Райан XV-5 Вертифан - Ryan XV-5 Vertifan

XV-5 Вертифан
Райан XV-5B Vertifan N705NA (10521067065) .jpg
XV-5B на Музей авиации армии США
РольСВВП экспериментальный самолет
ПроизводительРайан Аэронавтикал
Первый полет25 мая 1964 года
Положение делНа пенсии
Основные пользователиАрмия США
НАСА
Количество построенных2

В Райан XV-5 Вертифан был реактивный V / STOL экспериментальный самолет в 1960-е гг. В Армия США (Армия США) заказала Райан VZ-11-RY (переименованный в XV-5A в 1962 г.) в 1961 г. вместе с Локхид VZ-10 Колибри (переименован в XV-4 в 1962 году). Он успешно подтвердил концепцию канальных лифтовых вентиляторов, но проект был отменен после нескольких смертельных аварий, не связанных с лифтовой системой.

Дизайн

XV-5A модели

XV-5 был оснащен двумя тягами по 2658 фунтов силы (11,8 кН). General Electric J85-GE-5 турбореактивные двигатели. General Electric X353-5 Лифт-вентиляторы в крыльях и меньший вентилятор в носовой части, приводимый в действие выхлопными газами двигателя, использовались для Вертикальный взлет и посадка (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 36 дюймов (0,91 м) обеспечивал адекватный контроль по тангажу, но имел плохие характеристики управляемости.[2] Вентиляторы обеспечивали вертикальную подъемную силу приблизительно 16 000 фунтов силы (71,2 кН), что почти в три раза больше тяги двигателей, чем у турбореактивных двигателей.[3]

Набор жалюзийных лопастей под каждым из крыльевых вентиляторов мог направлять тягу вперед и назад и обеспечивать контроль рыскания. Настройка мощности двигателя определяла подъемную силу от вентиляторов, так как частота вращения вентилятора определялась выхлопом двигателей J85 и нагрузкой на вентилятор.[2] Управление по крену осуществлялось дифференциальным срабатыванием выходных жалюзи крыльев.

Летно-технические характеристики самолета были дозвуковыми, с треугольными крыльями, внешне похожими на те, что у самолета. Дуглас А-4 Скайхок. У Vertifan было необычное расположение воздухозаборника над двухместным. сидение бок о бок кабина, и Т-образный хвост.

XV-5A был окрашен в армейский зеленый цвет, а XV-5B - в белые цвета NASA. Вентиляторы не создавали такой большой тяги, как предполагалось, и переход от вертикального к горизонтальному полету был трудным и резким. XV-5 будет одним из последних пилотируемых самолетов, разработанных и построенных Райаном, который в основном производил дроны после середины 1960-х годов.

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. Только Хоукер Сиддли Харриер к началу 21-го века все еще будет работать, как и технологии, позволяющие использовать вентилятор с приводом от вала в Локхид Мартин F-35B.

Двигательная установка

Комбинация J85 и подъемного вентилятора была предшественницей разработок, которые привели к созданию первого двигателя GE с высоким BPR - TF-39.[4] Подъемные вентиляторы приводились в движение лопатками турбины, установленными по периметру вентилятора, с массовым расходом в 13 раз больше, чем массовый расход газогенераторов, и увеличенной в 3 раза тягой по сравнению с тем, что доступно при использовании сопла.[4]

После демонстрации того, что через подъемный вентилятор можно перемещать большое количество воздуха, был построен 80-дюймовый (2,0-метровый) вентилятор с концевым приводом, повернутый на 90 градусов и приводимый в действие более мощным двигателем J79, чтобы продемонстрировать эффективный круизный вентилятор. Концепция круизного вентилятора большого диаметра была воплощена в General Electric TF39 двигатель, используемый на Локхид С-5 Галактика.[5]

История эксплуатации

XV-5B
XV-5B

Два 12500 фунтов (максимальная полная масса) XV-5A были оценены в конце 1966 года пятнадцатью пилотами-испытателями («Клуб любителей XV-5A»). Один из них был уничтожен в результате авиакатастрофы во время демонстрации полетов 27 апреля 1965 года, убив Райан летчик-испытатель Лу Эверетт. В ходе расследования крушения предполагалось, что пилот непреднамеренно сработал переключатель преобразования обычного положения в вертикальное (неправильно установленный на коллективе), который автоматически запрограммировал горизонтальный стабилизатор, чтобы опустить нос почти на 45 градусов. (Это должно было компенсировать подъемную силу, создаваемую носовым вентилятором.) Эверетт инициировал катапультирование ракеты на малой высоте, но катапультируемое сиденье было неправильно настроено, и он погиб. В результате этой аварии переключатель преобразования был заменен на переключатель блокировки подъема и перемещен на главной приборной панели перед рычагом управления общим рычагом.[2]

