Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"Летающая кровать" перенаправляется сюда. Для учебного симулятора НАСА для посадки на Луну см. Lunar Landing Research Vehicle .

Установка для измерения тяги
Rolls-Royce Thrust Measuring Rig science museum.jpg
На выставке в Музее науки
РольЭкспериментальный вертикальный взлет
национальное происхождениеобъединенное Королевство
ПроизводительRolls-Royce
Первый полет3 августа 1954 г. (бесплатно)
Количество построенных2

Установка для измерения тяги Rolls-Royce (TMR) была новаторским самолетом с вертикальным взлетом и посадкой ( VTOL ), разработанным Rolls-Royce в 1950-х годах. Он известен как «первый реактивный самолет, совершивший полеты в любую точку мира». [1]

Дизайн TMR уникален. Он был оснащен парой турбореактивных двигателей Nene , которые были установлены горизонтально спина к спине внутри стального каркаса; В свою очередь, этот каркас был поднят на четырех опорах, снабженных роликами для колес. У TMR отсутствовали подъемные поверхности, такие как крылья ; вместо этого подъемная сила создавалась исключительно за счет тяги, создаваемой двигателями Nene, направленными вниз на землю. Из-за нетрадиционного внешнего вида его по понятным причинам прозвали « Летающая кровать» . [1]

TMR был разработан специально для проведения исследований, в частности, для изучения потенциальных применений недавно разработанного реактивного движения для выполнения вертикальных полетов. Первый полет состоялся в августе 1954 года. В ходе серии испытательных полетов были проведены обширные исследования того, как можно выполнить стабилизацию во время зависания самолета. Это способствовало лучшему пониманию уровня мощности и надлежащих способов стабилизации, используемых в самолете вертикального взлета и посадки, а также доказало осуществимость концепции в целом. [2]

Развитие [ править ]

Человеком, в значительной степени ответственным за разработку TMR, был д-р Алан Арнольд Гриффит , который работал над проектированием газовых турбин в Royal Aircraft Establishment (RAE) в 1920-х годах и был пионером технологии реактивного лифта. В 1939 году Гриффит работал в компании Rolls-Royce. [3] В 1940-х годах он задумал использовать реактивную тягу как метод прямого обеспечения вертикальной подъемной силы для создания самолета, который мог бы взлетать вертикально. Построение такого самолета для исследовательских целей было предложено Гриффитом. [1]

Впечатленный концепцией Гриффита, а также стремясь изучить и использовать возможности своей недавно разработанной линейки реактивных двигателей, Rolls-Royce начал строительство самолета на заводе компании на аэродроме Хакнелл , Ноттингемшир , Англия. [1] Важнейший автостабилизатор для самолета был разработан и произведен Отделом приборостроения и аэрофотосъемки Королевского авиационного завода (RAE). Самолет получил обозначение Thrust Measuring Rigs (TMR), пара была построена для программы испытаний. [1] [4]

19 августа 1953 года первый TMR совершил свой первый полет на аэродроме Хакнолл. [1] Для выполнения этих полетов в Хакнелле было разработано и собрано специально построенное портальное устройство, которое, хотя и не ограничивало движение самолета в определенном пространстве, не позволяло ему выйти за эту границу; это также предотвращало чрезмерную скорость снижения, позволяя достичь максимальной скорости снижения 10 футов в секунду, чтобы избежать повреждений, и позволяло борющимся пилотам легко закрывать дроссели без аварии. [5] В течение первого года полетов самолет оставался привязанным к портальной системе для летных испытаний. 3 августа 1954 года ПМР провела свой первый бесплатныйполет, пилотируемый Рональдом Томасом Шепардом , главным летчиком-испытателем Rolls-Royce. [1]

В конце 1954 года TMR был передан исследовательским центрам RAE, прежде всего в RAE Фарнборо . [6] В июне 1956 года он был переведен в RAE Бедфорд , Бедфордшир , для проведения дальнейших летных испытаний. В то время как практические аспекты управляемости рассматривались во время своего пребывания в Хакнелле, RAE были больше заинтересованы в использовании TMR для определения необходимости искусственной стабилизации для такого самолета как во время зависания, так и на этапах полета на малой скорости, а также для исследовать желаемые характеристики для достижения стабильного вертикального полета. [6]

