Obsypnik VZ-1
| Obsypnik VZ-1 | |
|---|---|
.jpg) VZ-1 w locie | |
| Rodzaj: | Mikro helikopter |
| Kraj projektu: | |
| Producent: | |
| Pierwszy lot: |
Luty 1955 (bez zobowiązań) |
| Ilość: |
3 (6?) |
Hiller VZ-1 Pawnee (oznaczenie fabryczne model 1031) był pionowego startu i lądowania samolotów wykonane przez amerykańskiego producenta Hiller Helicopters Spółki , które mogą być oglądane jako miniaturowego helikoptera w kategoriach jej strukturalnego projektowania . Zbudowano co najmniej trzy prototypy. Flyboard Air Franky Zapata, który ostatnio stał się znany (2019), reprezentuje podobny rozwój . Tu jednak , silniki odrzutowe są używane zamiast wirników napędzanych przez tłokowych silników .
historia
Przede wszystkim należy zauważyć, że rozwój VZ-1 jest pokazany w literaturze jako wysoce sprzeczny. Na przykład Harding (1990) i Jim Winchester (2005) (cytowany przez Aviastar), Aerofiles i Jay P. Spenser (2003) podają tylko trzy przykłady, podczas gdy strona internetowa Hillera opisuje budowę sześciu maszyn. Bezsporne jest jednak, że tylko dwie kopie otrzymały oznaczenie Army VZ-1 (patrz system oznaczania samolotów armii USA od 1956 do 1962 ) i wojskowy numer seryjny .
Pre-historia
Pod koniec drugiej wojny światowej Charles H. Zimmerman rozpoczął prace nad samolotem do pionowego startu, który nazwano Latającymi Butami . nosił. Była to platforma z rur stalowych z dwoma małymi czterocylindrowymi silnikami dwusuwowymi z pocisku celowniczego, który napędzał śmigła skierowane w górę. Pilot zapiął stopy i zwiększył obroty silnika za pomocą obrotowego uchwytu. Kontrolę prowadzono poprzez przenoszenie ciężaru (sterowanie „kinestetyczne”) poprzez wychylanie się w pożądanym kierunku lotu.
Stanley Hiller odwiedził Zimmermana w Connecticut i kazał sprowadzić swój samolot do Kalifornii na testy w swojej firmie. Na początku 1948 roku Flying Shoes przybył do Palo Alto, gdzie pierwsze loty na uwięzi mogły odbywać się blisko ziemi. Dwa odłączone silniki utrudniały dostarczenie równej mocy do dwóch śmigieł; awaria silnika nieuchronnie doprowadziłaby do wypadku. Testy zostały zatrzymane w 1948 roku i wznowione dopiero po tym, jak Biuro Badań Marynarki Wojennej (ONR) zwróciło się do Hillera i zleciło mu 17 września 1953 roku opracowanie ulepszonej wersji (model 1031), w której uwzględniono koncepcję śmigła z płaszczem autorstwa Alexandra Satina. powinien. Oprócz Hillera de Lackner otrzymał również zamówienie na budowę latającej platformy, która jednak korzystała z otwartych wirników. Program był nadzorowany przez ONR w imieniu armii amerykańskiej.
Wzór 1031
We wrześniu 1954 roku zakończono budowę Modelu 1031 (jeszcze bez wojskowego oznaczenia i numeru seryjnego). Samolot badawczy VTOL miał zbadać przydatność śmigła kanałowego jako jednostki napędowej oraz potencjalną wartość militarną jako taktycznego pojazdu rozpoznawczo-transportowego. Pierwszy prototyp otrzymał tymczasowe oznaczenie Armii YHO-1E . Pierwszy lot na wolności odbył się w lutym 1955 roku. Pierwszy prototyp był powierzchownie podobny do opracowanego w tym samym czasie de Lacknera HZ-1 , który również wykorzystywał dwa małe silniki tłokowe do napędzania przeciwbieżnych śmigieł znajdujących się poniżej platformy. Jednak w modelu 1031 śmigła były zakryte (patrz śmigła kanałowe ).
