실험용 항공기 Vanguard Omniplane (미국)

지난 10 년 중반, 세계 주요 국가의 설계자들은 새로운 항공기 계획을 모색하여 다양한 비행 모드에서 높은 성능을 얻을 수있었습니다. 특히, 이륙 및 착륙 특성을 향상시키고 해결할 작업 범위를 확대하기위한 다양한 옵션이 제안되었습니다. 새로운 아이디어 중 하나는 Omniplane 프로젝트의 틀에서 미국 회사 Vanguard가 제안하고 비교적 성공적으로 구현되었습니다.

원근형 수직 / 이륙 항공기의 새로운 버전은 2 명의 항공기 엔지니어가 설립 한 Vanguard Air and Marine Corporation에서 개발했습니다. 작지만 야심 찬 회사의 사장 겸 부회장은 각각 Edward J. Vanderlip과 John L. Schneider였습니다. 40 대 초반에, EJ. Vanderlip은 미사일 무기 제어 시스템 개발에 참여했습니다. 나중에 그는 Piasecki Helicopter라는 회사로 이사를갔습니다. Piasecki Helicopter는 최초의 헬리콥터 자동 조종 장치 제작에 크게 기여했습니다. J.L. Schneider는 또한 여러 직업을 변경하고 항공기 및 헬리콥터 등 다양한 항공기를 만드는 데 참여했습니다.



경험이 풍부한 뱅가드 Omniplane 2C


50 대 후반, E.J. Vanderlip and J.L. Schneider는 Piasecki Helicopter라는 회사에서 일했지만 곧 자신의 사업을 조직하기를 그만 두었습니다. 적은 수의 직원과 개발 된 생산 능력의 부족에도 불구하고 새로운 회사 인 뱅가드 에어 앤 마린 코퍼레이션 (Vanguard Air and Marine Corporation)은 실험 항공기의 설계 및 건설에 아무런 문제없이 대처할 수있었습니다. 새로운 프로젝트의 개발은 1959 2 월에 시작되어 불과 몇 달이 걸렸습니다. 기술의 모양을 형성하는 특징적인 접근 방식은 너무 오래 걸리지 않은 프로토 타입의 제작을 단순화했습니다.

이시기까지 미국과 외국의 몇몇 항공기 제조업체는 기본 비행 성능을 개선하기위한 여러 가지 방법을 제안했습니다. 특히, 소위 회전 날개 - 별도의 로터와 프로펠러 또는 병진 운동을위한 제트 엔진이있는 기계. 아마도 "뱅가드 (Vanguard)"라는 회사의 창립자는 다른 조직의 비슷한 발전을 연구하고 새로운 버전의 항공기를 만들기로 결정했을 것입니다.

이 프로젝트의 저자들은 항공기 및 헬리콥터의 기능을 갖춘 항공기를 개발할 계획이었습니다. 이것은 프로젝트 이름 인 Vanguard Omniplane을 설명 할 수 있습니다. 프로그램의 이름은 "omni"- "omnidirectional"과 "plane"- "aircraft"로 구성됩니다. 설계자가 "omni-"이라는 용어를 사용함으로써 의미하는 바는 정확히 명확하지 않습니다. 아마도 그것은 두 방향으로 향한 추력의 동시 생성에 관한 것이었을 것입니다. 유망 항공기의 첫 번째 프로토 타입은 2C라는 자체 지정을 받았다. 앞으로 2D라는 수정 된 버전과 구별 할 수있게되었습니다.

Vanguard Omniplane 프로젝트의 주요 아이디어는 날개와 한 쌍의 로터를 교대로 사용하여 들어 올림을 만드는 것이 었습니다. 항공기의 배치를 최적화하기 위해 들어 올리기에 필요한 나사는 날개의 수직 환형 채널에 설치하는 것이 좋습니다. 앞으로 운동을 위해, 공기 역학적 인 통제 표면의 세트를 갖추고있는 꼬리 나사를 밀도록 책임 져야한다. 이 프로젝트와 동시에 항공기는 "항공기와 같은 방식으로"독점적으로 운영되어야했기 때문에 날개에는 덮개 또는 닫힌 플랩이 장착되어야했습니다.


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그 후 비슷한 아이디어가 몇 가지 새로운 프로젝트에서 사용되어 전체 기술 클래스의 출현에 대해 이야기 할 수있게되었습니다. 이물질의 경우 이러한 구성의 항공기는 일반적으로 리프트 팬 ( "리프팅 팬")이라고합니다. 특정 상황으로 인해 본격적인 러시아어 사용 기간은 부재합니다. 러시아어의 간행물에서 Omniplane 및 이와 유사한 기능을 갖춘 기타 장비는 종종 수직 / 이륙이 가능한 광범위한 차량으로 불립니다.

Vanguard의 엔지니어는 개발 및 후속 공사를 간소화하고 신속하게 진행하기 위해 최대 개수의 기존 어셈블리 및 어셈블리를 사용하기로 결정했습니다. 예를 들어 실험 장비의 동체는 생산 항공기 중 하나에서 빌려 왔습니다. 새로운 프로토 타입을 위해 제품의 상당 부분을 독립적으로 그리고 구체적으로 만들어야했지만 상황은 다른 일부 제품과 비슷했습니다.

Omniplane 2C 항공기의 주요 구성 요소 및 어셈블리의 대부분은 항공기 유형의 동체에 배치해야했습니다. 비교적 큰 연신율의 디자인을 사용하도록 제안되었으며 금속 프레임을 기준으로 조립되었습니다. 동체의 기수는 둥근 페어링을 받았다. 그 뒤에는 바이저 손전등이 있었다. 이 지역에서는 동체의 높이가 급격하게 증가하여 승무원과 발전소를 수용 할 수있는 칸막이가 형성되었습니다. 꼬리 붐은 점점 가파르게 올라갔습니다. 동체 중앙부와 꼬리 부분에는 윙과 테일 유닛을 장착하기위한 매듭이 제공되었습니다.

Omniplain 프로젝트는 전통적인 날개와 2 개의 로터의 변형 된 버전을 동시에 사용할 것을 제안했습니다. 윙 내부의 환형 채널에 나사를 배치함으로써 후자의 특징적인 디자인이 형성되었습니다. 비행기는 큰 크기, 두꺼운 NACA 4421 프로필 및 특이한 엣지 윤곽선으로 구별되어야합니다. 작은 가로 V와 일정한 각을 가진 날개를 설치하는 것이 제안되었다.


첫 번째 프로토 타입에는 완전한 흐름 제어 집합이 없었습니다.



날개 발가락은 원하는 곡선 프로파일을 가졌지 만 계획에서 반원형으로 만들었습니다. 굴곡 된 발가락의 뿌리 근처에는 동체와의 연결부를 제공하는 중앙 섹션의 작은 직선 섹션이있었습니다. 굴곡 된 발가락과 매끄럽게 결합 된 바깥 쪽 팁은 기계의 세로 축과 평행하게 배치되었습니다. 뒤쪽 가장자리는 동체에 연결된 경사 내부뿐만 아니라 에일러론 설치를위한 구멍이있는 긴 외부 부분으로 구성됩니다. 리프팅 나사의 설치와 관련하여, 날개는 상대적으로 큰 두께와 해당 비율에 의해 구별되었습니다.

이 프로젝트는 수평 비행 중에 환형 채널과 겹치는 슬라이딩 커버 또는 루버의 사용을 계획했다. 처음에는 첫 번째 프로토 타입에 그런 장비가 없었지만 나중에는 블라인드가 설치되었습니다. 움직일 수있는 플랩은 날개의 아래쪽 표면에 위치하고 비행 모드에 따라 수평으로 설치하거나 환형 채널의 개구부를 닫거나 수직으로 설치할 수 있습니다. 후자의 경우 들어 올리기 나사에서 나오는 공기 흐름이 채널을 통과하여 차량을 대기 상태로 유지할 수 있습니다. 상부 커버를 사용할 가능성도 고려되었지만, 그러한 제품은 실물 모형에 대한 작업 단계를 벗어나지 않았습니다.

