Bell Boeing Quad TiltRotor
Quad TiltRotor | |
---|---|
![]() | |
Художественная концепция квадрокоптера | |
Роль | Грузовой конвертоплан |
Производитель | Белл и Боинг |
Статус | Изучать |
Разработано на основе | Белл Боинг V-22 Оспри |
Bell Boeing Quad TiltRotor (QTR) — это предлагаемая четырехвинтовая модификация Bell Boeing V-22 Osprey, разработанная совместно компаниями Bell Helicopter и Boeing . Эта концепция является претендентом на участие в программе Joint Heavy Lift армии США (часть программы Future вертикального подъема ). Он будет иметь грузоподъемность, примерно равную C-130 Hercules , летать со скоростью 250 узлов и приземляться на необорудованных площадках вертикально, как вертолет. [ 1 ]
Разработка
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]Bell разработала свою модель D-322 как концепцию четырехконвертера в 1979 году. В 1999 году команда Bell Boeing раскрыла конструкцию Quad TiltRotor, которую компании исследовали в течение предыдущих двух лет. Проект предназначался для транспортного самолета V/STOL размера C-130 для программы Future Transport Rotorcraft армии США и должен был иметь 50% общности с V-22. Эта конструкция должна была иметь максимальную взлетную массу 100 000 фунтов (45 000 кг) с полезной нагрузкой до 25 000 фунтов (11 000 кг) при висении. [ 2 ] [ 3 ] Конструкция была уменьшена в размерах, чтобы больше соответствовать V-22 и иметь полезную нагрузку от 18 000 до 20 000 фунтов (от 8 200 до 9 100 кг). Эта версия получила обозначение «В-44». [ 2 ] [ 4 ] Bell получила контракты на изучение связанных технологий в 2000 году. Министерство обороны США не занималось разработкой. [ 2 ]
С 2000 по 2006 год исследования аэродинамики и производительности четырехповоротного ротора проводились в Университете Мэриленда, Колледж-Парк . Первоначально эти усилия финансировались NASA/AFDD, а затем Bell. Экспериментальное исследование на вертолетном режиме с экранным эффектом показало, что можно снизить загрузку на самолете с 10% полной тяги до загрузки 10% тяги. [ 5 ] Параллельное исследование вычислительной гидродинамики (CFD) подтвердило эти выводы. [ 6 ]
Совместные исследования по тяжелой атлетике
[ редактировать ]В сентябре 2005 года Bell и Boeing получили контракт о совместном финансировании на сумму 3,45 миллиона долларов США от Управления авиационных прикладных технологий армии США на 18-месячное концептуальное проектирование и аналитическое исследование, которое продлится до марта 2007 года, в сочетании с программой Joint Heavy Lift. [ 7 ] [ 8 ] Контракт был заключен с Bell Helicopter, которая сотрудничает с Boeing Phantom Works . Исследование QTR является одним из пяти проектов; один из пяти также является программой Boeing, усовершенствованной версией CH-47 Chinook . [ 1 ]
В ходе первоначального базового проектирования инженеры Bell проектировали крыло, двигатель и несущий винт, а команда Boeing проектировала фюзеляж и внутренние системы. [ 9 ] Аналогичная компоновка используется на В-22 .
в масштабе одной пятой Модель аэродинамической трубы прошла испытания в туннеле трансзвуковой динамики (уникальная трансзвуковая аэродинамическая труба ) в НАСА в Исследовательском центре Лэнгли летом 2006 года. «Полупролетная» модель (представляющая правую половину самолета) ) имел длину 213 дюймов и имел 91-дюймовые несущие винты, рабочие гондолы и «динамически представительные» крылья. [ 10 ]
Основной целью испытаний было изучение аэроупругого воздействия несущих винтов переднего крыла на заднюю часть крыла и определение базовой конфигурации самолета. [ 1 ] Алан Юинг, менеджер программы Bell QTR, сообщил, что «испытания показали, что нагрузки от этого вихря на заднем винте [являются] такими же, как нагрузки, которые мы видим на передних [винтах]», и «Аэроупругая устойчивость крыла выглядит точно так же, как и нагрузки, которые мы видим на передних [винтах]». такой же, как обычный конвертоплан». В этих испытаниях использовалась модель с трехлопастным ротором, в будущих испытаниях будут изучены эффекты от использования четырехлопастной системы. [ 9 ]
Помимо исследований, проводимых совместно по контракту, Bell профинансировала дополнительные исследования и испытания в аэродинамической трубе в сотрудничестве с НАСА и армией. [ 11 ] Ожидалось, что после представления первоначальных отчетов об исследованиях концепции начнутся полномасштабные испытания компонентов и, возможно, программа субмасштабных испытаний транспортных средств. [ 1 ] В ожидании одобрения первый полет полномасштабного прототипа самолета запланирован на 2012 год. [ 9 ]
