Hummingbird tiltrotor, za razliku od drugih konvertiplana, ima inovativni reaktivni pogon rotora u kombinaciji s autorskom preklopnom pločom oštrice, što je omogućilo izbjegavanje grešaka u dizajnu postojećih modela nagibnih motora, čija visoka cijena i izuzetna složenost ne dopuštaju da se masovno proizvedeni.
Tehnologija čeka na finansiranje!
Opis:
Hummingbird tiltrotor, za razliku od drugih konvertiplana, ima reaktivni pogon rotora. Istovremeno, u razvoju tiltrotora koriste se domaće serijske komponente i sklopovi, provjereni vremenom. Trup je napravljen od kompozitni materijala. Nosivi okvir - od avijacijskih markica postati.
Dizajn koristi inovativni reaktivni pogon rotora u kombinaciji sa autorskom preklopnom pločom oštrice, što je omogućilo da se izbjegnu greške u dizajnu napravljene u već postojećim modelima tiltrotora, kao što je Bell V-22 "Osprey" - čija je visoka cijena i izuzetna složenost ne dozvoliti da se masovno proizvodi.
Poteškoće u dizajnu tiltrotora Bell V-22 "Osprey":
–
prijenos i elektrana. Tradicionalna elektrana, osovine koje sinkroniziraju rotaciju rotora, mjenjači, kutni zupčanici značajno povećavaju težinu i složenost dizajna. Sve to negativno utiče na nosivost aviona,
–
hidraulično upravljanje. Sinhronizovano tri puta
–
sistem električnog upravljanja i snabdijevanje brodske opreme električnom energijom Dupliciran tri puta.
Sofisticirana hidraulika, elektrika i elektronika čine ovaj avion - nagibni motor Bell V-22 Osprey - neobično skupim i teškim za letenje i upravljanje na dnevnoj bazi.
Kod nagibnog kolibrića sa mlaznim pogonom rotori nema tradicionalne elektrane, mjenjača i raznih mjenjača kao na Bell V-22 "Osprey" ili AW-609.
Titrotor Hummingbird leti, pretvara se i kontrolira se u letu zbog mlaznog pogona i promjene vektora potiska rotora, pomoću preklopne ploče, koja mijenja ukupni i ciklični nagib lopatica.
Rotor ili vijak Hummingbird tiltrotor se rotira zbog mlaza motor na kraju oštrice.
Tilttrotor Hummingbird nema analoga u svijetu i radi na tečni pogon ugljovodonik gas (propan-butan), a ne na standardno prihvaćeno avionsko gorivo, što značajno smanjuje troškove rada. Na primjer, RT (GOST 10227-86) košta od 50 rubalja po litri, a litar tečnog ugljikovodika gas- 14 rubalja. Ekonomski pokazatelji tokom rada Hummingbird tiltrotor su 7 puta jeftiniji od helikoptera. Potrošnja goriva unutar 5 litara gasa na 100 km. let. Standardna oprema omogućava vam da imate domet leta do 3500 km. Na zahtjev kupca, domet leta može se povećati za nekoliko hiljada kilometara.
Vijek trajanja ovog nagibnog motora jednak je vijeku trajanja svih komponenti i sklopova, koji iznosi 20 godina. Jedini "potrošni materijal" u ovom dizajnu su ležajevi koji se koriste u sistemu nosača, predviđen za 40.000 sati. Zamenu takvog ležaja može izvršiti jedna kvalifikovana osoba u roku od 5 sati.
Hummingbird tiltrotor se proizvodi u 2 modifikacije: modifikacije sa 4 i 8 sedišta.
Prednosti:
- jednostavnost dizajna,
– pouzdanost tehničke opreme. Koristimo domaće serijske komponente i sklopove, provjerene,
- sigurnost. Jednostavnost dizajna i upotreba vremenski testiranih serijskih komponenti i sklopova čini Hummingbird jednim od najpouzdanijih aviona. Titrotor je opremljen sa četiri automatizovane opcije za zaštitu tokom prinudnog sletanja. Prve tri opcije daju pilotu mogućnost da samostalno prizemlji uređaj u jednom ili drugom načinu rada, ili sistem zaštite automatski oslobađa poseban padobran za slučaj nužde,
- radni vek nagibnog motora Hummingbird je 20 godina,
– ekonomija. Radi na tečnom ugljovodoničnom gasu - propan-butan. 7 puta ekonomičniji od konvencionalnog helikoptera,
- lak za upravljanje,
– velika brzina leta do 800 km/h,
– visoka brzina penjanja do 90 m/s u dinamici,
– polijeće i slijeće sa bilo kojeg nepripremljenog mjesta dimenzija 3x5 metara, na močvarnom i obraslom šikarom visine do 2,5 metara, na površini vode sa talasima do 3 boda,
– mogućnost rada u uslovima krajnjeg severa bez dodatnih sredstava i sistema protiv zaleđivanja,
– niska cijena u odnosu na slične avione. Jedan od najprodavanijih helikoptera u svojoj klasi, Robinson R-44 košta od 30.000.000 rubalja. Minimalna cijena za verziju tiltrotora Hummingbird sa 4 sedišta je 15.000.000 rubalja, za verziju sa 8 sedišta - 20.000.000 rubalja,
– udobnost. Nisko opterećenje vibracijama i nizak nivo buke prema standardima zrakoplovstva čine ga prilično ugodnim za let na bilo kojoj udaljenosti.
specifikacije:
| karakteristike: | Značenje: |
| Dužina, m | 6,5 |
| Širina, m | 5,5 |
| Visina, m | 3,25 |
| raspon, m | 10,6 |
| Posada / putnici, pers. | 1 + 3 (1 + 7) |
| Težina praznog vozila, kg | ne više od 200 | 550 (do 900) |
| Puna težina pri poletanju, kg | 800 (do 1200) |
| Maksimalna brzina, km/h | do 800 |
| Brzina krstarenja, km/h | 570 |
| Brzina uspona, m/s | 30 |
| Domet leta, km | 3500 |
| Trajanje leta, sat | 6,5 |
| Radna visina, m | do 7000 |
| Maksimalna visina, m | 8 000 |
| Maksimalna snaga elektrane, h.p. | 174 |
| Gorivo | mješavina propan/butan |
| Potrošnja goriva, l/h | 30 |
| Potrošnja goriva na 100 km, l | 5 |
| Interval remonta, sati | 40 000 |
Napomena: opis tehnologije na primjeru tiltrotora Hummingbird.
Tilttrotor koji je sposoban za ravni let poput aviona, a da i dalje može da lebdi, uzlijeće i slijeće vertikalno poput helikoptera. Dizajnerima je dugo vremena bilo neugodno zbog njihove atraktivnosti da povećaju brzinu u odnosu na helikopter i da pritom ne ovise o dostupnosti aerodroma poput aviona.
A do kraja 1920-ih godina prošlog stoljeća, dizajnerska misao je počela da ključa.
Rad se odvijao u dva smjera - stvaranje uređaja s rotirajućim propelerima i uređaja s rotirajućim krilom.
Konkretno, američki izumitelj Henry Berliner je 1922. godine, na osnovu borbenog aviona Newport 23, napravio avion opremljen sa dva suprotno rotirajuća propelera i jednim propelerom promjenjivog koraka prečnika 30 cm. Propelere je pokretao Bentley BR-rotacioni motor.2 kapaciteta 220 litara. s., instaliran u prednjem dijelu trupa. Veliki propeleri su omogućavali let poput helikoptera, a mali je omogućavao pilotu da lagano nagne nos mašine - kao rezultat toga, veliki propeleri su se takođe blago naginjali naprijed i osiguravali let poput aviona. Kasnije je konstruktor dvokrilac preuredio u trokrilac (ovaj uređaj je poznat pod oznakom "Model 1924" i razlikuje se i po položaju nagibnih propelera u srednjem delu triplanske kutije), ali nije uspeo da obezbedi prihvatljivo podizanje - uređaj se podigao maksimalno 15 stopa (4,6 metara).
Dvokrilac dizajnirao Amerikanac Henry Berliner
Na osnovu stečenog iskustva, G. Berliner je 1925. godine napravio aparat koji je generalno ličio na dvokrilac, ali opremljen sa dva propelera velikog prečnika ugrađena u vrhove krila i delimično nagnuta prema napred, što mu je omogućavalo da leti i u helikopteru i avion. Berliner je na svom aparatu uspio razviti brzinu leta od oko 40 milja na sat (oko 70 km/h), ali nije uspio značajno povećati visinu leta. Međutim, prema riječima očevidaca, propeleri se nisu potpuno nagnuli naprijed - samo pod određenim kutom, što je omogućilo uređaju da se pomakne naprijed, pa istoričari zrakoplovstva ovaj uređaj nazivaju "helikopterom s rotirajućim vijcima". Generalno, koncept aviona G. Berlinera je sličan modernim konvertiplanima.