날개 앞쪽에는 동체로의 이동이 있었고 큰 환형의 구멍이있어 들어 올리는 팬이 필요했습니다. 비대칭 배치의 4 개의 방사형 빔이 있었고, 이는 스크류 기어 박스에 대한 지원 역할을했습니다. 빔 흐름에 대한 부정적인 영향을 줄이기 위해 해당 프로파일의 페어링을 얻습니다. 이 힘 요소의 윗면은 날개 표면의 높이에있었습니다. 빔 페어링은 환형 채널의 높이의 약 1/3을 점유했는데, 이로 인해 나사가 중간 채널에 위치하게되었습니다.

Machine Vanguard Omniplane 2C는 특이한 꼬리를 받았다. 그 디자인은 프로펠러 그룹의 특정 아키텍처 때문이었습니다. 테이퍼 형 (tailored) 꼬리 동체에 유사한 설계의 스위프 용골과 복부 능선을 설치하도록 제안되었습니다. 빗이 더 두껍습니다. 용골의 아래쪽 부분에는 안정제가 휩쓸려있었습니다. 용골, 산등성이 및 안정제의 후방 부분에는 세 번째 프로펠러의 환형 페어링이 배치 된 직사각형 컷 아웃이 있습니다. 그런 덕트 뒤에 대형 대형 러더와 2 대의 엘리베이터가있었습니다. 후자는 명백한 이유 때문에 개별 부품의 형태로 만들어졌으며 내부면은 경 사진 모양을 가졌습니다.

실험용 항공기 Vanguard Omniplane (미국)
동체 엔진 컴 파트먼트


동체 중앙부에서 조종석 바로 뒤에 있고 무게 중심 근처에 힘 540 hp가있는 6 기통 가솔린 엔진 Lycoming O-1-A265A를 설치하도록 제안되었습니다. 항공기는 상대적으로 복잡한 변속기를 장착해야했습니다. 주 기어 박스는 한 번에 3 개의 샤프트에 토크를 분배하기로되어있었습니다. 그 중 두 개는 기계의 축에 수직으로 놓 였고 날개의 환형 채널 중앙에 설치된 나사의 기어 박스에 연결되었습니다. 세 번째 샤프트는 꼬리를 타고 행진하는 프로펠러를위한 것입니다.

수직 또는 이륙의 수단으로 Omniplane 프로젝트는 6,5 피트 (1,98 m) 직경의 리프팅 나사 2 개를 사용하여 제안했습니다. 각각의 나사에는 NACA 3,75 프로파일에 기초하여 세 개의 95 인치 직사각형 블레이드 (0009 mm)가 있습니다. 나사는 조종사가 피치를 조절할 수있는 컴팩트 한 스큐 오토 마트를 기본으로 제작되었습니다.

수평 비행은 직경 5 피트 (1,54 m)의 꼬리 프로펠러를 사용하여 수행하도록 제안되었습니다. 그것은 방향과 높이의 방향타가 뒤에있는 고리 형 채널 안에 위치했다. 분명히, 이륙 및 착륙 모드에서, 가속을위한 충분한 추진력을주지 않는 추진 장치 나사는 피치 및 요 제어를위한 추진력을 생성하는 수단으로 사용될 수 있습니다.

실험 모델로서 Omniplane 2C는 복잡한 섀시를 필요로하지 않았습니다. 그는 코 받침대가 달린 세발 자전거 착륙 장치를 가지고 있습니다. 작은 직경의 바퀴가 달린 프론트 데스크가 조종실 아래에 놓였습니다. 윙의 뒤쪽에는 큰 지름의 스프링 휠이 달린 메인 서포트가있었습니다. 청소 메커니즘이 제공되지 않았습니다.


