Del:
10 vanvittige eksperimentelle helikoptere fra historien
Praktiske helikoptere er forholdsvis nye på luftfartsscenen, der kun kommer til deres egen efter Anden Verdenskrig. Men i den tid har de vanvittige ingeniører ofte forsøgt at forbedre sig på disse flyvemaskiner, hvilket skaber en række mærkelige og outlandish maskiner.
10Sikorsky X-Wing
Den berømte helikopterfabrikant Sikorsky kom tættest på at give verden en ægte version af X-wing fighteren fra Star wars. I midten af 1970'erne begyndte Sikorsky at spille med eksperimentelle helikopterdesigner, der kombinerer nye kraftværker med førende aerodynamik. Nøgleflyvningen til disse eksperimenter var S-72 Rotor Systems Research Aircraft. Oprindeligt testede S-72 bare mulighederne for et blandet fly / helikopter design, men i 80'erne gav regeringen finansiering til X-wing-modifikationen af S-72.
Ved første øjekast lignede X-vingen som en normal helikopter, om end en med meget tykke rotorblad og jetmotorer fastgjort til skrogets sider. Ved start, rotoren ville spinde ligesom en normal helikopter, så X-winget kunne tage af sted lodret. Rotorerne var usædvanlige, idet de ikke stod på at ændre bladets tone for at generere løft. I stedet brugte de et komplekst komprimeret luft system, der blæste luft fra motorerne og blæste det over rotor tipsene, genererer ekstra lift.
Når de er i flyvning, vil rotorerne låse på plads, som optræder som normale flyvinger. Da X-winget overgik til normal flyvning, ville det flyve som et fly, da de store rotorer ville give nok lift til flyet, og jetmotorerne ville give fremadrettet fremdrift. Desværre for Sikorsky løb projektet hurtigt over budgettet. Regeringen hældte 100 millioner dollars i projektet, før det selv havde X-wing rotorene knyttet til flyet. Sikorsky kørte tre testflyvninger af flyvemaskinen uden rotorerne, men den færdige X-Wing kom aldrig væk fra jorden, før luftvåbenet trukkede stikket.
9Percival P.74
Under anden verdenskrig udarbejdede tyske ingeniører forskellige planer for bizarre helikoptere og fly med den ulige fremdriftsteknik af tip-jet rotorer. Normale helikoptere har rotorer, der forbinder en motor inde i flyet. Tip-jet rotorer bevæger fremdriften til enderne af rotorerne. Normalt sætte ingeniører jetmotorer eller ramjets ved rotorens tip for at rotere rotorerne ekstremt hurtigt. I 1950'erne forsøgte briterne at komme ind i spillet med eksperimentelle helikoptere med den usædvanlige Percival P.74.
I modsætning til andre tip-jet-systemer monteres de P.74 brugte motorer inde i skroget. To gasgeneratorer sad midt i skroget. Et komplekst sæt rør flyttede gassen til rotorens kanter, hvor gassen blev udvist gennem specielt designet ejektorer. Systemet havde den fordel at producere meget mindre drejningsmoment end normale helikoptere, hvilket betyder, at P.74 kun behøvede en lille hale rotor. Det var derfor, det var så mærkeligt og barnligt.
Så unik som designet var, var det slet ikke effektivt. Da gasrørene løb gennem midten af passagerkabinen, ville en flyvning i P.74 ikke have været behageligt. Hvis det endda kunne komme ud af jorden, så er det. Percival forsøgte flittigt at få deres helikopter luftbårne, men det nægtede stædigt at løfte af. Gasudstødningssystemet gav netop ikke tilstrækkelig kraft til at løfte den klare luftramme. Ingeniører forsøgte deres bedste at ombygge helikopteren, men industrien gik videre uden dem, og P.74 endte med en blindgyde.