Информация о типичных полетах была в основном получена из рассказов пилотов. [7] Во время испытаний на устойчивость были получены более поддающиеся количественной оценке данные путем указания нескольким пилотам следовать одной и той же последовательности маневров, многие из которых предназначались для демонстрации перехода ВСВП в режим зависания; также были задействованы несколько наблюдателей. На испытательные полеты были наложены несколько ограничений по безопасности: TMR обычно не выполнялся при скорости ветра 10 узлов или больше, он мог летать только в погодных условиях, в которых самолет можно было бы контролировать в случае неисправности. [8]Пилоты могли выполнять взлет и управляемую посадку, но обнаружили, что оба действия были более трудными при наличии ветра, особенно если TMR требовалось наклонять, чтобы противодействовать влиянию ветра. [9]

Как сообщается, пилоты обнаружили, что основная первоначальная трудность полета на TMR заключалась в регулировании высоты самолета; Частично это было из-за медленной реакции двигателя на движения дроссельной заслонки, которыми командует пилот. [10] Интервал задержки между дроссельной заслонкой и реакцией двигателя часто составлял около одной-двух секунд; пилоты обычно приспосабливаются к этой особенности самолета и становятся мастерами управления высотой. Были предприняты две попытки улучшить управление высотой: добавление упрощенного триммера на дроссельной заслонке, чтобы ограничить ее возможную скорость движения, и установка «дроссельных заслонок-упреждений», которые не работали должным образом. [11]TMR эффективно продемонстрировал, что задержка реакции управления высотой будет большой проблемой для самолетов вертикального взлета и посадки, а двигатели более поздних самолетов вертикального взлета и посадки обычно имеют более быстрое время отклика. [11] [12]

Самолет пережил отказ системы управления вектором тяги 16 сентября 1957 года, когда его пилотировал командир крыла Стэн Хаббард из RAE. [13] 29 ноября 1957 года второй TMR, серийный XK426 , был уничтожен во время испытательного полета, в результате чего погиб командир звена HGF Ларсен, который пилотировал самолет впервые. [14]

Исследования программы испытаний TMR имели большое значение для будущих самолетов вертикального взлета и посадки, по крайней мере, в некоторых областях: в официальном отчете, опубликованном Министерством авиации, резюмировалось, что «главный вывод, который следует сделать из этого опыта, заключается в том, что любой практический реактивный подъемник самолет должен иметь некоторую искусственную стабилизацию во время зависания, если он должен работать в отличных от очень благоприятных погодных условиях ... основная трудность в обучении самолету заключалась в управлении высотой; любое уменьшение постоянной времени реакции двигателя привело бы к проблема научиться легче управлять реактивным самолетом ». [15] После относительно успешных испытаний TMR компания Rolls-Royce решила продолжить разработку Rolls-Royce RB108.прямоточный турбореактивный; пять из этих двигателей использовались для установки на первый настоящий британский самолет вертикального взлета и посадки, Short SC.1 . [16]

Дизайн [ править ]

Установка для измерения тяги (TMR) Rolls-Royce была самолетом вертикального взлета и посадки, разработанным для изучения практичности, характеристик и требований к такому самолету. [2] Он был широко известен под своим прозвищем « Летающая кровать» из-за его радикально нетрадиционного для самолета внешнего вида, в основном состоящего из прямоугольной трубчатой ​​конструкции, которая была построена вокруг двигателей, а наверху размещалась платформа для размещения одного пилот. У него не было аэродинамической формы, не было ни крыльев, ни хвоста; вместо этого он создавал всю свою подъемную силу, направляя тягу двигателей прямо вниз. [17] Из-за своего небольшого размера максимальная продолжительность полета TMR составляла всего шесть минут. [4]

Он был оснащен парой турбореактивных двигателей Nene , которые устанавливались по схеме «спина к спине». [6] Выход струй был направлен к центру тяжести буровой установки; одна струя выпускается вниз через центральное сопло, тогда как другая струя выпускается вниз через два сопла меньшего размера с каждой стороны; Это было сделано для того, чтобы в случае отказа одного из двигателей во время полета не было резких движений. Были приняты значительные меры предосторожности, чтобы безопасно выдержать такой отказ двигателя; четырехопорная ходовая часть была спроектирована так, чтобы поддерживать вертикальную скорость 34 фута в секунду и выдерживать посадку с одним двигателем с любой высоты ниже 50 футов.[6] TMR обладал лишь незначительной избыточной мощностью, что затрудняло полет самолета; это усугублялось медленным временем отклика двигателей на изменение положения дроссельной заслонки. Соответственно, в значительной степени ожидалось использование мощности двигателя, необходимой для предотвращения превышения заданной высоты и обеспечения плавного приземления при посадке. [11]