테일 페더 및 스크류 나사


동체의 전방 부분에는 개방형 이중 선실이있었습니다. 사이드 조종사는 동체의 측면을 전면으로 덮었습니다. 넓은 지역의 투명한 바이저입니다. 랜턴의 사이드 플랩과 지붕이 사라졌습니다. 조종실의 왼쪽 작업장은 모든 프로세스를 완벽하게 제어하는 ​​조종사를위한 것입니다. 컨트롤은 엔진, 변속기, 스큐, 타 (rudders) 등과 연결되어 있습니다. 또한 조종사는 시스템의 작동을 모니터링하기 위해 상당한 수의 스위치 장비를 보유하고있었습니다. 오른쪽 좌석에는 시험 과정을 모니터링하는 승객 또는 엔지니어가 배치 될 수 있습니다.

보고서에 따르면, 컨트롤을 통해 모든 비행 모드에서 기계를 제어 할 수있었습니다. 따라서 수평 비행에서는 컨트롤 노브가 에일러론과 엘리베이터를 담당했으며 페달은 방향타를 제어했습니다. 수직 이륙 동안, 리프팅 스크류 블레이드의 공격 각의 차별화 된 변화로 인해 롤 제어가 수행되어 추력의 일정한 차이를 이끌어 냈습니다. 요와 피치 제어는 꼬리 방향타를 사용하여 수행되었습니다.

첫 번째 유형의 실험 기계는 매우 컴팩트하게 판명되었습니다. 길이는 25 피트를 넘지 않았으며, 7,6 미터 정도였습니다. 이륙 중량은 2600 파운드였습니다. 1200 kg 미만이었습니다. 동시에, Omniplane 2C는 본격적인 프로토 타입 기술 시연 기로서 "리프팅 팬"이 원 회로의 모든 장단점을 보여줄 수있었습니다.

유망한 기계는 작업에 따라 이륙 시간을 단축하거나 이륙 거리를 짧게 할 수 있다고 가정했습니다. 후자의 경우, 리프팅 나사가 이륙을 책임지고, 그 후 테일 팬이 작동되었습니다. 일정한 수평 속도를 입력하면, 조종사는 운하 채널의 구멍을 막고 리프트 스크류를 꺼야했습니다. 호버링 또는 수직 착륙이 필요한 경우, 전환 절차가 역순으로 반복되었습니다.


바람 터널에서 경험 많은 Omniplane 2C


특정 단계에서 뱅가드 에어 앤 마린 코퍼레이션 (Vanguard Air and Marine Corporation)은 육군 및 과학 구조에 관심을 가질 수 있었으며 이는 향후 연구에 긍정적 인 영향을 미쳤다. 따라서, 프로토 타입의 제작과 시험은 NASA와 Wright Air Development Center의 직접적인 도움으로 수행되었다. 미래에 항공 우주 통제는 풍동 터널에서 테스트를 수행하는 데 도움이되어 기존 아이디어의 작업 및 개선을 크게 가속화했습니다.

옴니 플린 항공기의 프로토 타입은 1959의 여름에 지어졌으며 조만간 지상 테스트에 나섰습니다. 완성 된 차는 바람 터널에서 날아 갔고, 그 후지면 테스트를 진행할 수있게되었습니다. 외관상으로는, 검사 초기 단계에서이 원형은 이륙 및 착륙 모드에서만 연구 될 계획 이었기 때문에 원형 채널의 블라인드를 즉시받지 못했습니다. 그러나이 장비가 없어도 수직으로 떨어져 착륙 할 수 있습니다.

8 월 이후, 1959는 테스터가 기계의 동작과 제어 방법을 연구하고 여러 가지 결함을 조사하는 동안 얽혀있었습니다. 그러한 테스트는 일반적으로 성공적이었습니다. 동시에 특정 결점이 확인되었습니다. 따라서 이륙 모드에서의 피치 및 요 제어는 종래 설계의 제어면이 불충분 한 효율을 가지므로 매우 편리하지 않은 것으로 판명되었다. 또한, 기존의 265 강력한 가솔린 엔진은 충분히 강력하지 않아 교체가 필요했습니다.