8Kellett-Hughes XH-17
En af de mest almindelige anvendelser af helikoptere er som flyvende kraner, der løfter tunge og store laster til steder utilgængelige af konventionelle fly. I 1952 designede Hughes Aircraft Company deres første helikopter, XH-17. På det tidspunkt var XH-17 den største helikopter i verden med et gigantisk rotor-system på 36 meter.
XH-17 brugte et usædvanligt tip-jet system. To motorer i den fuselage fodrede blæser luft gennem rotorerne og ind i dysestråler. I modsætning til P.74 blandede varmluften med brændstof og derefter antændte, hvilket betyder, at XH-17 havde små jetmotorer i slutningen af rotorerne. Udover det underlige fremdriftssystem var XH-17 et Frankensteins monster af dele fra andre fly. For at reducere produktionsomkostningerne brugte Hughes en række andre verdenskrigs fly til at lave flyet. Cockpiten kom fra en CG-15 svævefly, undervognen kom fra en B-25 bombefly, og den store brændstoftank kom fra en B-29 bombefly.
Da testningen startede, var XH-17 faktisk et skræmmende syn. Flammerne steg fra jetmotorerne på rotorens spidser, og den konstante forbrænding lød som 1.000 artilleri skaller slukker, ifølge en avis. Mennesker op til 13 km væk kunne høre helikopteren, da den startede. Under testen afslørede XH-17, at den havde et ekstremt begrænset interval på kun omkring 60 km (37 mi) og havde trykproblemer. Testning fandt sted sporadisk i tre år, indtil Hughes indså, at helikopteret aldrig ville være et effektivt system.
7Sikorsky X2
Så imponerende som helikoptere er deres største begrænsning hastighed. Helikoptere er ikke meget hurtige, men deres fleksibilitet udgør den begrænsning. Sikorsky er ikke tilfreds med langsomme helikoptere. Sikorsky påbegyndte et projekt for at opbygge den hurtigste helikopter i verden. Tilbage i 1970'erne forsøgte Sikorsky lignende eksperimenter med deres XH-59A eksperimentelle helikopter, men flyvognen vibrerede så meget, at Sikorsky tabte projektet.
Med nye udviklinger inden for computerflyvning og kompositflyvningsmaterialer havde Sikorsky meget mere succes med X2. For at få mest fart ud af X2, gik Sikorsky fra standardhelikopterdesignet.De to rotorbladene spinder modsat hinanden i en koaksial konfiguration, som i sig selv ikke er for unik. Men i stedet for at tilføje en hale rotor, Sikorsky placeret et pusher propeller blad på ryggen for ren hastighed. Da den co-aksiale konfiguration negerer drejningsmomentvirkninger, kunne X2 helt stole på skyderpropelleren for hastighed.
I september 2010 nåede X2 253 knob i planflyvning, en uofficiel rekord for topfart af en konventionel helikopter. X2 var aldrig beregnet til masseproduktion, men det viste sig at være en meget succesfuld teknologidemonstrator. Med erfaringerne fra X2 arbejder Sikorsky nu på at designe en næste generations helikopter til USA's hær. Kaldet S-79 Raider, prototypen vil erstatte hærens aldrende flåde af observationshelikoptere ved hjælp af X2-teknologier.
6Kamov Ka-22
Russiske og sovjetiske ingeniører har designet nogle af de største og tungeste helikoptere, som verden nogensinde har set. I 1950'erne investerede Sovjet Luftvåben i at øge deres helikopters rækkevidde for at gøre dem til et brugbart transportsystem. Standard praksis var at få helikopterne op til operativ højde ved at trække dem bag en transport, men den teknik negerede fordelen ved at kunne lodret tage afsted. For at øge antallet af helikoptere designet Kamov-firmaet Ka-22, et fascinerende kompositfly.
I det væsentlige var Ka-22 en konventionel flyvemaskine med rotorer fastgjort til vingerens spidser. De to turboshaftmotorer kørte både træk propellerne og rotorsystemet, hvilket kræver, at Kamov designer et komplekst og besværligt gearkassearrangement. På trods af de konstante problemer med gearkassen var Ka-22 et imponerende køretøj. Det kunne bære 100 passagerer og under testflyvninger brød otte verdensrekorder i sin vægtklasse.
