Military Review

Plano experimental Fairchild VZ-5 Fledgling (EE. UU.)

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A finales de los años cincuenta del siglo pasado, los fabricantes de aviones estadounidenses crearon, construyeron y probaron varios aviones experimentales diseñados para estudiar los problemas de despegue vertical y corto. Toda esta técnica se usó solo en pruebas, pero permitió recopilar una gran cantidad de información útil, algunas de las cuales más tarde encontraron aplicación en nuevos proyectos. Uno de los diseños originalmente destinados a verificar las propuestas originales era el avión Fairchild VZ-5.


El programa de investigación para despegue y aterrizaje vertical y corto se lanzó a mediados de los años cincuenta por iniciativa del departamento militar. El comando del ejército, teniendo en cuenta la experiencia del uso de aviones y helicópteros de transporte militar, deseaba recibir en el futuro equipos que tengan características positivas de ambas clases. aviación técnicos Se decidió comenzar a trabajar en una dirección prometedora con una variedad de estudios. Más tarde se planeó construir varios aviones experimentales para probar ideas en la práctica. Como resultado, a fines de la década, tres autos fueron levantados en el aire, uno de los cuales fue creado por Fairchild Aircraft.

Plano experimental Fairchild VZ-5 Fledgling (EE. UU.)
Vista general de la aeronave Fairchild VZ-5, se omiten las secciones del alerón trasero. Foto Diseno-art.com


El proyecto de un avión prometedor con mejores características de despegue y aterrizaje recibió el nombre de marca Modelo M-224. Además, los militares dieron su propia designación a los militares - VZ-5. Más tarde, apareció el nombre no oficial de novato. Por varias razones, el nombre asignado al proyecto por el cliente es más conocido entre los especialistas en aviación y los aficionados.

Para reducir la distancia requerida de despegue y aterrizaje, fue posible utilizar diferentes tecnologías y técnicas. En el proyecto de la empresa Fairchild se propuso aplicar el llamado. deflexión del flujo de aire. Con la ayuda de dispositivos especiales, el avión que llevaba el avión tuvo que cambiar su configuración, lo que le permitió cambiar la dirección del movimiento del aire con notables consecuencias positivas para las características generales. Dicho sistema hizo posible aumentar significativamente la fuerza de elevación del ala y, como resultado, reducir los requisitos para el área de aterrizaje o despegue.

Desde el punto de vista de la disposición general, se suponía que el posible avión VZ-5 era un vehículo ligero con un ala rectangular de gran altura, un motor y cuatro hélices, así como una aleta de cola de diseño en forma de T. Al mismo tiempo, los principales objetivos del proyecto obligaron a sus autores a introducir en el diseño de la aeronave una serie de componentes y ensamblajes originales necesarios tanto para aumentar las características requeridas como para eliminar las deficiencias esperadas.


Primera versión de la aparición del coche. Figura Wikimedia Commons


Una de las tareas del proyecto Modelo M-224 fue maximizar la facilidad de la máquina y simplificar su diseño. Debido a esto, recibió un fuselaje bastante simple, equipado con el conjunto mínimo de dispositivos necesarios. Al mismo tiempo, era necesario utilizar soluciones de diseño no estándar y algunas unidades no tradicionales. Entonces, fue el fuselaje el que tuvo que acomodar el único motor de la aeronave, que estaba conectado a una transmisión relativamente compleja.

El proyecto VZ-5 utilizó un diseño de fuselaje simplificado, basado en un marco de metal. Casi toda la nariz del fuselaje se colocó debajo de la cabina, lo que le dio al automóvil un aspecto distintivo. Había un dosel curvo inclinado de la linterna, que protege al piloto del flujo que se aproxima. Debajo de la visera había un pequeño carenado de metal asociado con lados verticales de una pequeña altura. Detrás de la cabina, la altura de las tablas aumentó significativamente, alcanzando el montaje del ala. La cola del fuselaje se hizo en forma de un diseño cónico con un fondo inclinado. La ausencia de grandes agregados ha reducido el ancho del auge de la cola. Sobre ella se colocaron la quilla y el estabilizador de la estructura en forma de T, reforzado con dos puntales.




Ensayos del modelo en un túnel de viento. Imágenes de la crónica.


