Avión experimental Ryan X-13 Vertijet (EE. UU.)
A finales de los años cuarenta americano aviación Aviones de despegue y aterrizaje vertical de clase Tailsitter Con la ayuda de nuevas ideas y soluciones originales, se suponía que aumentaría ciertas características de los equipos de aviación y daría a las fuerzas armadas nuevas oportunidades. Los primeros proyectos en esta área incluyeron la creación de máquinas con motores turbohélice. Poco después, también se desarrolló un convertidor de cola de convertiplano reactivo. Se quedó en historias llamado Ryan X-13 Vertijet.
La idea de crear un avión con la posibilidad de un despegue vertical provino de los especialistas de Ryan Aeronautical desde mediados de los años cuarenta. Se puso en servicio el caza de artillería Ryan FR-1 Fireball, cuyo rasgo característico era una central eléctrica combinada con motores de pistón y turborreactor. Obtener un gran empuje total dio una alta relación de empuje a peso: con una reducción en la carga útil y el suministro de combustible, esta cifra superó a uno. Por lo tanto, en teoría, el avión podría colgarse en posición vertical, lo que podría usarse para obtener algunas ventajas nuevas.
Ryan X-13 realiza un despegue vertical, 1957 g. Foto de la Fuerza Aérea de EE. UU.
El concepto de una aeronave capaz de realizar un despegue vertical y después de pasar al vuelo horizontal fue propuesto por la Oficina de Aeronáutica Naval. A pesar de los recortes en la financiación y muchas restricciones, los militares se interesaron en esta idea. Uno de los prerrequisitos principales para la aprobación de la propuesta de la compañía "Ryan" fue la necesidad de proteger a los barcos y embarcaciones de posibles ataques de aviones enemigos. Los luchadores de cubierta existentes necesitaban portaaviones, mientras que otros barcos necesitaban equipos con características diferentes.
Al final de 1946, la Marina de los EE. UU. Ordenó a Ryan Aeronautical desarrollar un nuevo proyecto. Se requirió crear un motor de despegue vertical capaz de reemplazar a los luchadores de cubierta existentes. El nuevo proyecto recibió la designación de trabajo Modelo 38.
La primera tarea de los diseñadores fue evaluar las características del futuro automóvil y buscar un motor adecuado. El sastre convertidor necesitaba un motor turborreactor con la mayor densidad de potencia posible. Una de las mejores opciones fue el motor británico Rolls-Royce Nene, pero la compañía no pudo obtener tales productos. Continuando con la búsqueda, los diseñadores "Ryan" encontraron una opción alternativa, caracterizada por un mayor rendimiento. Ahora estaba previsto equipar el Modelo 38 con el motor General Electric J33.
Esquema de la aeronave. Figura Airwar.ru
Al comienzo de 1947, se completó el diseño preliminar de la nueva máquina. Se encontró que el peso de despegue excederá de 3,4 t. Un motor J33, que muestra el empuje a 2090 kgf, simplemente no puede proporcionar un despegue vertical. Se propuso resolver este problema utilizando un conjunto de aceleradores de arranque de combustible sólido descargados después del despegue. El aterrizaje vertical, a su vez, debería haber sido provisto por una disminución en la masa de la aeronave en relación con la descarga de la carga de combate y el desarrollo de combustible. Esta versión del proyecto se denominó Modelo 38-1.
Con todas sus ventajas, el proyecto actualizado del Modelo 38-1 tuvo algunos inconvenientes. Dudando la capacidad de este proyecto para obtener la aprobación del cliente, los diseñadores trabajaron en dos proyectos preliminares más. El modelo convertido 38-2 y el modelo 38-3 en general fueron similares al modelo básico 38, pero tuvieron que usar un motor hipotético con una carga de al menos 3500 kgf. El modelo específico del motor, sin embargo, no estaba indicado, ya que la industria estadounidense aún no había tenido tiempo de crear tal producto.
Pruebas con una correa. Foto Airwar.ru
En marzo del mismo año, tres proyectos - "38-1", "38-2" y "38-3" - fueron presentados a la comisión de las fuerzas navales. Los representantes del desarrollador de la compañía leyeron un informe sobre los logros y problemas del desarrollo de nuevas tecnologías. En particular, había una cierta dificultad en crear sistemas de control capaces de operar en todos los modos. El uso de un motor turbohélice permitió el uso de volantes aerodinámicos convencionales, soplados con tornillos. El motor a reacción, a su vez, necesitaba diferentes controles. A pesar de la persistencia de algunos problemas y la falta de ciertos desarrollos, la Marina firmó un contrato, según el cual era necesario continuar desarrollando el proyecto.
Hasta la mitad de 1948, Ryan Aeronautcal estaba estudiando y desarrollando sistemas de control alternativos. Se estudiaron unas ocho docenas de propuestas. Estudios y pruebas al nivel de la teoría mostraron que el más efectivo tendrá una boquilla controlada y un juego de timones de gas. Para revisar esta propuesta, decidieron construir un stand especial. El diseño del equipo de prueba se presentó a fines de junio.
Experimentado X-13 y piloto de pruebas Peter Girard, diciembre 10 1955. Foto de Wikimedia Commons
El banco de pruebas era un marco con soportes para un motor General Electric J33. Se unió un tubo de escape a la boquilla del motor, en cuyo extremo posterior se colocó una boquilla oscilante sobre una bisagra. Se unieron dos tubos de pequeño diámetro a la tubería, que desvió una parte de los gases a boquillas diferenciales más pequeñas. Usando la boquilla principal, se propuso realizar el control de inclinación, y el control de balanceo se llevó a cabo desviando las boquillas laterales. Los mandos de la boquilla se controlaron desde una consola remota.
El stand de la construcción requerida fue construido en el otoño de 1950. El bastidor con el motor y los controles se colgó de un cable en uno de los talleres del fabricante. Para la seguridad del sitio de prueba circundante de chapa metálica cercada. Octubre 20 celebró el primer arranque del motor. Las pruebas completas del aparato con el uso de todos los sistemas de control comenzaron solo 31 May 1951. La posibilidad de construir un sastre reactivo con sistemas de control eficientes se ha demostrado en la práctica.
