Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

XV-5 Вертифан
Райан XV-5B Vertifan N705NA (10521067065) .jpg
XV-5B в Музее авиации армии США
РольЭкспериментальный самолет вертикального взлета и посадки
ПроизводительРайан Аэронавтикал
Первый полет25 мая 1964 года
Положение делНа пенсии
Основные пользователиАрмия США
НАСА
Количество построенных2

Ryan XV-5 Vertifan был реактивным двигателем V / STOL экспериментального самолета в 1960 - е годы. Армия Соединенных Штатов ( армия США) ввела в эксплуатацию 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 подтвердил концепцию канальных лифтовых вентиляторов, но проект был отменен после нескольких смертельных аварий, не связанных с лифтовой системой.

Дизайн [ править ]

Модели XV-5A

XV-5 был оснащен двумя турбореактивными двигателями General Electric J85-GE-5 тягой 11,8 кН . General Electric X353-5 Лифт-вентиляторы в крыльях и меньший вентилятор в носовой части, приводимые в действие выхлопными газами 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 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 превышало тягу двигателей, чем у турбореактивных двигателей. [3]

Набор жалюзийных лопаток под каждым из крыльевых вентиляторов мог направлять тягу вперед и назад и обеспечивать контроль рыскания. Настройка мощности двигателя определяла подъемную силу вентиляторов, поскольку частота вращения вентилятора определялась выхлопом двигателей J85 и нагрузкой на вентилятор. [2] Управление креном осуществлялось дифференциальным срабатыванием выходных жалюзи крыльчатого вентилятора.

Летно-технические характеристики самолета были дозвуковыми, с треугольными крыльями, внешне похожими на таковые на Douglas A-4 Skyhawk . Vertifan имел необычное расположение воздухозаборника над двухместной кабиной с сиденьями бок о бок и Т-образным хвостовым оперением .

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 Hawker Siddeley Harrier по- прежнему будет в рабочем состоянии к началу 21-го века, как и технологии, позволяющие использовать вентилятор с приводом от вала в Lockheed Martin F-35B .

Двигательная установка [ править ]

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 периферии вентилятора, с массовым расходом, в 13 раз превышающим 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 двигателе General Electric TF39 , который использовался на Lockheed C-5 Galaxy . [5]

История операций [ править ]

XV-5B
XV-5B

Два 12500 фунтов (максимальная полная масса) XV-5A были оценены в конце 1966 года пятнадцатью пилотами-испытателями («Фан-клуб XV-5A»). Один из них был уничтожен в результате крушения во время демонстрации полета 27 апреля 1965 года, в результате чего погиб летчик-испытатель Райан Лу Эверетт.. В ходе расследования крушения предполагалось, что пилот непреднамеренно сработал выключатель преобразования обычного положения в вертикальное (неправильно установленный на коллективе), который автоматически запрограммировал горизонтальный стабилизатор на опускание носовой части самолета 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 это оказалось слишком слабым контролем рыскания для точного управления на малой скорости. Двери воздуховодов также вызвали трудности с управлением, поскольку даже на низких скоростях их открывание приводило к значительным изменениям угла наклона. 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 позади пилотов. Второй самолет был сильно поврежден 5 октября 1966 года во время испытаний в качестве самолета-спасателя, когда подвешенный «хомут» выжившего ремня попал в вентилятор крыла. [7] Пилот, майор Дэвид Х. Титтл, был смертельно ранен в результате того, что катапультируемое кресло вытолкнуло его из самолета после того, как оно ударилось о бетонную поверхность аэропорта, хотя было установлено, что вентилятор все еще работал достаточно хорошо, чтобы продолжить управляемый полет. Второй самолет был перестроен в модифицированный XV-5B, испытания продолжались до 1971 года. XV-5B можно увидеть на выставке в Музее авиации армии США , Форт Ракер., Алабама .

