Lockheed XH-51A Compound
| |
| Dane podstawowe | |
| Państwo | |
|---|---|
| Producent | |
| Typ | |
| Załoga |
2 |
| Historia | |
| Data oblotu |
21 września 1964 |
| Liczba egz. |
1 |
| Dane techniczne | |
| Napęd |
1 x silnik turbinowy Pratt & Whitney Canada PT6B-9 |
| Moc |
550 KM (375 kW) |
| Ciąg |
11,5 kN |
| Wymiary | |
| Średnica wirnika |
10,67 m (czterołopatowy) |
| Długość kadłuba |
10,41 m |
| Wysokość |
4,88 m |
| Masa | |
| Startowa |
2393 kg (z silnikiem odrzutowym) |
| Osiągi | |
| Prędkość maks. |
487 km/h |
| Prędkość przelotowa |
370 km/h |
| Zasięg |
440 km |
| Dane operacyjne | |
| Użytkownicy | |
| Stany Zjednoczone | |
Lockheed XH-51A Compound – amerykański śmigłowiec eksperymentalny, którego celem było osiągnięcie dużych prędkości, niedostępnych dla standardowych maszyn. Śmigłowiec powstał w oparciu o prototyp Lockheed XH-51. Dużą prędkość w locie maszyny miały zapewnić dodatkowe skrzydła i pojedynczy silnik odrzutowy stanowiący dodatkowe źródło napędu.
Historia[edytuj | edytuj kod]
Geneza[edytuj | edytuj kod]
Na początku lat 60. XX w., pod patronatem United States Army i dowództwa Transportation Research Command rozpoczęto prace mające na celu opracowanie i przetestowanie technologii mających umożliwić śmigłowcom osiągnięcie prędkość powyżej 300 km/h. Najważniejsza przewagą śmigłowca nad samolotami jest jego zdolność do pionowego startu i lądowania. Jest to również cecha, która ogranicza ich prędkość w locie poziomym. W praktyce, śmigłowce bez dodatkowych modyfikacji są w stanie osiągnąć prędkość maksymalną rzędu 300 km/h. Prędkość lotu poziomego helikopterów zależy od dwóch elementów: od prędkości obrotowej łopat wirnika głównego oraz od jego powierzchni, czyli długości łopat. Prędkość śmigłowca można zwiększyć poprzez przyśpieszenie obrotów wirnika, co wiąże się z instalacją mocniejszego silnika, oraz przez wydłużenie łopat wirnika. Obydwa czynniki mają swoje ograniczenia, do najważniejszych z nich należy wytrzymałość łopat i elementów mocujących ich do głowicy wirnika, które narażone są na działania siły odśrodkowej w wyniku ruchu obrotowego oraz zjawisko gwałtownego spadku siły ciągu wirnika i wzrostu oporu do jakiego dochodzi po osiągnięciu dużej prędkości lotu. Dzieje się tak podczas lotu postępowego maszyny: elementy łopat nacierających wirnika głównego, poruszających się w kierunku lotu, mają znacznie większą prędkość względem powietrza niż łopaty powracające, poruszające się w stronę przeciwną do kierunku lotu śmigłowca. Gdy maszyna zwiększa prędkość końcówki łopat nacierających mogą osiągnąć i przekroczyć tak zwaną krytyczną liczbę Macha, a na końcówkach łopat powracających wzrasta ich kąt natarcia, co w konsekwencji może doprowadzić do ich przeciągnięcia. Wymienione zjawiska stanowią barierę, która uniemożliwia osiągnięcie przez śmigłowce prędkości zbliżonych do tych, jakie osiągają samoloty o napędzie śmigłowym.
Najprostszym sposobem uzyskania większej prędkości w locie poziomym śmigłowca jest odciążenie wirnika w wytwarzaniu większej siły nośnej. Tym samym można zmniejszyć prędkość obrotową wirnika i przesunąć moment przeciągnięcia łopat wirnika do osiągnięcia większej prędkości lotu. Zadanie to mogą pełnić dodane do konstrukcji skrzydła umieszczone po bokach kadłuba, które generują dodatkową siłę nośną. Niestety i ta metoda ma swoje ograniczenia; zmniejszenie prędkości wirnika, czyli zmniejszenie mocy silnika powoduje spadek prędkości w locie poziomym. Przeciwdziałać temu zjawisku można instalując dodatkowe źródło napędu wytwarzające poziomą siłę ciągu. Tego typu śmigłowce, z dodatkowym napędem i/lub pomocniczymi skrzydłami przyjęto nazywać compound helicopters (śmigłowce zespolone) lub hybrid helicopters (śmigłowce hybrydowe).
Projekt[edytuj | edytuj kod]
Firma Lockheed Corporation do swoich prac nad dużymi prędkościami wybrała drugi prototyp śmigłowca XH-51A (BuNo 151263). Maszyna powstała w ramach wspólnego projektu United States Army i United States Navy, którego celem było udoskonalenie i przetestowanie sztywnej głowicy wirnika, umożliwiającej loty z dużą prędkością. Śmigłowiec poddano modyfikacjom polegającym na zamontowaniu po obydwu stronach kadłuba skrzydeł o rozpiętości 5,13 m i powiększeniu istniejącego usterzenia. Tak zmodyfikowany helikopter oblatano 21 września 1964 roku. Następnie po lewej stronie kadłuba zamontowano dodatkowy silnik odrzutowy Pratt & Whitney J60-P-2 o ciągu maksymalnym 11,5 kN. Po tej modyfikacji, do swojego pierwszego lotu, śmigłowiec wzbił się 10 kwietnia 1965 roku. Tak zmodyfikowana maszyna w locie poziomym osiągnęła maksymalną prędkość 437 km/h, a w płytkim locie nurkowym 487 km/h. Program prób zakończono 11 lipca 1967 roku.
Bibliografia[edytuj | edytuj kod]
- Leszek A. Wieliczko, Zanim powstał S-97 Raider amerykańskie śmigłowce hybrydowe, „Lotnictwo”, nr 7 (2015), s. 90–98, ISSN 1732-5323.