16. septembra 1930. George Leberger, koji je živio u okrugu okruga New Jersey, dobio je američki patent br. 1775861 za projekat aviona, koji se može smatrati prvom verzijom tiltrotora, pretka ove porodice. Uređaj, nazvan u patentu jednostavno i nekomplicirano "leteći stroj" ("Flying Machine"), bio je opremljen sa dva koaksijalna propelera različitih prečnika postavljenih iznad trupa u pramcu, koji su se mogli ugraditi u vertikalni (helikopterski) ili horizontalni ( avion) avioni.
Međutim, nije otišao dalje od patenta. Kao i britanski konstruktor aviona Leslie Baines, poznati dizajner jedrilica koji je dizajnirao leteće čamce iz Singapura i Kalkute po narudžbi kompanije Short 1920-ih i autor je prvog patenta za avion sa krilom promjenjivog zamaha ( 1949). Godine 1938. dobio je patent za takozvani "helikopter", koji je bio avion tipa aviona, na čijim su se krajnjim dijelovima krila nalazile gondole motora koje su se mogle ugraditi vertikalno - za let helikoptera ili horizontalno propeleri naprijed. - za let avionom. Za praktičnu implementaciju svoje ideje, Baines nije imao dovoljno novca.
"Helikopter" Leslie Baines
Situacija je bila uspješnija kod njemačkih konstruktora aviona. Od 1942. godine, stručnjaci Focke-Ahgelisa ovdje su razvijali lovac mješovite konstrukcije Fa 269 - nagibni motor s rotirajućim vijcima. Kompaniju su 27. aprila 1937. godine osnovali poznati njemački konstruktor aviona Heinrich Focke i njemački pilot Gerd Akhgelis, ništa manje poznati tih godina, sa ciljem razvoja i izgradnje helikoptera i žiroplana. Najpoznatiji od njih bio je Fw 61, koji je izveo svoj prvi let 26. juna 1936. i u narednim godinama postavio niz rekorda po visini, brzini i dometu za mašine svoje klase.
Fa 269 razvijen je pod vodstvom inženjera Paula Klagea s ciljem integracije prednosti helikoptera sposobnog za vertikalno polijetanje i slijetanje, te aviona veće brzine i bolje potrošnje goriva u jednom uređaju. Istovremeno, rad na ovoj temi nije započet od nule. Davne 1938. godine, inženjer Simon, prema uputama Adolfa Rohrbacha, tehničkog direktora Weser Flygzugbau G. m.b.H. u Lemwerderu, u blizini Bremena, započeo je dizajn jednosjednog rotacijskog aviona, označenog WP 1003/1. Rohrbach, inženjer po obrazovanju, od 1933. samostalno je proučavao mogućnosti stvaranja nagibnog motora, a nakon što je dobio na raspolaganje postrojenje i njegov projektni biro, odlučio je pokušati ovu ideju provesti u praksi.
WP 1003/1 je bio monoplan sa srednjim trapezoidnim rotirajućim krilom - vanjske polovice njegovih konzola okrenute su traktorskim propelerima promjera 4 metra smještenim u njihovim krajnjim dijelovima. Propeleri su se mogli okrenuti za skoro 90 stepeni. Motor od 900 KS smješten u trupu. With. trebao je omogućiti nagibnom motoru maksimalnu horizontalnu brzinu leta od oko 650 km/h. Pilotova kabina je bila pomaknuta naprijed i imala je dovoljno veliku površinu zastakljenja, što je pilotu pružalo dobar pregled.
Što se tiče Fa 269, on je strukturno bio srednjekrilni monoplan sa malim zamahom duž prednje ivice, u čijem su srednjem dijelu bila smještena dva potisna trokraka propelera vrlo velikog promjera. Ako je bilo potrebno preći iz avionskog u helikopterski režim, propeleri su se okretali pod uglom do 85 stepeni, to je trebalo uglavnom da se radi prilikom poletanja i sletanja. BMW 801 vazdušno hlađeni radijalni motor sa 1800 KS. With. nalazio se u trupu, iza kokpita, a radio je na propelerima pomoću posebnog prijenosa. Štaviše, od programera se tražilo da na mašini koriste glavni stajni trap sa dugim podupiračima, kao i repni stajni trap sa dovoljno visokim podupiračem koji se uvlačio u trup - kako bi se izbeglo oštećenje propelera na tlu (piste ). Posada - jedna, prema drugim izvorima, dvije osobe, nalazila se u prilično prostranom kokpitu, pomaknuta naprijed i imala je veliku staklenu površinu, uključujući i za bolji pogled prema dolje-naprijed. Naoružanje - dva topa od 30 mm MK 103 ili MK 108 - nalazila su se na bočnim stranama kabine. Predviđena je i mogućnost postavljanja 20 mm topa MG 151/20 u posebnu gondolu ispod trupa. U avioniku su bile radio stanice FuG 17 i FuG 25 a, proučavana je mogućnost ugradnje radio visinomjera - za izvođenje "slijepog" leta.
Projektni zadatak za novo „čudesno oružje“ izdalo je njemačko Ministarstvo zrakoplovstva kompaniji Focke-Ahgelis još 1941. godine. Vojsci je bio potreban "borac lokalne odbrane" sa jednim sjedištem. Međutim, prema drugim izvorima, rad je bio čisto inicijativne prirode, ali je bio pozitivno prihvaćen od strane vojske. Razvoj nagibnog motora je završen 1942. godine, maketa je u zraku u zraku, a ubrzo je napravljena i maketa u punoj veličini. Glavna prednost tiltrotor lovca smatrala se nepretencioznošću u smislu baziranja i brzog djelovanja protiv savezničkih bombardera, koji su već stigli do njemačkog vojno-političkog vodstva. Međutim, nakon što su maketa i sva projektna dokumentacija uništeni tokom sljedećeg savezničkog zračnog napada u noći sa 3. na 4. jun 1942. godine, rad na programu je počeo jenjavati, a 1944. godine projekat je potpuno zatvoren. Glavni razlozi neuspjeha su nedostatak sredstava i vremena (prema proračunima stručnjaka razvojne kompanije, prototip bi se takvim tempom mogao izgraditi ne prije 1947. godine), kao i nedostatak posebnih mjenjača, pogoni, razni mehanizmi i oprema potrebna za mašinu. Ostaje da se doda da je 1955. godine u britanskom časopisu Flight objavljen članak u kojem se izvještava: u Sjedinjenim Državama profesor Fokke je dobio patent za projekat nagibnog motora "razvijenog u interesu brazilske vlade". Detaljnije informacije o ovom projektu nisu sadržane.
Sjedinjene Države ulaze
Rad na polju konvertibilnih aviona nije prošao nezapaženo od strane protivnika Trećeg rajha, pogotovo jer je većina dokumenata o njemačkom razvoju i preživjelim inženjerima i dizajnerima pala u ruke Amerikanaca i Britanaca - nekadašnjih kreatora oružja. nije nastojao da se preda Rusima. Štaviše, počeli su da usvajaju iskustva njemačkih inženjera na Zapadu početkom 1940-ih.
Među onima koji su odlučili da iskoriste iskustvo njemačkih konstruktora helikoptera bili su dr. Wynn Lawrence Le Page i Haviland Hull Platt, osnivači kompanije Platt-Le Page Aircraft Company iz Addystonea, Pennsylvania. Uzimajući za osnovu dizajn njemačkog helikoptera Fw-61, Amerikanci su 1941. godine dizajnirali helikopter s dva rotora XR-1 A. Potonji je, zauzvrat, poslužio kao referentna tačka za kreiranje spolja sličnog nagibnog motora sa pokretnim rotorom. težine od 24 tone. Osnovna razlika je bila u tome što su se njegovi propeleri mogli okretati, naginjući se naprijed, i omogućiti automobilu let poput aviona. Štaviše, uprkos činjenici da ovaj nagibni motor nije bio implementiran u hardveru ili barem u izgledu u punoj veličini (nije imao čak ni svoje ime), posao nije bio uzaludan - 15. decembra 1955. H. X. Platt je dobio Američki patent za br. 2702168.
Convertiplane Le Page - Platte
Sljedeći pokušaj uspješnog "ukrštanja" helikoptera i aviona napravili su početkom 1947. godine stručnjaci Transcendental Aircraft Corporation iz Newcastlea, Delaware. Ovoga puta konstruktori aviona uspeli su da naprave zaista efikasan avion, koji je uspeo da se podigne u vazduh i, u celini, potvrdio ispravnost izabranih tehničkih rešenja.