Хотя программа была отменена, концепция вытяжного 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 их выхлопными газами. Это не проблема, потому что выхлоп от канальных вентиляторов намного холоднее. [6]

Варианты [ править ]

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

Технические характеристики (XV-5) (оценка производительности) [ править ]

Данные Джейн's All The World's Aircraft 1965–66 [8]

Общие характеристики

  • Экипаж: 2
  • Длина: 44 фута 6 дюймов (13,56 м)
  • Размах: 29 футов 10 дюймов (9,09 м)
  • Высота: 14 футов 9 дюймов (4,5 м)
  • Площадь крыла: 24,18 м 2 (260,3 кв. Фута )
  • Пустой вес: 7541 фунт (3421 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 13 600 фунтов (6 169 кг) (обычная взлетная), 12 300 фунтов (5579,2 кг) (вертикальный взлетный)
  • Силовая установка: 2 турбореактивных двигателя General Electric J85-GE-5 с выбираемыми подъемными вентиляторами с вытяжным приводом, тяга 2658 фунтов-силы (11,82 кН) на каждую горизонтальную тягу
  • Силовая установка: 2 подъемных вентилятора General Electric X353-5 диаметром 62,5 дюйма (1,59 м), тяга каждого из них составляет 7500 фунтов силы (33 кН)
  • Силовая установка: 1 подъемный вентилятор General Electric X353-5 диаметром 0,91 м (36 дюймов )

Спектакль

  • Максимальная скорость: 475 узлов (547 миль / ч, 880 км / ч)
  • Диапазон: 870 миль (1000 миль, 1600 км)
  • Практический потолок: 40 000 футов (12 000 м)
  • Скорость подъема: 8000 фут / мин (41 м / с)

См. Также [ править ]

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • Локхид XV-4 Колибри

Связанные списки

  • Список военных самолетов США
  • Список самолетов вертикального взлета и посадки

Ссылки [ править ]

Примечания

  1. ^ "VZ-11 VTOL Lift From Fans in the Wings" Flight International, 27 сентября 1962 г.
  2. ^ a b c "Уроки самолета-подъемника, извлеченные с точки зрения пилота" Рональд М. Гердес, Отчет подрядчика НАСА 177620, август 1993 г.
  3. ^ Тейлор, Джон WR FRHistS. ARAeS (1962). Самолеты всего мира Джейн 1962-63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
  4. ^ a b «Сила для 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 
  6. ^ a b Андерсон, Сет Б. (2002). Воспоминания авиационного инженера: летные испытания в исследовательском центре Эймса . США: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Управление истории, Исследовательский центр Эймса . п. 35 .
  7. ^ Ryan XV-5A Vertifan VTOL Jet Крушение Авария 5 октября 1966; Пилот майор Дэвид Х. Титтл убит на YouTube [ мертвая ссылка ]
  8. ^ Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАэС (1965). Самолеты всего мира Джейн 1965–66 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

Библиография

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

Внешние ссылки [ править ]

  • V / STOL: Первое полвека. Усиленная силовая установка для парения Частичные технические характеристики
  • Immenschuh, William T. V / STOL, компания Vertifan Flight International, октябрь 1964 г.
  • «Реактивный самолет Vertifan со скоростью 600 миль в час может парить, как вертолет». Popular Science , сентябрь 1966 г., стр. 69–73.
  • XV-5 фотографий и рисунков в Сан - Диего Air & Space Museum Archives
    • Самолет с вентилятором-подъемником - уроки, извлеченные из опыта полета XV-5 Гердес, Рональд М. (SYRE; НАСА, Исследовательский центр Эймса, Моффетт-Филд, Калифорния) AIAA-1993-4838 IN: Международная конференция AIAA по силовым подъемникам, 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 запустить вентиляторы подъемника? Доктор Рэймонд Л. Паффер, историк Центра полетов ВВС
  • VZ-11 - VTOL Lift from Fans in the Wings a 1962 Flight article
  • Видео тестового полета на YouTube