Армстронг Уитворт AW52 - Armstrong Whitworth A.W.52

AW52
Армстронг Уитворт AW 52 в 1946.jpg
Второй реактивный AW52 с двигателями Derwent
Роль Экспериментальный летающий самолет
национальное происхождение Объединенное Королевство
Производитель Армстронг Уитворт Самолет
Дизайнер Джон Ллойд
Первый полет 13 ноября 1947 г.
В отставке 1954 г.
Основной пользователь Royal Aircraft Establishment
Количество построенных 2

Armstrong Whitworth AW52 был ранним летающее крыло самолета разработаны и произведены британской авиастроительной Armstrong Whitworth Aircraft .

AW52 появился в результате исследований профиля ламинарного обтекания во время войны , которые показали, что в сочетании с конфигурацией летающего крыла такой самолет может быть значительно более эффективным, чем традиционные конструкции. Его стремились собрать данные и опыт с конфигурацией в поддержку амбиций Армстронга Уитворта по разработке предлагаемого реактивного авиалайнера с летающим крылом . Строительство AW52 началось в конце 1940-х годов; Всего для исследовательской программы было построено три самолета : планер AW52G и два самолета с реактивным двигателем.

13 ноября 1947 года AW52 выполнил свой первый полет . 30 мая 1949 года во время испытательного полета первый прототип столкнулся с серьезными колебаниями по тангажу, которые побудили его летчика-испытателя Джона Оливера Ланкастера катапультироваться из самолета; Этот инцидент был первым случаем подлинного аварийного катапультирования британским пилотом. Первый прототип восстановился и спустился на землю относительно невредимым. Вскоре после этого Армстронг Уитворт решил прекратить все работы по разработке, потеряв уверенность в практичности конфигурации и предполагаемом авиалайнере с летающим крылом, к которому должен был привести AW52. Несмотря на прекращение производства, второй прототип продолжал летать в Royal Aircraft Establishment до 1954 года.

Разработка

Фон

Интерес к самолетам с летающим крылом можно проследить еще до Первой мировой войны и работы Дж. У. Данна , который впоследствии вдохновил различных других авиационных инженеров, таких как GTR Hill , на создание экспериментальных самолетов, таких как Westland-Hill Pterodactyl , во время 1920-е - начало 1930-х гг. Однако, несмотря на такой ранний старт, различные трудности, присущие конфигурации, неоднократно приводили к отказу от таких усилий без каких-либо дополнительных действий, кроме экспериментального полета. В середине 1940-х Армстронг Уитворт заинтересовался ценностью сочетания конфигурации летающего крыла с двумя недавними инновациями: аэродинамическим профилем с ламинарным потоком и турбореактивным двигателем.

В условиях Второй мировой войны , Джон Ллойд Армстронг Витвортом подошли министерство снабжения с просьбой разработать полномасштабный крыло , подходящую для проведения испытаний сопротивления ламинарного потока в аэродинамической трубе эксплуатируемой Национальной физической лаборатории . Это привело бы к реальным испытаниям спроектированного Армстронгом Уитворта крыла с ламинарным обтеканием, установленного на модифицированном Hawker Hurricane , в ходе которого было определено, что был достигнут положительный прирост характеристик, но он быстро уменьшился, поскольку грязь накапливалась на крыле и нарушала работу крыла. поток воздуха. Ллойд подсчитал, что принятие относительно чистой бесхвостой компоновки в сочетании с ламинарным крылом будет генерировать только одну треть аэродинамического сопротивления обычного самолета, и быстро начал обрисовывать в общих чертах предполагаемый авиалайнер, в котором были бы реализованы эти особенности.

Ранняя конструкция этого предложенного авиалайнера появилась к 1943 году. В нем использовалась реактивная силовая установка , приводимая в движение шестью или четырьмя двигателями, которые были расположены внутри крыла, чтобы не мешать воздушному потоку над внешними поверхностями. Он должен был быть относительно большим по сравнению с любым предшествующим летающим крылом, чтобы обеспечить достаточное пространство над головой для реалистичного переноса пассажиров. Таким образом, предлагаемый авиалайнер имел вес около 180000 фунтов и размах не менее 160 футов. Кроме того, его конструкция должна была иметь относительно небольшой вес из-за отсутствия традиционного фюзеляжа или хвостового оперения. Однако этот радикальный проект потребует исчерпывающих испытаний, в том числе испытательных полетов масштабного самолета. Первоначально такой самолет получил обозначение AW50 .

