017 г.
  22. ^ «Воздух». Ольстерский музей народного творчества и транспорта , дата обращения: 15 января 2017 г.
  23. ^ Барнс и Джеймс 1989, с. 465.
  24. ^ Лин и Чинн 1965, стр. 4–8.
  25. ^ Перейти обратно: а б с д и Тейлор 1966, стр. 168–169.

Библиография

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2878e4880753830ab8f87f0d4310f2b8__1726012920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/28/b8/2878e4880753830ab8f87f0d4310f2b8.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Short SC.1 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)