АэроЛифт ЦиклоКран

ЦиклоКран
	Гибридный дирижабль с циклокраном проходит испытания в 1982 году в Тилламуке, штат Орегон.
Роль	Дирижабль для поднятия тяжестей
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	AeroLift, Дирижабль Авеню, Тилламук, Орегон
Первый полет	(экипаж) 15 октября 1984 г.
Количество построенных	1

AeroLift CycloCrane был уникальным в США гибридным дирижаблем , в котором было использовано вертолетное управление аэродинамическим профилем для маневрирования на малой скорости путем вращения вокруг своей оси. Он задумывался как тяжелый грузоподъемник и изначально предназначался для канадской лесозаготовительной промышленности. Пробный концептуальный автомобиль время от времени летал в течение 1980-х годов, но крупных серийных самолетов построено не было.

Проектирование и разработка

Компания AeroLift Inc была основана в 1980 году изобретателем CycloCrane Артуром Кримминсом при финансовой поддержке пяти крупнейших канадских лесозаготовительных компаний с целью создания гибридного дирижабля, способного проводить лесозаготовки с воздуха на удаленных участках, недоступных обычными средствами. CycloCrane был самым необычным самолетом, совершенно уникальным по своему методу трехмерного привода и управления ориентацией. ^{[ 1 ]}

Были построены две экспериментальные версии, одинаковые по размеру и различающиеся в некоторых деталях. Каждый из них имел тканевый газовый мешок сплюснутого сфероида или аэростат, обеспечивающий аэростатическую подъемную силу, достаточную для поддержки самолета и пятидесяти процентов полезной нагрузки. Аэродинамические профили, прикрепленные к конструкции, создавали силы, используемые для управления дирижаблем и подъема второй половины груза. Аэростат содержал жесткую внутреннюю ось вдоль своей длинной оси. Посередине оси две длинные балки были закреплены под прямым углом к ней и друг к другу, проходя через аэростат (оболочку), где они несли четыре крыла с симметричным профилем профиля , или лопасти, как их назвал AeroLift. Каждое лезвие несло на кончике еще одно, более короткое крыло, установленное длинной осью перпендикулярно плоскости лезвия, образуя Т-образную форму. Компания Aerolift назвала лопасть и крыло в сборе «стеблем». Стебли можно было поворачивать от их ориентации при зависании (когда поверхности лопастей были перпендикулярны длинной оси дирижабля и конечному направлению полета) к направлению полета. На концах лопастей, над крылом, находились пилоны, на которых были установлены двигатели пропеллера, ориентированные под прямым углом к длинным осям крыла и лопастей, поэтому они приводили самолет в движение вперед в нормальном полете. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

«Гибридный дирижабль» определяется как дирижабль, в котором используются две формы подъемной силы; аэростатический и аэродинамический, или плавучесть за счет газа, который легче воздуха, и подъемная сила от аэродинамических поверхностей, таких как крылья и несущие винты. В циклокране газ легче воздуха, который представлял собой гелий или смесь гелия и водорода, нес на себе вес самолета, включая жидкости и экипаж, а также половину полезной нагрузки. Крылья на концах лопастей создавали подъемную силу, необходимую либо для перевозки остальной полезной нагрузки, либо для удержания дирижабля, если он был разгружен. Например, в двухтонном циклокране с стропой (который был номинальным размером экспериментальных моделей) подъемный газ поднял бы вес транспортного средства, жидкостей и экипажа, а также одну тонну полезной нагрузки. Крылья будут производить одну тонну силы, чтобы либо поднять одну тонну полезного груза, либо удержать корабль под действием плавучести в одну тонну, когда полезная нагрузка будет выпущена.

Полеты начинались с того, что дирижабль либо был прикреплен к стропе, либо привязан и позволял подниматься до тех пор, пока чистая плавучесть не перейдет на трос или груз. «Стебель» (узел, на котором установлен двигатель), висящий под аэростатом (газовым мешком), направлен вперед, и двигатель запускается. Остальные три стебля ориентированы лопастями, крыльями и осями двигателя перпендикулярно длинной оси дирижабля. Как только нижний двигатель прогреется и начнет работать на полную мощность, этот рычаг быстро поворачивается на девяносто градусов. Как только шток начинает указывать вперед, тяга, создаваемая этим двигателем, приводит во вращение центральный корпус дирижабля. После одного или двух оборотов запускается другой двигатель (или двигатели). Когда скорость вращения (в двухтонном циклокране с грузом на стропе) достигает тринадцати оборотов в минуту, относительный ветер над крыльями достигает шестидесяти миль в час. Этой воздушной скорости достаточно, чтобы создать подъемную силу, необходимую для подъема одной тонны, если дирижабль загружен, или для удержания корабля под действием плавучести в одну тонну, если это не так.

Чтобы долететь до пункта назначения, пилот выполняет циклическую команду крыльям, которая заставляет их менять свою ориентацию при каждом обороте, чтобы либо поднять груз, либо противодействовать аэростатической подъемной силе. После зависания на желаемой высоте пилот подает коллективную команду лопастям, вращая их в направлении полета, заставляя их действовать как лопасти пропеллера и тянуть дирижабль вперед (или назад). Эта составляющая прямой скорости позволяет снизить скорость вращения для поддержания необходимого относительного ветра над крыльями со скоростью шестьдесят миль в час. Результат этого смешивания компонентов скорости означает, что траектория, которую крылья проходят в воздухе, когда корабль достигает полного полета вперед, представляет собой спираль, скорость вращения уменьшается по мере увеличения горизонтальной скорости, и при полном полете вперед корабль больше не вращается. .