Zachowanie platformy latającej w zawisie było stosunkowo stabilne. Lecąc do przodu, wykazywał również zachowanie samostabilizujące się, więc przechylanie było prawie niemożliwe. Jednocześnie jednak funkcja ta ograniczyła prędkość jazdy do przodu do 26 km / h. W tym modelu koncepcyjnym każdy z dwóch silników dwusuwowych nadal napędzał wirnik, co w przypadku awarii jednego z silników doprowadziłoby do całkowitej awarii sterowania.
Model 1031-A
Armia była pod takim wrażeniem osiągów urządzenia w czasie testów, że w listopadzie 1956 roku zamówiła kolejny, zmodyfikowany egzemplarz, który miał posłużyć do oceny misji. Wariant nazwany teraz VZ-1 (model 1031-A, numer seryjny armii amerykańskiej 56-6944) różnił się od pierwszej wersji poprzez dodanie trzeciego silnika i obudowy śmigła o większej średnicy. Maszyna miała swój dziewiczy lot w 1958 roku. Oba silniki działały teraz razem na obu wirnikach. W przypadku awarii silnika nastąpiłoby szybkie opadanie, ale bez utraty kontroli. Zamiast nieosiągalnej już metody sterowania wokół osi pionowej za pomocą różnicowej regulacji obrotów silników, we wlocie powietrza zamontowano ruchome przegrody powietrzne. Ze względu na małą moc silnika ta wersja mogła być eksploatowana tylko w strefie wpływu ziemi .
Wzór 1031-A-1
Hiller stwierdził, że okrągłe obciążenie powierzchni dwóch wirników było zbyt duże dla modelu 1031-A , po czym zastosowano dłuższe łopaty wirnika. Jednak spowodowało to konieczność zbudowania większej, trzeciej platformy, która teraz nosiła nazwę Model 1031-A-1 (56-6945) i odbyła się pierwszy lot 20 listopada 1957 roku. W tym momencie armia amerykańska przejęła kontrakt US Navy z Hillerem. Chociaż nowa platforma mogła teraz działać poza efektem ziemi dzięki nowym wirnikom o średnicy 2,13 m, pojawił się teraz inny problem. Ze względu na większą wagę środek ciężkości przesunął się tak daleko w dół, że kontrola poprzez zmianę ciężaru ciała była skuteczna tylko w ograniczonym zakresie. Zwiększona waga doprowadziła również do obniżenia stabilności lotu, czego nie można było zrekompensować przesunięciem wagi pilota. Oprócz zwiększenia pozycji pilota zainstalowano wówczas system stabilizacji żyroskopu pochodzący ze śmigłowca Hiller UH-12 . System ten był połączony z przegrodami, które były teraz umieszczone w wylocie śmigła i faktycznie był w stanie znacznie poprawić stabilność. Pokaz strzelecki żołnierza na platformie bardzo wyraźnie pokazał stabilne zachowanie podczas lotu. Jednak podczas lotu do przodu nieprzewidywalne wibracje występowały nawet przy słabym wietrze, czego system stabilizacji nie był w stanie skompensować.
Te trzy maszyny dostarczyły ogólnie wielu informacji o lotach VTOL, aw szczególności o właściwościach śmigieł kanałowych. Ostatecznie jednak koncepcja platformy latającej okazała się zbyt niezdarna, zbyt wolna i zbyt delikatna mechanicznie, aby mogła mieć jakąkolwiek wartość w walce. Dalszy rozwój został zatrzymany i do 1963 roku wszystkie kopie zostały zamknięte. Jedna maszyna jest dziś wystawiana (2019) w Centrum Udvar-Hazy Narodowego Muzeum Lotnictwa i Kosmosu .
Więcej kopii?
Według źródła, armia amerykańska złożyła zamówienie na trzy bardziej rozbudowane egzemplarze VZ-1, które również powinny być wyposażone w trzy (mocniejsze?) Silniki. Wymóg ten spowodował konieczność ponownego zwiększenia średnicy wirnika do 2,44 m. Doprowadziło to jednak do dalszego zaostrzenia się problemów z kontrolą, tak że kontrola kinestetyczna nie była już możliwa. Hiller próbował zwiększyć stabilność poprzez wydłużenie obudowy wirnika, a także opracował bardziej konwencjonalny system sterowania, w którym pilot obsługiwał drążek sterowy w pozycji siedzącej, który był połączony z owiewkami. Chociaż ten projekt osiągnął większą prędkość do przodu, pozostałe problemy z kontrolą i niestabilnością pozostają nierozwiązane.
budowa
VZ-1 to jednoosobowy mini helikopter, w którym pilot stoi na okrągłej ramie, pod którą obracają się dwa przeciwbieżne współosiowe śmigła w obudowie wykonanej z kompozytu włókna szklanego. Średnicę śmigieł zwiększano w kilku etapach z 1,53 m do 2,44 m. Początkowo na wlocie powietrza, a później w strumieniu wylotowym, zamocowano również osiem ruchomych przegród, aby poprawić stabilność boczną. Pilot stał wyprostowany i był kontrolowany przez proste przesunięcie ciężaru ciała w pożądanym kierunku lotu, znanym również jako kontrola kinestetyczna . Regulacja prędkości silnika została zaprojektowana jak motocykl z prostym uchwytem przepustnicy.
Druga maszyna miała uproszczony panel sterowania. Ostatni VZ-1 miał znacznie wyższą obudowę śmigła niż dwie pierwsze maszyny i okrągłą płozę zamiast wcześniejszego trzy- i czteropunktowego podwozia. Elementy sterujące zostały zaprojektowane podobnie jak w helikopterze.
Zobacz też
literatura
- Stephen Harding: US Army Aircraft od 1947 r. Airlife Publishing, 1990, ISBN 1-85310-102-8 , s. 144 i nast .
- Leonard Bridgman (red.): Jane's All The World's Aircraft - 1955–56. Samson Low, Marston & Company, Londyn 1955, s. 269.
- Jim Winchester: Najgorszy samolot świata. 2005.
- Jay P. Spenser: Vertical Challenge: The Hiller Aircraft Story. 2003. Cytat z www.secretprojects.co.uk (dostęp 11 sierpnia 2020)
linki internetowe
- Krótki opis historii (dostęp 11 sierpnia 2020)
- Opis na hiller.org (dostęp 11 sierpnia 2020)
- „The Sky-High Invention” wraz z opisem systemu sterowania na howtoadvice.com (11 sierpnia 2020)
- Nagrania z lotu pierwszej maszyny na youtube.com
- druga maszyna (większa średnica płaszcza) Smithsonian
Indywidualne dowody
- ↑ Opis na aviastar.org (dostęp 11 sierpnia 2020)
- ↑ Opis na aerofiles.com, dostęp 11 sierpnia 2020
- ↑ Opis na hiller.org (dostęp 11 sierpnia 2020)
- ↑ Zdjęcie latających butów
- ↑ Steve Lehto: The Great American Jet Pack: The Quest for the Ultimate Individual Lift Device , Chicago Review Press, 2013. z fragmentu online
- ↑ Związane „loty testowe” (dostęp 11 sierpnia 2020 r.)
- ↑ John M. Andrade: US Military Aircraft Designations and Serials , Midland Counties Publ., 1979, str. 176
- ↑ Demonstracja zachowania modelu 1031-A-1 w locie, od minuty 1:30 (dostęp: 11 sierpnia 2020)
- ↑ Ostatnia wersja z wysoką obudową śmigła (dostęp 11 sierpnia 2020)
- ↑ Opis na airandspace.si.edu (dostęp 11 sierpnia 2020)