Vesten fik deres første kig på Ka-22 i løbet af 1961 Victory Day parade. Intet i Vesten var sammenligneligt med Ka-22, og det var et stort chok for vestlige observatører. Ka-22 havde imidlertid mekaniske problemer og havde to dødelige nedbrud inden for et år og ødelagde to af prototype-flyene. I stedet for at give Kamov mulighed for at løse problemerne, standsede sovjeterne projektet, og kompositte flyforsøg blev lav prioritet for sovjetiske flyselskaber.
5Fairey Jet Gyrodyne
Jet Gyrodyne er en interessant kombination af tipstråler og en autogyro. For at bruge et tip-jet system, monterede Fairey deres helikopter med gasbrændere ved rotorens kanter, der førte rotordipene til høj hastighed. Det system var ikke utroligt unikt blandt eksperimentelle helikoptere, men Fairey ønskede også, at deres chopper havde de samme muligheder som et fastflyvende fly. For at det skulle ske, skabte ingeniører et system, der ville gøre det muligt for rotoren at bremse i flyve.
Til start, landing og langsom flyvning gav spidsdyserne tryk for rotoren. Men når Jet Gyrodyne nåede fuld fart og højde, blev stødningen langsomt slukket i rotoren og overført til de to skubbe propeller. Rotoren blev ikke fastgjort på plads og kunne rotere frit, hvilket giver en lille ekstra lift. I praksis havde Jet Gyrodyne ingen problemer med at overføre fra helikopterflyvning til konventionel flyvning. Problemet var at få det tilbage i helikoptertilstand, hvilket krævede, at piloten indgik et komplekst sæt operationer med koblingen og gashåndtaget. Desværre betød det, at Jet Gyrodyne var ekstremt svært at flyve, hvilket var en af de bidragende faktorer til projektets ende i 1961.
4Oehmichen No.2
Helikopter design kom ret tidligt i luftfartsscenen. Ingeniører greb de grundlæggende principper for helikopterflyvning og brugte store parasolvinger til at tilbyde den nødvendige elevator til deres maskiner. En af de vigtigste opfindere af tidlige helikoptere var fransk luftfartspioner Etienne Oehmichen. Oehmichens første helikopter design undlod at komme ud af jorden, så han brugte en hydrogenbold til at få det til en god testhøjde.
Oehmichens anden helikopter (nøjagtigt betegnet nr. 2) var meget mere succesfuld. Maskinen var mærkelig, selv efter dagens standarder. For stød havde No.2 fire motorer, der kørte flere propeller og rotorer. Formet som et kryds, havde hver ende en rotor til opadgående løft. Resten af flyvemaskinen blev dækket af propellerbladene spinding i forskellige retninger for at tilbyde vandret stabilitet til fartøjet. Et par pusher propeller leverede fremadgående bevægelse.
I testen var No.2 relativt succesfuldt og fangede verdensrekordet for længste udholdenhedsflyvning af en helikopter både i tid og afstand. Så spændende som de tidlige succeser indså Oehmichen, at hans maskine kun kunne nå beskedne højder og løbende tinkered med designet for at få mere højde ud af det. Hans yderligere eksperimenter var kun små forbedringer, og til sidst faldt Oehmichen projektet og vendte tilbage til hydrogenballoner til elevator.
3De Lackner HZ-1
Som helikoptere blev en større del af militærstrategien, begyndte kommandanter at kigge efter nye anvendelser af teknologien. En af de største skubber var at skabe enmands helikoptere, der ville give soldater mulighed for at flyve rundt på slagmarken. For at imødekomme behovet udviklede en række amerikanske luftfartsselskaber utrolige og farlige helikoptere til brug for den normale hærsoldat. Ud af alle design var ingen lige så farlige som de Lackner HZ-1.
HZ-1 havde en lille motor, der kørte to kontrarotorerende propeller. Lige over rotorsystemet var en lille platform for en mand at stå på.For at reducere vægten stillede de Lackner ikke nogen form for sikkerhedsbeskyttelse mellem piloten og rotorbladene, hvilket betyder, at enhver fejl sandsynligvis vil sende den stakkels soldat lige ind i rotorbladene.
Kontroller var rudimentære, og piloter fløj hovedsagelig ved at læne i den retning, de ønskede at gå, hvilket gør HZ-1 stort set en helikopter Segway. Test viste, at HZ-1 havde en topphastighed på 105-110 kilometer i timen (65-70 mph). Overraskende gik testningen forholdsvis glat. Nogle sammenbrud opstod, men ingen endte i dødsfald. Hæren var om bord for HZ-1, men ændringer i taktisk doktrin gjorde HZ-1 unødvendigt, og hæren tabte kontrakten.
2Kamov Ka-56
Sovjetunionen ønskede også at komme ind i spillet af lyse personlige helikoptere. Sovjetiske kommandanter ønskede en lyshelikopter, som kunne foldes op for at passe ind i en cylindrisk beholder med en diameter på 50 centimeter. Med denne overførbarhed designede Kamov Ka-56 til at falde bag fjendens linjer eller blive brugt af specialstyrker. Sovjetiske flodkommandører ønskede også, at containeren skulle passe ind i torpedrørene, så ubåde kunne sende den lille helikopter til operatører på strande eller i nærheden af vand.
Helikopteren var ekstremt sparsom, og næsten alle dele kunne foldes op. Eksperimenter med foldning af rotorbladene viste, at de skulle løsne sig fra hovedrammen, så i piloten fastsluttede piloten dem under montering. Ka-56 var ekstremt nem at sætte sammen og krævede kun 10 minutters samlingstid. Desværre for Kamov kunne de ikke finde en passende motor til helikopteren, og projektet gik aldrig ud over jordprøvning.
1Mil V-12
En af de ting, som Sovjetunionen var bedst til, skabte gigantiske fly. Så det er ikke overraskende, at den sovjetiske Mil V-12 har rekord for den største helikopter, der nogensinde er produceret, en rekord, der ikke er brudt siden V-12s første flyvning i 1967.
Mil begyndte at arbejde på monsterhelikopteret for at imødekomme et sovjetisk luftvåbenbehov for en stor, tungliftshelikopter, der kunne sammenlignes i nyttelast til den fastgående An-22-transport. Nærmere bestemt ønskede sovjeterne en helikopter, der kunne bære missiler og andre lignende belastninger. V-12 ville også have haft brug for den civile sektor, specielt i at løfte store belastninger til fjerntliggende regioner i Sibirien, der ikke havde landingsbaner tilstrækkeligt lange til store transportfly.
Til at tegne V-12 lånte Mil lånesystemet og kraftværket fra deres succesrige Mi-6 helikopter. V-12 brugte to rotorsystemer, en på hver side af skroget. Selve fartøjet lignede en normal flyvemaskine, men brugte en unik dobbeltdækkekonfiguration til flydækket. En stor vertikal fin stabiliserede helikopteret, men rotorerne drejede i modsatte retninger, idet de undgik eventuelle momentvirkninger.
Katastrofe ramte den første sværgetest i 1967, da den første V-12 mistede strøm og styrtede ned. Heldigvis blev flyvemaskinen ikke fuldstændig ødelagt, så Mil kunne reparere det og fortsætte med at teste. På trods af imponerende testresultater, da V-12 var klar til produktion, havde den sovjetiske luftstyrke foretaget ændringer i sin taktiske doktrin, der førte til, at V-12 blev forældet. Mil ødelagde ikke prototyperne, og begge overlever stadig på luftmuseer i Rusland.