La falta de experiencia requerida y la necesidad de pruebas adicionales condujeron a un serio retraso en el trabajo. Como resultado, el cliente en la persona de la Armada comenzó a renunciar al proyecto Modelo 38. A fines de septiembre flota Se propuso un nuevo proyecto de una aeronave con un motor General Electric J53-GE-X10 con un empuje de 8000 kgf, capaz de transportar armas en forma de varias armas automáticas. En este momento, la Marina de los EE. UU. Logró lanzar un nuevo programa para crear equipos Tailsitter y, por lo tanto, el proyecto de Ryan no fue de gran interés. El trabajo en proyectos de la familia Modelo 38 fue suspendido indefinidamente.
Cuadro de mandos y controles. Foto Airwar.ru
Durante los próximos meses, los diseñadores de aeronaves continuaron desarrollando ideas existentes y, al comienzo de 1953, presentaron a las fuerzas navales un nuevo proyecto, el Modelo 38R. El uso de los desarrollos existentes y el motor existente hicieron posible devolver el interés del cliente: en febrero, se firmó un contrato para la continuación del trabajo. Sin embargo, ya en medio de 1953, el cliente rompió el acuerdo debido a la reducción en la financiación de programas prometedores. Se planificó la investigación de Tailsitter para continuar con la ayuda de los equipos Lockheed y Convair, mientras que el proyecto Ryan finalmente se cerró.
En ese momento, Ryan había logrado invertir mucho tiempo y esfuerzo en el proyecto del Modelo 38 y, por lo tanto, no quería dejar de trabajar. Ya en agosto de 1953, los líderes de la compañía lograron negociar con el comando de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Ahora el programa recibió una nueva designación X-13 Vertijet y se implementó con el apoyo de la Fuerza Aérea. La aviación terrestre también mostró interés en los aviones de despegue vertical, y la oferta de Ryan Aeronautical hizo posible en el futuro obtener la máquina requerida.
El desarrollo de un proyecto actualizado, que implica un cambio en el tipo de planta de energía, decidió comenzar con la prueba de un nuevo motor. En el antiguo soporte montado en un turborreactor Rolls-Riyce Avon RA 28 de fabricación británica. Este producto no cumplía completamente con los requisitos existentes, pero aún podía usarse en un nuevo proyecto. El banco de pruebas se complementó con una cabina hecha de un tanque de combustible de un bombardero B-47. De esta forma, el stand podría utilizarse no solo para equipos de prueba, sino también para entrenar pilotos. 24 En noviembre del mismo año, el piloto Peter Girard por primera vez sacó un puesto de mano del piso de la tienda. Volando con una correa, aprendió a manejar una máquina inusual.
Despegue vertical utilizando un marco de seguridad. Foto Airwar.ru
Al mismo tiempo, se diseñó un "tailsitter" de pleno derecho del tipo X-13. La formación de la apariencia general de tal máquina no tomó mucho tiempo. Se propuso construir un avión a reacción totalmente metálico con un ala delta en posición alta. En relación con las peculiaridades de la transición de un régimen a otro, fue necesario aplicar una gran quilla de área. Una boquilla controlada y tuberías para los gases de escape de los timones en el ala debían conectarse al motor del turborreactor. Durante el modelo de purga en el túnel de viento, se encontró que incluso la gran quilla usada en algunos casos permanece a la sombra del fuselaje. Para mantener la estabilidad, el ala se complementó con planos verticales al nivel de las puntas.
El avión experimental no necesitaba armas u otras cargas útiles, lo que hizo posible reducir significativamente sus dimensiones, así como utilizar el diseño más denso. El proyecto propuso el uso de un fuselaje de forma compleja, que tiene una sección transversal variable y contornos externos redondeados. Había un pequeño cono de la nariz, detrás del cual se encuentra la cabina del piloto. Detrás de ella había algunos instrumentos y unidades, detrás de los cuales colocaron el turborreactor Avon RA 28 con el empuje 4535 kgf. El suministro de aire al motor se llevó a cabo utilizando un par de tomas de aire a bordo que estaban al nivel de la pared trasera de la cabina. Un tubo estaba ubicado detrás del motor, que desviaba los gases del chorro a la boquilla controlada. Las curvas para los timones de gas de ala se adjuntaron a él.
El avión tenía un ala delta de pequeño alargamiento con un gran barrido del borde de ataque. En el área de la sección central, la última fue redondeada. El borde posterior del ala tenía bisagras para montar elevones de forma trapezoidal. En las puntas de las alas se colocaron arandelas simétricas pentagonales. Adyacentes a ellos había boquillas giratorias de timones de gas. Además, el automóvil recibió una gran quilla triangular con un timón en el borde trasero. La cresta ventral no fue utilizada.
El avión en el carro. Foto Airwar.ru
Una forma adicional de reducir el tamaño y el peso de despegue fue el uso de sistemas de aterrizaje inusuales. En lugar de los chasis con ruedas tradicionales para los coches "sentados en la cola" de los aviones, se decidió utilizar otros medios. Bajo el cono de la nariz, Ryan X-13 tenía un gancho especial de la fuerza requerida. Debajo del ala había dos estantes recogidos de varios tubos. Dicho "chasis" debía usarse junto con el equipo de tierra del diseño original. También en la etapa de la primera prueba se utilizó chasis con ruedas. En el gancho y en los soportes principales se establecen ruedas ordinarias de pequeño diámetro.
Se propuso transportar la aeronave utilizando un semirremolque especial con un chasis con ruedas. En el semirremolque instalado plataforma basculante con accionamientos hidráulicos. En frente de la plataforma había bastidores retráctiles con un cable tendido entre ellos. Antes del vuelo, el semirremolque fue llevado a la plataforma requerida, después de lo cual la plataforma se elevó a una posición vertical. Al mismo tiempo, el avión permanecía colgado del cable y ya no descansaba en la plataforma con los montantes principales. Despegando, tuvo que levantarse del cable. El aterrizaje, respectivamente, ocurrió bajando mientras simultáneamente agarra el cable con un gancho. Después de eso, el "tailsitter" permaneció en el limbo y pudo bajarse a la posición horizontal para el transporte.
