Райан XV-5 Вертифан

XV-5 Вертифан
	XV-5B в Музее армейской авиации США
Роль	вертикального взлета и посадки Экспериментальный самолет
Производитель	Райан Аэронаутикал
Первый полет	25 мая 1964 г.
Статус	Ушедший на пенсию
Основные пользователи	Армия США ; НАСА
Количество построенных	2

Ryan XV-5 Vertifan с реактивным двигателем — экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки , выпускавшийся в 1960-х годах. Армия Соединенных Штатов (Армия США) приняла на вооружение Ryan VZ-11-RY (переименованный в XV-5A в 1962 году) в 1961 году вместе с Lockheed VZ-10 Hummingbird (переименованный в XV-4 в 1962 году). Он успешно доказал концепцию вентиляторов с канальным лифтом, но проект был отменен после нескольких аварий со смертельным исходом, не связанных с лифтовой системой.

Дизайн

XV-5 был оснащен двумя General Electric J85-GE-5 турбореактивными двигателями с тягой 2658 фунтов силы (11,8 кН) . General Electric X353-5 Подъемные вентиляторы в крыльях и вентилятор меньшего размера в носовой части, работающий на выхлопных газах двигателя, использовались для вертикального взлета и посадки (VTOL). Подъемный вентилятор диаметром 62,5 дюйма (1,59 м) в каждом крыле имел откидную крышку на верхней поверхности крыла, которая открывалась для вертикального взлета и посадки. ^{[ 1 ]} Носовой вентилятор диаметром 36 дюймов (0,91 м) обеспечивал адекватный контроль тангажа, но имел плохие характеристики управляемости. ^{[ 2 ]} Вентиляторы обеспечивали вертикальную подъемную силу примерно 16 000 фунтов силы (71,2 кН), что почти в три раза превышало тягу турбореактивных двигателей. ^{[ 3 ]}

Набор жалюзийных лопастей под каждым из крыльевых вентиляторов мог направлять тягу вперед и назад и обеспечивать контроль над рысканьем. Настройка мощности двигателя определяла подъемную силу вентиляторов, поскольку частота вращения вентилятора определялась мощностью выхлопных газов двигателей J85 и нагрузкой на вентилятор. ^{[ 2 ]} Управление по крену осуществлялось дифференциальным срабатыванием выходных жалюзи крыльевого вентилятора.

Летные характеристики самолета были дозвуковыми, с треугольным крылом, внешне похожим на крылья Douglas A-4 Skyhawk . У Vertifan было необычное расположение воздухозаборника над двухместной кабиной, расположенной бок о бок , и Т-образное хвостовое оперение .

XV-5A был окрашен в армейский зеленый цвет, а XV-5B — в белые цвета НАСА. Вентиляторы не создавали такой большой тяги, как ожидалось, а переход вертикального и горизонтального полета оказался трудным и резким. XV-5 станет одним из последних пилотируемых самолетов, спроектированных и построенных компанией Ryan, которая с середины 1960-х годов в основном производила дроны.

XV-5 был одним из многих десятков самолетов, которые пытались создать успешный самолет с вертикальным взлетом, но система подъемного вентилятора была тяжелой и занимала значительный внутренний объем. К началу 21 века только Hawker Siddeley Harrier будет оставаться в эксплуатации, как и технология, делающая возможным использование вентилятора с приводом от вала в Lockheed Martin F-35B .

Двигательная система

Комбинация J85 и подъемного вентилятора стала предшественником разработок, которые привели к созданию первого двигателя GE с высоким BPR - TF-39. ^{[ 4 ]} Подъемные вентиляторы приводились в движение лопатками турбины, установленными по периферии вентилятора, с массовым расходом в 13 раз превышающим массовый расход газогенераторов и увеличенной тягой в 3 раза по сравнению с тягой, получаемой при использовании рабочего сопла. ^{[ 4 ]}

После демонстрации того, что большие объемы воздуха могут перемещаться через подъемный вентилятор, для демонстрации эффективности круизного вентилятора был построен приводной вентилятор с наконечником диаметром 80 дюймов (2,0 м), повернутый на 90 градусов, с приводом от более мощного двигателя J79. Концепция круизного вентилятора большого диаметра была заложена в двигателе General Electric TF39 , используемом на Lockheed C-5 Galaxy . ^{[ 5 ]}