AW52G

Чтобы проверить низкоскоростные характеристики конструкции, был разработан одиночный деревянный планер с размахом 53 футов 10 дюймов (16,41 м), известный как AW52G . Этот планер был примерно вдвое меньше, чем AW52 с двигателем, что, в свою очередь, было бы примерно вдвое меньше авиалайнера. Было признано, что планер может быть построен быстрее, чем самолет с механическим приводом, и обеспечивать ценные аэродинамические данные для уточнения конструкции дополнительного самолета с двигателем, особенно в отношении управляемости и устойчивости. AW52G в основном был деревянным и состоял из трех секций, центрального блока с гондолой для размещения двух пилотов и двух внешних секций крыла. Управление осуществлялось с помощью двух элевонов с законцовкой крыла , которые сочетали в себе функции традиционных элевонов и элеронов ; пара закрылков Фаулера была также установлена ​​вдоль задней кромки .

В марте 1943 года началось строительство AW.52G. Было решено, что он должен быть построен с парой парашютов для предотвращения раскручивания, установленных на законцовках крыла, чтобы помочь в его подъеме, если пилоты столкнутся с серьезными трудностями в управлении самолетом. Почти ровно два года спустя, 2 марта 1945 года, планер совершил свой первый полет , буксируемый бомбардировщиком Armstrong Whitworth Whitley . Спуск буксира с высоты 20 000 футов (6096 м) дал планеру время полета около 30 минут; Летные испытания продолжались, как правило, с удовлетворительными результатами вплоть до 1947 года. Впоследствии он был выставлен на статической выставке за пределами завода компании в Багинтоне , прежде чем был разобран в конце 1950-х годов.

Хотя планер предоставил ценные данные о низкоскоростных характеристиках конфигурации, он не был способен к высокоскоростному полету, необходимому для сбора всех необходимых данных. Для этого потребуется производство самоходных самолетов. В конце 1944 года министерство снабжения проявило достаточный интерес к предложениям Армстронга Уитворта и заключило с компанией контракт на производство пары из двух прототипов AW52 для целей оценки; номинально они предназначались для использования в качестве самолетов для перевозки почты .

AW52

AW52 предназначался для высокоскоростных исследований и, таким образом, представлял собой цельнометаллический самолет с турбореактивным двигателем и убирающимся шасси. Аэродинамически он имел много общего с планером, оба самолета имели крылья средней стреловидности с центропланом и прямой задней кромкой. Законцовки крыла несли небольшой (не полный хорд) концевой киль и рули направления , которые работали по-разному, с большим углом к ​​внешнему. Крен и тангаж контролировались элевонами, которые выходили внутрь от законцовок крыла на большую часть (в случае AW52 около трех четвертей) внешней стреловидной части задней кромки. Элевоны двигались вместе как лифты и дифференцированно как элероны. Это были довольно сложные поверхности, включая триммеры, и шарнирно закреплялись не от крыла, а от «корректоров», которые крепились к крылу; корректоры обеспечивали подстройку высоты тона. Чтобы отсрочить срыв наконечника, воздух откачивался из щели прямо перед элевонами насосами, приводившимися в действие вентиляторами, установленными на шасси, на планере и непосредственно от двигателя в AW52. Крыло внутренней центроплана несло закрылки Фаулера, а верхняя поверхность внешней секции несла интерцепторы .

Модель AW52 на выставке в музее авиации Мидленд , Ковентри

Поддержание ламинарного обтекания крыльев было жизненно важным для конструкции, поэтому они были сконструированы с большим вниманием к плоскостности поверхности. Вместо обычного подхода, когда обшивка добавляется к конструкции, определяемой нервюрами, крылья AW52 были построены из двух половин (верхней и нижней) снаружи внутрь, начиная с предварительно сформированных поверхностей, добавляя стрингеры и нервюры, а затем соединяя их. половинки вместе. В результате поверхность была гладкой до более чем 2/1000 дюйма (50  мкм ). Экипаж сидел тандемом внутри гондолы так, чтобы пилот находился прямо перед передней кромкой крыла, обеспечивая лучший обзор, чем в планере. Эта находящаяся под давлением кабина находилась близко к центральной точке самолета, немного смещенная к левому борту. Двигатели устанавливались в центроплане крыла, близко к центральной линии и, таким образом, не затрагивали верхнюю поверхность крыла. Чтобы предотвратить срыв наконечника , была включена система контроля пограничного слоя , приводимая в действие двигателями.

Первый прототип совершил свой первый полет 13 ноября 1947 года, оснащенный парой двигателей Rolls-Royce Nene , каждый из которых был способен создавать максимальную тягу в 5000 фунтов силы (22,2 кН). Почти год спустя 1 сентября 1948 года последовал второй прототип; Вместо этого он приводился в движение парой двигателей Rolls Royce Derwent меньшей мощности , каждый из которых был способен развивать до 3500 фунтов силы / 15,5 кН. Испытания двух прототипов были в значительной степени разочаровывающими: ламинарный поток не мог поддерживаться, поэтому максимальные скорости, хотя и приемлемые, были меньше, чем ожидалось. Был сделан вывод, что ламинарный поток нельзя поддерживать на летающем крыле, как надеялись. Как и у любого бесхвостого самолета, разбеги взлета и посадки были длиннее, чем у обычного самолета (при одинаковых нагрузках на крыло), потому что при больших углах атаки нисходящие силы элевонов были намного больше, чем у рулей высоты с их большим моментом.

Несчастный случай и прекращение

30 мая 1949 года во время пикирования первого прототипа со скоростью 320 миль в час (515 км / ч) летчик-испытатель Джон Оливер Ланкастер столкнулся с колебаниями тангажа, которые, как полагают, были вызваны флаттером элевонов . Начиная с двух циклов в секунду , он быстро увеличивался до выводящего из строя уровня. Поскольку структурная неисправность казалась неизбежной, Ланкастер решил катапультироваться из самолета, используя катапультное кресло Martin-Baker Mk.1 , и таким образом стал первым британским пилотом, который использовал аппарат в «живой» аварийной ситуации. К счастью, Ланкастер был в самолете один, поскольку второму члену экипажа не было предоставлено катапультное кресло.

Впоследствии самолет перестал колебаться, снизился и приземлился на открытой местности с относительно небольшими повреждениями. После этого инцидента и ввиду относительно неутешительных результатов, которые были получены до сих пор, руководство Армстронга Уитворта решило, что никаких дальнейших усилий по разработке концепции летающего крыла предпринимать не будет. Вместо этого компания решила направить свое внимание и ресурсы на Armstrong Whitworth Apollo , авиалайнер с винтовой турбиной, который имел относительно более обычную конфигурацию.

После ухода Армстронга Уитворта второй AW52 был передан Королевскому авиационному заводу и передан RAE Farnborough , где несколько лет использовался для экспериментальных полетов. В июне 1954 года второй самолет был окончательно утилизирован.

Операторы

 Объединенное Королевство

Технические характеристики (TS 363, Nene powered)

Армстронг Уитворт AW-52 Чертеж с 3-х видов из Les Ailes 18 января 1947 г.

Данные с самолета Armstrong-Whitworth с 1913 г. , Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля , полет: 19 декабря 1946 г.

Общие характеристики

  • Экипаж: 2 человека, пилот и штурман-радист / наблюдатель летных испытаний
  • Вместимость: 4000 фунтов (1800 кг) / 300 куб. Футов (8,5 м 3 )
  • Длина: 37 футов 5 дюймов (11,4 м)
  • Размах: 89 футов 11 дюймов (27,4 м)
  • Высота: 14 футов 5 дюймов (4,4 м)
  • Площадь крыла: 1314 кв.м (122,1 м 2 )
  • Профиль : NPL.655-3-218 у основания, сужающийся к NPL.655-3-118 на конце центральной части и к NPL.654-3-015 на концах
  • Пустой вес: 19 660 фунтов (8918 кг)
  • Полная масса: 34150 фунтов (15490 кг)
  • Силовая установка: 2 центробежных турбореактивных двигателя Rolls-Royce Nene с тягой 5000 фунтов силы (22 кН) каждый

Представление

  • Максимальная скорость: 500 миль / ч (800 км / ч, 430 узлов) на уровне моря
  • Дальность: 1500 миль (2400 км, 1300 миль)
  • Практический потолок: 36000 футов (11000 м)
  • Скорость подъема: 4800 фут / мин (24 м / с) на уровне моря.
  • Нагрузка на крыло: 24,8 фунта / кв. Фут (121 кг / м 2 )
  • Максимальный коэффициент подъема: 1,6

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

использованная литература

Цитаты

Библиография

  • Баттлер, Тони и Жан-Луи Делезенн. X-Planes of Europe: секретные исследовательские самолеты золотого века 1946-1974 гг . Манчестер, Великобритания: Hikoki Publications, 2015. ISBN  978-1-902-10921-3.
  • Меттам, штат Вашингтон (26 марта 1970 г.), «История птеродактиля» , Flight International , 97 (3185): 514–518
  • Пеллетье, Ален Дж. «К идеальному летательному аппарату: жизнь и времена летающего крыла, часть вторая». Air Enthusiast , № 65, сентябрь – октябрь 1996 г., стр. 8–19. ISSN  0143-5450 .
  • Стуртивант Р. (1990). Британский научно-исследовательский самолет . GT Foulis. п. 45. ISBN 0854296972.
  • Таппер, Оливер (1988). Armstrong Whitworth Aircraft с 1913 года . Лондон: Патнэм. ISBN 0-85177-826-7.
  • Уильямс, Рой (декабрь 1982 - март 1982). "Летающие крылья Армстронга Уитворта ... Бесхвостая сказка". Энтузиаст воздуха . № 17. С. 1–12. ISSN  0143-5450 .

внешние ссылки