Bell Boeing Quad TiltRotor - Bell Boeing Quad TiltRotor

Quad TiltRotor
Schéma zvonku qtr.jpg
Schéma Bell Boeing Quad Tiltrotor
RoleNákladní tiltrotor
VýrobceZvonek a Boeing
PostaveníStudie
Vyvinuto zBell Boeing V-22 Osprey

The Bell Boeing Quad TiltRotor (QTR) je navrhován čtyři rotory derivát Bell Boeing V-22 Osprey vyvinutý společně Bell Helicopter a Boeing. Koncept je uchazečem o Americká armáda Společný program těžkých nákladů. Měl by nákladovou kapacitu zhruba ekvivalentní s C-130 Hercules, plavba rychlostí 250 uzlů a přistání na neupravených místech svisle jako vrtulník.[1]

Rozvoj

Pozadí

Bell vyvinul svůj model D-322 jako a čtyřkolka koncept tiltrotor v roce 1979. Tým Bell Boeing představil v roce 1999 design Quad TiltRotor, který společnosti zkoumaly během předchozích dvou let. Konstrukce byla pro přepravu V / STOL velikosti C-130 pro program Future Transport Rotorcraft americké armády a měla by 50% shodnost s V-22. Tato konstrukce měla mít maximální vzletovou hmotnost 100 000 lb (45 000 kg) s užitečným zatížením až 25 000 lb (11 000 kg) při vznášení.[2][3] Konstrukce byla zmenšena, aby byla více založená na V-22 a měla užitečné zatížení 18 200 až 20 000 lb (8 200 až 9 100 kg). Tato verze byla označována jako „V-44“.[2][4] Bell obdržela smlouvy na studium souvisejících technologií v roce 2000. Rozvoj nebyl sledován americkým ministerstvem obrany.[2]

V letech 2000–2006 byly na letišti prováděny studie aerodynamiky a výkonu čtyřklonného rotoru University of Maryland, College Park. Toto úsilí bylo původně financováno NASA / AFDD a následně Bellem. Experimentální šetření v režimu vrtulníku s pozemním účinkem zjistilo, že je možné snížit stahování v letadle z 10% celkového tahu na upload 10% tahu.[5] Studie paralelní výpočetní dynamiky tekutin (CFD) potvrdila tato zjištění.[6]

Společné studie těžkého výtahu

V září 2005 obdržely Bell a Boeing smlouvu o sdílení nákladů v hodnotě AMERICKÉ DOLARY$ 3,45 milionu z ředitelství pro leteckou techniku ​​americké armády na 18měsíční koncepční návrh a analýzu provedenou do března 2007 ve spojení s programem Joint Heavy Lift.[7][8] Zakázku získala společnost Bell Helicopter, která spolupracuje s Boeingem Phantom Works. Studie QTR je jedním z pěti návrhů; jedním z pěti je také program Boeing, pokročilá verze CH-47 Chinook.[1]

Během počáteční studie návrhu základní linie navrhli Bellovi inženýři křídlo, motor a rotor, zatímco tým Boeingu navrhoval trup a vnitřní systémy.[9] Podobné uspořádání je použito na V-22.

Pátá stupnice větrný tunel model prošel testováním v tunelu Transonic Dynamics (jedinečný transonický větrný tunel ) na NASA je Langley Research Center během léta 2006. „Polopásmový“ model (představující pravou polovinu letadla) měřil 213 palců na délku a měl poháněné 91palcové rotory, provozní gondoly a „dynamicky reprezentativní“ křídla.[10]

Primárním cílem testu bylo studium aeroelastický ovlivní zadní křídlo rotorů předního křídla a vytvoří základní konfiguraci letadla.[1] Alan Ewing, manažer programu Bell pro QTR, uvedl, že „Testování ukázalo, že zatížení z tohoto víru na zadním rotoru [jsou] stejná jako zatížení, která vidíme na přední straně [rotory],“ a „Aeroelastická stabilita křídla vypadá přesně jako stejné jako konvenční tiltrotor ". Tyto testy používaly model s rotorem se třemi lopatkami, budoucí testy budou zkoumat účinky používání systému se čtyřmi lopatkami.[9]

Kromě výzkumu prováděného společně na základě smlouvy financoval Bell ve spolupráci s NASA a armádou další výzkum a testování v aerodynamickém tunelu.[11] Po předložení úvodních zpráv o koncepčních studiích se očekávalo zahájení testování komponentů v plném měřítku a případně podprogramu zkoušek vozidel.[1] Až do schválení byl první let prototypu v plném rozsahu naplánován na rok 2012.[9]

Studie byla dokončena v květnu 2007,[12] s Quad TiltRotor vybraným pro další vývoj. Další brnění však zapnuto Budoucí bojové systémy pozemní vozidla s posádkou způsobil zvýšení jejich hmotnosti z 20 tun na 27 tun, což vyžadovalo větší letadlo.[13] V polovině roku 2008 pokračovala americká armáda ve studiích Joint Heavy Lift (JHL) s novými smlouvami pro týmy Bell-Boeing a Karem Aircraft / Lockheed Martin. Týmy měly upravit své návrhy tak, aby dosáhly nových specifikací JHL. JHL se stala součástí nového programu amerického letectva / armády Joint Future Theater Lift (JFTL) v roce 2008.[14] V polovině roku 2010 americké ministerstvo obrany formulovalo plán letadel se svislým zdvihem, jehož součástí byla JFTL.[15] DoD si také v říjnu 2010 vyžádalo informace od leteckého průmyslu o technologiích pro JFTL.[16][17]

Design

Koncepční design představoval velký tandemové křídlo letadlo s motory typu V-22 a 50 stop (15 m) rotory na každém ze čtyř konců křídel. Trup velikosti C-130 by měl nákladový prostor o rozměrech 74,0 palce (19,0 m) se zadní nakládací rampou, která by mohla nést 110 výsadkářů nebo 150 cestujících se standardním sezením. V konfiguraci nákladu by se do nich vešlo osm 463L palety. Tato základní verze obsahuje plně zasouvatelnou sondu pro doplňování paliva a propojovací pohonný systém pro redundanci energie.[9]

Kromě toho tým společnosti Bell-Boeing zahrnoval osm možných variant nebo „návrhů výletů“, včetně varianty na moři. Konstrukční tým plánoval užitečné zatížení v rozmezí od 16 do 26 tun a rozsah 420 až 1 000 námořních mil (780 až 1 850 km).[9] Jedna z prozkoumaných návrhových exkurzí, přezdívaná „Big Boy“, by měla rotory o délce 17 stop a nákladový prostor o rozměrech 20,7 m, což by umožnilo nést jednu další paletu 463 L a pojmout Stryker obrněné bojové vozidlo.[9]

Viz také

Související vývoj

Letadla srovnatelné role, konfigurace a éry

Související seznamy

Reference

  1. ^ A b C d „Diversity in Design: Boeing offers 2 of 5 development options in rotorcraft program“. Časopis Boeing Frontiers, leden 2007.
  2. ^ A b C Norton 2004, s. 86.
  3. ^ Hirschberg, Mike. „Na Vertical Horizon: Bell Designs Accelerating at Full Tilt“. vtol.org.
  4. ^ V-44: Další letecká doprava Pentagonu Archivováno 2. května 2006, v Wayback Machine. Populární mechanika, Září 2000.
  5. ^ Radhakrishnan, Anand a Fredric Schmitz. „Experimentální zkoumání vlivu země na čtyřklonný rotor při vznášení a dopředném letu při nízké rychlosti“. University of Maryland, 2006.
  6. ^ Gupta, Vinit. „Simulace Quad Tilt Rotor v režimu vrtulníku pomocí výpočetní dynamiky tekutin“. University of Maryland, 2005.
  7. ^ „Boeing dostává od americké armády dvě studijní smlouvy na Joint Heavy Lift“ Archivováno 3. února 2007 v Wayback Machine. Boeing, 23. září 2005.
  8. ^ „QTR společnosti Bell-Boeing vybrané pro studii Heavy Lift“ Archivováno 2006-08-30 na Wayback Machine. Boeing, 22. září 2005.
  9. ^ A b C d E F Fein, Geoff. „Bell-Boeing Quadtiltrotor dokončil první testování v aerodynamickém tunelu“. Obrana denně, 13. října 2006.
  10. ^ "Testování větrného tunelu dokončeno na čtyřtilmotorovém motoru Bell Boeing". Helis.com, 13. září 2006.
  11. ^ "Testování větrného tunelu dokončeno na čtyřtilmotorovém motoru Bell Boeing" Archivováno 31. Ledna 2007 v Wayback Machine. Rotující mráz, str. 14. října 2006.
  12. ^ „Heavy duty: US Army backs tiltrotor as future battlefield airlifter“. Flight International, 14. ledna 2008.
  13. ^ Osborn, Kris. „USAF, Army Merge Heavy-Lift Snahy“[trvalý mrtvý odkaz ]. Defensenews.com, 14. dubna 2008.
  14. ^ Warwick, Graham. „Americká armáda rozšiřuje koncepční studie JHL“ Archivováno 12.08.2011 na Wayback Machine. Letecký týden, 1. července 2008.
  15. ^ Brannen, Kate. „Pentagon vrhá světlo na úsilí JFTL“. Zprávy o obraně, 15. července 2010.
  16. ^ Joint Future Theater Lift (JFTL) Technology Study (JTS) Capability Request for Information (CRFI). USAF prostřednictvím fbo.gov, 20. října 2010.
  17. ^ „Studie technologie společného budoucího divadelního zvedání (JFTL) (JTS)“. Americké letectvo, 20. října 2010.
  • Norton, Bille. Bell Boeing V-22 Osprey, Tiltrotor Tactical Transport. Midland Publishing, 2004. ISBN  1-85780-165-2.

externí odkazy