Ovaj projekat su inicirali i vodili osnivači Transcendentala, Mario A. Guerieri i Robert L. Lichten, koji su prethodno zajedno radili u kompaniji Kellett Aircraft Company. Štaviše, Lichten je ranije imao iskustva u radu sa američkim dizajnerima helikoptera - Le Page i Platt koji su gore spomenuti - i postao je aktivni pobornik koncepta nagibnog motora, a Guerieri mu se pridružio dok je radio u Kellettu. Zajedno su sproveli značajnu količinu istraživanja kako bi otkrili koliko efikasno glavni rotor koji se koristi u helikopterima može da se koristi u verziji propelera "aviona".
Rezultati dobijeni tokom ovih radova dali su Lihtenu i Guerieriju uverenje da su na pravom putu i da njihova ideja nije tako fantastična. Istomišljenici su odlučili da sada moraju samostalno razviti, izgraditi i podići u zrak, dokazujući svoju sposobnost letenja, mali eksperimentalni nagibni motor s jednim sjedištem, označen kao "Model 1-G".
Prvi na svijetu leteći nagibni motor "Model 1-G"
Posebna karakteristika mašine, koja je imala maksimalnu dužinu od 7,93 metra i uzletnu težinu od oko 800 kg, bila je prisustvo samo jednog klipnog motora - nalazio se unutar trupa i radio je na oba propelera sa tri lopatice suprotno rotaciji. (prečnik vijka - 5,18 m) nalazi se u krajnjim delovima krila sa rasponom od 6,4 metara.
Maksimalna snaga četvorocilindričnog motora Lycoming O-290-A, smještenog u trupu neposredno iza kokpita, dostigla je 160 KS. sa., pri 3000 o/min. Maksimalna brzina leta u avionskom režimu je 256 km / h (propeleri - ne više od 633 o / min), u helikopterskom režimu - 196 km / h (ne više od 240 o / min). Prijelaz iz jednog načina rada u drugi nije trajao više od 3 minute, dok su se vijci mogli rotirati za 82 stepena. Dovod goriva je dozvolio da bude u vazduhu do 1,5 sat.
Prvi tiltrotor koji je napravila kompanija srušio se tokom statičkih testova na zemlji 1950. godine, ali drugi, koji je poznat pod oznakom "Model 1-G", programer je u početku smatrao samo kao terensko testno vozilo i tek nakon što je dobio vladu. izmijenjen je ugovor za programska letačka ispitivanja.
Prvi nagibni motor na svijetu krenuo je u svoj prvi let 15. juna 1954. godine, ali su samo pet mjeseci kasnije njegovi tvorci riskirali da pređu s jednog načina leta na drugi. Do tada su je već napustila oba osnivača kompanije. Lichten 1948. i Guerieri u septembru 1952. prodali su svoj udio Williamu E. Cobyju, koji je radio kao specijalista za dijagnostiku za Kellett Aircraft Corporation. Štaviše, Kobe je uspio osigurati finansijsku podršku - iako malu - od američkog Ministarstva odbrane. U fiskalnoj 1952. godini, ministarstvo vojske i vazduhoplovstva potpisalo je ugovor sa kompanijom, prema kojem su kupci trebali dobiti sve rezultate letnih ispitivanja nove mašine. Sličan ugovor potpisan je sa američkim ratnim vazduhoplovstvom naredne 1953. godine.
Međutim, nakon nešto više od 100 letova u ukupnom trajanju od 60 sati, tokom kojih, međutim, potpuni prelazak na avionski režim nikada nije završen, 20. jula 1955. godine nagibni motor je izgubio kontrolu i srušio se dok je leteo u avionski režim u vodama zaliva Chesapeake. Nesreća se dogodila u blizini obale, u plitkoj vodi, a pilot je uspio da pobjegne. Uređaj je, naravno, morao biti otpisan.
Ipak, u praksi je potvrđena mogućnost stvaranja aviona nove klase, a kompanija je započela izradu drugog prototipa nagibnog motora - Model 2. Već je bio dvosjed, sa pilotima koji su slijetali jedan pored drugog, imao je uzletnu težinu od 1020 kg, kraći trup za 1,2 metra i raspon krila manji za 0,3 metra. Pokretao ga je šestocilindrični motor One Lycoming O-435-23 od 250 KS. s., a nosivost je dostigla 304 kg.
Konvertiplan "Model 2"
Međutim, američko ratno zrakoplovstvo se povuklo iz projekta. Prednost za vojsku je data alternativnom aparatu XV-3, koji je razvio Bell, i bilo je nemoguće u potpunosti provesti program testiranja o svom trošku. Kao rezultat toga, nagibni motor "Model 2" uspio je izvesti samo nekoliko kratkotrajnih letova u helikopterskom režimu. Program je konačno zatvoren 1957.
Čuveni "pentekostalci"
Tokom 1950-ih, u nekim drugim kompanijama razvijen je niz projekata nagibnih motora, ali velika većina njih nije ni uzletjela. Međutim, među ovim nizom razvoja bilo je i prilično značajnih projekata, na kojima se vrijedi ukratko zadržati.
Tokom 1940-ih i 1950-ih, američka vojska je pokazala aktivan interes za avione s vertikalnim ili kratkim uzlijetanjem i slijetanjem, dijelom zahvaljujući informacijama o jednako aktivnom radu koji se odvijao u Trećem Rajhu. Jedna od kompanija koja se bavila radom u ovoj oblasti bila je Vertol Erkraft (bivši Piasecki), koja je samoinicijativno razvila avion Model 76. Ovu kompaniju 1960. godine preuzima koncern Boeing i postaje njegov helikopterski odjel Boeing Vertol.
Posebnost nove mašine bila je to što je bila prva u svijetu koja je uspješno implementirala tehničku ideju rotacionog krila. Ranije su se takve mašine zvale rotorcraft, ali se mogu klasifikovati i kao "tiltiplane". Strukturno, uređaj, koji je kasnije dobio ime VZ-2, bio je monoplan s visokim krilom ugrađenim u središnjem dijelu, s otvorenim rešetkastim trupom i stajnim trapom tricikla s nosnim podupiračem i repnim kotačem. Imao je kokpit sa sferičnom nadstrešnicom helikoptera Bell 47, iza kojeg je bio gasnoturbinski motor Avco Lycoming YT53-L-1 i mjenjač.
Konvertiplan VZ-2
Krilo, pravougaonog plana, imalo je potpuno metalnu konstrukciju i bilo je pričvršćeno za trup na šarkama i pod dejstvom hidrauličnih cilindara se moglo rotirati za 90 stepeni. Polijetanje u helikopteru izvršeno je okretanjem krilnog i trokrakog propelera okomito prema gore, a nakon dostizanja sigurne visine, pilot ga je vratio u normalan položaj - uređaj je prešao u avionski režim. Rep je u obliku slova T, sa velikom kobilicom. Istovremeno, radi efikasnije kontrole pri letenju pri malim brzinama, u repni dio VZ-2 postavljeni su dodatni propeleri malog promjera.
Eksperimentalni auto, gospodine. br. 56–6943, leteo u aprilu 1957. godine. Prvi uspješan prelazak iz jednog načina rada u drugi – u horizontalnom letu – izvršen je 23. jula 1958. godine. Još prije toga, razvojna kompanija je potpisala ugovor sa ministarstvima vojske i mornarice SAD-a, koji su izdvojili 850 hiljada dolara za završetak uređaja koji je dobio novu oznaku VZ-2 A. Letne testove je u početku provela razvojna kompanija, zajedno sa stručnjacima američke vojske i NASA-ine svemirske agencije, ali je 1960-ih projekat u potpunosti prebačen na ovu drugu. Istraživački centar S.P. Langley upravljao je VZ-2A do 1965. godine. Tokom rada aparata obavljeno je oko 450 letova i 34 kompletna prelaska iz jednog režima u drugi. Uređaj je trenutno izložen u Institutu Smithsonian.
Konvertiplan VZ-2
Još jedan zanimljiv projekat bio je nagibni motor, razvijen 1959. godine u saradnji sa stručnjacima Vertola i NASA agencijom. Nije dobio nikakvo vlastito ime i jednostavno se spominje kao uređaj sa rotirajućim krilom koji je razvio Vertol - NASA (Vertol-NASA Tilt-Wing). Posebnost mu je bilo rotaciono krilo, na kojem se nalazilo šest propelera, koje je trebao pokretati motor od 1000 KS. s., kao i elerone s dvostrukim prorezima, koji su zauzimali do 60% dužine zadnje ivice krila. Rad na projektu, međutim, nije otišao dalje od puhanja makete u aerotunelu.
Potpuno drugačiji koncept "spajanja aviona i helikoptera" razradili su američki konstruktori aviona na nagibnom motoru VZ-4. Njegov razvoj je u drugoj polovini 1950-ih izvršila kompanija Doak Aircraft Company iz Torrancea, Kalifornija. Ovaj aparat je imao rotacione propelere u prstenastim mlaznicama (kanalima). Razlog za odabir ove dizajnerske opcije bio je jednostavan - predsjednik razvojne kompanije Edmond R. Doak bavio se poslovima na polju propelera smještenih u prstenastim kanalima.
VZ-4 u Muzeju američke vojske, Fort Estis
E. R. Doak je prvi put poslao svoj prijedlog vojsci 1950. godine, ali je tek 10. aprila 1956. Ministarstvo vojske SAD-a, koje je predstavljala Komanda za istraživanje transportnog inženjerstva, potpisalo ugovor s njim. Sljedeće godine kompanija je započela aktivan rad na uređaju, koji je prvo dobio internu oznaku "Doak 16". Njegov prvi let obavljen je 25. februara 1958. (redni broj 56–9642). Naknadno je nagibni motor preimenovan u VZ-4 DA, konstruktivno je to bilo malo eksperimentalno srednje krilo s pilotskom kabinom s tandem sletanjem dvije osobe (pilot i posmatrač), s tradicionalnim repom i fiksnim stajnim trapom za tricikl s nosom. strut. Trup nagibnog motora bio je napravljen od zavarenih cijevi, koža od nosa do pilotske kabine bila je kompozitna (izlivena stakloplastika), a od kokpita do repa je bila aluminijska. Konzolo krilo i rep - potpuno metalni.
Glavna karakteristika Doaka 16, opremljena jednim turboosovinskim motorom Lycoming T53-L-1 sa 825 konjskih snaga. s., došlo je do prisutnosti rotacijskih propelera u prstenastim kanalima (mlaznicama) smještenim u krajnjim dijelovima ravnina krila. Propeleri su se mogli okrenuti naprijed za 90 stepeni da bi izvršili horizontalni let, a takođe su mogli da odstupe 2 stepena unazad od vertikale - kada rade u režimu "helikopter".
Kako bi minimizirao troškove projektovanja i izgradnje nagibnog motora, Doak je odlučio da maksimalno iskoristi razvoj drugih proizvođača aviona i strukturne elemente drugih aviona. Konkretno, stajni trap je posuđen od Cessna-182, sjedišta posade od F-51 Mustanga, pogoni za okretanje propelera u prstenastim kanalima od elektromotora za pogon zakrilaca trenažera T-33 i kormilo od ranijeg aviona.razvoj "Doak".
Nagibni motor "Doak 16" izrađen je u jednom primjerku (serijski broj 56–9642). Njegova procijenjena prazna težina bila je 900 kg, a maksimalno uzlijetanje tokom vertikalnog polijetanja 1170 kg, međutim, u procesu finalizacije mašine, ove brojke su porasle na 1037 kg, odnosno 1443 kg. Maksimalna brzina, prema proračunima, trebala je biti najmanje 370 km/h u horizontalnom letu, brzina penjanja na nivou mora bila je 30 m/s, plafon usluge 1830 m, trajanje leta oko 1 sat, a maksimalni domet leta bio je 370 km.
Terenski testovi "Doaka 16" obavljeni su na teritoriji gradskog aerodroma Torrance u februaru 1958. godine, 32 sata na štandu i 18 sati "vezanih prilaza" i taksi testova. 25. februara obavljen je prvi besplatni let. U junu su završena ispitivanja u Torranceu, a nagibni motor je prošao temeljno proučavanje, nakon čega je u oktobru prebačen u zračnu bazu Edwards, gdje je prošao 50-časovni test, u kojem je izvršen prelazak s jednog načina rada na drugi. više puta izvedena - uključujući i broj na visini od 1830 metara.
Nakon završetka testiranja, američka vojska je u septembru 1959. godine prihvatila nagibni motor, dodijelivši mu oznaku VZ-4, i prenijela ga u Langley Research Center, u vlasništvu NASA-e, na nova ispitivanja. U toku potonjeg otkrivene su ne samo prednosti, već i brojne nedostatke ove sheme. Jedna od najznačajnijih je bila tendencija uređaja da okrene nos tokom prelaska između helikopterskog i avionskog režima. Pokazalo se lošijim od očekivanja i karakteristikama uzlijetanja i slijetanja. Tokom testova, nagibni motor je mogao razviti brzinu od 370 km/h, maksimalna brzina penjanja bila je 20 m/s, a domet leta 370 km.
Krajem 1960-ih, razvojna kompanija je ušla u period finansijskog promašaja i prodala prava i svu tehničku dokumentaciju za VZ-4 tvrtku Douglas Aircraft koja se nalazi u blizini, u Long Beachu. Ali ni to nije pomoglo - 1961. godine kompanija Doak je prestala postojati. Douglas je u međuvremenu završio preliminarnu studiju modernizacije neočekivano primljenog nagibnog motora, uključujući ugradnju snažnijeg motora, i 1961. godine poslao prijedlog komandi američke vojske. Međutim, odgovora nije bilo. Sam nagibni motor je radio u Langley centru do avgusta 1972. godine, a zatim je prebačen u Muzej transportne službe američke vojske u Fort Estisu, blizu Newport Newsa, gdje se i danas nalazi.
Još jedan američki eksperimentalni konvertoplan s rotirajućim krilom bio je X-18, koji je razvio Hiller prema ugovoru s američkim ratnim zrakoplovstvom iz februara 1957. godine. Ugovor vrijedan 4 miliona dolara predviđao je razvoj, testiranje nagibnog motora, kao i izgradnju 10 mašina. Kompanija je također uspjela dobiti ugovor za sličan posao od američke mornarice - admiralima je bio potreban nagibni motor sposoban da preuzme teret težine do 4 tone. U procesu izgradnje aktivno su korišteni pojedinačni konstruktivni elementi iz drugih aviona. Konkretno, trup je bio malo izmijenjen trup od Chaseovog XC-122C, dok su ostali elementi bili iz Conware-ovog R3 Y Tradewind vojnog letećeg čamca.
Konvertoplani X-18
X-18 je imao pravokutni trup sa visokim krilom malog raspona, u čijem su srednjem dijelu bila ugrađena dva moćna krila od 5500 KS. With. Allison T40-A-14 turboelisni motori sa Curtis-Wright turbo-električnim propelerima sa tri lopatice (prečnik 4,8 metara). Štaviše, prilikom polijetanja u helikopteru, cijelo se krilo okretalo zajedno sa motorima (oko svoje uzdužne ose pod uglom do 90 stepeni), iako je polijetanje u avionu korišteno za polijetanje s maksimalnom nosivošću. Osim toga, u repnom dijelu mašine nalazio se dodatni turbomlazni motor Westinghouse J-34-WE s potiskom od 1530 kgf (15,1 kN), čija se mlazna struja mogla skretati u vertikalnoj ravni, što je poboljšalo upravljivost mašine pri malim brzinama.
Godine 1958. izgrađen je prvi, a kako se ispostavilo, jedini prototip, koji je prošao intenzivan ciklus zemaljskih ispitivanja i 1959. godine prebačen u Langley Research Center, gdje je 24. novembra 1959. izveo svoj prvi slobodni let. . Prije završetka letačkih testova u julu 1961. godine, nagibni motor uspio je izvršiti 20 letova. Glavni razlog završetka testa i naknadnog zatvaranja programa bio je kvar u mehanizmu promjene koraka propelera koji se dogodio na posljednjem letu, te činjenica da motori "nisu bili međusobno povezani". Međutim, ipak je omogućio prikupljanje dovoljne količine podataka potrebnih za konstrukciju težeg nagibnog motora - četveromotornog XC-142. Tokom jednog od zemaljskih testova - nakon završetka letova, X-18 je uništen i dane je završio na deponiji.
XC-142A u Nacionalnom muzeju Ratnog vazduhoplovstva Sjedinjenih Država
Što se tiče XC-142, razvijen je zajedno sa kompanijama Vought i Ryan u prvoj polovini 1960-ih. Opremljen je sa četiri General Electric T64-GE-1 motora snage po 2850 KS. s., koji je rotirao propelere od stakloplastike marke Hamilton Standard promjera 4,7 metara. Nagibni motor, nakon što je modifikacija dobila oznaku XC-142 A, trebao je nositi do 3500 kg tereta ili padobranskih jedinica. Proizvedeno je ukupno 5 vozila, prvo je poletjelo 29. septembra 1964. godine, a 11. januara 1965. godine prvi put je izvršen prelaz između modova u letu: vertikalno uzlijetanje, horizontalni let i vertikalno sletanje.
Prvi XC-142A je predat američkom ratnom vazduhoplovstvu u julu 1965. godine. Tokom kasnijih letnih testova, pet izgrađenih prototipova letelo je 420 sati (488 letova, uključeno je 39 vojnih i civilnih pilota), uključujući polijetanja/slijetanja na palubu brodova, učešće u vježbama potrage i spašavanja, ispuštanje padobranaca i ispuštanje tereta na maloj visini. Nagibni motor je imao maksimalnu poletnu težinu od 20227 kg, praznu masu od 10270 kg i mogao je da primi nosivost od 3336 kg (32 padobranca u punoj opremi ili 24 nosila ranjena sa 4 pratnje).
Tokom ispitivanja i probnog rada pokvarena su četiri konvertiplana. Američko Ministarstvo ratnog vazduhoplovstva je 1966. provizorno objavilo svoju nameru da kupi seriju serijskih konvertiplana S-142 B, ali nije došlo do ugovora, a preostali primerak (tvornički br. 65–5924) je prebačen NASA-i. , gdje je djelovala od maja 1966. do maja 1970. godine. Predložena je civilna verzija, Downtowner, dizajnirana za prevoz 40-50 putnika pri brzini od 470 km/h sa samo dva motora. Međutim, ni ova ideja nije realizovana.
Istovremeno sa radom na XC-142 A, druga kompanija, Curtis-Wright, izvela je radove na X-100 titrotoru, čija je karakteristična karakteristika prisustvo dva rotora. Jednosjed X-100, kao i niz drugih konvertiplana, bio je relativno jeftino eksperimentalno vozilo dizajnirano da procijeni tehničku izvodljivost stvaranja i efektivnog upravljanja avionom s rotirajućim propelerima.
X-100 tiltrotor
X-100 je imao jedan Lycoming YT53-L-1 turboelisni motor sa 825 konjskih snaga. s., koji se nalazio u trupu i pokretao oba rotirajuća zavrtnja, dok je balansiranje u režimu lebdenja i pri letenju malim brzinama bilo obezbeđeno pomoću kontrolisane mlaznice koja se nalazi u repnom delu mašine. Glavni zadatak u okviru programa X-100 bio je razvoj šeme titrotora sa rotacionim vijcima, što je bilo neophodno za razvoj i konstrukciju važnijeg uređaja ovog tipa, prvo označenog kao M-100, a potom i X-19. . Također je bilo potrebno razraditi pitanja izrade lopatica propelera od fiberglasa.
Radovi na X-100 počeli su u februaru 1958. godine, a u oktobru iste godine počeli su intenzivni udari u aerotunelu. 12. septembra 1959. izvršio je prvo lebdenje, a 13. aprila 1960. godine završen je prvi prelazak sa jednog režima na drugi. Međutim, u kasnijim testovima pokazalo se da karakteristike leta nagibnog motora nisu u potpunosti zadovoljavajuće, a sistem balansiranja i upravljanja pri malim brzinama leta ne zadovoljava zahtjeve.
S druge strane, izvodljivost koncepta X-100 je u potpunosti dokazana, što je nagnalo programere da pređu na rad na težem X-19 tiltrotoru. 21. jula 1960. godine, testiranje X-100 je završeno i vozilo je prebačeno u NASA-in istraživački centar Langley, a zatim donirano Nacionalnom muzeju vazduhoplovstva i svemira pri Smithsonian institutu.
X-19 tiltrotor
Nagibni motor M-200 (od modela 200) imao je trup "aviona" i dva tandem krila malog raspona, na čijim vrhovima su se nalazili rotacioni propeleri prečnika 3,96 metara svaki, pokretana sa dva Lycoming T55-L-5 turboosovinski motori kapaciteta 2620 l. With. U slučaju kvara jednog motora, poprečni mjenjač je osiguravao pogon sva četiri propelera s drugog. Ministarstvo obrane SAD razmatralo je mogućnost korištenja ovog nagibnog motora u ulozi izviđača i transporta. Automobil je poleteo 26. juna 1964. godine, nakon čega je prebačen na dalje testiranje u američko ratno vazduhoplovstvo. Dobila je novu oznaku X-19. Međutim, kao iu slučaju X-100, postignute performanse su bile lošije od očekivanih. 25. avgusta 1965. X-19 se srušio u sljedećem letu.
"Veličanstvena" trojka "iz kompanije" Bell"
Jedan od odlučujućih projekata prekretnice u istoriji izgradnje nagibnih motora bio je XV-3, koji je razvio Bell Aircraft. Njeno prvo iskustvo u ovoj oblasti bio je nagibni motor Envelope-O-Plain Model 50 razvijen na vlastitu inicijativu, nakon čega je uslijedio čitav niz projekata, od kojih većina, međutim, nije napredovala dalje od ploče za crtanje.
Međutim, tada je došao njen najbolji čas - kompanija je postala favorit na tenderu koji su 1950. godine raspisale komande američke vojske i vazduhoplovstva u okviru programa konvertibilnih aviona. Sledeće godine kompanija je dobila ugovor za izgradnju i sprovođenje opsežnog testiranja dve mašine tipa XV-3 Convertiplane.
Obnovljeni nagibni motor XV-3
XV-3 je bio mali nagibni motor s poletnom težinom od 2177 kg, dužinom od 9,25 metara i rasponom krila od 9,55 metara. Posadu su činila dva pilota, raspoređena po "tandemskoj" šemi. Snaga motora smještenog u trupu bila je 450 litara. With. Mašina je imala dva propelera s tri lopatice, koji su bili ugrađeni u gondole smještene na krajevima krila - na posebnim rotirajućim uređajima. Prevođenje vijaka iz vertikalnog u horizontalni položaj izvedeno je mehanički i nije trajalo više od 10 sekundi.
Terenski testovi mašine počeli su početkom 1955. godine u fabrici kompanije u Hurstu u Teksasu. Zatim su na red došla letačka ispitivanja - prvi automobil (Brod 1) poletio je 11. avgusta 1955. godine, ali je tokom 18. leta doživio lakšu nesreću. Na sreću tada nije bilo žrtava. Prvi put smjena režima izvršena je 11. jula 1956. godine, ali se već 25. oktobra, u drugom pokušaju, dogodila nesreća - automobil se srušio, a pilot je teško povrijeđen.
Tokom testova brzo je postalo jasno da automobil ima dosta nedostataka. Djelomično su eliminirani na drugom primjerku (brod 2). 18. decembra 1958. godine uspješno je prešao iz jednog načina letenja u drugi, nakon čega je automobil predat na testiranje od strane Ratnog vazduhoplovstva i NASA-e, tokom kojeg je 11 pilota letjelo na XV-3 ukupno 125 sati u 250 letova. , izvodeći 110 "punih prelaza". Osim toga, razrađene su različite opcije polijetanja i slijetanja. Tako se, na primjer, pri polijetanju kratkim uzlijetanjem, automobil brzinom od oko 57 km/h podigao u zrak uz zalet od samo 61 metar (propeleri su postavljeni pod uglom od 80 stepeni prema horizontu ). Probni piloti uspjeli su na XV-3 dosegnuti visinu od 3750 m i razviti brzinu od 213 km/h, kao i odraditi slijetanje u režimu autorotacije.
Konačno, izgradnja i testiranje dva XV-3 bila je važna prekretnica u globalnoj industriji aviona. Međutim, uspjeh je bio samo djelomičan: dokazana je i sama mogućnost izrade nagibnog motora, ali zapravo nije mogla predstavljati praktičnu vrijednost.
Convertiplane XV-3 tokom probnog leta
Dalja sudbina tiltrotora je vrlo zanimljiva. Krajem 1966. godine, preostali XV-3, gl. br. 54–148, prebačen je u skladište aviona u vazduhoplovnoj bazi Davis-Monthan u Tusonu, Arizona, i bio je zaboravljen skoro dve decenije. Tek 1984. godine stručnjaci iz dizajnerskog tima XV-15, koji je razvio Bell, su ga pronašli u Muzeju avijacije američke vojske u Fort Ruckeru, Alabama. Uređaj je restauriran u decembru 1986. godine, nakon čega je demontiran i uklopljen u natkriveni hangar, gdje je ostao još dvije decenije. Konačno, 22. januara 2004., XV-3 je premješten u Bell's Plant 6 u Arlingtonu u Teksasu, a stručnjaci iz tvornice počeli su da ga obnavljaju pod vodstvom bivšeg programskog inženjera XV-3 Charlesa Davisa. Dvije godine kasnije, XV-3 je zauzeo svoje mjesto izloženo u Nacionalnom muzeju američkog ratnog vazduhoplovstva u Daytonu, Ohajo, gdje se nalazi i danas.
Konvertiplani u SSSR-u
Konvertoplan Mi-30 u ravnom letu
Sovjetski dizajneri, realno procjenjujući veliki broj poteškoća povezanih s razvojem konvertibilnog uređaja, dugo su vremena bili skeptični prema raznim "sumnjivim" projektima, ali je ipak rad na projektima nagibnih motora bio i u SSSR-u.
Konkretno, u KB Mil. Mi-30 je sovjetski projekat višenamjenskog nagibnog motora, čiji je razvoj započeo 1972. godine u moskovskim helikopterima. M. L. Mil, vođa projekta je bio M. N. Tishchenko. Unutar dizajnerskog biroa, ova shema dizajna imala je vlastitu oznaku "rotorplan". Glavni zadatak u stvaranju Mi-30 bio je osigurati takve parametre kao što su domet i brzina leta, koji bi nadmašili performanse helikoptera slične klase.
Konvertoplan Mi-30 kreatori su smatrali obećavajućom zamjenom za višenamjenski helikopter Mi-8. U prvobitnom projektu, Mi-30 je bio projektovan da nosi 2 tone tereta i 19 putnika, ali je kasnije nosivost mašine povećana na 3-5 tona, a putnički kapacitet je povećan na 32 osobe.
Godine 1972. dizajneri MVZ im. M. L. Mil je samoinicijativno izradio projektni prijedlog transportnog i putničkog nagibnog motora pod nazivom Mi-30. Prema terminologiji dostupnoj u SSSR-u, prvobitno se zvao helikopter-aviona, ali su kasnije Milevljani za njega smislili svoju oznaku - elisni avion. Glavni zadatak u dizajnu Mi-30 bio je da se osiguraju letne performanse, prvenstveno domet i brzina leta. U početku je trebalo da nosi do 2 tone tereta i 19 vojnika.
Kao pogonsko postrojenje za novu mašinu planirano je da se koriste 2 motora TV3-117 smeštena iznad tovarnog prostora, a motori su trebali da pokreću 2 glavna propelera prečnika 11 m svaki pomoću menjača. Vijci su se nalazili na krajevima krilnih konzola. Procijenjena brzina leta Mi-30 procijenjena je na 500-600 km/h, a domet je trebao biti 800 km. Uzletna težina mašine je 10,6 tona, Milevljani su u okviru ovog programa mogli da uključe i TsAGI u istraživanje. Ubrzo je zajedničkim snagama započela izgradnja aerodinamičkog postolja za testiranje modela propelera. Istovremeno, dizajneri Mil Design Bureau-a kreirali su eksperimentalni leteći radio-upravljani model rotorkrafta kako bi se proučavali prijelazni režimi, upravljivost i stabilnost uređaja u letu.
U procesu razvoja, naručilac je želio povećati nosivost Mi-30 na 3-5 tona, a kapacitet putnika povećati na 32 osobe. Kao rezultat toga, projekt propelera je redizajniran tako da koristi 3 prisilna motora TV3-117F. Istovremeno, prečnik nosivih propelera narastao je na 12,5 m, a poletna težina Mi-30 na 15,5 tona.Sprovedena su detaljna analitička istraživanja problema strukturalne dinamike, aeroelastičnosti, dinamike leta i aerodinamike karakterističnih za kabriolet vozila. .
Uzimajući u obzir dubinu projektne studije, postojeće dugogodišnje fabričko iskustvo u rešavanju teških problema, Komisija Prezidijuma Saveta ministara SSSR-a za naoružanje je avgusta 1981. godine donela dekret o stvaranju Mi- 30 helikopter sa konvertibilnim sistemom nosača (rotorplane). Izrađeni tehnički prijedlog dostavljen je na razmatranje naručiocu i MAP institutima. Vojska je odobrila stvaranje mašine, ali je zahtijevala da se na rotorkraft stave snažniji motori - 2 motora D-136, procijenjena težina nagibnog motora povećana je na 30 tona. 
Kao rezultat toga, stvaranje Mi-30 je uključeno u državni program naoružanja za 1986-1995. Ali raspad SSSR-a i ekonomske poteškoće koje su proizašle iz toga su okončale propelerski avion Mi-30, a on nikada nije izašao iz faze analitičkih i projektantskih istraživanja. U posljednjoj godini postojanja SSSR-a, stručnjaci OKB-a projektirali su 3 različita propelerska aviona: Mi-30S, Mi-30D i Mi-30L, koji su imali nosivost od 3,2, 2,5 i 0,95 tona, odnosno putnički kapacitet od 21, 11 i 7 osoba. Prva 2 konvertiplana imala su maksimalnu poletnu masu od 13 tona.Planirano je da budu opremljeni elektranama od 2 motora TV7-117, a treći Mi-30L (težine 3,75 tona) elektranom od 2 AL-34. Također se radilo na stvaranju borbenih opcija.
Početkom 1990-ih, mogućnost učešća Moskovske helikopterske tvornice nazvane po M. L. Mil u evropskim projektima i programima, uključujući Eurofar i Evrika, koji su imali za cilj stvaranje konvertiplana sličnih Mi-30. Ali tada u Rusiji nije bilo uslova za organizovanje takvih zajedničkih projekata.
Konvertiplani su specijalni avioni koji kombinuju sposobnosti helikoptera i aviona. To su mašine sa rotacionim propelerima (najčešće propelerima), koje rade kao dizanje prilikom poletanja i sletanja, a u letu počinju da rade kao vučne. U ovom slučaju, silu dizanja potrebnu za horizontalni let osigurava krilo tipa aviona. Najčešće se motori s nagibnim motorom okreću s propelerima, ali na nekima se okreću samo propeleri.
Funkcionalno, ovaj dizajn je blizak avionu za vertikalno uzlijetanje i slijetanje (VTOL), ali se avioni s nagibnim avionom obično nazivaju avionima s rotacionim krilima zbog karakteristika dizajna propelera. Konvertiplani koriste lagano opterećene propelere male brzine, bliske helikopterskim i omogućavaju letenju uređaja u helikopterskom režimu - uz mali kut rotacije propelera. Propeleri velikog raspona krila nagibnog motora pomažu mu u vertikalnom poletanju, ali u ravnom letu postaju manje efikasni od propelera manjeg prečnika konvencionalnih aviona.
Kao što je već objavljeno, ruski i američki naučnici rade na stvaranju novog tipa aviona - nagibnog aviona. Međutim, takav uređaj je već stvoren i njegova ograničena upotreba je već počela.
Šta je ovo mašina?
Tilttrotor je mješavina aviona i helikoptera. Zrakoplov koji može da sleti i poleti vertikalno, a zatim, zahvaljujući rotaciji propelera, nastavi horizontalni let na avionski način.
Tradicionalno, avioni sa nagibnim motorom se klasifikuju kao vozila na propelerima kako bi se na neki način razlikovali od aviona za vertikalno poletanje i sletanje. Postoji nekoliko tipova konvertiplana. Kod nekih se pri promjeni načina leta odjednom okreće cijelo krilo, kod drugih gondole s motorima i propelerima, a kod trećih samo sami propeleri.
Prednosti ovog koncepta su očigledne:
Polijetanje i slijetanje na zakrpu je vrijedna sposobnost i za vojne i za civilne avione;
U zraku, nagibni motor razvija veću brzinu od helikoptera i ispred svojih kolega s rotacionim krilima u dometu leta.
Ali postoje i nedostaci:
Brzina i domet leta, iako veći od helikoptera, inferiorni su u odnosu na performanse aviona. Propeleri dizajnirani da obezbede podizanje pri polijetanja gube svoju efikasnost u ravnom letu;
Sama konstrukcija je teža. Za avijaciju nisu neuobičajene situacije kada se pri stvaranju nove mašine bori za svaki kilogram, a mehanizam za okretanje motora pristojno teži;
Osim toga, ovo je dodatni kritični čvor koji se također može pokvariti;
I što je najvažnije - složenost pilotiranja. Konvertiplani zahtijevaju posebno obučene, iskusne pilote visoke klase sa vještinama u upravljanju avionima i helikopterima. "The Last Inch" se ne može igrati na tiltrotoru.
Tako se univerzalne mašine pokazuju efikasnijim od originalnih u prilično uskom segmentu zadataka. Na primjer, ako se tačka na koju treba dostaviti teret nalazi izvan dometa helikoptera, a opremanje piste nije moguće.
Ministarstvo obrane Sjedinjenih Američkih Država smatralo je da će se takve situacije događati prilično često i naručilo je više od sto i pol konvertipa Bell V-22 Osprey za potrebe marinaca za ovaj slučaj. Automobil se pokazao prilično skupim (oko 116 miliona dolara) i ne baš pouzdanim.
U samo deset godina rada dogodilo se 6 katastrofa koje su odnijele živote sedam osoba. Posljednji se dogodio 2016. godine, kada je Osprey sa 22 osobe teško sletio na Havaje 17. maja. I to ne računajući petnaestogodišnji period finog podešavanja i testiranja, tokom kojeg je 30 ljudi umrlo od posledica nesreća ove super-složene mašine.
Ali Sjedinjene Države imaju pravo biti ponosne na jedinstvenu opremu koja nije u službi drugih armija planete.
Ali možda će se ova situacija završiti nakon nekog vremena. Nedavno je ruski koncern "Helikopteri Rusije" dobio informaciju da su radovi na stvaranju domaćeg nagibnog motora već u toku. Štaviše, to nije rekao bilo ko, već direktor kompanije
Andrej Šibitov:
"Zajedno sa našim partnerima radimo na tehnologiji koja je potpuno nova za Rusiju za nagibni motor s hibridnom elektranom. Planiramo da će nam takva dizajnerska shema omogućiti pouzdano postizanje brzine do 500 kilometara na sat."
Predviđeno je da se napravi prvo bespilotno vozilo sa uzletnom težinom od oko 300 kilograma. Mala kopija je potrebna isključivo u svrhu demonstracije kako bi se unaprijed procijenili izgledi projekta.
Zatim je planiran isti, ali već za dvije tone. Ova mašina se već može koristiti kao zasebna jedinica sa sopstvenim nizom zadataka koji priliče teškom dronu.
Tridesetih godina prošlog stoljeća, sovjetski konstruktori aviona razradili su različite opcije za izgradnju nagibnog motora. Ali ovo pitanje nije odmaklo dalje od istraživanja i razvoja. Dizajner Boris Yuriev bio je entuzijasta za razvoj ovog tipa aviona.
Godine 1934. predložio je dizajn lovca Sokol, koji je trebao imati rotaciono krilo i par propelera u gondolama. Međutim, ni Sokol ni drugi Jurijevi helikopteri-avioni nisu stigli do faze letnih testova - nivo tehnologije u to vrijeme još uvijek je bio nedovoljan.
Prije izbijanja Drugog svjetskog rata istraživanja su vršena i u Njemačkoj. Svi su se zaustavili u fazi crtanja: nagibni motor Wesserflug P.1003, Wunderwaffe („čudesno oružje“) Fa-269 kompanije Focke i Ahgelis, kao i dizajn kompanija Heinkel i Focke-Wulf.
Engleski konvertibilni helikopter Fairey Rotodyne također se može pripisati tiltrotorima, sposobnim da se prebace na režim autorotacije glavnog rotora uz pomoć dva vučna turboprop motora (rotacija uz pomoć nadolazećeg strujanja zraka, kao u vjetrenjači), kada poleti, radi kao helikopter. Godine 1958. ovaj uređaj je predstavljen na avio sajmu u Farnboroughu. Razvio je rekordnu brzinu za rotorke od 400 km/h.
50-ih godina izgrađen je prototip nagibnog motora XYF-1 Pogo. 1954. godine XFY-1 je izvršio svoj prvi let u nivou i naknadno vertikalno sletanje.
1972. godine Konstruktorski biro Mil se ozbiljno pozabavio ovim pitanjem, započevši razvoj nagibnog motora Mi-30 sa dva rotirajuća zavrtnja koja menjaju položaj zajedno sa motorima smeštenim u gondolama.
Nakon postignutih pozitivnih rezultata - nosivost projektovane mašine je 5 tona, a broj prevezenih padobranaca 32 - proizvodnja i testiranje prototipova planirana je za 1986-1995. Međutim, ovaj projekat je, kao i desetine drugih širom zemlje, zatvoren zbog restrukturiranja i kasnijeg kolapsa industrije.
Zanimljiva je jedina država koja je naoružana konvertiplanima, a američki Bell V-22 Osprey (“Oscopa”) jedini je masovno proizveden nagibni motor na svijetu.
Stvaranje V-22 Osprey počelo je 1980-ih nakon neuspjeha operacije Eagle Claw (pokušaj oslobađanja talaca u Iranu 24. aprila 1980.), kada je postalo neophodno stvoriti bržu alternativu helikopteru. Tada su već postojali avioni sa vertikalnim poletanjem, ali su imali niz nedostataka vezanih za nestabilnost pri poletanju, teškoće u pilotiranju, lošiju nosivost i domet leta u odnosu na konvencionalne avione. Takođe, tokom polijetanja, vrući mlaz izduvnih gasova iz mlaznih motora izazvao je eroziju prevlake piste.
Letna ispitivanja novog aviona počela su 19. marta 1989. godine. Već u septembru, Osprey je uspješno demonstrirao promjenu leta iz vertikalnog u horizontalni. U decembru 1990. godine konvertiplan je prvi put sletio na palubu nosača aviona USS Wasp.
Odlučeno je da se ovakvim mašinama opremi Korpus marinaca i Snage za specijalne operacije. Mornarica je sklopila ugovor o kupovini četiri V-22 i nadogradnji dva postojeća prototipa kako bi bili lakši i jeftiniji. Cijena jednog uređaja bila je 71 milion dolara.
Sada su u Rusiji odlučili da se vrate ideji stvaranja "helikopterskog aviona". Ali do sada se to dešava na nivou istraživanja sprovedenog na ruskim univerzitetima. Što, ipak, može dati prave rezultate. Tako je na Univerzitetu Ukhta, uz učešće MIPT-a i TsAGI-a, sproveden istraživački rad „Određivanje racionalnih parametara novog vozila (tiltrotor) za sjeverne regije i priobalna polja”.
Kao rezultat ovog istraživanja, sasvim je moguće izgraditi nagibni motor sa dometom od 2000 km sa 14 putnika, uključujući dva pilota. Nosivost mašine je 3 tone. Ali, naravno, da bi se slučaj doveo do pobjedničkog kraja, potrebna su solidna finansijska sredstva. Istovremeno, potencijalni investitori su svjesni da je, prema svjetskom iskustvu, ovo izuzetno dugotrajan i rizičan posao.
Holding Ruski helikopteri planira da do 2019. godine napravi prototip prvog električnog nagibnog motora u Ruskoj Federaciji teškog 1,5 tona. Riječ je o bespilotnoj letjelici VRT30 koja je predstavljena na forumu MAKS-2017. Tilttrotor - hibrid aviona i helikoptera - vrlo je skupa i visokotehnološka mašina. Trenutno se masovno proizvode samo konvertiplani koji se koriste u vojne svrhe. U ruskoj vojsci nema takvih aviona, uprkos činjenici da je pionir u razvoju ovih čudesnih mašina bio sovjetski dizajner Boris Yuryev. Koje zadatke mogu obavljati tiltrotori i hoće li se pojaviti u službi Oružanih snaga RF.
Projekti za stvaranje ruskog tiltrotora počinju da dobijaju stvarne karakteristike. Dizajnerski biro VR-Technologies (dio holding kompanije ruski helikopteri) planira predstaviti prototip prvog električnog bespilotnog nagibnog motora VRT30 za dvije godine.
Izgled budućeg uređaja predstavljen je na sajmu vazduhoplovstva MAKS-2017, koji je održan u julu 2017. Tilttrotor s uzletnom težinom od 1,5 tona moći će razviti veliku brzinu i poletjeti u zrak bez ubrzanja duž piste.
„Danas, zajedno sa našim partnerima iz SuperOxa, razvijamo novu laboratoriju za letenje s nagibnim motorom, čija će kablovska mreža koristiti visokotemperaturne tehnologije supravodljivosti, što će pozitivno uticati na težinu i veličinu i karakteristike leta prototipa, “, rekao je Andrej, izvršni direktor ruskih helikoptera koji drže Boginsky.
Svi Tiltrotori se suočavaju sa specifičnim problemom rukovanja koji nije uobičajen za avione. Na avionima koji se kreću dovoljno velikom brzinom naprijed, tradicionalne komande (krila, kormila i elevatori) su u struji zraka. Reakcija strujanja vazduha na otklon ovih komandi obezbeđuje kontrolne sile koje menjaju položaj aviona u prostoru. Na konvertiplanima upotreba takvih kontrola leta moguća je samo u horizontalnom (translacijskom) načinu leta, ali se ispostavilo da su beskorisne u režimima vertikalnog polijetanja i slijetanja, kao i pri lebdenju (pošto u ovim režimima nema nadolazećeg toka) .
Stoga, Tiltrotori moraju imati drugi kontrolni sistem koji je efikasan pri malim ili nultim brzinama. U zavisnosti od šeme i elektrane aviona, ovu ulogu mogu imati:
mlazni (mlazni) sistem upravljanja, koji uključuje mlaznice i ventile velike brzine postavljene na vrhovima krila i na drugim tačkama aviona;
sistem upravljanja vektorom potiska, koji se sastoji od nekoliko propelera za kreiranje i direktnu kontrolu podizanja;
kontrolne površine koje se nalaze iza glavnih propelera ili turbina.
Prema svojoj shemi, konvertiplani se mogu uvjetno podijeliti u dvije glavne klase, od kojih se svaka odlikuje svojim specifičnim problemima prijenosa i pretvaranja potiska koji razvija elektrana.
Prva klasa - konvertiplani sa horizontalnim položajem uređaja u režimima poletanja i sletanja.Ovi uređaji ostaju u horizontalnom položaju - kako u režimu poletanja i sletanja, tako i u režimu horizontalnog leta. Kod ovih konvertiplana, za realizaciju prelaznih režima kao što je uzletanje, koristi se potisak propelera, ventilatora ili mlaznih motora, nakon čega se menja smer vektora potiska tako da uređaj počinje da izvodi normalan horizontalni let. . U ravnom letu, podizanje potrebno za kretanje uređaja obično se stvara zbog strujanja oko prilično tradicionalnih krila. U nekim od aviona ove klase, uređaji za stvaranje potiska odstupaju pod malim uglom kako bi osigurali ravni let. U ovoj poziciji, oni također stvaraju značajan dio lifta.
Druga klasa - konvertiplani sa vertikalnim položajem uređaja u režimima poletanja i sletanja. Ova klasa aviona uključuje konvertiplane koji polijeću i slijeću u vertikalnom položaju, a za prelazak na horizontalni let vrše okret za 90°. Aparati ove klase imaju fundamentalne nedostatke koji ih čine neprikladnim za komercijalnu upotrebu. Izgrađeno je samo nekoliko ovakvih tipova. U pravilu se radi o jednosjednim vojnim vozilima poput borbenih aviona ili čisto eksperimentalnih modela.
Hvala na Vašem interesu. Ocijenite, lajkujte, komentirajte, podijelite. Pretplatite se.
Moderna zrakoplovna industrija proizvodi ogroman broj vrlo različitih zrakoplova, koji se razlikuju ne samo po veličini, već i po karakteristikama dizajna, kao i po namjeni. Svi smo navikli na činjenicu da postoje dvije glavne, najpopularnije vrste aviona: avioni i helikopteri. Ali malo ljudi se sjeća da postoji još jedna vrsta kombinuje prethodna dva, i zove se tiltrotor. Kakvo je ovo čudo tehnologije, pogledat ćemo na primjeru stvarnih uzoraka.
Izrada prvih prototipova
Čak i prije izbijanja Drugog svjetskog rata, nekoliko zemalja, uključujući SSSR i Njemačku, pristupilo je razvoju novog tipa aviona. Kako je planirano, dizajn je trebao imati rotore koji kontroliraju vertikalno kretanje, kao i glavne vučne motore.
U idealnom slučaju, naravno, takav tiltrotor bi trebao imati rotacijski motor koji mijenja svoj položaj ovisno o smjeru kretanja.
Prvi uzorci bili su raketni avion, koji je bio postavljen pod uglom od 90 stepeni da se penje na lansirnu rampu. Polijetajući, auto je već letio "kao avion".
Nemci su otišli malo dalje. Napravili su model u kojem je bilo moguće mijenjati geometriju i ugao krila. Trebalo bi to pojasniti većina razvoja je ostala samo na papiru, budući da je izbijanje rata spriječilo njihovu provedbu.
Osprey: američki tiltrotor
Sredinom 80-ih godina 20. stoljeća u Sjedinjenim Državama su se aktivno završavali razvoj i letna ispitivanja prvog serijskog aviona s rotirajućim vučnim motorima. Auto je dobio ime Bell V-22 Osprey. Međutim, njihova masovna proizvodnja počela je tek 2005. godine.
Što se dizajna tiče, uređaj je opremljen sa dva snažna motora. Kreatori su ih postavili u posebne gondole na krajevima krila. Mogu se rotirati do 90 stepeni.
Da bi se povećao nivo mobilnosti i mogućnosti isporuke vozila velikim transportnim avionima, kao i da bi se omogućilo njegovo zasnivanje na palubi nosača aviona, razvijeni su mehanizmi koji sklapaju propelere i krila.
Posebnost Ospreya od ostalih predstavnika zračne flote je trup i okvir, izrađeni na bazi stakloplastike i kompozitnih legura, što sam nagibni motor čini neobično laganim.
Budući da je u službi američkih marinaca, Bell V-22 Osprey ima nekoliko prednosti u odnosu na konvencionalne helikoptere i avione:
- Dovoljno velika nosivost od 5445 kg;
- Mogućnost brzog postavljanja uređaja u borbeni položaj;
- Teretni odeljak može da primi 24 osobe ili 12 ležećih ranjenika;
- Posebne kuke vam omogućavaju transport kabaste robe;
- Vertikalno sletanje i velika brzina krstarenja omogućavaju brzu isporuku i evakuaciju padobranaca i oružja sa bojnog polja.
Američka vojska koristi ovaj tip tokom lokalnih vojnih sukoba. Takva mašina ne može se koristiti samo kao amfibijsko vozilo, već i kao vatrena podrška trupama.
Convertiplane Rusija VRT30
Za razliku od Sjedinjenih Država u Rusiji, razvoj ove vrste tehnologije i nisu u potpunosti implementirane. U Sovjetskom Savezu, krajem 1970-ih, izvršen je razvoj nagibnog motora Mi-30, koji je s vremenom trebao zamijeniti dobro poznati helikopter Mi-8. Međutim, zbog raspada SSSR-a, projekat nikada nije završen.
Jedina kompanija koja može da organizuje i uspostavi stvaranje prototipova, a potom i masovnu proizvodnju, je holding Ruski helikopteri. Riječ je o perspektivnom bespilotnom elisnom avionu VRT30, koji bi, osim funkcije izviđačkog aviona, mogao obavljati i druge zadatke.
Što se trenutnog stanja tiče, jedini potencijalni kupac ovih aviona je ruska vojska. S obzirom na globalni trend u razvoju visokopreciznih tehnologija, najvjerovatnije će dizajneri na osnovu letnih testova VRT30 moći kreirati mali avion s propelerskim krilom, kako vojni, tako i civilni.
Električni nagibni motor
Njemačka korporacija Lilium Aviation već je najavila uspješan let rotorkrafta Lilium Jet koji se u potpunosti pokreće na izvor električne energije. Stručnjaci predviđaju uspjeh ovakvog startupa. Što se tiče njegovih tehničkih nijansi, mogu se razlikovati sljedeće:
- Kapacitet automobila je 2 osobe;
- 36 elektromotora ugrađenih na posebne blok nosače;
- Snaga motora 435 KS;
- Maksimalna brzina krstarenja je 300 km/h;
- Maksimalna težina pri poletanju je 600 kg;
- Nosivost 200 kg;
- Domet leta od jednog ciklusa punjenja baterije je do 300 km.
Sa sigurnosne tačke gledišta, svaki od motora u Jet-u je opremljen vlastitim sistemom napajanja. U slučaju kvara nekoliko motora, pilot će moći prinudno sletjeti bez straha od gubitka kontrole.
Putni računar u potpunosti kontroliše čitav ciklus leta, a u slučaju bilo kakvih opasnih manevara, sistem će automatski preuzeti kontrolu.
Lilium Aviation planira u budućnosti da pokrene proizvodnju ovakvih mašina, koje će moći ne samo da zamene uobičajene helikoptere, već i da postanu svakodnevno prevozno sredstvo.
Rotorcraft budućnosti
Naučno-tehnološki napredak ne miruje i svaki dan se u svijetu pojavljuje nešto novo i neobično. To se odnosi i na stvaranje avionskih jedinica.
Razvoj za oživotvorenje novih ideja odvija se širom svijeta. Mnoge kompanije specijalizovane za proizvodnju elektronike i automatike odlučile su da pokušaju da naprave konvertiplane. Moderne prototipove karakteriziraju relativno male dimenzije, kao i upotreba laganih materijala u izradi.
Naučnici sugerišu da će pored automobila u gradovima biti moguće vidjeti i takav transport kao tiltrotor. O kakvom je automobilu riječ, mnogi su do sada samo čuli ili vidjeli na slikama, ali u bliskoj budućnosti ova vrsta tehnologije može postati nezamjenjiva za naše živote.
Video o rotorcraftu
U ovom videu, inženjer Igor Avdeev će vam reći koje je avione, osim konvertiplana, čovječanstvo izmislilo:
