El Lockheed XV-4 Hummingbird (originalmente designado como VZ-10 ) fue un proyecto del Ejército de los EE. UU. Para demostrar la viabilidad de usar VTOL para un avión de vigilancia que lleva equipo sensorial y de adquisición de objetivos. [1] Fue diseñado y construido por Lockheed Corporation en la década de 1960, uno de los muchos intentos de producir un avión de despegue / aterrizaje vertical V / STOL . Ambos prototipos de aviones fueron destruidos en accidentes.
Colibrí XV-4 | |
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Primer prototipo de colibrí XV-4 | |
Papel | VTOL |
Fabricante | Lockheed |
Primer vuelo | 7 de julio de 1962 |
Estado | Ambos aviones destruidos durante las pruebas. |
Usuario principal | Armada de Estados Unidos |
Número construido | 2 |
Diseño y desarrollo
La elevación del despegue vertical se obtuvo agotando el flujo del motor hacia abajo a través de múltiples boquillas, aumentado por un flujo secundario de aire frío. [1] Pero el rendimiento estuvo muy por debajo de las estimaciones con sólo una relación de empuje-peso de 1,04, y el prototipo se estrelló el 10 de junio de 1964, matando al piloto. En cambio, el segundo avión se convirtió en reactores elevadores , pero también se estrelló después de varias pruebas.
El XFV-12 de Rockwell tendría aún menos éxito en producir sustentación utilizando el escape del motor para arrastrar aire frío, en este caso a través de las aletas de las alas.
Ninguno de los primeros diseños estadounidenses V / STOL resultaría en un avión de producción. El británico Hawker Siddeley Harrier utilizó boquillas de vectorización, mientras que el avión de ataque ruso Yakovlev Yak-38 Forger utilizó chorros de elevación junto con boquillas traseras giratorias . El Lockheed F-35 Lightning II más tarde emplearía un ventilador de elevación impulsado por un eje ubicado en el fuselaje.
Pruebas
El primer vuelo de despegue convencional del primer prototipo, el XV-4A (62–4503), tuvo lugar el 7 de julio de 1962. