Rolls-Royce İtme Ölçüm Cihazı - Rolls-Royce Thrust Measuring Rig

"Uçan karyola" Burada yönlendirir. NASA Ay'a iniş eğitim simülatörü için, bkz. Ay'a İniş Araştırma Aracı .

İtme Ölçüm Cihazı
Rolls-Royce İtme Ölçüm Cihazı bilim müzesi.jpg
Bilim Müzesi'nde sergileniyor
rol Deneysel dikey kalkış
Ulusal köken Birleşik Krallık
Üretici firma Rolls Royce
İlk uçuş 3 Ağustos 1954 (ücretsiz)
Sayı inşa 2

Rolls-Royce İtme Ölçme Rig (TMR), bir öncü dikey kalkış ve iniş (oldu VTOL tarafından geliştirilen) uçak Rolls-Royce 1950'lerde. "Dünyanın herhangi bir yerine uçan ilk jet-lift uçağı" olma özelliğini taşıyor.

TMR'nin tasarımı benzersizdir. Çelik bir çerçeve içinde yatay olarak arka arkaya monte edilmiş bir çift Nene turbojet motoruyla güçlendirildi; sırayla, bu çerçeve, tekerlekler için tekerleklerle donatılmış dört ayak üzerine yükseltildi. TMR, kanatlar gibi herhangi bir kaldırma yüzeyinden yoksundu ; bunun yerine, kaldırma tamamen aşağı doğru yönlendirilen itme kuvvetiyle oluşturuldu. Nedeniyle sıradışı görüntüsü itibariyle anlaşılır oldu lakaplı Uçan Karyola .

TMR, özellikle o zamanlar yeni geliştirilen jet tahrikinin dikey uçuşlar gerçekleştirmeye yönelik potansiyel uygulamalarını keşfetmek için araştırma yapmak için özel olarak tasarlandı . İlk uçuş Ağustos 1954'te, bir dizi test uçuşu sırasında, uçağın havada asılı kalması sırasında stabilizasyonun nasıl gerçekleştirilebileceğine dair kapsamlı çalışmalar yapıldı. Bir VTOL uçağında yer alan güç seviyesinin ve uygun stabilizasyon yöntemlerinin daha iyi anlaşılmasına ve genel olarak konseptin fizibilitesinin kanıtlanmasına katkıda bulundu.

geliştirme

TMR'nin geliştirilmesinden büyük ölçüde sorumlu olan kişi , 1920'lerde Kraliyet Uçak Kurumu'nda (RAE) gaz türbini tasarımı üzerinde çalışan ve jet kaldırma teknolojisinin öncüsü olan Dr Alan Arnold Griffith'ti . 1939'da Griffith, Rolls-Royce tarafından işe alındı. 1940'larda, dikey kalkış yapabilen bir uçak üretmek için doğrudan dikey kaldırma sağlama yöntemi olarak jet tahrikini kullanmayı tasarladı . Araştırma amaçlı böyle bir uçağın inşası Griffith tarafından önerildi.

Rolls-Royce, Griffith'in konseptinden uygun şekilde etkilenirken, aynı zamanda yeni geliştirilen jet motor yelpazesinin yeteneklerini keşfetmeye ve bunlardan yararlanmaya da hevesliyken, uçağın yapımına şirketin Hucknall Aerodrome , Nottinghamshire , İngiltere'deki tesisinde başladı . Uçak için çok önemli olan otomatik dengeleyici, Kraliyet Uçak Kurumu'nun (RAE) Alet ve Hava Fotoğrafçılığı Departmanı tarafından tasarlanmış ve üretilmiştir . Uçak, İtme Ölçüm Donanımı (TMR) olarak belirlendi, ikisi test programı için inşa edildi.

19 Ağustos 1953'te, ilk TMR ilk uçuşunu Hucknall Aerodrome'da gerçekleştirdi. Bu uçuşları gerçekleştirmek için, Hucknall'da, belirli bir alan içinde uçağın hareketini kısıtlamamakla birlikte, bu sınırı aşmasını engelleyen, amaca yönelik olarak inşa edilmiş portal benzeri bir düzenleme tasarlanmış ve monte edilmiştir; ayrıca aşırı alçalma hızlarını önledi, hasarın devam etmesini önlemek için saniyede maksimum 10 ft alçalma hızına izin verdi ve mücadele eden pilotların herhangi bir kaza olmadan gaz kelebeğini kolayca kapatmasına izin verdi. Uçuşların ilk yılında, uçak uçuş testleri için portal sistem içinde bağlı kaldı. 3 Ağustos 1954'te TMR , Rolls-Royce'un baş test pilotu Ronald Thomas Shepherd tarafından yönetilen ilk serbest uçuşunu gerçekleştirdi .