Para el nuevo avión se desarrolló ala de diseño inusual. Se propuso sujetar el conjunto del alerón delantero delantero de un ancho relativamente pequeño al fuselaje. En su superficie inferior se colocaron cuatro engranajes de hélices, cubiertos con carenados de pequeño tamaño. El eje de los tornillos estaba ubicado en un ángulo pequeño con respecto a la cuerda del ala, debido a lo cual las cajas de engranajes estaban fijadas en los marcos de pilón trapezoidal. Para enfriar las piezas móviles, había una ventana de admisión de aire en la parte inferior de la caja de engranajes. La parte fija del ala estaba equipada con peines de ala, que eliminaban el flujo incorrecto del flujo de aire. Para mayor rigidez, la parte fija del ala tenía puntales.

Detrás de la parte fija del ala, se fijó de manera pivotante la segunda sección, que tenía la capacidad de girar sobre una bisagra. En su borde posterior se encontraban los cierres para flaps y alerones, que se propuso utilizar para controlar la aeronave en vuelo horizontal. Para el vuelo "en un avión", la unidad VZ-5 Fledgling tuvo que colocar las alas en movimiento horizontalmente: se formó un ala de gran ancho y pequeña elongación, equipada con dos alas y un par de alerones. El despegue vertical o acortado debería haberse realizado con las secciones móviles bajadas. En las partes móviles del ala representaron aproximadamente dos tercios de la cuerda. Debido a esto, en particular, las secciones totalmente rotadas alcanzaron el nivel de la parte inferior del fuselaje.



Avión en posición para despegue acortado / vertical. Foto Diseno-art.com


En la parte central del fuselaje caben el único motor de la aeronave. La base de la planta de energía era un motor de helicóptero turbo-eje General Electric YT58-GE-2 con caballos de fuerza 1032. Antes de que el motor en el fuselaje fuera una gran ventana de la entrada de aire, el escape se descargaba a través de una tubería en el lado izquierdo. Junto al motor, había una caja de cambios, necesaria para distribuir el par a los ejes de transmisión de las hélices. La rotación de los tornillos se llevó a cabo con la ayuda de dos ejes principales, pasando a lo largo del ala, y varios dispositivos que llevan la potencia a las cuatro cajas de engranajes del ala. El avión recibió cuatro hélices de tres palas de gran diámetro. Los discos aburridos de los tornillos bloquearon casi completamente la proyección frontal del ala.

Uno de los objetivos del proyecto Fairchild VZ-5 era reducir la velocidad de despegue y aterrizaje, lo que, sin embargo, requería el uso de sistemas de control no estándar. Durante el vuelo horizontal, se propuso que el control de inclinación y giro se realizara utilizando timones estándar en la unidad de cola. Se utilizaron alerones estándar con un área grande para el control de balanceo. Durante el vuelo a baja velocidad, que redujo la eficiencia de las superficies de control aerodinámico, se propuso utilizar otros medios.

En la parte trasera de la quilla, en el mismo nivel que el estabilizador, se colocó una caja de cambios adicional, conectada mecánicamente a la caja de cambios principal. Este dispositivo se completó con dos tornillos de cuatro cuchillas de pequeño diámetro. Al conectar los tornillos de cola al trabajo, el piloto podría influir en la inclinación de la máquina. El control de balanceo a baja velocidad se puede hacer cambiando el empuje de los tornillos. Un aumento en el empuje de un par de hélices condujo a un aumento del soplo del ala al aumentar la elevación y después de esta salida en un giro.


El prototipo es llevado a la pista. Foto Diseno-art.com


Aviones VZ-5 "Chick" recibió el chasis original "multifuncional". Elementos tubulares de puntales principales no extraíbles se unieron al fuselaje y la parte fija del ala. Otra rejilla rígida estaba en la nariz. El pequeño tamaño y el peso de la aeronave hicieron posible equipar los tres bastidores con ruedas de diámetro pequeño idénticas. En el fuselaje trasero, debajo del timón, se propuso instalar una muleta pequeña. De pie sobre tres ruedas, el avión tenía la capacidad de realizar despegues normales o cortos. Al confiar en los pilares principales y la muleta de la cola, aumentó el ángulo de ataque del ala, lo que podría dar un cierto aumento en la elevación en el despegue. Así, el piloto podría elegir la posición del equipo correspondiente a la tarea.

Como se exigió desde el principio, el avión experimental no era demasiado grande y ligero. La longitud del vehículo era 10,26 m, la envergadura era 9,98 m, la altura (cuando se usaba el tren de aterrizaje de la rueda) era 5,13 m. El área total del ala alcanzó 17,74 metros cuadrados. El avión vacío pesaba un poco más de 1,53 t. El peso de despegue en la configuración para el despegue y el aterrizaje verticales se determinó mediante el 1,8 t. Según los cálculos, la velocidad máxima de vuelo era alcanzar 184 millas por hora (aproximadamente 295 km / h). Se desconoce el rango de vuelo planificado, pero una pequeña cantidad de tanques de combustible no permitió obtener valores altos de este parámetro.

El desarrollo del proyecto Fairchild VZ-5 Fledgling se completó en medio de 1959. Después de esto, los especialistas de Fairchild y los empleados de la NASA comenzaron a construir una maqueta a gran escala y a soplarla en un túnel de viento. El modelo de la aeronave se verificó en todos los modos de vuelo requeridos a diferentes velocidades de flujo y varias configuraciones de ala. También en el diseño comprobado la eficiencia de los rotores de cola de cola. En el curso de toda la investigación necesaria, los científicos y diseñadores recolectaron la cantidad de información requerida, lo que permitió sacar conclusiones finales sobre las perspectivas del proyecto. Además, el informe de investigación final tuvo una gran influencia en el curso posterior del trabajo.


Ala transferida a la configuración para vuelo horizontal. Foto Diseno-art.com


La investigación en Langley condujo a conclusiones decepcionantes. Resultó que el diseño propuesto de un avión prometedor no se puede utilizar en la práctica debido a la presencia de una serie de problemas graves. El diseño de la aeronave se comportó de manera inestable en todo el rango de velocidad, lo que se asoció con un diseño sin éxito. El centro de gravedad de la máquina estaba en 64% de la cuerda de la sección fija delantera del ala, y esto hizo que la aeronave fuera inestable en el tono. Para corregir tal problema, era necesario mover el centro de gravedad una gran distancia hacia adelante. Sin cambiar el diseño existente, tal efecto podría obtenerse instalando una carga de 700-libras (317,5 kg) cerca de la cabina.

Con todas estas deficiencias, el ala propuesta (en términos de aviones de tamaño completo) debería haber creado una fuerza de elevación al nivel de 4 de mil libras, un poco más que el peso de despegue en la configuración calculada para el despegue vertical. El ala de tres secciones propuesta con la mecanización desarrollada de un área grande se distinguió por su alta eficiencia. Sin embargo, las altas características del ala, combinadas con la inestabilidad de la aeronave, podrían llevar a las consecuencias más desagradables. Por lo tanto, en su forma actual, el avión Fairchild VZ-5 no tenía interés desde el punto de vista de la aplicación práctica.


Las secciones de ala se omiten. Foto Diseno-art.com


Casi simultáneamente con el ensamblaje de un modelo a escala para pruebas en un túnel de viento, se inició la construcción de un prototipo completo. La construcción del prototipo terminó en la caída de 1959 del año. El primer vuelo fue planeado para llevarse a cabo solo después del final de las pruebas exhaustivas del modelo. La fecha del primer vuelo del experimentado VZ-5 se seleccionó en noviembre 18. Sin embargo, los hallazgos de los científicos que verificaron el modelo de la aeronave que se les proporcionó obligaron al desarrollador del proyecto a reconsiderar sus planes. Ahora se propuso realizar pruebas de vuelo en tierra y atadas del "polluelo", cuyos resultados estaban destinados a tomar una decisión final.

Al final de 1959, los expertos de Fairchild Aircraft realizaron las pruebas necesarias en las que el movimiento del prototipo se limitaba a un sistema de cable especial. Dicho equipo nos permitió limitar el movimiento de la aeronave y eliminar posibles accidentes. Al final resultó que, los cables están totalmente justificados. Durante las pruebas “con correa”, un avión con experiencia VZ-5 en ciernes confirmó los hallazgos realizados durante las pruebas en la NASA. Mostró una estabilidad inaceptablemente baja en el modo de despegue, que no permitió ir a vuelo libre.