실험 장치 Omniplane 2C의 테스트 결과에 따르면 Vanguard의 설계자는 새로운 프로젝트를 개발하기 시작했습니다. "리프트 팬"의 업데이트 된 버전은 자체 지정 2D를 받았습니다. 기존 설계를 기반으로하지만 기계의 기술적 인 외관을 크게 변경하는 것을 포함하여 여러 가지 새로운 구성 요소 및 어셈블리를 사용하여 빌드하는 것이 제안되었습니다.


항공기 유형 "2D"의 계획


새로운 프로젝트에서는 코 동체를 교체 할 것을 제안했습니다. 이제 5 피트 (1,54 m)만큼 확장 된 새 단위를 사용해야합니다. 추가 상승 팬이있는 제 3 환형 채널을 배치해야합니다. 그것을 변속기로 구동하려면 4 번 샤프트와 다른 기어 박스를 포함시켜야합니다. 다른 두 개의 나사처럼, 활은 하중을 제어하기 위해 스와시 플레이트를 가져야했습니다.

불충분 한 엔진 동력 문제는 발전소의 완벽한 처리로 해결되었습니다. 이제 Lycoming YT53-L-1 터보 -Hp Ly 860 엔진이 동체의 중앙 동체 섹션에 위치하게되었습니다. 보다 강력한 엔진이 재 설계된 메인 기어 박스에 연결되어 이제 4 개의 프로펠러에 토크가 분산되었습니다. 조종석 뒤에 공기 섭취가 나타났다. 엔진의 고온 가스는 꼬리의 바닥에 노즐이 달린 곡선 배기관을 통해 배출되어야했다. 또한 동체는 닫힌 램프를 장착하도록 제안되었습니다.

Omniplane 2D 프로젝트의 일부 개선 사항에 날개가 달렸습니다. 따라서 중앙 섹션의 앞쪽 가장자리가 앞으로 이동되어 날개의 뿌리에 둥근 부분이 사라졌습니다. 트레일 링 에지의 기계화를 재 작업하고 환형 채널의 상부 커버를 설치하는 것이 제안되었다. 또한, 새로운 프로젝트는 관리 시스템의 특정 개선을 제공했습니다.

기존 프로토 타입을 재구성하여 새 프로젝트를 개발하는 데 약 2 년이 걸렸습니다. Omniplain은 1961 년에만 풍동으로 돌아 왔습니다. 수표는 제안 된 아이디어의 정확성을 보여주었습니다. 수정 된 자동차는 호버링 및 일시적인 모드에서 더 잘 나타났습니다. 테스트 단지에서 수표를 찍은 후 프로토 타입은 가죽 끈으로 날아갈 수있었습니다.


3 개의 리프팅 스크류가있는 기계의 배치


안전 케이블이 장착 된 항공편은 이전 결론을 확인했습니다. 보다 강력한 엔진과 세 번째 리프팅 팬 덕분에 수직 이륙 및 착륙이 단순화되었습니다. 또한 코 스크류는 피치 제어를 향상 시켰고 요우 채널의 제어성에 어느 정도 영향을 미쳤다. 가죽 끈에 대한 시험 결과에 따르면, 무료 비행의 시작에 대한 결정이 내려 질 수는 있지만 결코 나타나지 않았습니다.

그 해의 1962 초반에, 보험으로 다음 시험 비행 중에 사건이 발생했는데, 그 결과 경험 항공기 Omniplane 2D는 약간의 피해를 입었습니다. 작은 수리 후 차를 수표로 돌려 보낼 수 있습니다. 그러나 프로토 타입의 복원은 실용적이지 않은 것으로 간주되었습니다. 이 시점까지, Vanguard, NASA 및 미국 공군은 결론을 도출하고 원래 계획의 전망을 결정하기에 충분한 정보를 수집했습니다. 따라서, 일반적으로 테스트의 연속은 의미가 없습니다.

풍동과 비행장에서 테스트를하는 동안 원본과 수정 된 버전의 유일한 프로토 타입이 모든 잠재력을 보여주었습니다. 그는 수직 이륙과 착륙의 가능성과 다양한 기동의 성능을 확인했습니다. 또한 기계의 잠재력은 과도 전류와 수평 비행의 관점에서 결정되었습니다. 일반적으로 항공기는 과학적이고 기술적 인 관점에서 보았을 때 좋아 보였습니다.

그러나 그것은 비판이 없었다. 따라서 리프팅 프로펠러는 이착륙 모드 또는 호버링 중에 만 사용되었습니다. 수평 비행 중 프로펠러, 기어 박스 및 변속기의 해당 부분이 "사중"으로 판명되었습니다. 또한, 그들은 환형 채널의 뚜껑 또는 루버 (louvers)를 사용해야하며, 이로 인해 항공기 구조가 복잡해지고 가중치가 발생합니다. 마지막으로 기어 박스가있는 대형 스크류는 두꺼운 윙 프로파일을 사용해야하며, 이는 비행 특성에 상당한 제한을 부과합니다.


범용 머신 뱅가드 모델 30


실험 프로젝트는 완전히 할당 된 작업을 처리하고 리프트 팬의 원래 레이아웃의 실제 가능성을 보여주었습니다. 독창적이고 대담한 제안의 경우와 마찬가지로 실제 전망은 모호한 것으로 판명되었습니다. 모든 장점으로 "리프팅 팬"이있는 기계는 제작 및 작동이 어려웠지만 기존 클래스의 장비에 비해 눈에 띄는 이점은 없었습니다. 그 결과, 테스트 완료 후 Vanguard Omniplane 프로젝트는 종료되었습니다.

새로운 프로젝트에 의해 수정 된 1959-61에서 제작 된 유일한 프로토 타입은 얼마 동안 저장소에 남아 있었고 이후 재활용을 위해 보냈습니다. 불행히도 원래의 역사적인 기술 팬은 이제 고유 한 샘플을 사진에서만 볼 수 있습니다.

실험적인 2D 장비의 테스트와 병행하여 유사한 패턴의 유망한 여객기의 모양이 수행되었다는 점에 유의해야합니다. 따라서 18-foot 윙 (63 m)이있는 19,2 피트 (50 m) 길이의 15,2 모델 기계에는 2 개의 Allison T-56 터보 샤프트 엔진이 장착되도록 계획되었습니다. 13,6의 이륙 중량으로 40 승객까지 탑승하여 275 마일 (440 km / h)까지 도달 할 수있었습니다.

또한 30 프로젝트는 4 개의 리프팅 스크류와 터보프롭 엔진이 장착 된 한 쌍의 날개를 한 번에 장착 할 수있는 가능성을 고려한 프로젝트였습니다. 이러한 차량은 40 승객 또는 이에 상응하는화물을 운반하여 시간당 550 마일 (885 km / h)의 속도에 도달 할 수 있습니다. 분명한 이유로 모든 신규 프로젝트는 예비 개발 단계에서 종료되었습니다.

조기 종결과 리프트 팬의 방향으로 추가 작업을 거부하더라도 Omniplein 프로젝트는 부분적으로 성공한 것으로 간주 될 수 있습니다. 프로토 타입을 연구하고 테스트 한 결과 긍정적 및 부정적 특성의 특정 비율이 표시되어 원래 제안의 실제 전망을 평가할 수있었습니다. 그러나 뱅가드 에어와 마린 코퍼레이션 (Vanguard Air and Marine Corporation) 창립에 대한 부정적인면은 다른 조직의 전문가들에게는별로 당황스럽지 않습니다. 곧, 수직 및 수평 비행을위한 유사한 수단으로 새로운 프로토 타입이 만들어졌습니다.


자료에 따르면,
https://vertipedia.vtol.org/
http://xplanes.free.fr/
http://126840.activeboard.com/
Fan-Winged Plane이 똑바로 위아래로 움직입니다 / // Popular Science. 1959, 아니 12.
저자 :
리아 보프 키릴
사용한 사진 :
Vertipedia.vtol.org, Xplanes.free.fr
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