Операционная история

Два XV-5A массой 12 500 фунтов (максимальная полная масса) были оценены в конце 1966 года пятнадцатью летчиками-испытателями («Фан-клуб XV-5A»). Один из них был разрушен в результате крушения во время публичной демонстрации полета 27 апреля 1965 года, в результате чего погиб Райан летчик-испытатель Лу Эверетт . Расследование крушения показало, что пилот случайно активировал переключатель преобразования обычного режима в вертикальный (неправильно установленный на коллективе), который автоматически запрограммировал горизонтальный стабилизатор на опускание носа почти на 45 градусов. (Это должно было компенсировать подъемную силу, создаваемую носовым вентилятором.) Эверетт инициировал катапультирование ракеты на малой высоте, но катапультное кресло было неправильно установлено, и он погиб. В результате этой аварии переключатель преобразования был заменен на тумблер блокировки подъема и перемещен на главную приборную панель перед коллективным рычагом управления. ^{[ 2 ]}

Самолетом было трудно управлять при посадке по нескольким причинам. Управление рысканьем обеспечивалось путем изменения угла подъемных вентиляторов в противоположных направлениях, но оказалось, что этого было слишком мало для точного управления на низкой скорости. Дверцы воздуховода также вызывали трудности с управлением, так как даже на малых скоростях их открытие приводило к значительным изменениям угла наклона. Самолет также страдал от очень плохого ускорения при стандартном взлете с взлетно-посадочной полосы. ^{[ 6 ]}

В ходе испытаний и рекламных материалов была предложена спасательная версия, которая могла затащить человека в отсек позади пилотов. Второй самолет был серьезно поврежден 5 октября 1966 года во время испытаний в качестве спасательного самолета, когда подвешенная спасательная стропа «конский хомутик» застряла в вентиляторе крыла. ^{[ 7 ]} Пилот, майор Дэвид Х. Титтл, был смертельно ранен в результате того, что катапультируемое кресло выбросило его из корабля после удара о бетонную поверхность аэропорта, хотя было решено, что вентилятор на самом деле все еще работал достаточно хорошо, чтобы продолжать управляемый полет. . Второй самолет был перестроен в модифицированный XV-5B, испытания продолжались до 1971 года. XV-5B можно увидеть на выставке в Музее армейской авиации США , Форт Новосел , Алабама .

Хотя программа была отменена, концепция канального вентилятора была признана успешной, и было предложено несколько последующих программ. Канальные вентиляторы для своего времени считались очень тихими и могли работать с поверхностями из стандартных материалов. Другим самолетам вертикального взлета и посадки часто требуются защитные маты, чтобы не повредить поверхность земли выхлопными газами. Это не проблема, поскольку выхлоп канальных вентиляторов намного прохладнее. ^{[ 6 ]}

Варианты

ХV-5А: Два самолета построены в стандартной комплектации.
ХV-5Б: Второй XV-5A, перестроенный после фатальной аварии, с улучшенным управлением, фиксированной ходовой частью с широкой гусеницей и модернизированными подъемно-движительными системами.

Технические характеристики (XV-5) (оценка производительности)

Данные Jane's All The World's Aircraft, 1965–66 гг. ^{[ 8 ]}

Общие характеристики

Экипаж: 2
Длина: 44 фута 6 дюймов (13,56 м)
Размах крыльев: 29 футов 10 дюймов (9,09 м)
Высота: 14 футов 9 дюймов (4,5 м)
Площадь крыла: 260,3 кв. футов (24,18 м ²)
Пустой вес: 7541 фунт (3421 кг)
Максимальный взлетный вес: 13 600 фунтов (6 169 кг) (обычный взлет), 12 300 фунтов (5 579,2 кг) (вертикальный взлет и посадка)
Силовая установка: 2 турбореактивных двигателя General Electric J85-GE-5 с тягой 2658 фунтов силы (11,82 кН) каждый, обеспечивающие горизонтальную тягу и мощность.
- диаметром 62,5 дюйма (1,59 м) General Electric X353-5 2 подъемных вентилятора
- диаметром 36 дюймов (0,91 м) General Electric X353-5 1 подъемный вентилятор

Производительность

Максимальная скорость: 475 узлов (547 миль в час, 880 км/ч)
Диапазон: 870 миль (1000 миль, 1600 км)
Практический потолок: 40 000 футов (12 000 м)
Скорость набора высоты: 8000 футов/мин (41 м/с).

См. также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Локхид XV-4 Колибри

Связанные списки

Ссылки

Примечания

^ "Подъем вертикального взлета и посадки VZ-11 от вентиляторов в крыльях" Flight International, 27 сентября 1962 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Извлеченные уроки самолетов с подъемным вентилятором с точки зрения пилота» Рональд М. Гердес, отчет подрядчика НАСА, 177620, август 1993 г.
^ Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
^ Jump up to: ^а ^б «Сила полета» Брайан Х. Роу, Pen & Sword Aviation, ISBN 1 84415 200 6
^ «Семь десятилетий прогресса» General Electric, Aero Publishers Inc. ISBN 0-8168-8355-6
^ Jump up to: ^а ^б Андерсон, Сет Б. (2002). Мемуары авиационного инженера: летные испытания в Исследовательском центре Эймса . США: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Исторический отдел Исследовательского центра Эймса . п. 35 .
↑ Райан XV-5A Vertifan, авиакатастрофа с вертикальным взлетом и посадкой, 5 октября 1966 года; Пилот-майор Дэвид Х. Титтл убит на YouTube ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1965). Самолеты всего мира Джейн, 1965–66 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

Библиография

Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1965). Самолеты всего мира Джейн, 1965–66 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

Внешние ссылки

V/STOL: Первые полвека. Усиленная силовая установка на висении Частичные технические характеристики
Имменшу, Уильям Т. V/STOL авиакомпании Vertifan Flight International, октябрь 1964 г.
«Самолет Vertifan Jet со скоростью 600 миль в час может парить, как вертолет». Popular Science , сентябрь 1966 г., стр. 69–73.
Фотографии и чертежи XV-5 в Музея авиации и космонавтики Сан-Диего архиве
- Самолет с подъемным вентилятором - уроки, извлеченные из опыта полетов XV-5. Архивировано 26 сентября 2007 г. на Wayback Machine Гердес, Рональд М. (SYRE; НАСА, Исследовательский центр Эймса, Моффетт Филд, Калифорния) AIAA-1993-4838 IN: AIAA International Powered. Конференция по лифтам, Санта-Клара, Калифорния, 1–3 декабря 1993 г., Технические документы (A94-16426). 02–05), Вашингтон, Американский институт аэронавтики и астронавтики , 1993 г.
Почему бы не поставить подъемные вентиляторы в крыльях? Доктор Рэймонд Л. Паффер, историк Летного центра ВВС
VZ-11 - Подъем вертикального взлета и посадки от вентиляторов в крыльях, 1962 года. о полете статья
Видео испытательного полета на YouTube

[1] "Подъем вертикального взлета и посадки VZ-11 от вентиляторов в крыльях" Flight International, 27 сентября 1962 г.

[gerdes-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Извлеченные уроки самолетов с подъемным вентилятором с точки зрения пилота» Рональд М. Гердес, отчет подрядчика НАСА, 177620, август 1993 г.

[JAWA62-63-3] Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

[rowe-4] Jump up to: ^а ^б «Сила полета» Брайан Х. Роу, Pen & Sword Aviation, ISBN 1 84415 200 6

[5] «Семь десятилетий прогресса» General Electric, Aero Publishers Inc. ISBN 0-8168-8355-6

[Anderson-6] Jump up to: ^а ^б Андерсон, Сет Б. (2002). Мемуары авиационного инженера: летные испытания в Исследовательском центре Эймса . США: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Исторический отдел Исследовательского центра Эймса . п. 35 .

[7] Райан XV-5A Vertifan, авиакатастрофа с вертикальным взлетом и посадкой, 5 октября 1966 года; Пилот-майор Дэвид Х. Титтл убит на YouTube ^{[ мертвая ссылка ]}

[JAWA65-66-8] Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1965). Самолеты всего мира Джейн, 1965–66 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v т и Самолеты производства Ryan Aeronautical
Коммерческий	Стандартный Дж Клаудстер М-1 М-2 Бруэм четверка СК СТ Навион
Истребители	фр. XF2R
Наблюдение	Л-10 ЙО-51
Кроссовки	Нет. ЯПТ-16 ПТ-20 ПТ-21 ПТ-22 ПТ-25
Дроны/Ракеты	Огненная пчела ААМ-А-1 Жар-птица АКМ-34 YQM-98 Модель 147
Специальное назначение	Нью-Йорк ( Дух Сент-Луиса )
Экспериментальный/Исследовательский	Х-13 ВЗ-3 XV-5 XV-8

v т и в США. вертикального и вертикального взлета и посадки Обозначения самолетов
Исходная последовательность (1954-1962)	V-1 V-2 V-3
Последовательность трех услуг (1962-настоящее время)	V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-8 ² XV-8 АВ-8 АВ-8Б V-9 V-10 V-11 V-12 ² ОВ-12 ФВ-12 V-13 ¹ V-14 ¹ V-15 V-16 ³ V-17 ¹ V-18 V-19 ¹ V-20 V-21 ¹ V-22 V-23 V-24
¹ Не назначено • ² Присвоено нескольким типам • ³ неофициальный