1954'ün sonlarında, TMR, RAE'nin araştırma tesislerine transfer edildi ve ilk olarak RAE Farnborough'a atandı . Haziran 1956'da, daha fazla uçuş testi yapmak amacıyla RAE Bedford , Bedfordshire'a taşındı . Kontrol edilebilirliği çevreleyen pratikler Hucknall'da bulunduğu süre boyunca ele alınmış olsa da, RAE, bu tür uçaklar için hem havada asılı kalırken hem de uçuşun düşük hızlı aşamalarında yapay stabilizasyonun gerekli olup olmayacağını belirlemek için TMR'yi kullanmakla daha fazla ilgileniyordu. Kararlı dikey uçuşa ulaşmak için istenen özellikleri araştırın.

Tipik uçuşlardan elde edilen bilgiler, öncelikle pilotların rapor edilen deneyimleri yoluyla elde edildi. Stabilite denemeleri sırasında, birden fazla pilota, birçoğunun havada asılı uçuşa geçiş yapan VTOL uçaklarını temsil etmesi amaçlanan aynı manevra dizisini izlemesi talimatı verilerek daha ölçülebilir veriler elde edildi; birden fazla gözlemci de görevlendirilmiştir. Test uçuşlarında çeşitli güvenlik kısıtlamaları vardı: TMR, rüzgar hızı 10 knot veya daha yüksekse tipik olarak uçmuyordu, yalnızca bir arıza durumunda uçağın kontrol edilebileceği hava koşullarında uçacaktı. Pilotlar kalkış ve kontrollü iniş yapabildiler, ancak rüzgar varsa, özellikle de rüzgarın etkilerini önlemek için TMR'nin eğilmesi gerekiyorsa, her iki özelliğin de daha zor olduğunu buldular.

Bildirildiğine göre, pilotlar TMR'yi uçurmanın ilk baştaki ana zorluğunun uçağın yüksekliğinin düzenlenmesi olduğunu buldular; bu kısmen motorun pilot tarafından komut verilen gaz kelebeği hareketlerine yavaş tepki vermesinden kaynaklanıyordu. Gaz kelebeği ile motor tepkisi arasındaki gecikme aralığı genellikle bir ila iki saniye civarındaydı; pilotlar tipik olarak uçağın bu özelliğine adapte olur ve yükseklik kontrolünde ustalaşırlardı. Yükseklik kontrolünü iyileştirmek için iki girişimde bulunuldu, olası hareket hızını sınırlamak için gaz kelebeği üzerine basit bir düzeltici eklenmesi ve amaçlandığı gibi çalışmayan 'gaz kelebeği tahmincilerinin' takılması. TMR, yükseklik kontrol yanıtındaki gecikmenin VTOL uçakları için büyük bir zorluk olacağını ve daha sonraki VTOL uçaklarının motorlarının tipik olarak daha hızlı tepki sürelerine sahip olduğunu etkili bir şekilde gösterdi.

Uçak, RAE'nin Kanat Komutanı Stan Hubbard tarafından pilotluk yapılırken 16 Eylül 1957'de itme vektörlü kontrol sistemindeki bir arızadan kurtuldu . 29 Kasım 1957'de, ikinci TMR, Seri XK426 , bir test uçuşu sırasında imha edildi ve uçağı ilk kez pilotluk yapan Kanat Komutanı HGF Larsen'in ölümüyle sonuçlandı.

TMR'nin test programından elde edilen araştırma, en azından bazı alanlarda olduğu gibi, gelecekteki VTOL uçakları için önemli bir değere sahipti: Havacılık Bakanlığı tarafından yayınlanan resmi bir rapor, "Bu deneyimden çıkarılacak ana sonuç, herhangi bir pratik jet-lift'in Uçağın çok uygun hava koşulları dışında çalışabilmesi için havada asılı kalırken bazı yapay stabilizasyona sahip olması gerekir... Uçağı uçurmayı öğrenmedeki ana zorluk yükseklik kontrolüydü; motor tepkisinin zaman sabitindeki herhangi bir azalma, jet-lift uçağı daha kolay uçurmayı öğrenme sorunu". TMR'nin nispeten başarılı denemelerinin ardından Rolls-Royce, Rolls-Royce RB108 doğrudan kaldırmalı turbojetin geliştirilmesine devam etmeye karar verdi ; bu motorlardan beşi, ilk gerçek İngiliz VTOL uçağı olan Short SC.1'e güç sağlamak için kullanıldı .

Tasarım

Rolls-Royce Thrust Measuring Rig (TMR), böyle bir uçağın pratikliğini, özelliklerini ve gereksinimlerini keşfetmek için geliştirilmiş bir VTOL uçağıydı. Temelde motorların etrafına inşa edilmiş dikdörtgen boru şeklinde bir çerçeveden oluşan ve üzerine tek bir pilotu barındıracak bir platform yerleştirilmiş olan bir uçak için radikal olarak alışılmadık görünümünden dolayı Uçan Karyola takma adıyla biliniyordu . Herhangi bir aerodinamik şekli yoktu, kanatları veya kuyruğu yoktu; bunun yerine tüm kaldırma gücünü, motorlarının itişini doğrudan aşağıya doğru yönlendirerek üretti. Küçük boyutu nedeniyle, TMR'nin maksimum uçuş süresi sadece altı dakikaydı.

Arka arkaya konfigürasyonda kurulmuş bir çift Nene turbojet motoru tarafından destekleniyordu . Jetlerin çıkışı , teçhizatın ağırlık merkezine doğru yönlendirildi ; bir jet borusu merkezi bir ağızlıktan aşağı doğru boşalırken, diğer jet her iki taraftaki iki küçük ağızlıktan aşağı doğru boşalır; bu, uçuş sırasında tek bir motorun arızalanması durumunda, bunun sonucunda keskin bir ters hareket olmaması içindi. Böyle bir motor arızasını güvenli bir şekilde sürdürmek için önemli önlemler alındı; dört ayaklı alt takım , saniyede 34 ft'lik bir dikey hızı destekleyecek ve 50 fit'in altındaki herhangi bir yükseklikten tek motorlu bir inişe dayanacak şekilde tasarlanmıştır. TMR, uçağı uçurma eylemini karmaşıklaştıran yalnızca marjinal aşırı güce sahipti; bu, motorların gaz kelebeği değişikliklerine yavaş tepki süresi ile daha da karmaşık hale geldi. Buna göre, istenen irtifa aşımını önlemek ve iniş sırasında yumuşak bir iniş sağlamak için gereken motor gücünün kullanımında önemli ölçüde bir beklenti vardı.

Her iki tarafta ve önde ve arkada birer tane olmak üzere toplam dört destek kolu , uçuş sırasında yuvarlanma , yunuslama ve yalpalamada kontrol için basınçlı havanın serbest bırakıldığı , teçhizattan dışarı doğru uzanıyordu . Sapma ve yükseklik kontrolleri mekanik temelli iken, eğim ve yuvarlanma kontrolleri, mekanik işleme geri dönüş için herhangi bir hüküm olmaksızın elektriksel olarak sinyallenmiştir. Başlangıçta, elektrik kontrol sistemi bileşenleri için temel bileşenler kopyalandı; ancak, hataların tespitini hatasız hale getirmek için, RAE'nin serbest uçuş test aşaması için daha güvenli bir kısmi-tripleks düzenlemesi benimsendi. TMR, doğal bir kararlılığa sahip olmadığı için , deneysel bir otomatik dengeleyici sistemi içeriyordu. Çok sayıda test uçuşu sırasında, stabilizatör tarafından çeşitli derecelerde müdahale gerçekleştirildi, birkaçında stabilizasyonun hiç aktif olmadığı da dahil.

Sergilenen uçak

İlk makine (Seri XJ314 ) korunur ve Londra, İngiltere'deki Bilim Müzesi'nde halka açık sergilenir .

Özellikler (İtki Ölçüm Cihazı)

Genel özellikleri

  • Uzunluk: 28 ft 0 inç (8,53 m)
  • Genişlik: 14 ft 0 inç (4,27 m)
  • Yükseklik: pilon hariç 12 ft 8 inç (3,86 m)
  • Boş ağırlık: 6.000 lb (2.722 kg)
  • Brüt ağırlık: 7.500 lb (3.402 kg)
  • Santral: 2 × Rolls-Royce Nene santrifüj akışlı turbojet motorlar, her biri 4.050 lbf (18,0 kN) itme gücü

Verim

aviyonik

  • Otomatik stabilizasyon

Ayrıca bakınız

Karşılaştırılabilir uçak

Referanslar

alıntılar

bibliyografya

Dış bağlantılar