Vista del alerón trasero. Foto Diseno-art.com


Una vez confirmadas las conclusiones de la prueba del prototipo, los fabricantes de aeronaves decidieron abandonar el desarrollo del proyecto piloto. De acuerdo con los hallazgos de los científicos, el proyecto necesitaba cambios importantes que se consideraron imprudentes. La nueva versión del proyecto VZ-5 no se ha desarrollado, no se ha desarrollado una tecnología de prototipo mejorada. El prototipo, que nunca despegó sin seguro, fue cancelado. Fairchild Aircraft se vio obligado a abandonar el trabajo adicional en aviones de despegue y aterrizaje verticales o cortos utilizando los principios de desviación de aire.

A diferencia del desarrollo de Ryan Aeronautical, el avión experimental de Fairchild no pudo volar gratis. Sin embargo, las verificaciones de su modelo a escala y el prototipo completo permitieron recopilar una cantidad sólida de datos sobre el comportamiento de dichos equipos en el aire. El análisis de la información obtenida nos permitió determinar qué características de la aeronave VZ-5 no deberían usarse en nuevos proyectos debido al riesgo de obtener resultados negativos. Toda esta información fue utilizada posteriormente en el desarrollo de nuevos aviones experimentales.


En los materiales de los sitios:
http://vertipedia.vtol.org/
http://aerofiles.com/
http://diseno-art.com/
http://modelflying.co.uk/
http://all-aero.com/
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5 comentarios
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  1. Kostya Andreev
    Kostya Andreev 22 diciembre 2016 10: 59
    +1
    Leí tus artículos. y recuerda cómo VO habla constantemente de estúpidos estadounidenses y su mala técnica
    1. COJIDAT
      COJIDAT 22 diciembre 2016 13: 49
      +2
      También podemos decir que muchos estadounidenses tienen opiniones subjetivas sobre los rusos "de mente estrecha")
    2. Oqtagooi
      Oqtagooi 28 marzo 2017 06: 00
      0
      A expensas de la tecnología, el tema aquí es muy controvertido, porque se crearon muchas cosas interesantes en los Estados Unidos, pero todo siempre dependía del dinero y la codicia, o la idiotez del cliente. Recordemos al menos Northrop, que fue devorado naturalmente, pero realmente podría obtener el mismo B-2 20 años antes y un orden de magnitud más barato. Pero la codicia prevaleció. Pero a expensas de la estupidez, estoy completamente de acuerdo. El programa en dispositivos con armas aerotransportadas comenzó solo a mediados de los años 50 y solo a principios de los años 60 aparecieron los prototipos voladores, al menos de alguna manera. Medio siglo fue asesinado para crear un sistema que funciona normalmente, bebió un gran avance de dinero y a la salida tres docenas de águilas pescadoras, que como resultado nadie necesita en absoluto. El "Storch" Fizeler Fi-156 despegó en 1935, el AN-2 en 1947, pero por alguna razón Fizler y Antonov tuvieron éxito en el primer intento de crear un avión con UVVP, y durante siglos. Ambas máquinas ahora se consideran el estándar para resolver este problema de ingeniería. En 1961, el Boeing CH-47 Chinook, con una carga útil de 12 toneladas, voló en el aire, que se puso en servicio, enterrando toda la colección híbrida que dio origen al proyecto descrito en el artículo. Pero esto estaba lejos de ser el primer helicóptero pesado entre el personal, e incluso entonces estaba claro que los helicópteros no serían tan rápidos, sino muy efectivos. Entonces sí, son tontos. Excepciones raras solo confirman la regla.
  2. COJIDAT
    COJIDAT 22 diciembre 2016 13: 49
    +2
    5+ artículo hi
  3. Lekov l
    Lekov l 22 diciembre 2016 17: 09
    +1
    Muchas gracias Cyril!
    Es una pena que no pueda sentarme por razones técnicas en el sitio y en el chat, ya que Internet solo funciona.
    Pero todas las noches descargo artículos para poder releerlos en un hotel, y estás agradecido por el buen humor.
    Lo siento, puse las ventajas cuando sea posible, a veces no funciona.
    Saludos
    Y gracias de nuevo.
    hi