En algunas pruebas, se utilizó un chasis adicional. Foto Airwar.ru
Para gestionar la máquina experimental había un piloto. Su lugar de trabajo estaba ubicado en la nariz del fuselaje y estaba cubierto con una gran linterna de área. La cabina tenía un tablero de instrumentos y un conjunto tradicional de controles de "avión". En todos los modos se propuso utilizar solo los mandos de control de la aeronave y el motor, así como los pedales. Dependiendo del modo de vuelo actual, la aeronave se controló mediante una boquilla giratoria y un ala de gas del ala, o superficies de control aerodinámico. Para simplificar el pilotaje, el asiento del piloto podría oscilar dentro de 45 °.
La longitud de la máquina Ryan X-13 Vertijet fue 7,14 m, envergadura - 6,4 m, altura - 4,62 m. Área del ala - 17,8 sq.m. El avión vacío pesaba 2424 kg, mientras que el peso máximo de despegue se determinó a nivel de 3272 kg. El motor existente dio un empuje a la potencia mayor que uno, lo que hizo posible despegar verticalmente y mostrar características de vuelo horizontal suficientemente altas. La velocidad máxima era alcanzar 560 km / h, el techo era 6,1 km y el rango era más de 300 km.
Al comienzo de 1954, la compañía de desarrollo comenzó la construcción del primer avión prototipo con el número de serie 54-1619. El planeador fue completado y equipado con todos los sistemas principales a mediados del verano. Al mismo tiempo hubo problemas con el suministro de motores. Debido a esto, el prototipo terminado se probó solo al final del próximo año 1955. Las pruebas con experiencia en X-13 fueron planeadas para comenzar con pruebas en tierra y vuelos horizontales.
Preparándose para el despegue desde la plataforma estándar, 1955. Foto de Wikimedia Commons
A comienzos del invierno 1955, el primer prototipo fue entregado a la Base Aérea de Edwards, donde se realizarían las pruebas. Diciembre El piloto de 10, P. Dzhirard, realizó varias carreras, después de lo cual levantó un X-13 experimentado en el aire. El automóvil mostró rápidamente sus fallas en forma de mal manejo de giro y de giro. El probador hizo frente a esto y después de unos minutos de vuelo, realizó el aterrizaje. De acuerdo con los resultados del primer vuelo, se mejoraron los sistemas de control. Los controles en el rollo y el curso recibieron amortiguadores adicionales. El segundo vuelo, diciembre 24, mostró la efectividad de tales mejoras.
Durante los siguientes meses, el piloto de prueba probó el comportamiento del prototipo en vuelos horizontales. Después de completar esta fase de prueba, comenzaron los preparativos para el despegue vertical. Durante el despegue, el automóvil podría ser inestable y, por ejemplo, golpear la plataforma de transporte. Debido a esto, el avión recibió un marco protector especial con forma poligonal con un juego de ruedas y una escalera para acceder a la cabina. Para compensar la masa del bastidor, la aeronave perdió sus elevones y timón, linterna y algunas otras unidades. En esta forma, un Vertijet experimentado fue enviado para nuevas pruebas.
28 May 1956, P. Girard realizó por primera vez un despegue vertical. La máquina subió con éxito a la altura de 15 m, después de lo cual comenzó a declinar con cierta velocidad horizontal y sin ningún problema el pueblo. Los autores del proyecto esperaban la aparición de algunos problemas con la controlabilidad, pero no fueron identificados. Sin embargo, fue necesario refinar los sistemas de control del motor, ya que su modo de operación no correspondía a la posición del mango. Después de tal mejora, el automóvil mostró las características de manejo requeridas y no causó ninguna queja especial.
Bajando de la plataforma, 1957 G. Foto de Wikimedia Commons
Al mismo tiempo, se lanzó al mercado el segundo prototipo con el número de serie 54-1620. En general, fue similar al primer prototipo, pero se diferenció por la presencia de un timón de gas adicional en la quilla. Se suponía que este dispositivo complementaría los controles de tono existentes. El primer vuelo del segundo X-13 tuvo lugar en 28 en mayo 56-th bajo el control del piloto Lou Everett.
Después de revisar el equipo en los despegues y aterrizajes verticales, el desarrollo de estos procedimientos se inició utilizando una plataforma estándar de semirremolques. 28 Noviembre 1956, el año en que P. Girard despegó por primera vez de un cable tendido en estantes, trepó a cierta altura, convirtió el automóvil en un aro y luego siguió en vuelo horizontal. El aterrizaje se realizó en la pista "en un avión". Luego comenzaron los vuelos de prueba, durante los cuales P. Dzhirard y L. Everett aprendieron a aferrarse al cable tendido entre dos mástiles de gran altura. Durante estos vuelos, la aeronave estaba equipada con carenados de nariz de madera especiales, cuyo diseño correspondía a las unidades estándar. A diferencia del metal, el carenado de madera era más fácil de reparar y podía reemplazarse rápidamente por uno nuevo.
Al aterrizar en la plataforma con una cuerda tensa, el piloto no pudo seguir su posición con precisión. Para ello, la plataforma se complementó con un bastón giratorio con franjas rojas y blancas. Además, un operador con una estación de radio que daba órdenes al piloto debía estar presente cerca de la plataforma durante el aterrizaje. Además, el operador tuvo que controlar los bastidores móviles con un cable: en el momento oportuno dio la orden, los soportes se levantaron y el cable se enganchó en el gancho del teilsitter colgado.
X-13 en modo hover. Foto Diseno-art.com
Los cálculos mostraron que para realizar un aterrizaje similar, la aeronave debe alcanzar el cable con una precisión de 50. Ver. Las primeras verificaciones con un cable en mástiles altos mostraron la principal posibilidad de esto. Además, con el tiempo, la precisión de la salida del cable se incrementó a 10-15.