Самолетом было сложно управлять при посадке по нескольким причинам. Контроль рыскания обеспечивался изменением угла наклона подъемных вентиляторов в противоположных направлениях, но оказалось, что это слишком мало для точного управления на низкой скорости. Двери воздуховодов также вызвали трудности с управлением, поскольку даже на низких скоростях их открытие приводило к значительным изменениям шага. Самолет также страдал от очень плохого ускорения при взлете со стандартной взлетно-посадочной полосы.[6]

Испытания и рекламные материалы предлагали спасательную версию, которая могла бы запереть человека в отсек за пилотами. Второй самолет был сильно поврежден 5 октября 1966 года во время испытаний в качестве самолета-спасателя, когда подвешенная петля выжившего с «хомутом» попала в вентилятор крыла.[7] Пилот, майор Дэвид Х. Титтл, был смертельно ранен в результате катапультное сиденье выталкивает его из корабля после того, как он ударился о бетонную поверхность аэропорта, хотя было решено, что вентилятор все еще функционировал достаточно хорошо, чтобы продолжать управляемый полет. Второй самолет был переоборудован в модифицированный XV-5B, испытания продолжались до 1971 года. XV-5B можно увидеть на выставке в Музей авиации армии США, Форт Ракер, Алабама.

Хотя программа была отменена, концепция канального вентилятора была признана успешной, и было предложено несколько последующих программ. Канальные вентиляторы считались очень тихими для своего времени и могли работать со стандартными материалами поверхности. Другим самолетам вертикального взлета и посадки часто требуются защитные маты, чтобы не повредить поверхность земли выхлопом. Это не проблема, потому что выхлоп от канальных вентиляторов намного холоднее.[6]

Варианты

XV-5A
Два самолета построены по стандарту первоначальной сборки.
XV-5B
Второй XV-5A, перестроенный после фатальной аварии, с улучшенными органами управления, фиксированной ходовой частью с широкой гусеницей и модернизированными подъемно-двигательными системами.

Технические характеристики (XV-5) (расчетные)

Данные из Самолеты всего мира Джейн 1965–66[8]

Общие характеристики

  • Экипаж: 2
  • Длина: 44 футов 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 квадратных футов (24,18 м2)
  • Пустой вес: 7,541 фунтов (3,421 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 13600 фунтов (6169 кг) (обычный взлет), 12300 фунтов (5579,2 кг) (вертикальный взлет)
  • Электростанция: 2 × General Electric J85-GE-5 турбореактивный с выбираемым вытяжным приводом подъемных вентиляторов, тяга 2658 фунтов силы (11,82 кН) на каждую горизонтальную тягу
  • Электростанция: 2 × General Electric X353-5 Подъемный вентилятор с наконечником диаметром 62,5 дюйма (1,59 м), усилие по 7500 фунтов-силы (33 кН) каждый
  • Электростанция: 1 × General Electric X353-5 Подъемный вентилятор с наконечником диаметром 36 дюймов (0,91 м)

Спектакль

  • Максимальная скорость: 475 узлов (547 миль / ч, 880 км / ч)
  • Классифицировать: 870 миль (1 000 миль, 1600 км)
  • Практический потолок: 40 000 футов (12 000 м)
  • Скороподъемность: 8000 фут / мин (41 м / с)

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Рекомендации

Примечания

  1. ^ "VZ-11 VTOL Lift From Fans in the Wings" Flight International, 27 сентября 1962 г.
  2. ^ а б c «Самолет-подъемник: уроки, извлеченные из точки зрения пилота» Рональд М. Гердес, Отчет подрядчика НАСА 177620, август 1993 г.
  3. ^ Тейлор, Джон W.R. FRHistS. ARAeS (1962). Самолеты всего мира Джейн 1962-63. Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
  4. ^ а б "The Power to Fly" 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
  6. ^ а б Андерсон, Сет Б. (2002). Воспоминания авиационного инженера: летные испытания в исследовательском центре Эймса. Соединенные Штаты: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Офис истории, Исследовательский центр Эймса. п.35.
  7. ^ Райан XV-5A Вертифан, авиакатастрофа с вертикальным взлетом и падением самолета 5 октября 1966 г .; Убит пилот майор Дэвид Х. Титтл на YouTube[мертвая ссылка ]
  8. ^ Тейлор, Джон W.R. FRHistS. ARAeS (1965). Самолеты всего мира Джейн 1965–66. Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

Библиография

  • Тейлор, Джон W.R. FRHistS. ARAeS (1962). Самолеты всего мира Джейн 1962-63. Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
  • Тейлор, Джон W.R. FRHistS. ARAeS (1965). Самолеты всего мира Джейн 1965–66. Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

внешняя ссылка