В общей сложности из буровой установки выдвигались четыре выносных опоры, по одной с каждой стороны и по одной спереди и сзади, через которые выпускался сжатый воздух для управления по крену , тангажу и рысканью во время полета. [18] В то время как средства управления рысканием и высотой были механическими, средства управления тангажом и креном сигнализировались электрически, без каких-либо условий для возврата к механической работе. Первоначально были продублированы ключевые компоненты для компонентов системы электрического управления; однако, чтобы сделать обнаружение неисправностей безошибочным, на этапе испытаний в свободном полете RAE была принята более безопасная схема с частичным триплексом. [19] Поскольку TMR не обладал внутренней стабильностью, он включал в себя экспериментальную систему автоматического стабилизатора. [20] Во время его многочисленных испытательных полетов были выполнены различные степени вмешательства со стороны стабилизатора, в том числе несколько, в которых стабилизация не была активна вообще. [21]

Самолет на дисплее [ править ]

Первая машина (серийный XJ314 ) сохранилась и выставлена ​​на всеобщее обозрение в Музее науки в Лондоне, Англия. [22] [23]

Технические характеристики (установка для измерения тяги) [ править ]

Общие характеристики

  • Длина: 28 футов 0 дюймов (8,53 м)
  • Ширина: 4,27 м (14 футов 0 дюймов)
  • Высота: 12 футов 8 дюймов (3,86 м) без пилона
  • Пустой вес: 6000 фунтов (2722 кг)
  • Полная масса: 7,500 фунтов (3,402 кг)
  • Силовая установка: 2 центробежных турбореактивных двигателя Rolls-Royce Nene с тягой 18,0 кН каждый

Спектакль

  • Тяга / масса : 1.08

Авионика

  • Автоматическая стабилизация

См. Также [ править ]

Сопоставимый самолет
  • Лунная исследовательская машина

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ Б с д е е г Иллингуорт 1961, р. 2.
  2. ^ а б Иллингворт 1961, стр. 2-3.
  3. ^ Полет на кровати - Часть 2. - Самолет ежемесячно. Апрель 1985 г.
  4. ^ a b Fricker 1962, стр. 25.
  5. ^ Illingworth 1961, стр. 2, 17.
  6. ^ а б в г Иллингворт 1961, стр. 3.
  7. ^ Illingworth 1961, стр. 6.
  8. ^ Illingworth 1961, стр. 6-7.
  9. ^ Illingworth 1961, стр. 8.
  10. ^ Illingworth 1961, стр. 7.
  11. ^ a b c Иллингворт, 1961, стр. 7-8.
  12. ^ Fricker 1962, стр. 60-61.
  13. ^ "Командующий крылом Стэн Хаббард - некролог" . Daily Telegraph . 1 января 2015 г.
  14. ^ «В этот день 29 ноября 1957 года» . The Times . 29 ноября 2007 г.
  15. ^ Illingworth 1961, стр. 13.
  16. ^ Fricker 1962, стр. 60.
  17. ^ Иллингуорт 1961, стр. 3, 13.
  18. ^ Иллингуорт 1961, стр. 3-4.
  19. ^ Illingworth 1961, стр. 4.
  20. ^ Illingworth 1961, стр. 12.
  21. ^ Illingworth 1961, стр. 9-10.
  22. ^ "Роллс-Ройс Летучий Bedstead, 1954." makethemodernworld.org.uk , дата обращения : 7 января 2016.
  23. ^ "Стенд для измерения тяги вертикального взлета Rolls-Royce, 1954 г." Science Museum , дата обращения: 7 января 2016.

Библиография [ править ]

  • Баттлер, Тони и Жан-Луи Делезенны. X-Planes of Europe: секретные исследовательские самолеты золотого века 1946-1974 гг . Манчестер, Великобритания: Hikoki Publications, 2012. ISBN 978-1-902-10921-3 
  • Фрикер, Джон. «Реактивный лифт: концепция Rolls-Royce». Журнал Flying , июль 1962 года. 71, № 1. С. 24–25, 60–64.
  • Иллингворт, JKB "Летные испытания парящего реактивного самолета (Rolls-Royce Flying Bedstead)". Министерство авиации , май 1961 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Фотографии установки для измерения тяги (с текстом на русском языке)
  • Фотография XJ314, сделанная в Музее науки
  • Flying Bedstead »после аварии (с низким уровнем топлива), Хакнелл, Ноттингемшир, 1957 г. С командиром авиации Ларсеном
  • Pathe News - Летающая кровать
  • Интервью с диска BBC с транскрипцией - Flying Bedstead