Чтобы остановиться и освободить груз, или пришвартовать дирижабль, процесс происходит в обратном порядке. Стебли постепенно вращаются в противоположном направлении, заставляя их снова действовать как пропеллер, возвращая корабль во вращение и зависая. Затем груз освобождается, и судно может вернуться за другим грузом, или, если судно необходимо пришвартовать, его можно прикрепить к тросу или мачте.

Обе версии CycloCrane имели длину 178 футов (54,25 м). Первая версия, построенная в 1982 году, имела четыре поршневых двигателя и была оснащена большим перевернутым Y-образным хвостовым оперением, необходимым для стабилизации ее на швартовке, удерживая ее направленной против ветра. Эта версия была уничтожена у причала во время шторма и так и не совершила полет. Он был перестроен к 1984 году и оснащен 18-гранным хвостовым тросом в форме кольца, прикрепленным к центральной оси. Аэростаты в обеих версиях имели диаметр 68 футов 0 дюймов (20,73 м) и длину 136 футов 0 дюймов (41,45 м) и были произведены компанией ILC Dover из Фредерики, штат Делавэр, США. Частично для экономии веса эта версия имела только два двигателя: пару горизонтально-оппозитных поршневых двигателей Textron Lycoming AEIO-320 мощностью 150 л.с. (112 кВт), приводивших в движение 4-лопастные воздушные винты. В результате CycloCrane оказался недостаточно мощным, особенно в подъемной силе. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Переработанный CycloCrane начал полеты без экипажа в августе 1984 года и совершил свой первый полет с экипажем 15 октября 1984 года. ^{[ нужна ссылка ]} с полковником Джей Джей Моррисом в качестве пилота, Робертом Кримминсом в качестве второго пилота, Биллом Джордано в качестве бортинженера и Артуром Кримминсом в качестве бортинженера и командира. Первый отвязной полет был совершен восемь дней спустя. К середине 1985 года он налетал 7 часов по контракту с Лесной службой США, но из-за нехватки мощности скорость вращения ограничивалась 10 об/мин вместо расчетных 13 об/мин, так что самолет был менее маневренным в своих движениях, чем предполагалось, и также способен поднимать груз весом около половины от запланированных 2 тонн. ^{[ 2 ]} В конце 1980-х годов AeroLift получила несколько военных контрактов, чтобы поддержать идею CycoCrane, в частности, один от DARPA в 1988 году на исследования швартовки 36-футовой модели и возобновление проверки концепции самолета для испытаний на военную пригодность. ^{[ 1 ]} Для последних полетов хвост снова был изменен на комбинацию перевернутой буквы Y в кольце первой реконструкции. ^{[ 3 ]}

Когда в 1990 году закончилось финансирование обороны, компания прекратила торговлю. ^{[ 4 ]}

Технические характеристики (проверка концептуального автомобиля, вторая версия)

Данные Jane's All the World's Aircraft 1989/90, стр.671. ^{[ 1 ]}

Общие характеристики

Длина: общая 178 футов 0 дюймов (54,25 м)
Высота: общая 255 футов 0 дюймов (77,72 м) от крюка до самого верхнего двигателя.
Объемы: 330 000 куб футов (9 300 м ). ³) объем гелия, условный
Вес пустого: плавучий груз весом 1500 фунтов (680 кг), наполненный гелием.
Силовая установка: 2 Textron Lycoming AEIO-320 мощностью 150 л.с. (110 кВт) каждый. 4-цилиндровых горизонтально-оппозитных поршневых двигателя
Гребные винты: 4-лопастные

См. также

Видео о CycloCrane: https://www.youtube.com/watch?v=CiU71GFs4Fs

Связанные разработки

Пясецкий ПА-97

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тейлор, Джон В.Р. (1989). Самолеты всего мира Джейн, 1989–90 . Колсдон: Jane's Information Group, Ltd., стр. 670–1. ISBN 0-7106-0896-9 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кочивар, Бен (сентябрь 1985 г.). «Вращающийся дирижабль» . Популярная наука . 227 (3): 96–7.
^ «Циклокран» . Проверено 24 августа 2023 г.
^ Ламберт, Марк (1991). Самолеты всего мира Джейн, 1989–90 . Колсдон: Jane's Information Group, Ltd., стр. 652 . ISBN 0-7106-0965-5 .

[JAWA89-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тейлор, Джон В.Р. (1989). Самолеты всего мира Джейн, 1989–90 . Колсдон: Jane's Information Group, Ltd., стр. 670–1. ISBN 0-7106-0896-9 .

[PopSci-2] Jump up to: ^а ^б ^с Кочивар, Бен (сентябрь 1985 г.). «Вращающийся дирижабль» . Популярная наука . 227 (3): 96–7.

[Video-3] «Циклокран» . Проверено 24 августа 2023 г.

[JAWA91-4] Ламберт, Марк (1991). Самолеты всего мира Джейн, 1989–90 . Колсдон: Jane's Information Group, Ltd., стр. 652 . ISBN 0-7106-0965-5 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]