11 Abril 1957, P. Girard tuvo lugar en la cabina del primer prototipo. La plataforma con el avión elevado a la posición vertical. Arrancando el motor y aumentando la tracción, el piloto "quitó" el automóvil del cable y lo levantó a una pequeña altura. Tras ir a una distancia segura, Vertijet activó 180 ° alrededor del eje longitudinal y entró en el conjunto. Después de un corto vuelo horizontal, el probador devolvió el automóvil a una posición vertical y bajó al lado de la plataforma.
Durante el aterrizaje, P. Dzhirard notó que la cubierta de la lámpara cubre completamente el polo rojo y blanco y no permite seguirlo, por lo que era necesario navegar solo con los comandos del operador de tierra. A pesar de estos problemas, el gancho se colocó con éxito en el cable y, después de reducir la velocidad del motor, un prototipo colgó en la plataforma. En caso de problemas, el prototipo estaba equipado con un chasis con ruedas para un ajuste horizontal, pero, afortunadamente, no era necesario.
Enfoque de aterrizaje. El operador le da al piloto un comando. 1957 g. Foto de Wikimedia Commons
Para observar el polo rayado, una pequeña ventana adicional de apertura apareció en la lámpara. Después de tal refinamiento, los vuelos continuaron. Ambos pilotos de prueba levantaron repetidamente dos prototipos en el aire y "plantaron" en una plataforma con un cable. A medida que las pruebas continuaron, se identificaron ciertas ventajas del desarrollo de Ryan. Se diferenció favorablemente de los "teilsitters" de los turbopropulsores de la competencia en ausencia de vibraciones de los tornillos, en ausencia de los llamados. Efecto suelo y ajuste menos complejo. Al final resultó que, aterrizar en el cable con el operador era más seguro que simplemente tocar el suelo. Todas estas ventajas podrían abrir el camino a las tropas para el nuevo avión.
Para el verano de 1957, se programó la primera exhibición pública del avión más nuevo, el Ryan X-13 Vertijet. Decidieron realizar la presentación en la base aérea de Andrews cerca de Washington. El proyecto debería haber sido representado por el segundo prototipo №54-1620, especialmente preparado para el evento. Además, antes del espectáculo mejoró la plataforma de aterrizaje. En lugar de la escalera habitual, en la que se colocaba el operador de aterrizaje, apareció una cabina cerrada especial. Debido a las características de vuelo y logística limitadas, se decidió transportar la aeronave por mar, a través del Canal de Panamá. La presentación oficial del nuevo desarrollo se llevó a cabo en junio de 28 y contó con la presencia de los jefes del departamento militar, así como de corresponsales de muchas publicaciones estadounidenses y extranjeras. Dos pilotos de prueba que habían dominado bien la máquina realizaron varios vuelos de demostración. Después de eso, P. Girard envió el avión al Pentágono. Al edificio del Ministerio de Defensa, X-13 voló erguido, caminando sobre el río Potomac. Muchas salpicaduras hicieron este vuelo particularmente espectacular. Al mismo tiempo, sin embargo, las gotas cayeron sobre la linterna, arruinando el ya no el mejor resumen del lugar del piloto. Al comando del operador, el piloto alcanzó con éxito el punto deseado y quedó atrapado en el cable.
Aviones y sus creadores. Foto Diseno-art.com
Al mismo tiempo, pilotos de la fuerza aérea participaron en las pruebas del primer prototipo. La formación de nuevos pilotos continuó durante los próximos meses. A principios de septiembre, el segundo Vertijet regresó a la base de Edwards, donde se unió a la formación de pilotos que ya había comenzado. Pilotar la aeronave fue bastante difícil, pero los pilotos que llegaron para el entrenamiento se encargaron de las tareas asignadas.
En septiembre 30, tuvo lugar el último vuelo del prototipo, después de lo cual se completaron las pruebas de vuelo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que anteriormente había elogiado el proyecto X-13, ya no veía ningún punto en su desarrollo posterior. En la forma existente, el Ryan X-13 Vertijet no podía ser utilizado por las tropas para resolver problemas del mundo real, y para la instalación de armas se requería un refinamiento notable del proyecto, que requiere dinero y tiempo. Al mismo tiempo, la Fuerza Aérea logró obtener nuevos aviones y helicópteros con las características requeridas, por lo que los "tailsitters" prometedores ya no les interesaban.
Además, el convertoplane tailster de Ryan tuvo algunos problemas específicos propios. Con todas sus ventajas, el coche era bastante difícil de manejar. Se cuestionó la posibilidad de dominar el pilotaje de una calificación media. Además, el motor a reacción de alta potencia tuvo un impacto negativo en la superficie de concreto de la pista. Despegar de un sitio de tierra, a su vez, podría llevar a la destrucción completa del recubrimiento y al aumento de enormes pilares de polvo. Una técnica con problemas similares difícilmente podría encontrar un lugar en las tropas y resolver completamente las tareas de combate asignadas.
Museo ejemplar de san diego. Foto de Wikimedia Commons
Después de que se cerró el proyecto, los dos prototipos construidos permanecieron con la empresa de fabricación. En mayo, 1959, el segundo prototipo # XXUMX-54 se transfirió al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Dayton. Al año siguiente, el primer X-1620 No. 13-54 con una plataforma de aterrizaje para este fue transferido al Museo Aeroespacial de San Diego. Desde entonces, ambos autos se exhiben en dos museos, de vez en cuando se están restaurando y están disponibles para todos los visitantes.
El proyecto del despegue y aterrizaje vertical del avión Ryan Model 38 / X-13 Vertijet se desarrolló primero por orden de las fuerzas navales, y luego la fuerza aérea se convirtió en el comisario de las obras. En interés de la Fuerza Aérea, el proyecto se llevó a la etapa de construcción y prueba de dos prototipos. Durante varios años, se confirmaron todas las características y capacidades calculadas del equipo. Sin embargo, los convertibles de "sentarse en la cola" resultaron ser demasiado complicados y demasiado audaces para una operación completa. Como resultado, el proyecto X-13, junto con los desarrollos en competencia de otras dos empresas, se cerró. El desarrollo del "teilsitter" estadounidense se detuvo.
En los materiales de los sitios:
http://airwar.ru/
https://airandspace.si.edu/
http://whiteeagleaerospace.com/
http://militaryfactory.com/
http://diseno-art.com/
http://aviadejavu.ru/
http://dogswar.ru/
https://vertipedia.vtol.org/
La idea de crear un avión con la posibilidad de un despegue vertical provino de los especialistas de Ryan Aeronautical desde mediados de los años cuarenta. Se puso en servicio el caza de artillería Ryan FR-1 Fireball, cuyo rasgo característico era una central eléctrica combinada con motores de pistón y turborreactor. Obtener un gran empuje total dio una alta relación de empuje a peso: con una reducción en la carga útil y el suministro de combustible, esta cifra superó a uno. Por lo tanto, en teoría, el avión podría colgarse en posición vertical, lo que podría usarse para obtener algunas ventajas nuevas.
Ryan X-13 realiza un despegue vertical, 1957 g. Foto de la Fuerza Aérea de EE. UU.
El concepto de una aeronave capaz de realizar un despegue vertical y después de pasar al vuelo horizontal fue propuesto por la Oficina de Aeronáutica Naval. A pesar de los recortes en la financiación y muchas restricciones, los militares se interesaron en esta idea. Uno de los prerrequisitos principales para la aprobación de la propuesta de la compañía "Ryan" fue la necesidad de proteger a los barcos y embarcaciones de posibles ataques de aviones enemigos. Los luchadores de cubierta existentes necesitaban portaaviones, mientras que otros barcos necesitaban equipos con características diferentes.
Al final de 1946, la Marina de los EE. UU. Ordenó a Ryan Aeronautical desarrollar un nuevo proyecto. Se requirió crear un motor de despegue vertical capaz de reemplazar a los luchadores de cubierta existentes. El nuevo proyecto recibió la designación de trabajo Modelo 38.
La primera tarea de los diseñadores fue evaluar las características del futuro automóvil y buscar un motor adecuado. El sastre convertidor necesitaba un motor turborreactor con la mayor densidad de potencia posible. Una de las mejores opciones fue el motor británico Rolls-Royce Nene, pero la compañía no pudo obtener tales productos. Continuando con la búsqueda, los diseñadores "Ryan" encontraron una opción alternativa, caracterizada por un mayor rendimiento. Ahora estaba previsto equipar el Modelo 38 con el motor General Electric J33.
Esquema de la aeronave. Figura Airwar.ru
Al comienzo de 1947, se completó el diseño preliminar de la nueva máquina. Se encontró que el peso de despegue excederá de 3,4 t. Un motor J33, que muestra el empuje a 2090 kgf, simplemente no puede proporcionar un despegue vertical. Se propuso resolver este problema utilizando un conjunto de aceleradores de arranque de combustible sólido descargados después del despegue. El aterrizaje vertical, a su vez, debería haber sido provisto por una disminución en la masa de la aeronave en relación con la descarga de la carga de combate y el desarrollo de combustible. Esta versión del proyecto se denominó Modelo 38-1.
Con todas sus ventajas, el proyecto actualizado del Modelo 38-1 tuvo algunos inconvenientes. Dudando la capacidad de este proyecto para obtener la aprobación del cliente, los diseñadores trabajaron en dos proyectos preliminares más. El modelo convertido 38-2 y el modelo 38-3 en general fueron similares al modelo básico 38, pero tuvieron que usar un motor hipotético con una carga de al menos 3500 kgf. El modelo específico del motor, sin embargo, no estaba indicado, ya que la industria estadounidense aún no había tenido tiempo de crear tal producto.
Pruebas con una correa. Foto Airwar.ru
En marzo del mismo año, tres proyectos - "38-1", "38-2" y "38-3" - fueron presentados a la comisión de las fuerzas navales. Los representantes del desarrollador de la compañía leyeron un informe sobre los logros y problemas del desarrollo de nuevas tecnologías. En particular, había una cierta dificultad en crear sistemas de control capaces de operar en todos los modos. El uso de un motor turbohélice permitió el uso de volantes aerodinámicos convencionales, soplados con tornillos. El motor a reacción, a su vez, necesitaba diferentes controles. A pesar de la persistencia de algunos problemas y la falta de ciertos desarrollos, la Marina firmó un contrato, según el cual era necesario continuar desarrollando el proyecto.
Hasta la mitad de 1948, Ryan Aeronautcal estaba estudiando y desarrollando sistemas de control alternativos. Se estudiaron unas ocho docenas de propuestas. Estudios y pruebas al nivel de la teoría mostraron que el más efectivo tendrá una boquilla controlada y un juego de timones de gas. Para revisar esta propuesta, decidieron construir un stand especial. El diseño del equipo de prueba se presentó a fines de junio.
Experimentado X-13 y piloto de pruebas Peter Girard, diciembre 10 1955. Foto de Wikimedia Commons
El banco de pruebas era un marco con soportes para un motor General Electric J33. Se unió un tubo de escape a la boquilla del motor, en cuyo extremo posterior se colocó una boquilla oscilante sobre una bisagra. Se unieron dos tubos de pequeño diámetro a la tubería, que desvió una parte de los gases a boquillas diferenciales más pequeñas. Usando la boquilla principal, se propuso realizar el control de inclinación, y el control de balanceo se llevó a cabo desviando las boquillas laterales. Los mandos de la boquilla se controlaron desde una consola remota.
El stand de la construcción requerida fue construido en el otoño de 1950. El bastidor con el motor y los controles se colgó de un cable en uno de los talleres del fabricante. Para la seguridad del sitio de prueba circundante de chapa metálica cercada. Octubre 20 celebró el primer arranque del motor. Las pruebas completas del aparato con el uso de todos los sistemas de control comenzaron solo 31 May 1951. La posibilidad de construir un sastre reactivo con sistemas de control eficientes se ha demostrado en la práctica.
La falta de experiencia requerida y la necesidad de pruebas adicionales condujeron a un serio retraso en el trabajo. Como resultado, el cliente en la persona de la Armada comenzó a renunciar al proyecto Modelo 38. A fines de septiembre flota Se propuso un nuevo proyecto de una aeronave con un motor General Electric J53-GE-X10 con un empuje de 8000 kgf, capaz de transportar armas en forma de varias armas automáticas. En este momento, la Marina de los EE. UU. Logró lanzar un nuevo programa para crear equipos Tailsitter y, por lo tanto, el proyecto de Ryan no fue de gran interés. El trabajo en proyectos de la familia Modelo 38 fue suspendido indefinidamente.
Cuadro de mandos y controles. Foto Airwar.ru
Durante los próximos meses, los diseñadores de aeronaves continuaron desarrollando ideas existentes y, al comienzo de 1953, presentaron a las fuerzas navales un nuevo proyecto, el Modelo 38R. El uso de los desarrollos existentes y el motor existente hicieron posible devolver el interés del cliente: en febrero, se firmó un contrato para la continuación del trabajo. Sin embargo, ya en medio de 1953, el cliente rompió el acuerdo debido a la reducción en la financiación de programas prometedores. Se planificó la investigación de Tailsitter para continuar con la ayuda de los equipos Lockheed y Convair, mientras que el proyecto Ryan finalmente se cerró.
En ese momento, Ryan había logrado invertir mucho tiempo y esfuerzo en el proyecto del Modelo 38 y, por lo tanto, no quería dejar de trabajar. Ya en agosto de 1953, los líderes de la compañía lograron negociar con el comando de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Ahora el programa recibió una nueva designación X-13 Vertijet y se implementó con el apoyo de la Fuerza Aérea. La aviación terrestre también mostró interés en los aviones de despegue vertical, y la oferta de Ryan Aeronautical hizo posible en el futuro obtener la máquina requerida.
El desarrollo de un proyecto actualizado, que implica un cambio en el tipo de planta de energía, decidió comenzar con la prueba de un nuevo motor. En el antiguo soporte montado en un turborreactor Rolls-Riyce Avon RA 28 de fabricación británica. Este producto no cumplía completamente con los requisitos existentes, pero aún podía usarse en un nuevo proyecto. El banco de pruebas se complementó con una cabina hecha de un tanque de combustible de un bombardero B-47. De esta forma, el stand podría utilizarse no solo para equipos de prueba, sino también para entrenar pilotos. 24 En noviembre del mismo año, el piloto Peter Girard por primera vez sacó un puesto de mano del piso de la tienda. Volando con una correa, aprendió a manejar una máquina inusual.
Despegue vertical utilizando un marco de seguridad. Foto Airwar.ru
Al mismo tiempo, se diseñó un "tailsitter" de pleno derecho del tipo X-13. La formación de la apariencia general de tal máquina no tomó mucho tiempo. Se propuso construir un avión a reacción totalmente metálico con un ala delta en posición alta. En relación con las peculiaridades de la transición de un régimen a otro, fue necesario aplicar una gran quilla de área. Una boquilla controlada y tuberías para los gases de escape de los timones en el ala debían conectarse al motor del turborreactor. Durante el modelo de purga en el túnel de viento, se encontró que incluso la gran quilla usada en algunos casos permanece a la sombra del fuselaje. Para mantener la estabilidad, el ala se complementó con planos verticales al nivel de las puntas.
El avión experimental no necesitaba armas u otras cargas útiles, lo que hizo posible reducir significativamente sus dimensiones, así como utilizar el diseño más denso. El proyecto propuso el uso de un fuselaje de forma compleja, que tiene una sección transversal variable y contornos externos redondeados. Había un pequeño cono de la nariz, detrás del cual se encuentra la cabina del piloto. Detrás de ella había algunos instrumentos y unidades, detrás de los cuales colocaron el turborreactor Avon RA 28 con el empuje 4535 kgf. El suministro de aire al motor se llevó a cabo utilizando un par de tomas de aire a bordo que estaban al nivel de la pared trasera de la cabina. Un tubo estaba ubicado detrás del motor, que desviaba los gases del chorro a la boquilla controlada. Las curvas para los timones de gas de ala se adjuntaron a él.
El avión tenía un ala delta de pequeño alargamiento con un gran barrido del borde de ataque. En el área de la sección central, la última fue redondeada. El borde posterior del ala tenía bisagras para montar elevones de forma trapezoidal. En las puntas de las alas se colocaron arandelas simétricas pentagonales. Adyacentes a ellos había boquillas giratorias de timones de gas. Además, el automóvil recibió una gran quilla triangular con un timón en el borde trasero. La cresta ventral no fue utilizada.
El avión en el carro. Foto Airwar.ru
Una forma adicional de reducir el tamaño y el peso de despegue fue el uso de sistemas de aterrizaje inusuales. En lugar de los chasis con ruedas tradicionales para los coches "sentados en la cola" de los aviones, se decidió utilizar otros medios. Bajo el cono de la nariz, Ryan X-13 tenía un gancho especial de la fuerza requerida. Debajo del ala había dos estantes recogidos de varios tubos. Dicho "chasis" debía usarse junto con el equipo de tierra del diseño original. También en la etapa de la primera prueba se utilizó chasis con ruedas. En el gancho y en los soportes principales se establecen ruedas ordinarias de pequeño diámetro.
Se propuso transportar la aeronave utilizando un semirremolque especial con un chasis con ruedas. En el semirremolque instalado plataforma basculante con accionamientos hidráulicos. En frente de la plataforma había bastidores retráctiles con un cable tendido entre ellos. Antes del vuelo, el semirremolque fue llevado a la plataforma requerida, después de lo cual la plataforma se elevó a una posición vertical. Al mismo tiempo, el avión permanecía colgado del cable y ya no descansaba en la plataforma con los montantes principales. Despegando, tuvo que levantarse del cable. El aterrizaje, respectivamente, ocurrió bajando mientras simultáneamente agarra el cable con un gancho. Después de eso, el "tailsitter" permaneció en el limbo y pudo bajarse a la posición horizontal para el transporte.
En algunas pruebas, se utilizó un chasis adicional. Foto Airwar.ru
Para gestionar la máquina experimental había un piloto. Su lugar de trabajo estaba ubicado en la nariz del fuselaje y estaba cubierto con una gran linterna de área. La cabina tenía un tablero de instrumentos y un conjunto tradicional de controles de "avión". En todos los modos se propuso utilizar solo los mandos de control de la aeronave y el motor, así como los pedales. Dependiendo del modo de vuelo actual, la aeronave se controló mediante una boquilla giratoria y un ala de gas del ala, o superficies de control aerodinámico. Para simplificar el pilotaje, el asiento del piloto podría oscilar dentro de 45 °.
La longitud de la máquina Ryan X-13 Vertijet fue 7,14 m, envergadura - 6,4 m, altura - 4,62 m. Área del ala - 17,8 sq.m. El avión vacío pesaba 2424 kg, mientras que el peso máximo de despegue se determinó a nivel de 3272 kg. El motor existente dio un empuje a la potencia mayor que uno, lo que hizo posible despegar verticalmente y mostrar características de vuelo horizontal suficientemente altas. La velocidad máxima era alcanzar 560 km / h, el techo era 6,1 km y el rango era más de 300 km.
Al comienzo de 1954, la compañía de desarrollo comenzó la construcción del primer avión prototipo con el número de serie 54-1619. El planeador fue completado y equipado con todos los sistemas principales a mediados del verano. Al mismo tiempo hubo problemas con el suministro de motores. Debido a esto, el prototipo terminado se probó solo al final del próximo año 1955. Las pruebas con experiencia en X-13 fueron planeadas para comenzar con pruebas en tierra y vuelos horizontales.
Preparándose para el despegue desde la plataforma estándar, 1955. Foto de Wikimedia Commons
A comienzos del invierno 1955, el primer prototipo fue entregado a la Base Aérea de Edwards, donde se realizarían las pruebas. Diciembre El piloto de 10, P. Dzhirard, realizó varias carreras, después de lo cual levantó un X-13 experimentado en el aire. El automóvil mostró rápidamente sus fallas en forma de mal manejo de giro y de giro. El probador hizo frente a esto y después de unos minutos de vuelo, realizó el aterrizaje. De acuerdo con los resultados del primer vuelo, se mejoraron los sistemas de control. Los controles en el rollo y el curso recibieron amortiguadores adicionales. El segundo vuelo, diciembre 24, mostró la efectividad de tales mejoras.
Durante los siguientes meses, el piloto de prueba probó el comportamiento del prototipo en vuelos horizontales. Después de completar esta fase de prueba, comenzaron los preparativos para el despegue vertical. Durante el despegue, el automóvil podría ser inestable y, por ejemplo, golpear la plataforma de transporte. Debido a esto, el avión recibió un marco protector especial con forma poligonal con un juego de ruedas y una escalera para acceder a la cabina. Para compensar la masa del bastidor, la aeronave perdió sus elevones y timón, linterna y algunas otras unidades. En esta forma, un Vertijet experimentado fue enviado para nuevas pruebas.
28 May 1956, P. Girard realizó por primera vez un despegue vertical. La máquina subió con éxito a la altura de 15 m, después de lo cual comenzó a declinar con cierta velocidad horizontal y sin ningún problema el pueblo. Los autores del proyecto esperaban la aparición de algunos problemas con la controlabilidad, pero no fueron identificados. Sin embargo, fue necesario refinar los sistemas de control del motor, ya que su modo de operación no correspondía a la posición del mango. Después de tal mejora, el automóvil mostró las características de manejo requeridas y no causó ninguna queja especial.
Bajando de la plataforma, 1957 G. Foto de Wikimedia Commons
Al mismo tiempo, se lanzó al mercado el segundo prototipo con el número de serie 54-1620. En general, fue similar al primer prototipo, pero se diferenció por la presencia de un timón de gas adicional en la quilla. Se suponía que este dispositivo complementaría los controles de tono existentes. El primer vuelo del segundo X-13 tuvo lugar en 28 en mayo 56-th bajo el control del piloto Lou Everett.
Después de revisar el equipo en los despegues y aterrizajes verticales, el desarrollo de estos procedimientos se inició utilizando una plataforma estándar de semirremolques. 28 Noviembre 1956, el año en que P. Girard despegó por primera vez de un cable tendido en estantes, trepó a cierta altura, convirtió el automóvil en un aro y luego siguió en vuelo horizontal. El aterrizaje se realizó en la pista "en un avión". Luego comenzaron los vuelos de prueba, durante los cuales P. Dzhirard y L. Everett aprendieron a aferrarse al cable tendido entre dos mástiles de gran altura. Durante estos vuelos, la aeronave estaba equipada con carenados de nariz de madera especiales, cuyo diseño correspondía a las unidades estándar. A diferencia del metal, el carenado de madera era más fácil de reparar y podía reemplazarse rápidamente por uno nuevo.
Al aterrizar en la plataforma con una cuerda tensa, el piloto no pudo seguir su posición con precisión. Para ello, la plataforma se complementó con un bastón giratorio con franjas rojas y blancas. Además, un operador con una estación de radio que daba órdenes al piloto debía estar presente cerca de la plataforma durante el aterrizaje. Además, el operador tuvo que controlar los bastidores móviles con un cable: en el momento oportuno dio la orden, los soportes se levantaron y el cable se enganchó en el gancho del teilsitter colgado.
X-13 en modo hover. Foto Diseno-art.com
Los cálculos mostraron que para realizar un aterrizaje similar, la aeronave debe alcanzar el cable con una precisión de 50. Ver. Las primeras verificaciones con un cable en mástiles altos mostraron la principal posibilidad de esto. Además, con el tiempo, la precisión de la salida del cable se incrementó a 10-15.
11 Abril 1957, P. Girard tuvo lugar en la cabina del primer prototipo. La plataforma con el avión elevado a la posición vertical. Arrancando el motor y aumentando la tracción, el piloto "quitó" el automóvil del cable y lo levantó a una pequeña altura. Tras ir a una distancia segura, Vertijet activó 180 ° alrededor del eje longitudinal y entró en el conjunto. Después de un corto vuelo horizontal, el probador devolvió el automóvil a una posición vertical y bajó al lado de la plataforma.
Durante el aterrizaje, P. Dzhirard notó que la cubierta de la lámpara cubre completamente el polo rojo y blanco y no permite seguirlo, por lo que era necesario navegar solo con los comandos del operador de tierra. A pesar de estos problemas, el gancho se colocó con éxito en el cable y, después de reducir la velocidad del motor, un prototipo colgó en la plataforma. En caso de problemas, el prototipo estaba equipado con un chasis con ruedas para un ajuste horizontal, pero, afortunadamente, no era necesario.
Enfoque de aterrizaje. El operador le da al piloto un comando. 1957 g. Foto de Wikimedia Commons
Para observar el polo rayado, una pequeña ventana adicional de apertura apareció en la lámpara. Después de tal refinamiento, los vuelos continuaron. Ambos pilotos de prueba levantaron repetidamente dos prototipos en el aire y "plantaron" en una plataforma con un cable. A medida que las pruebas continuaron, se identificaron ciertas ventajas del desarrollo de Ryan. Se diferenció favorablemente de los "teilsitters" de los turbopropulsores de la competencia en ausencia de vibraciones de los tornillos, en ausencia de los llamados. Efecto suelo y ajuste menos complejo. Al final resultó que, aterrizar en el cable con el operador era más seguro que simplemente tocar el suelo. Todas estas ventajas podrían abrir el camino a las tropas para el nuevo avión.
Para el verano de 1957, se programó la primera exhibición pública del avión más nuevo, el Ryan X-13 Vertijet. Decidieron realizar la presentación en la base aérea de Andrews cerca de Washington. El proyecto debería haber sido representado por el segundo prototipo №54-1620, especialmente preparado para el evento. Además, antes del espectáculo mejoró la plataforma de aterrizaje. En lugar de la escalera habitual, en la que se colocaba el operador de aterrizaje, apareció una cabina cerrada especial. Debido a las características de vuelo y logística limitadas, se decidió transportar la aeronave por mar, a través del Canal de Panamá. La presentación oficial del nuevo desarrollo se llevó a cabo en junio de 28 y contó con la presencia de los jefes del departamento militar, así como de corresponsales de muchas publicaciones estadounidenses y extranjeras. Dos pilotos de prueba que habían dominado bien la máquina realizaron varios vuelos de demostración. Después de eso, P. Girard envió el avión al Pentágono. Al edificio del Ministerio de Defensa, X-13 voló erguido, caminando sobre el río Potomac. Muchas salpicaduras hicieron este vuelo particularmente espectacular. Al mismo tiempo, sin embargo, las gotas cayeron sobre la linterna, arruinando el ya no el mejor resumen del lugar del piloto. Al comando del operador, el piloto alcanzó con éxito el punto deseado y quedó atrapado en el cable.
Aviones y sus creadores. Foto Diseno-art.com
Al mismo tiempo, pilotos de la fuerza aérea participaron en las pruebas del primer prototipo. La formación de nuevos pilotos continuó durante los próximos meses. A principios de septiembre, el segundo Vertijet regresó a la base de Edwards, donde se unió a la formación de pilotos que ya había comenzado. Pilotar la aeronave fue bastante difícil, pero los pilotos que llegaron para el entrenamiento se encargaron de las tareas asignadas.
En septiembre 30, tuvo lugar el último vuelo del prototipo, después de lo cual se completaron las pruebas de vuelo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que anteriormente había elogiado el proyecto X-13, ya no veía ningún punto en su desarrollo posterior. En la forma existente, el Ryan X-13 Vertijet no podía ser utilizado por las tropas para resolver problemas del mundo real, y para la instalación de armas se requería un refinamiento notable del proyecto, que requiere dinero y tiempo. Al mismo tiempo, la Fuerza Aérea logró obtener nuevos aviones y helicópteros con las características requeridas, por lo que los "tailsitters" prometedores ya no les interesaban.
Además, el convertoplane tailster de Ryan tuvo algunos problemas específicos propios. Con todas sus ventajas, el coche era bastante difícil de manejar. Se cuestionó la posibilidad de dominar el pilotaje de una calificación media. Además, el motor a reacción de alta potencia tuvo un impacto negativo en la superficie de concreto de la pista. Despegar de un sitio de tierra, a su vez, podría llevar a la destrucción completa del recubrimiento y al aumento de enormes pilares de polvo. Una técnica con problemas similares difícilmente podría encontrar un lugar en las tropas y resolver completamente las tareas de combate asignadas.
Museo ejemplar de san diego. Foto de Wikimedia Commons
Después de que se cerró el proyecto, los dos prototipos construidos permanecieron con la empresa de fabricación. En mayo, 1959, el segundo prototipo # XXUMX-54 se transfirió al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Dayton. Al año siguiente, el primer X-1620 No. 13-54 con una plataforma de aterrizaje para este fue transferido al Museo Aeroespacial de San Diego. Desde entonces, ambos autos se exhiben en dos museos, de vez en cuando se están restaurando y están disponibles para todos los visitantes.
El proyecto del despegue y aterrizaje vertical del avión Ryan Model 38 / X-13 Vertijet se desarrolló primero por orden de las fuerzas navales, y luego la fuerza aérea se convirtió en el comisario de las obras. En interés de la Fuerza Aérea, el proyecto se llevó a la etapa de construcción y prueba de dos prototipos. Durante varios años, se confirmaron todas las características y capacidades calculadas del equipo. Sin embargo, los convertibles de "sentarse en la cola" resultaron ser demasiado complicados y demasiado audaces para una operación completa. Como resultado, el proyecto X-13, junto con los desarrollos en competencia de otras dos empresas, se cerró. El desarrollo del "teilsitter" estadounidense se detuvo.
En los materiales de los sitios:
http://airwar.ru/
https://airandspace.si.edu/
http://whiteeagleaerospace.com/
http://militaryfactory.com/
http://diseno-art.com/
http://aviadejavu.ru/
http://dogswar.ru/
https://vertipedia.vtol.org/
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