Avro Canada VZ-9 Avrocar - Avro Canada VZ-9 Avrocar

VZ-9 Avrocar
Barevný avrocar 59.jpg
Avrocar S / N 58-7055 (s označením AV-7055 ) při zavádění.
Role " Důkaz koncepce " experimentálního letadla VTOL
národní původ Kanada
Výrobce Avro Kanada
Návrhář John Frost
První let 12. listopadu 1959
Úvod 1958
V důchodu 1961
Primární uživatelé United States Air Force (zamýšleno)
Armáda Spojených států (zamýšleno)
Vyrobeno 1958–1959
Počet postaven 2

Avro Canada VZ-9-AV Avrocar byl VTOL letoun vyvinutý společností Avro Canada jako součást tajného vojenského projektu amerického prováděné v prvních letech studené války . Avrocar měl v úmyslu využít Coandăův efekt k zajištění vztlaku a tahu z jediného „turborotoru“ vyfukujícího výfukové plyny z okraje letadla ve tvaru disku. Ve vzduchu by to připomínalo létající talíř .

Původně navržený jako stíhací letoun schopný velmi vysokých rychlostí a nadmořských výšek, byl projekt v průběhu času opakovaně zmenšen a americké letectvo ho nakonec opustilo. Americká armáda se poté začala zabývat vývojem požadavků na taktické bojové letouny, jakési vysoce výkonné helikoptéry . Při letových zkouškách prokázal Avrocar nevyřešené problémy s tahem a stabilitou, které jej omezovaly na zhoršenou letovou obálku s nízkým výkonem ; následně byl projekt zrušen v září 1961.

V průběhu historie programu byl projekt označován řadou různých jmen. Společnost Avro označila toto úsilí za projekt Y s jednotlivými vozidly známými jako Spade a Omega. Projekt Y-2 byl později financován americkým letectvem, které jej označilo jako WS-606A, Project 1794 a Project Silver Bug. Když se americká armáda připojila k úsilí, převzala svůj konečný název „Avrocar“ a označení „VZ-9“, součást projektů VTOL americké armády ze série VZ.

Návrh a vývoj

Počátky

Avrocar byl konečným výsledkem řady výzkumných projektů modré oblohy od designéra „Jacka“ Frosta , který se připojil k Avro Canada v červnu 1947 poté, co pracoval pro několik britských firem. V De Havilland pracoval od roku 1942 a pracoval na de Havilland Hornet , proudových stíhačkách de Havilland Vampire a na letadle de Havilland Swallow , kde byl hlavním konstruktérem nadzvukového výzkumného projektu.

V Avro Canada pracoval na Avro CF-100 před vytvořením výzkumného týmu známého jako „Special Projects Group“ (SPG). Frost se nejprve obklopil sbírkou podobně smýšlejících „inženýrů“, poté zařídil pracovní místo. SPG, původně založená v „Penthouse“, což je výsměšná přezdívka pro výkonné křídlo administrativní budovy, byla následně přemístěna do struktury druhé světové války - naproti ústředí společnosti Schaeffer Building, která byla zabezpečena ochrankou, zamčené dveře a speciální průkazy. SPG občas operovala mimo experimentální hangár, kde sdílela prostor s dalšími ezoterickými týmy projektů Avro.

V té době se Frost zajímal zejména o konstrukci proudových motorů a způsoby, jak zlepšit účinnost kompresoru, aniž by byla obětována jednoduchost turbínového motoru. Zjistil, že návrh „reverzního toku“ Franka Whittleho je příliš složitý a zajímal se o způsoby, jak vyčistit rozložení. To ho přivedlo k návrhu nového typu uspořádání motoru s plamenovými plechovkami ležícími přímo vně vnějšího okraje odstředivého kompresoru , směřujícími ven jako paprsky na kole. Síla pro kompresor byla čerpána z nového typu turbíny podobného odstředivému ventilátoru , na rozdíl od typičtějšího větrníkového designu konvenčních motorů. Turbína poháněla kompresor spíše pomocí převodů než hřídele. Výsledný motor byl uspořádán do podoby velkého disku, který označoval jako „pancake engine“. Tryskový tah vystupoval z celého ráfku motoru, což představovalo problémy se snahou přizpůsobit konstrukci typickému letadlu.

Projekt Y

Maketa projektu Y v experimentálním letovém hangáru c. 1954. Vroubkované trysky na blízkém okraji směřují tryskový tah dozadu. Kokpit je viditelný pouze v přední části horní části páteře.

Zároveň se letecký průmysl jako celek stále více zajímal o letadla VTOL . Očekávalo se, že jakákoli budoucí evropská válka začne jadernou výměnou, která zničí většinu leteckých základen, takže letadla budou muset operovat z omezených leteckých základen, silnic nebo dokonce z nepřipravených polí. Značná výzkumná snaha byla věnována různým řešením zajištění schopnosti druhého úderu. Některá z těchto řešení zahrnovala raketová letadla jako koncept startu s nulovou délkou , zatímco mnoho společností začalo pracovat na letadlech VTOL jako na vhodnějším dlouhodobém řešení.

Frost cítil, že vynikající výkon jeho nového motoru bude pro letadlo VTOL přirozeně vhodný díky vysokému očekávanému poměru výkonu a hmotnosti . Problém byl v tom, jak použít prstencový tah k pohonu letadla vpřed, a také problém s nasazením velmi velkého motoru do vhodného draku. Frost navrhl použít řadu potrubí a větracích otvorů k přesměrování tahu vycházejícího z přední části motoru směrem dozadu. Aby se potrubí udrželo co nejkratší, návrh přenesl tlak podél náběžné hrany v podstatě tlustého delta křídla . Vzhledem k tomu, že motor měl tvar disku, byl trojúhelníkový trojúhelníkový tvar vytlačen blízko přední části, kde se setkal s diskem motoru, čímž vznikl tvar zhruba jako rýč na hrací kartě . Z tohoto důvodu byl design také označován jako „Avro Ace“, což je pravděpodobný odkaz na Pikové eso.

Motor měl tvar disku a jeho sání bylo umístěno uprostřed, což znamenalo, že přívody vzduchu do motoru musely být umístěny blízko středu křídla. V designu Ace byly umístěny těsně před středem v horní a dolní části letadla. Kokpit byl umístěn nad hlavním ložiskem za sáními. „Páteř“ nahoře a dole vedla z prostoru kokpitu k zadnímu okraji letadla. Bylo také studováno několik dalších verzí základního uspořádání, včetně „Omega“, která byla více podobná disku, protože odřezávala také zadní části delta křídla.

U operací VTOL se očekávalo, že letadlo bude sedět vzhůru, podporované dlouhými přistávacími nohami, které vyčnívají z páteře. Přistání by bylo provedeno ve velmi vysokém úhlu, což by ztěžovalo viditelnost během přiblížení. Řada dalších experimentů VTOL té doby se pokusila o různá řešení tohoto problému, včetně rotujících pilotních sedadel a kokpitů, ale žádný se neukázal jako velmi účinný. Dalším problémem různých experimentů s VTOL bylo, že bylo obtížné zajistit stabilitu ve vznášení, i když to nebylo zcela neočekávané. Řešení tohoto problému by vyžadovalo, aby tah směřoval dolů z větší oblasti, jako je tomu ve vrtulníku, kde je výtah přiváděn po celé ploše disku rotoru. Většina konstruktérů se rozhodla odvzdušnit kompresor motoru a nasměrovat to trubkami uspořádanými kolem letadla. Frostova konstrukce motoru používala tak velké množství trysek, že takové uspořádání by nebylo snadné postavit.

V roce 1952 byl návrh natolik pokročilý, že kanadská rada pro výzkum obrany financovala toto úsilí smlouvou ve výši 400 000 USD. Do roku 1953 byla dokončena dřevěná maketa projektu Y, z níž zůstaly pouze obrázky. Zdá se, že projekt byl považován za příliš nákladný v rámci vojenského zařízení, které bylo v té době zapojeno do několika extrémně nákladných projektů protivzdušné obrany. Dne 11. února 1953 byl na torontskou hvězdu propuštěn příběh o projektu spolu s obrázky designu Omega, zřejmě s cílem získat další financování. O pět dní později ministr obrany informoval poslaneckou sněmovnu, že Avro skutečně pracuje na „maketovém modelu“ létajícího talíře, schopného létat rychlostí 1 400 mil za hodinu (2 400 km / h) a stoupat svisle. Další financování však nepřicházelo.

Projekt Y-2: „plochá stoupačka“

„Jack“ Frost předvádí Coandăův efekt. Stlačený vzduch proudí z konce červené trubice a poté přes horní část kovového disku. Díky efektu Coandă se vzduch „drží“ na disku, ohýbá se na okrajích dolů a proudí svisle. Toto proudění vzduchu podporuje disk ve vzduchu.

Zatímco Projekt Y pokračoval, Frost se mezitím začal zajímat o Coandův efekt , kde proudění tekutin bude následovat silně konvexní tvary, což by na první pohled mohlo být nečekané. Frost cítil, že tento efekt lze s jeho konstrukcí motoru použít k výrobě praktičtějšího letadla VTOL, přičemž výfuk proudí ven přes horní povrch letadla a poté směřuje dolů přes uspořádání podobné klapce. To by vyvolalo vztlakovou sílu kolem celého okraje letadla, což by mu umožnilo přistát „naplocho“. Vyrobil řadu malých experimentálních návrhů s použitím stlačeného vzduchu namísto motoru, aby vybral vhodný tvar draku, a nakonec se rozhodl, že disk je nejlepším řešením.

Jak pokračoval v těchto experimentech, zjistil, že stejný systém směrování tahu, který zamýšlel pro operace VTOL, fungoval stejně dobře i pro let vpřed. V tomto případě nebyl tvar disku sám o sobě dobrým zvedacím povrchem, protože byl neutrální, pokud jde o směr zdvihu - to znamená, že by letěl do strany stejně snadno, jako by letěl dopředu. Úpravou proudu vzduchu s použitím malého množství tryskového proudu by se však mohlo dramaticky změnit celkové proudění vzduchu přes plavidlo, což by vytvořilo jakýsi „virtuální profil křídla“ jakékoli potřebné konfigurace. Například nasměrováním i malého množství tryskového tahu dolů by se velká hmota vzduchu táhla přes horní povrch křídla a dramaticky by zvýšila průtok přes křídlo, čímž by se vytvořil vztlak.

To se zdálo nabídnout řešení jednoho z nejvíce otravných problémů doby, navrhnout letadlo, které bylo účinné při podzvukových a nadzvukových rychlostech. Podzvukový zdvih je vytvářen proudem vzduchu kolem křídla, který následuje po proudnicích , ale nadzvukový zdvih je generován rázovými vlnami v místech kritického zakřivení. Žádný jediný design nemohl nabídnout vysoký výkon pro oba režimy. Foukaný disk by mohl na tento problém zaútočit tak, že by byl určen pouze pro nadzvukový výkon a poté by pomocí tryskového tahu upravil podzvukové proudění vzduchu na podobu normálního křídla. Výsledný design by byl vyladěn pro vysoký nadzvukový výkon, měl přiměřený podzvukový výkon a nabídl by také VTOL, vše v jediném provedení.

Zapojení USA: Projekt 1794 / WS 606A

Avro modely společnosti Y-2 (vpravo) a Avrocar (vlevo)

Na konci roku 1953 navštívila skupina amerických obranných odborníků Avro Canada, aby si prohlédla nový stíhací letoun CF-100. Někde na cestě Frost kooptoval prohlídku a přesměroval ji do oblasti speciálních projektů, kde pokračoval v předvádění makety Projektu Y a modelů a kreseb (některé, které dosud vyšší představitelé společnosti neviděli) pro zcela kruhový disk - letadlo ve tvaru „Projekt Y-2“. USAF souhlasil s převzetím financování skupiny Frost's Special Projects Group a v roce 1955 následovala smlouva na 750 000 USD. Do roku 1956 mělo vedení společnosti Avro dostatečný zájem na vyčlenění 2,5 milionu USD na vybudování prototypu „soukromého podniku“. V březnu 1957 přidalo letectvo další financování a z letounu se stal zbraňový systém 606A .

Byla studována široká škála návrhů stíhacích letounů VTOL, všechny se točily kolem tvaru disku, což vedlo k projektu 1794 zahrnující nadzvukový velký diskový stíhací letoun. Koncept přistoupil k testování v aerodynamickém tunelu pomocí řady zmenšených modelů. To představovalo vyvýšenou část ve středu nad motorem, který obsahoval kokpit, a řadu obdélníkových sání, které zajišťovaly vzduch do motoru během letu při nízké rychlosti. U nadzvukového letu byly horní přívody uzavřeny pomocí žaluzií a vzduch byl místo toho poskytován ze samostatného nadzvukového příjmu podél přední části vyvýšené části. Frostovy odhady výkonu pro tento koncept byly pro potenciál Mach 3,5 ve výškách 100 000 stop (30 000 m).

Jak byl vyvinut projekt 1794, navrhla společnost Avro Canada verzi „projektu Y“, TS-140, aby splňovala specifikaci amerického námořnictva TS-140 pro stíhací letoun VTOL v roce 1956; to bylo odmítnuto námořnictvem. TS-140 byl letoun typu kachna, který měl být poháněn čtyřmi proudovými motory Bristol Orpheus ; námořnictvo místo toho zvolena Bell Aircraft je D-188a pro jeho požadavek.

V USAF proběhla nějaká debata o konceptu, protože mnoho skupin se pokoušelo získat financování pro své vlastní domácí projekty, jako jsou bombardéry s jaderným pohonem . V opakování dřívějšího vydání Toronto Star se v roce 1955 objevil v časopise Look rozsáhlý článek , který mimo jiné spekuloval, že současná pozorování UFO jsou sovětské talíře. Článek dále popisoval takové letadlo pomocí diagramů, které byly jasně ovlivněny designem Avro.

Pro účely testování byl pod názvem PV-704 navržen nový motor sestávající ze šesti proudových motorů Armstrong Siddeley Viper, které vanou přes vnější okraj oběžného kola , PV znamená Private Venture. PV-704 byl design meziprostoru zabudovaný do bunkrové budovy za zařízením Avro Experimental Test. Bylo zamýšleno otestovat různé koncepty projektu 1794 a poskytnout USAF testovací data, která ukazují životaschopnost konceptu. Původní plán, který měl původně otestovat Viper Engine Rig, měl pokračovat v testování volného letu. Bohužel testování nebylo nic jiného než hladké; testovací model utrpěl úniky nebezpečného oleje, což mělo za následek tři požáry. Nakonec to dospělo k bodu, že se personál stroje bál, i když se bezpečně usadil ve stánku vyrobeném z neprůstřelného skla a čtvrt palce silné oceli. Závěrečná, katastrofální a téměř smrtící zkouška motoru v roce 1956, která zahrnovala divoký proudový motor Viper, přesvědčil Frosta, že je nutné méně nebezpečné zkušební vozidlo.

Genesis of Avrocar

Aby Frost shromáždil letová data o základní koncepci, zatímco vývoj motoru pokračoval, v roce 1958 Frost navrhl postavit menší testovací vozidlo „proof-of-concept“, které nazval Avrocar . V tomto okamžiku byla americká armáda zapojena do široké škály experimentů na menších letadlech VTOL, které by fungovaly jako „létající Jeep“, a také se zajímaly o Avroův koncept. Frost postavil svůj menší design jak jako prototyp vozidla vhodného pro potřeby armády, tak jako aerodynamické testovací lůžko pro WS-606. Počáteční výkonnostní požadavky pro Avrocar byly desetiminutová schopnost vznášet se v pozemním efektu a dojezd 25 mil (40 km) s užitečným zatížením 1 000 lb (450 kg).

Avrocars americké armády znázorněné ve firemní literatuře jako „létající džípy“

Zdálo se, že nový plán udělá všem radost a společnosti Avro byla udělena smlouva o společných službách ve výši 2 milionů dolarů, která měla postavit a otestovat dva vozy Avrocar, které armáda označovala jako VZ-9-AV (přičemž AV znamená „Avro“, neobvyklý odklon od běžné nomenklatury americké armády), nejnovější ze série letadel „VZ“. Zájem armády o program Avrocar byl zjevně velmi vysoký. Bernard Lindenbaum z Laboratoře letové dynamiky letectva připomíná cestu do Washingtonu koncem 50. let, kde žádal o další financování studie redukce odporu vrtulníků. Ačkoli financování bylo schváleno, vyslechl poznámku armádního generála, že Huey bude posledním vrtulníkem, který armáda koupí, protože vrtulník bude nahrazen Avrocarem.

Další financování letectva ve výši přibližně 700 000 USD (nevyčerpáno z programu 606A) bylo přesunuto také do projektu Avrocar. V březnu 1959 byla obdržena další smlouva o 1,77 milionu $ na druhý prototyp. Při zavádění byl projektovaný výkon daleko nad rámec požadavku, s maximální rychlostí 225 uzlů (417 km / h), stropem 10 000 stop (3000 m), dosahem 209 km (130 mil) s užitečným zatížením 1 000 lb (450 kg) a vznášet se nad zemí s užitečným zatížením 2428 lb (1101 kg). Maximální vzletová hmotnost s přechodem na dopředný let mimo pozemní efekt byla vypočtena na 5650 lb (2560 kg), maximální hmotnost s přechodem na pozemní efekt (GETOL) byla 6970 lb (3160 kg).

Právě při výrobě prvních funkčních testovacích modelů došlo k katastrofě. Kanadská vláda zrušila program Avro CF-105 Arrow na „Černý pátek“ 20. února 1959. Výsledkem bylo propouštění téměř všech zaměstnanců Avro Canada, včetně zaměstnanců skupiny Special Projects. Tři dny po oznámení zrušení Arrow však bylo mnoho zaměstnanců speciálních projektů znovu zaměstnáno. Nebylo to ale tak docela obvyklé. Tým nyní zahrnoval lidi z týmů CF-100 a CF-105 a skupina speciálních projektů byla přesunuta do hlavní budovy, která byla téměř prázdná. Do operací skupiny se také více zapojila společnost „mosaz“.

Projektová kancelář USAF věnovaná projektům Avro doporučila zrušení WS-606A a všech souvisejících prací (včetně Avrocar). Pracovní příkaz „stop / go“ sestoupil a Frost byl znovu nucen pokusit se projekt zachránit. Ve složitém úsilí Frost učinil jasný důvod pro pokračování amerického vojenského financování. Pozdní v květnu 1959 USAF povolilo Avro pokračovat v programech „létajících talířů“.

Design

Avrocar bylo letadlo ve tvaru disku se stejným základním tvarem jako frisbee , přičemž horní povrch disku byl poměrně zakřivený a spodní mnohem méně. Disk měl průměr 18 stop (5,5 m) a tloušťku 3,5 stopy (1,1 m). Hlavním konstrukčním krovem byl velký rovnostranný trojúhelník, ke kterému byly připojeny různé komponenty. „Turborotor“ se 124 lopatkami seděl ve středu trojúhelníku, přičemž většina tahu rotoru směřovala přímo dolů otvorem ve spodní ploše, ale některé byly odvzdušněny, aby napájely řídicí systém běžící podél vnějšího okraje disku .

Schéma Avrocar z manuálu VZ-9

Napájení rotoru zajišťovaly tři proudové motory Continental J69-T-9 připojené k nosníku. Každý motor měl své vlastní palivové a olejové nádrže a další podpůrné systémy, i když se očekávalo, že budou v budoucích modelech vzájemně propojeny. Většina draku byla vyrobena z hliníku s prázdnou hmotností 3 000 liber (1 400 kg). Podvozek Avrocar byl primitivní se třemi malými kolečky připevněnými na „pahýlových“ hřídelích; sada lyžin byla později při testování nahrazena, i když normálně nebyly namontovány.

Pilotní řízení probíhalo výhradně pomocí jedné boční ovládací páky. Rozteč a náklony byly ovládány konvenčními pohyby vpředu a ze strany na stranu, zatáčení bylo možné ovládat otočením páky. Nebyly použity žádné mechanické vazby, páka místo toho řídila proudění vysokotlakého vzduchu kolem plavidla, které se buď přímo připevňovalo k různým ovládacím plochám, nebo nepřímo prostřednictvím místních kabelových vazeb, které nahradily ovládací prvky, které měly být ovládány kabelem (jako ovladače škrticí klapky) na motorech).

Systém řízení polohy / tahu sestával z velkého prstence umístěného vně hlavního disku, tvarovaného zhruba jako zaoblený trojúhelník s plochým povrchem na „vnitřní straně“. Při pohledu na plavidlo z boku je ovládací klapka téměř neviditelná a zdá se, že v neutrální poloze splývá s profilem. Ovládací prvky pilota posunuly prsten ve vztahu ke zbytku plavidla, což ovlivnilo proudění vzduchu pohybující se ven ze středu plavidla. Vertikální zdvih lze zvýšit posunutím celého prstence dolů, což by vedlo k většímu proudění vzduchu přes jeho horní povrch, který by se poté ohnul dolů přes tento povrch směrem k zemi. Naklonění prstence vedlo k asymetrickému tahu pro směrové ovládání.

Bylo zjištěno, že plavidlo bylo ve své podstatě nestabilní při dopředném letu, protože aerodynamické středisko tlaku bylo dobře před těžištěm . Avrocar tak zahrnoval systém zvyšování mechanické stability, který byl nezávislý na ovládání pilota. Turborotor měl poměrně velký moment hybnosti a měl působit jako silný gyroskop poskytující „normální“ směr letu. Ovládací kabely připevněné k základně rotoru by se táhly, když by se plavidlo pohybovalo ve vztahu k rotoru, aktivováním ovládacích ploch, aby se zabránilo pohybu.

Ve vozidle byla posádka složená ze dvou členů, umístěných v samostatných kokpitech vtlačených do prázdných oblastí v draku letadla. V praxi byl během testování na palubě obvykle pouze jeden pilot; bylo provedeno několik letů s pozorovatelem ve druhém kokpitu. Dokud nebyly problémy s řízením zcela vyřešeny, získali zkušební piloti Avro „dotek“ pro extrémně citlivé řídicí vstupy a hlavní zkušební pilot Avro Aircraft Potocki byl nakonec schopen předvést „hands-off“ let. Nicméně zkušební pilot Avro Peter Cope, pilot projektu USAF Walter J. Hodgson a hlavní zkušební pilot NASA Ames Research Center Fred J. Drinkwater III, kteří všichni letěli s Avrocarem, považovali za stále složité vozidlo létat. Drinkwater přirovnal let v něm k „balancování na plážovém míči“.

Provozní historie

Testování

První Avrocar připravovaný v továrně Avro c.1958

První Avrocar, č. 58-7055 , vyjel z továrny Avro Malton v květnu 1959. Od 9. června do 7. října 1959 byl testován na statické vznášející se soupravě. Bohužel bylo zjištěno, že horký plyn z výfuku se směšuje zpět do sání při vznášení, což snižuje tah motoru. Kromě toho ventilátor generoval vztlak pouze z malé části svého povrchu, což snižuje celkový dostupný tah. Potrubí také prokázalo vyšší ztráty, než se očekávalo, a řada modifikací nebyla schopna tento problém vyřešit do velké míry. Tyto problémy snížily maximální vztlak ve vyšších nadmořských výškách na zemní účinek na 3 150 lb (1 430 kg), což je méně než prázdná hmotnost letadla na 4 285 lb (1 944 kg). To znamenalo, že letadlo nebude schopné vznášet se nad pozemním efektem. Po těchto testech bylo vozidlo odesláno do NASA Ames k testování v aerodynamickém tunelu.

Druhý, č. 59-4975 , byl dokončen v srpnu 1959. Dne 29. září byl proveden první pokus o vznášení s Avrocarem uvázaným na zemi. Poté, co se vozidlo dostalo do vzduchu, začalo nekontrolovatelné kmitání s klopením a stoupáním, které postupně tlačilo každé ze tří kol na zem. Pilot, WD „Spud“ Potocki, okamžitě vypnul všechny motory. Byly provedeny změny v systému stability, aby byla zajištěna větší kontrolní autorita, zatímco byly zkoumány nové postroje, které zlepšily schopnost kontrolovat tyto druhy problémů. Jak testování pokračovalo, bylo jasné, že problém je neodmyslitelnou součástí designu, a inženýři začali tento efekt označovat jako „ozdobný kryt“, který se tak nazýval podobný jako ozdobný kryt otočený na zemi.

Vyšetřování účinku odhalilo, co způsobilo problém. Při působení na zemi byl vysokotlaký vzduch pod plavidlem zachycen, vyplňoval celou plochu a poskytoval tak stabilní základnu. Když se plavidlo zvedlo ze země, vzduch se formoval do jediného úzkého sloupu, který Frost popsal jako „kmen stromu“. V mezilehlých nadmořských výškách by plavidlo na okamžik přecházelo z jednoho režimu do druhého, přičemž během této doby by byla jedna strana vozidla zcela podepřena, zatímco podpora mizela pod druhou. To vedlo k silnému posunu směrem k nepodporované straně. Jakmile k tomu došlo, ta strana by se přiblížila k zemi a obnovila podpůrný vzduch, zatímco druhá strana by pak byla zvednuta nad tuto hranici. Tento proces by se opakoval, přičemž by se plavidlo válilo ze strany na stranu. Byly provedeny úpravy s cílem pokusit se problém vyřešit. Nakonec byla do spodní části vozidla vyvrtána řada 52 otvorů umístěných radiálně tři stopy od středu. Ty měly poskytnout centrální trysku ke stabilizaci zemního polštáře.

Když byly tyto úpravy dokončeny a zjevně fungovaly, došlo k prvnímu zcela volnému letu 12. listopadu 1959. Tato zkouška prokázala nepřijatelný systém ovládání trysek. Spoilery byly určeny k nasměrování vzduchu ven přes horní nebo dolní část prstencové chlopně, ven pouze při vznášení, ale přes horní a dolní část při dopředném letu. Myšlenka byla, že když byla klapka umístěna tak, aby poskytovala kontrolu, zvedák by byl spuštěn na jedné straně a zvednut na druhé straně. Výtah byl skutečně snížen na jedné straně, ale bohužel se výtah nezlepšil na druhé straně, takže každý ovládací vstup vedl ke ztrátě nadmořské výšky. Po pěti letech bylo testování dočasně zastaveno 5. prosince 1959, kdy Avrocar zaznamenal celkem 18,5 hodiny testovacího času.

Avrocar 59-4975 po úpravách byl testován bez přístřešků a začleněním obvodového „zaostřovacího“ prstence c. 1961. Testy ukázaly, že vedro bylo tak represivní, že všechny nástroje byly po několika letech upečené do hnědé.

Přes zimu byl instalován zcela nový design. Původní spoilery byly odstraněny a nahrazeny jediným prstencem pod prstencovou chlopní. Prstenec se posunul ve vztahu k plavidlu pod kontrolou, "utěsnil" mezeru na jedné straně a otevřel ji na druhé. Testy pokračovaly v lednu 1960 a zdálo se, že fungují mnohem lépe. Zatímco však nový řídicí systém zlepšil vlastnosti vznášení, plavidlo se nyní stalo nestabilním při vyšších rychlostech nad 30 uzlů (56 km / h). První Avrocar v Amesu byl podobně upraven a v dubnu 1960 byl testován v jejich větrném tunelu o rozměrech 40 stop × 80 stop (12 m × 24 m). Problém byl jasný; prstenec blokoval tolik celkového tahu motoru, že celkový výkon byl výrazně snížen. Když se plavidlo zrychlilo, proudění vzduchu na spodní straně snížilo recirkulaci a snížilo zdvih kvůli proudění vzduchu přes horní povrch. To bylo trochu neočekávané; recirkulace byla považována za „špatnou věc“ kvůli ztrátě tahu motoru a nezdá se, že by byly oceněny její pozitivní účinky na zdvih. Nakonec, aby se udržel vztlak při vyšších rychlostech vpřed, muselo být plavidlo nastaveno na konec své schopnosti ovládání.

Avro byl přesvědčen, že koncept je stále funkční, a navrhl nový program pro zásadní přepracování pohonného a řídicího systému. Namísto jediné prstencové trojúhelníkové klapky a spoileru nebo pozdějšího ovládání kroužku nový systém zahrnoval dva samostatné řídicí systémy pro vznášení a dopředný let, kombinované do jedné trysky. Pro vznášení se do trysek otevřela řada „přechodových dveří“, které je zablokovaly a znovu nasměrovaly tok dolů pod letadlo. Ovládání během tohoto režimu bylo zajištěno pohybem vnější části chlopně za účelem „zaostření“ toku. Při vyšších rychlostech byly dveře zavřené, což umožňovalo vzduchu proudit ven z okraje letadla, kde byla umístěna řada jednoduchých ovládacích prvků podobných chlopni. Nový řídicí systém pokrýval zadní 3/4 vnějšího obvodu letadla; přední část měla pouze vznášející se ovládací prvky.

Avrocar v provozu

Úpravy byly dokončeny na modelu Ames a testování bylo obnoveno v dubnu 1961. Nový design prokázal mnohem lepší kontrolu nad vznášedlem a podstatně lepší zdvih. Vozidlo bylo nyní schopné cestovat rychlostí až 100 uzlů (190 km / h), což je velké zlepšení oproti dříve dosaženým 30 uzlům (56 km / h). Nicméně, to zůstalo nestabilní na hřišti, a vykazoval silný nose-up trim. Inženýři NASA se to pokusili upravit pomocí T-ocasu , ale ukázalo se, že to sedí v proudu vzduchu turborotoru a nepomohlo to. Frostův tým zvažoval dva nové vzory, jeden s velkým svislým ocasem a jeden s křídlem se svislými svislými špičkami - „křidélka“. Obě konstrukce používaly dva proudové motory General Electric J85 s tahem 2700 lbf (12 kN) a zvýšily průměr turborotoru z pěti na šest stop.

Dne 9. června 1961 bylo provedeno druhé vyhodnocení letu Avrocar USAF / NASA na podobně upraveném druhém prototypu v zařízení Avro. Během těchto testů dosáhlo vozidlo maximální rychlosti 20 uzlů (37 km / h) a prokázalo schopnost projet příkop šest stop napříč a 18 palců (460 mm) hluboko. Let nad kritickou nadmořskou výškou se ukázal jako nebezpečný, ne-li téměř nemožný kvůli inherentní nestabilitě. Zpráva o letových zkouškách dále identifikovala řadu problémů s řízením.

Zrušení

Dříve, než bylo možné dosáhnout modifikací, došly finanční prostředky v březnu 1961. Frostovy návrhy na upravený design nebyly přijaty a Avrocar a související nadzvukové programy WS-606A VTOL byly americkou armádou oficiálně zrušeny v prosinci 1961. Vedoucí pracovníci společnosti Avro podpořili další výzkumné projekty VTOL a zkoumali nové konfigurace spojené s diskovou platformou a dokonce i s verzí „lift jet“, ale žádný další zájem nevyplýval z kanadských ani jiných zdrojů, které by zakončily konec tohoto programu Special Projects Group. V roce 1961 byla předložena řada pozdějších návrhů, včetně stíhacího konceptu Avro P470 VTOL odvozeného od Skupiny zvláštních projektů, s cílem splnit soutěž NATO o taktický úderný stíhač. Tyto potřeby byly naplněny Hawker Siddeley Harrier , ale obecněji se zájem o VTOL vytratil, protože se široce věřilo, že na začátku evropské války nebude použit první jaderný úder.

Avro VZ-9-AV Avrocar v Paul E. Garber Zachování, restaurování a skladování zařízení, Národní muzeum letectví a kosmonautiky, 1984

Druhý Avrocar zaznamenal na konci letových zkoušek asi 75 letových hodin. Soudě podle výkonu byl Avrocar naprostým selháním: nemohl se bezpečně zvednout více než pár stop od země a jeho baňatý design omezující výkon ve vysokých rychlostech doprovázený nesnesitelným teplem a ječícím zvukem výfuku jej činil nepraktickým pro válečný. Ačkoli to bylo považováno za technickou poruchu, jeho design by byl prorocký: byla to gumová sukně, která se styděla, že je jedním z prvních vznášedel na světě , Saunders Roe SR.N1, které také vzlétlo v roce 1959. Návrhář společnosti John Frost však požádal o řadu patenty v Kanadě, Velké Británii a USA, které stanovily klíčovou roli, kterou společnost Avrocar a související experimentální vozidla Avro vyráběla ve světě VTOL.

Nejnovější vývoj

Avrocar v Národním muzeu USAF

Avrocar Avro VZ-9 byl podle kurátora v Národním muzeu letectví a kosmonautiky „slepou uličkou“ v designu VTOL , přesto jeho technologické inovace zaujaly ostatní designéry. Jedním z designových prvků, které ztělesňoval, bylo použití ventilátorů, které vedly k dalším experimentálním programům. Dr. Paul Moller, kanadský emigrant, který pracoval v Avro Canada jako mladý inženýr, založil počáteční sérii experimentálních vozidel VTOL na „talířové“ technologii využívající zakopaný potrubní ventilátor à la-Avrocar. XM-2, první ze série, vypadal pozoruhodně jako miniaturní létající talíř. Po úspěšných testech tetheru byly návrhy talířů najednou zveřejněny jako „discojet“ opuštěny a jejich nejnovější projekt, Moller Skycar , má vzhled létajícího auta.

Příběh společnosti Avrocar neskončil ukončením programu. Byly vyrobeny pouze dva Avrocary a protože americká armáda za práci zaplatila, vrátily se na konci programu do vlastnictví USA. Druhý příklad, S / N 59-4975 , použitý pro „letové“ testování, se krátce vrátil do Kanady k vystavení v Montrealu na výstavě Člověk a jeho svět (1968); po dlouhém období vystavování venku je nyní obnovován v Muzeu dopravy americké armády ve Fort Eustis ve Virginii.

Avrocar v Národním muzeu vzdušných sil Spojených států v Daytonu ve státě Ohio

První Avrocar, S / N 58-7055 (označený AV-7055 ), se po upoutaném testování stal testovacím modelem „aerodynamického tunelu“ v NASA Ames, kde zůstal ve skladu od roku 1961 do roku 1966, kdy byl darován Národnímu Muzeum letectví a kosmonautiky v Suitlandu ve státě Maryland . Tam pokračovalo sbírání prachu dalších čtyřicet let. Muzeum to nakonec naplánovalo na restaurování a vystavení v jejich nově vybudovaném centru Stevena F. Udvar-Hazyho . Namísto toho byl Avrocar zapůjčen Národnímu muzeu leteckých sil USA v Daytonu ve státě Ohio , které dorazilo v listopadu 2007. Po úplné obnově, která zahrnovala výrobu obou chybějících plexisklových bublin, byl uveden v červnu 2008 v Galerie studené války muzea. Od té doby byl přesunut do prezidentské letecké galerie. V roce 2016 byl Avrocar přesunut do Galerie výzkumu a vývoje muzea ve svém novém čtvrtém hangáru.

Pro produkci Avrocar: Avrocar: Saucer Secrets from the Past byla v roce 2002 připravena rozsáhlá replika modelu Avrocar . Nyní sídlí jako exponát v Leteckém muzeu v Západní Kanadě ve Winnipegu v Manitobě v Kanadě.

Specifikace (VZ-9-AV)

Avrocar se 3 pohledy

Data z Avrocar: Kanadský létající talíř ... a nejhorší letadla na světě: Od průkopnických neúspěchů po katastrofy způsobené miliony dolarů

Obecná charakteristika

  • Posádka: 2
  • Kapacita: 1 pozorovatel / technik
  • Průměr: 18 ft (5,5 m)
  • Výška: 3 ft 6 v (1,07 m)
  • Plocha křídla: 254 sq ft (23,6 m 2 )
  • Prázdná hmotnost: 3000 lb (1361 kg)
  • Maximální vzletová hmotnost: 5 560 lb (2 522 kg)
  • Pohonná jednotka: 3 × proudové motory Continental J69-T-9 , každý tah 2,9 kN

Výkon

  • Maximální rychlost: 480 km / h, 260 kn (odhad), 56 km / h (skutečná)
  • Rozsah: 995 mil (1601 km, 865 NMI) (odhad), 79 mil (127 km) (skutečný)
  • Servisní strop: 3000 m (odhad), 3 ft (0,91 m) (skutečný)

Viz také

Letadla srovnatelné role, konfigurace a éry

Poznámky

Reference

Bibliografie

  • „Avrocar: Tajemství talířů z minulosti“ . Winnipeg: MidCanada Entertainment. 2002. Archivovány od originálu dne 4. srpna 2006.
  • Campagna, Palmiro. UFO Files: The Canadian Connection Exposed . Toronto: Stoddart Publishing, 1998. ISBN  0-7737-5973-5 .
  • Harding, Stephen (listopad – prosinec 1999). „Canadian Connection: US Army Aviation's Passion for Canadian Types“. Letecký nadšenec (84): 72–74. ISSN  0143-5450 .
  • Milberry, Larry . Letectví v Kanadě . Toronto: McGraw-Hill Ryerson Limited, 1979. ISBN  0-07-082778-8 .
  • Milberry, Larry. Avro CF-100 . Toronto: CANAV Books, 1981. ISBN  0-9690703-0-6 .
  • Rogers, Mike. VTOL: Vojenský výzkumný letoun . New York: Orion Books, 1989. ISBN  0-517-57684-8 .
  • Rose, Bill a Tony Buttler. Letadlo s létajícím talířem (tajné projekty) . Leicester, UK: Midland Publishing, 2006. ISBN  1-85780-233-0 .
  • Taylor, Michael. Nejpodivnější letadlo na světě . London: Grange Books plc, 1999. ISBN  1-85627-869-7 .
  • Winchester, Jim. Nejhorší letadlo na světě: Od průkopnických neúspěchů po katastrofy způsobené miliony dolarů . London: Amber Books Ltd., 2005. ISBN  1-904687-34-2 .
  • Whitcomb, Randall. Avro letadla a letectví studené války . St. Catharine's, Ontario: Vanwell, 2002. ISBN  1-55125-082-9 .
  • Yenne, William. „Od Focke-Wulfa po Avrocara.“ Tajné zbraně druhé světové války: Techno-vojenské průlomy, které změnily historii . New York: Berkley Books, 2003. ISBN  0-425-18992-9 .
  • Zuk, Bille. Avrocar, Canada's Flying Saucer: The Story of Avro Canada's Secret Projects . Erin, Ontario: Boston Mills Press, 2001. ISBN  1-55046-359-4 .
  • Zuk, Bille. Avrocar Story. Winnipeg: MidCanada Entertainment, 2002. Avrocar Story byl archivován 7. února 2006 na Wayback Machine
  • Zuuring, Peter. The Arrow Scrapbook . Kingston, Ontario: Arrow Alliance Press, 1999. ISBN  1-55056-690-3 .

externí odkazy