Короткий SC.1

редактировать

SC.1
Короткий SC.1 Фарнборо 1958.jpg
Короткий SC.1 XG900 на выставке SBAC в Фарнборо, сентябрь 1958 г.
РольЭкспериментальный самолет
ПроизводительShort Brothers
Первый полет2 апреля 1957 г. (CTOL). 26 мая 1958 г. (VTOL)
Списан1971
СтатусНа пенсии и сохранен
Основной пользовательRoyal Aircraft Establishment
Построено2

Short SC.1 был первым британским самолетом вертикальный взлет и посадка (VTOL ) реактивный самолет. Он был разработан Short Brothers. Он был оснащен пятью турбореактивными двигателями Rolls-Royce RB108 , четыре из которых использовались для вертикального полета, а один - для обычного горизонтального полета. SC.1 отличился тем, что был первым британским самолетом с неподвижным крылом вертикально-вертикальным взлетом и первым самолетом, перешедшим между вертикальным и горизонтальным режимами полета; это был также первый самолет с возможностью вертикального взлета и посадки с системой управления по проводам.

SC.1 был разработан и произведен в ответ на требование Министерства снабжения (MoS) о подходящем воздушном судне для проведения летных исследований в режиме вертикального взлета и посадки, а также в особенности в переходный период. между вертикальным и горизонтальным полетом. Два прототипа использовались для летных испытаний в период с 1957 по 1971 год. Данные исследований из программы испытаний SC.1 способствовали разработке Hawker Siddeley P.1127 и последующего Hawker Siddeley Harrier, первый действующий самолет вертикального взлета и посадки.

В октябре 2012 года Short SC.1 получил первую награду Engineering Heritage Award Северной Ирландии как признание своего значительного достижения в области инженерии.

Содержание
  • 1 Разработка
  • 2 Дизайн
  • 3 Тестирование
  • 4 Самолет на дисплее
  • 5 Операторы
  • 6 Технические характеристики
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
    • 8.1 Примечания
    • 8.2 Библиография
  • 9 Внешние ссылки
Разработка

В 1940-х годах различные страны заинтересовались разработкой жизнеспособных самолетов, способных выполнять вертикальный взлет и посадку (VTOL). В 1950-х годах Великобритания провела летные испытания специально построенной установки для измерения тяги Rolls-Royce - примитивного, но новаторского самолета вертикального взлета и посадки, который успешно летел, как и предполагалось, продемонстрировав жизнеспособность концепции и предоставив полезные данные. опираться на. Однако, несмотря на то, что установка для измерения тяги дала ценную информацию для проектирования самолета вертикального взлета и посадки (например, требования к системе автоматической стабилизации), она страдала некоторыми недостатками, которые подрывали ее ценность в качестве платформы для дальнейших подробных исследований, таких как задержка управления и отсутствие аэродинамических поверхностей. Возникла потребность в летательном аппарате, который использовал бы опыт, полученный от установки для измерения тяги, и исследовал бы области, выходящие за рамки его ограниченных возможностей.

История SC.1 возникла в заявлении Short Brothers для удовлетворения запроса Министерства снабжения (MoS) на тендер (ER.143T) на исследовательский самолет с вертикальным взлетом, который был выпущен в сентябре 1953 года. 15 октября 1954 года предложенный проект был одобрен Министерством, и был оперативно заключен контракт на поставку двух самолетов, соответствующих Спецификации ER.143D. Как и предполагалось, самолет должен был быть использован для серии летных испытаний, чтобы изучить его поведение при переходе между вертикальным и горизонтальным режимами полета, чтобы определить оптимальный и минимальный уровень помощи, необходимой от автостабилизатора в процессе перехода, к выявить возможные эксплуатационные проблемы и разработать соответствующие вспомогательные средства и оборудование для пилота, чтобы разработать всепогодную систему захода на посадку и приземления.

Шорт построил два прототипа, обозначенных XG900 и XG905.

Дизайн

Short SC.1 представлял собой одноместный низкоплан без хвоста треугольное крыло общей массой примерно 8000 фунтов (макс. 7700 фунтов для вертикального полета). Он был оснащен четырьмя вертикально расположенными легкими подъемными двигателями Rolls-Royce RB108, которые обеспечивали общую вертикальную тягу 8600 фунтов, а также одним маршевым двигателем RB.108 в задней части самолета для обеспечения тяги. для прямого полета. Подъемные двигатели были установлены вертикально рядом парами в центральном отсеке так, чтобы их результирующая линия тяги проходила близко к центру тяжести самолета. Эти пары двигателей могли поворачиваться вперед и назад для создания векторной тяги для ускорения / замедления вдоль продольной оси самолета.

XG900 Short SC.1 на SBAC показать в 1961 г. показаны обтекатели олео-опор и автоматические входные жалюзи подъемного двигателя, добавленные в середине 1960-х.

Во время обычного полета подъемные двигатели будут отключены; перед переходом от горизонтального полета к вертикальному они будут запускаться с использованием сжатого воздуха от одного маршевого двигателя. Сжатый воздух обеспечивал начальное вращение двигателя, но падение давления от впуска к выпуску также должно было присутствовать, поскольку одного сжатого воздуха было недостаточно для достижения холостого хода. Требовалась значительная аэродинамическая труба и летная доработка воздухозаборника, поскольку в начале перехода от горизонтального полета вертикально расположенные двигатели должны выдерживать боковой ветер, равный скорости прямого полета, без помпажа и чрезмерных вибраций. Требуемая равномерность потока была достигнута с помощью набора из 7 шарнирных жабр, которые открывались вперед и направляли воздух в камеру, питающую двигатели. Поведение вертикально установленного RB108 с точки зрения повторного заглатывания и эрозии почвы было исследовано с помощью установки, аналогичной той, которая предназначена для SC.1, во время наземных операций на метеоре на аэродроме Хакнелл. Первоначально ряд иллюминаторов был установлен на выпускных соплах подъемных двигателей, чтобы поддерживать среду низкого давления под двигателями, чтобы гарантировать, что ротор двигателя будет «вращаться» в правильном направлении перед подачей сжатого воздуха для запуска; Из-за эффективности воздухозаборников и изменений конструкции двигателя необходимость в иллюминаторах отпала.

Компоновка кабины была в основном стандартной, но усложнялась большим количеством систем, которые пилот должен был контролировать. Для его роли в качестве исследовательского самолета он имел обширное записывающее оборудование.

Общий рычаг дроссельной заслонки для четырех двигателей вертикального подъема был единственным дополнительным первичным элементом управления в кабине; он работал так же, как и на уровне Коллективного шага винтокрылого аппарата. Требовалось два способа управления ориентацией самолета в зависимости от его поступательной скорости; аэродинамические поверхности использовались при обычном полете, а воздушно-реактивные сопла - для перехода из горизонтального полета в режим висения и вертикального полета. Отводимый воздух из четырех подъемных двигателей (примерно 10% всасываемого воздуха) подавался в сопла регулируемого носа, хвоста и законцовки крыла для шага, крена и управление рысканием на низких скоростях, при которых воздушный поток над аэродинамическими поверхностями будет недостаточным для того, чтобы обычные средства управления были эффективными.

SC.1 также был оборудован первым «пролетом мимо- провод "система управления для установки на самолет вертикального взлета и посадки. Эта система управления с электрическими сигналами, которая также включала автостабилизатор, не только передавала сигналы от органов управления кабиной, такие как положение ручки, но также контролировала сигналы обратной связи от сервоприводов, чтобы обеспечить стабильность самой системы. Система разрешала в общей сложности три режима управления аэродинамическими поверхностями и / или элементами управления соплами:

  1. Аэродинамические поверхности и воздушные сопла, управляемые электрически с помощью трех независимых серводвигателей (с «трехходовой параллелью» или «триплекс» безотказной работы) в сочетании с тремя системами управления автостабилизатором («full-by-wire»)
  2. Гибридный режим, в котором форсунки управлялись серво / автостабилизатором, а аэродинамические поверхности были связаны напрямую с ручными элементами управления
  3. Прямой режим, в котором все элементы управления были связаны с ручкой управления
Цветовой профиль XG900 Short SC.1

Режимы 1 и 2 были выбраны на земле; всякий раз, когда автостабилизатор использовался, у пилота был доступный рычаг аварийного отключения, с помощью которого он мог вернуться в режим прямого управления в полете. Результаты трех систем управления сравнивались, и применялось «правило большинства», гарантирующее, что сбой в одной системе перекрывается двумя другими (предположительно правильными) системами. Любая неисправность на пути «по проводам» указывалась пилоту как предупреждение, которое он мог либо проигнорировать, либо отреагировать, переключившись на прямое (ручное) управление.

Как и другие Самолет вертикального взлета и посадки Short SC.1 пострадал от потери вертикальной тяги из-за эффекта земли . Исследование, проведенное на масштабных моделях, показало, что для SC.1 эти потери составят от 15% до 20% при высоте шасси . Топливные баки располагались по передним кромкам крыла и в «мешковых» баках, размещенных между лонжеронами основного крыла. SC.1 был оснащен ходовой частью трехколесного велосипеда ; не убираясь, шасси можно было установить между двумя альтернативными положениями, подходящими как для обычной, так и для вертикальной посадки. Неподвижные стойки шасси были разработаны специально для вертикального полета; каждая опора несла пару жаропрочных роликов, а задняя ходовая часть также оснащалась дисковыми тормозами. Для смягчения вертикальных приземлений использовались длинноходные олео. Надежное снаряжение способно выдержать скорость снижения 18 футов (5,5 м) в секунду.

Испытания
Первый Short SC.1, XG900, на выставке 1958 SBAC в Фарнборо

Построенный на заводе Шорта в Белфасте в Северной Ирландии, первый прототип SC.1, XG900, впервые провел первые запуски двигателя на этом предприятии. После доставки по морю в Англию, XG900, который изначально был оснащен только двигателем, был доставлен в Royal Aircraft Establishment (RAE) в Boscombe Down Чтобы начать программу летных испытаний. 2 апреля 1957 года прототип выполнил первый полет типа , который также был его первым обычным взлетом и приземлением (CTOL).

Чуть более года спустя 26 мая 1958 года второй прототип совершил первый вертикальный полет на привязи. Первоначальные полеты этого типа выполнялись, когда они были прикреплены к специально разработанной гентри, которая имела лишь ограниченную свободу действий, до 15 футов по вертикали и 10 футов от центра в любом направлении, вертикальная скорость также была ограничено до менее 10 футов в секунду; за пределами этих ограничений произошла постепенная остановка самолета. Он будет взлетать с решетчатой ​​платформы, расположенной на высоте 6 футов над землей, чтобы избежать эффекта земли; При разработке подходящей платформы были предприняты значительные усилия со стороны компании Shorts, чтобы исключить негативное влияние эффекта земли, и она была несколько раз переработана. Портал использовался для обучения и ознакомления первых 8 пилотов, которые пилотировали SC.1.

25 октября того же года самолет выполнил первый «свободный» вертикальный полет. 6 апреля 1960 года был успешно осуществлен первый переход от вертикального к горизонтальному полету. Несмотря на успех в переходе между двумя режимами, Short SC.1 имел репутацию несколько неуклюжего самолета.

SC.1 был публично представлен на авиашоу в Фарнборо в 1958 году. и 1960; он также появился на Парижском авиасалоне в 1961 году, на котором совершил демонстрационный полет. 2 октября 1963 года второй испытательный самолет разбился в Белфасте, в результате чего погиб пилот Дж. Р. Грин; Позже было установлено, что причиной этого была неисправность системы управления. После аварии самолет был перестроен и возвращен в полет для дальнейших испытаний, оба продолжали летать до 1967 года. К 1965 году на этом типе летали в общей сложности 14 пилотов.

В результате наземных испытаний на пригодность, было определено, что обычный бетон взлетно-посадочной полосы, тротуар и даже полосы травы будут достаточными для вертикального взлета и посадки SC.1; однако обломки, которые могут быть вытеснены с несовершенных поверхностей, представляют опасность для персонала, но не для самого самолета. Программа испытаний также позволила получить опыт технического обслуживания и исправности самолета вертикального взлета и посадки, хотя это не было первоочередной задачей ни при проектировании, ни при проведении исследований; на протяжении всей программы в среднем выполнялось 2,6 рейса в неделю. Хотя во время полетов сообщалось о многочисленных ошибках автостабилизатора, ни одной неисправности, которая угрожала бы самолету или влияла на его управление, никогда не возникало.

Тестирование выявило значительные трудности в измерении реальной тяги двигателя, что привело к дальнейшим испытаниям с улучшенные воздухозаборники и приборы. В конечном счете, двигатели оказались гораздо менее проблематичными, чем можно было ожидать, учитывая экспериментальный характер самолета и его силовых установок; а когда возникали неисправности в тройном автостабилизаторе, их было легко обнаружить, отчасти из-за самоконтроля системы. Согласно отчету Министерства авиации, SC.1 был определен как эффективное исследовательское транспортное средство, когда эксплуатировалось в пределах, налагаемых его небольшими размерами и ограниченной вместимостью; однако было обнаружено, что для более обширных испытаний приборов и оборудования наведения потребуется более крупный самолет.

SC.1 летал более десяти лет, в течение которых он предоставил большой объем данных, которые служили для влиять на более поздние концепции дизайна, такие как элементы управления «воздушной струей» на Hawker Siddeley P.1127, предшественнике Hawker Siddeley Harrier. Работы по летным испытаниям, касающиеся методов и технологий вертикального взлета и посадки, также оказались неоценимыми и помогли Великобритании продвинуться вперед в этой области. Короткий SC.1 в конечном итоге устарел из-за появившегося Harrier, который, среди прочего, доказал, что не было необходимости нести дополнительные четыре двигателя исключительно для целей взлета и посадки.

Самолет на выставке.

Первый SC-1 (XG900 ) стал частью коллекции самолетов Музея науки в Южном Кенсингтоне, Лондон. Он использовался до 1971 года для исследований VTOL.

Второй SC-1 (XG905) также был сохранен и находится в статической экспозиции на выставке «Опыт полета» в Ольстерском музее фольклора и транспорта, Cultra, Северная Ирландия.

Эксплуатанты
Соединенное Королевство
Технические характеристики
Передняя часть фюзеляжа и кабина Short SC.1 Задний фюзеляж и крыло SC.1. Обратите внимание на воздухозаборник в основании хвостового оперения для маршевого двигателя Rolls-Royce RB108, а также решетку над центральным отсеком фюзеляжа, в которой размещены двигатели вертикального подъема.

Данные компании Shorts Aircraft с 1900 г. Министерство авиации

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 25 футов 6 дюймов (7,77 м)
  • Размах крыла: 23 футов 6 дюймов (7,16 м)
  • Высота: 10 футов 8 дюймов (3,25 м)
  • Площадь крыла: 211,5 кв. Футов (19,65 м)
  • Соотношение сторон: 2,61: 1
  • Профиль : NACA 0010
  • Масса пустого: 6260 фунтов (2839 кг)
  • Масса брутто: 7,700 фунтов (3493 кг) (VTOL операций)
  • Макс.взлетная масса: 8,050 фунтов (3651 кг) (CTOL операций)
  • Силовая установка: 1 × Rolls-Royce RB108 турбореактивный, 2130 фунтов-силы (9,5 кН) тяги (полет вперед)
  • Силовая установка: 4 × ТРД Rolls-Royce RB108, тяга 2130 фунтов-силы (9,5 кН) каждый

Характеристики

  • Максимальная скорость: 246 миль в час (396 км / ч, 214 кН)
  • Диапазон: 150 миль (240 км, 130 миль)
  • Практический потолок: 8000 футов (2400 м)
  • Скороподъемность: 700 фут / мин (3,6 м / с)
  • Нагрузка на крыло: 38,1 фунт / кв. Фут (186 кг / м)
  • Тяга / масса :.
    • (CTOL): 0,265
    • (VTOL): 1,11
См. Также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Списки по теме

Ссылки

Примечания

Библиография

Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, относящиеся к Short SC.1.
Последняя правка сделана 2021-06-08 06:40:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте