Máy Bay Trực Thăng bay nhanh nhất thế giới (phần 2)
Trong thập niên 1950, những nhà thiết kế máy bay đã bắt đầu để xem xét các cấu hình khác để đạt được việc cất cánh và hạ cánh thẳng đứng và đạt được tốc độ chuyển động ngang lớn hơn 450 km / giờ. Một cách tiếp cận được để thiết kế thử nghiệm là một chiếc máy bay có thể xoay được lực đẩy theo hướng thẳng đứng để cất cánh và hạ cánh và lực đẩy sẽ xoay theo phương nằm ngang khi máy bay ở trên không, trong khi máy bay bay ngang, lực nâng máy bay sẽ được tạo ra nhờ các cánh cố định. Một số thiết kế, chẳng hạn như Bell X-22, có sử dụng 4 cánh quạt được bọc kín, có thể xoay được, trong khi những máy bay khác sử dụng cánh quạt hở và cũng có thể nghiêng được - ví dụ, Vought-Hiller-Ryan XC-142A và Canadair CL-84. Một số sử dụng động cơ phản lực có thể xoay được, như EWR VJ 101C. Tuy nhiên tất cả các máy bay kể trên xử lý rất kém khi neo lơ lửng trên không và tạo ra vận tốc không khí khủng khiếp xuống phía dưới, đủ lớn để thổi bay những căn nhà hay cây cây cối dưới đất.
Bell X-22 - 1966
XC-142A - 1964
Canadair CL-84 - 1966
Một biến thể thành công hơn về loại máy bay này là tilt-rotor (xoay cả động cơ cánh quạt), trong đó sử dụng máy bay trực thăng giống như cánh rotor (blade) thay vì bọc kín cánh quạt (fans) hoặc cánh quạt hở (propellers), với trục quay chuyển từ thẳng đứng xang nằm ngang sau khi cất cánh. Sự sử dụng kép tính năng động cơ này cũng có một nan giải là: Công xuất các động cơ trở nên quá nhỏ để nâng máy bay lên và lại trở nên quá lớn khi máy bay bay ngang. Việc thiết kế và điều khiển cơ khí việc xoay hướng động cơ trở nên quá phức tạp cộng với công xuất các động cơ vượt quá những tiêu chuẩn cho phép khiến sự lựa chọn thiết kế động cơ có thể xoay hướng trở nên quá đắt đỏ và phức tạp.
Một cách tiếp cận khác để cất cánh thẳng đứng là sử dụng các động cơ nâng chuyên dụng chỉ sử dụng trong quá trình cất và hạ cánh. Những động cơ hạng nặng này có thể sản xuất ra lực đẩy đủ lớn để cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, sau đó khi máy bay bay ngang thì các động cơ này được tắt đi và che lại. Một trong những máy bay này là Dassault Mirage IIIV, đã có thể đạt đến vận tốc Mach 2, gấp hai lần tốc độ âm thanh. Tuy nhên thật là bất hạnh nếu bạn đang đứng ở trên một nóc nhà và chờ người đến cứu thì khi cái máy bay này bay tới, nó không những không thể cứu được bạn mà còn đốt cháy luôn cả nhà bạn nữa..
Dassault Mirage IIIV - 1965
Các kỹ sư hàng không cũng đã thử nghiệm với động cơ phản lực có thể điều chỉnh xoay được cổ ống xả. Máy bay Hawker Siddeley Kestrel đã bay lần đầu vào năm 1960, có thể xoay ống xả theo các hướng đẩy khác nhau, vì thế máy bay có thể rất linh động khi bay ngang và có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng. Nhưng một lần nữa, khí thải thoát ra từ cổ ống xả rất mạnh và rất nóng nên không thể phù hợp với mục đích cứu hộ như máy bay trực thăng thông thường.
Hawker Siddeley Kestrel P.1127 V/STOL - 1964
Những gì mà công ty Sikorsky đã làm trong gần bốn thập kỷ vừa qua là một thiết kế gọi là một kiểu cánh tuốc bin mới (Advancing Blade Concept). Nó sử dụng hai cánh quạt trên một trục cố định quay ngược chiều nhau, được gọi là cánh quạt đồng trục. Trong khi bay ngang, mỗi rotor sẽ cùng nhau sản sinh ra lực nâng và lực đẩy cần thiết. Hai động cơ nâng này giúp máy bay có thể nâng được bất kỳ vật nặng nào, trong khi vẫn duy trì được sự cân bằng và ổn định tốt. Sikorsky đã được cấp bằng sáng chế kiểu dáng thiết kế này vào năm 1964. Tuy nhiên vào thời gian này, nhưng kỹ thuật quan trọng cần thiết có thể áp dụng cho loại máy bay này vận còn chưa có.
Chuyến bay đầu tiên của máy bay thử nghiệm sử dụng động cơ đồng trục đã diễn ra trong tháng sáu 1973. Quân đội Hoa Kỳ đã tài trợ cho chuyến bay thử nghiệm này và gọi nó là XH-59A. Phi công thử nghiệm của Sikorsky đã lấy máy bay trực thăng này để thử nghiệm một số động tác cứu trợ như bay với tốc độ rất thấp và ở độ cao rất thấp để thử hệ thống điều khiển của máy bay. Một trong những chuyến bay tầm thấp đầu tiên như vậy, máy bay trực thăng đột ngột bị chổng mũi lên trời. Phi công buộc phải hạ cánh chiếc máy bay và va phần đuôi của nó xuống đất, làm hư hỏng bộ phận hạ cánh. Máy bay trực thăng bị nghêng khoảng 45 độ, cánh quạt trên máy bay đập xuống đường băng. Thật là may mắn, không có ai bị thương.
Sikorsky S-69 / XH-59A, 1972
Tai nạn trên làm dấy lên nhiều câu hỏi lớn. Trước tiên là chắc chắn phải có một điều gì sai khi máy bay bay ở tốc độ thấp dưới 46 km / giờ? Các kỹ sư của Sikorsky đã mở những cuộc điều tra kỹ lưỡng trong nhiều năm vào vụ việc trên. Một trong những phát hiện quan trọng là nguyên nhân của tai nạn là do các cánh quạt của máy bay quá cứng và đã tạo ra lực nâng quá lớn ở phần mũi máy bay khi máy bay bay ngang với vận tốc quá chậm (
tôi đã tận mắt xem công nghệ chế tạo cánh quạt máy bay trực thăng, họ làm những cánh quạt máy bay rất lớn, dài hàng chục mét bằng sợi các bon nên rất nhẹ, rất mềm dẻo và rất khoẻ) . Hệ thống điều khiển của máy bay cũng bật ra những điều thiếu sót. Các nhà thiết kế đã lo lắng rằng các điều của máy bay quá nhạy cảm với mỗi thông số thay đổi về độ nghêng cánh quạt, làm cho phi công có khoảng dung sai quá hẹp khi điều khiển cần lái. Nhất là khi điều khiển góc nghiêng của cánh quạt. Trong bất kỳ máy bay trực thăng nào thì phi công đều có thể điều khiển thay đổi góc xoay của cánh quạt trong một vòng quay, nghĩa là mỗi điểm xoay nghiêng góc cánh quạt sẽ tạo ra lực nâng khác nhau và tạo ra vận tốc và hướng bay khác nhau. Tuy nhiên khi bay thử nghiệm thì phi công đã không thể kiểm xoát được góc nghiêng của mũi máy bay.
Khi chiếc máy bay XH-59A thứ hai được chế tạo, công ty đã nhiều lần thay đổi hệ thống điều khiển của nó và di chuyển trọng tâm máy bay lên phía trước. Công ty cũng đầu tư bổ xung hệ thống cơ điện tử để điều khiển máy bay cân bằng và ổn định với nhiều cảm biến tốc độ, cảm biến cân bằng trên máy bay. Tất cả các thông số bay như tốc độ bay, tốc độ động cơ, độ cao, độ nghiêng, v.v. đều được đua vào để xử lý trên máy tính. Nếu máy bay bị nghiêng dần qua bên phải, máy tính sẽ ra lệnh cho hệ thống điều khiển xoay máy bay về phía trái. Hệ thống lệnh máy tính được nối và trộn đồng thời với hệ thống lệnh điều khiển của phi công.
Chiếc máy bay thiết kế sau này cất cánh lần đầu tiên ngày 18 tháng 9 năm 1975. Sau đó 5 năm, các máy bay XH-59A đã được thử nghiệm với cả hai loại như là một máy bay trực thăng thông thường và loại trực thăng có gắng thêm hai động cơ phản lực vào hai bên thân máy bay để cung cấp bổ xung lực đẩy khi cần bay ngang với tốc độ lớn. Nó đã thực hiện được những yêu cầu khéo léo và phức tạp ở tốc độ thấp, độ cao thấp và một tốc độ bay nhanh ấn tượng là 445 km / giờ khi bay ngang và 487 km / giờ khi bổ nhào. (Tuy nhiên tốc độ này đã không được công nhận bời FAI)
Bởi vì mục đích của công ty là thiết kể một máy bay dân dụng có vận tốc cao và rẻ tiền, các máy bay XH-59A đã có tính năng bay gần giống máy bay phản lực. Không có một máy bay trực thăng nào có thiết kế tương tự. Tuy nhiên việc mang theo các động cơ phản lực cũng nảy sinh ra rất nhiều vấn đề. Trước hết là các động cơ phản lực rất nặng và tốn rất nhiều nhiên liệu khi bay. Thêm nữa là máy bay bị rung dữ dội ở tốc độ lớn và phi công rất khó điều khiển khi sử dụng động cơ phản lực tăng tốc. Khi treo lơ lửng trên không, máy bay có xu hướng rung lắc mạnh, di chuyển chao đảo nhanh. Trong khi yêu cầu đặt ra là máy bay phải rất từ từ và chậm dãi đứng yên một chỗ.
Đến tháng Năm năm 1980, các công ty hỗ trợ dự án XH-59A bao gồm Quân đội Hoa Kỳ, Hải quân và NASA, đã tổ chức một cuộc thảo luận về khả năng tài trợ cho một dự án mới hơn, "Dự án XH-59B" chẳng hạn. Nhưng cuối cùng đã không nhận được sự tài trợ của một cơ quan nào, và máy bay XH-59A đã được cho nghỉ hưu, gửi vào Bảo tàng Hàng không Quân sự, tại Fort Rucker, Ala.
Thông số kỹ thuật: Sikorsky XH-59A
Đội bay: 2, Động cơ chính: 1 x Pratt Whitney of Canada PT6T-3 Turbo Twin Pac turboshaft , công xuất 1360kW, hai động cơ phụ tăng tốc bay ngang: 2 x Pratt & Whitney J60-P-3A turbojets, lực đẩy 1350kg, Đường kính cánh quạt rotor: 10.97m, chiều dài toàn thân: 12.42m, chiều cao: 4.01m, trọng lượng cất cánh: 4960kg, tốc độ lớn nhất: 518 km/giờ, tốc độ hành trình: 185 km/giờ, trần bay: 4570m.
Dilber MC Theme by HarzeM