Исследование было завершено в мае 2007 г. [ 12 ] с Quad TiltRotor, выбранным для дальнейшей разработки. Однако дополнительная броня на Future Combat Systems пилотируемых наземных машинах привела к увеличению их веса с 20 до 27 тонн, что потребовало более крупного самолета. [ 13 ] В середине 2008 года армия США продолжила исследования в области совместных тяжелых грузовых перевозок (JHL), заключив новые контракты с командами Bell-Boeing и Karem Aircraft/Lockheed Martin. Команды должны были изменить свои конструкции, чтобы соответствовать новым спецификациям JHL. В 2008 году JHL стала частью новой программы совместного будущего театра военных действий ВВС и армии США (JFTL). [ 14 ] В середине 2010 года Министерство обороны США разрабатывало план самолета с вертикальной подъемной силой, в который входила JFTL. [ 15 ] В октябре 2010 года Министерство обороны также запросило у аэрокосмической отрасли информацию о технологиях для JFTL. [ 16 ] [ 17 ] [ нужно обновить ]
Дизайн
[ редактировать ]Концептуальный проект представлял собой большой самолет с тандемным крылом , двигателями типа V-22 и несущими винтами длиной 50 футов (15 м) на каждой из четырех законцовок крыла. Фюзеляж размера C-130 будет иметь грузовой отсек длиной 747 дюймов (19,0 м) с задней погрузочной рампой, способный вместить 110 десантников или 150 пассажиров со стандартными сиденьями. В грузовой конфигурации он вмещает восемь поддонов емкостью 463 л . Эта базовая версия включает в себя полностью выдвижной зонд для дозаправки и соединительную систему привода для резервирования питания. [ 9 ]
Кроме того, команда Bell-Boeing включила восемь возможных вариантов, или «экскурсионных проектов», включая вариант морского базирования. Команда разработчиков планировала использовать полезную нагрузку от 16 до 26 тонн и дальность полета от 420 до 1000 морских миль (от 780 до 1850 км). [ 9 ] Одна из изученных моделей, получившая название «Big Boy», будет иметь 55-футовые (17 м) несущие винты и 815-дюймовый (20,7 м) грузовой отсек, что позволит перевозить один дополнительный поддон емкостью 463 л и вмещать «Страйкер». бронированный боевая машина. [ 9 ]
См. также
[ редактировать ]Связанные разработки
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д «Разнообразие в дизайне: Boeing предлагает 2 из 5 вариантов разработки в программе винтокрылых машин». Архивировано 10 декабря 2022 г. на Wayback Machine . Журнал Boeing Frontiers, январь 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Нортон 2004, с. 86.
- ^ Хиршберг, Майк. «На вертикальном горизонте: конструкции колоколов развиваются полным ходом» . vtol.org.
- ↑ V-44: Следующий воздушный транспорт Пентагона. Архивировано 2 мая 2006 года в Wayback Machine . Популярная механика , сентябрь 2000 г.
- ^ Радхакришнан, Ананд и Фредрик Шмитц. «Экспериментальное исследование влияния земли на четырех поворотный винт при висении и полете вперед на малой скорости» . Университет Мэриленда, 2006 г.
- ^ Гупта, Винит. «Моделирование четырехнаклонного ротора в режиме вертолета с использованием вычислительной гидродинамики». Архивировано 25 марта 2012 г. в Wayback Machine . Университет Мэриленда, 2005 г.
- ^ «Boeing получает от армии США два исследовательских контракта на совместную тяжелую перевозку». Архивировано 3 февраля 2007 г., в Wayback Machine . Боинг, 23 сентября 2005 г.
- ^ «QTR Bell-Boeing выбран для исследования тяжелой техники». Архивировано 30 августа 2006 г. в Wayback Machine . Боинг, 22 сентября 2005 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Фейн, Джефф. «Bell-Boeing Quadtiltrotor завершил первые испытания в аэродинамической трубе». Архивировано 30 сентября 2007 г. в Wayback Machine . Defense Daily , 13 октября 2006 г.
- ^ «Завершены испытания в аэродинамической трубе четырехконвертера Bell Boeing» . Helis.com, 13 сентября 2006 г.
- ^ «Завершены испытания в аэродинамической трубе четырехпланового конвертоплана Bell Boeing». Архивировано 31 января 2007 г., в Wayback Machine . Роторбриз , с. 14 октября 2006 г.
- ^ «Тяжелые условия: армия США поддерживает конвертоплан как будущий боевой авиалайнер». Архивировано 17 января 2008 г. в Wayback Machine . Flight International , 14 января 2008 г.
- ^ Осборн, Крис. «ВВС США и армия объединяют усилия по переброске тяжелых грузов» [ мертвая ссылка ] . Defensenews.com, 14 апреля 2008 г.
- ^ Уорик, Грэм. «Армия США расширяет концептуальные исследования JHL». Архивировано 12 августа 2011 г. в Wayback Machine . Неделя авиации , 1 июля 2008 г.
- ^ Браннен, Кейт. «Пентагон проливает свет на усилия JFTL» . Новости обороны , 15 июля 2010 г.
- ^ Совместное исследование технологий театрального лифта будущего (JFTL) (JTS) Запрос на информацию о возможностях (CRFI). Архивировано 28 сентября 2011 г. в Wayback Machine . ВВС США через fbo.gov, 20 октября 2010 г.
- ^ «Совместное исследование технологий будущего театрального лифта (JFTL) (JTS)» . ВВС США, 20 октября 2010 г.
- Нортон, Билл. Bell Boeing V-22 Osprey, тактический транспортный конвертоплан . Мидленд Паблишинг, 2004. ISBN 1-85780-165-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Страница QTR Quad Tiltrotor на GlobalSecurity.org
- «CH-53X HLR и JHL: будущие программы вертолетов на курсе столкновения?» . Defense Industry Daily , 27 сентября 2005 г.
- «Bell и Boeing работают над конструкцией четырехконтурного винта» . Даллас Морнинг Ньюс , 24 августа 2006 г.
- «Армия США рассматривает три концепции конфигурации больших грузовых винтокрылых машин» . Flight International , 9 октября 2007 г.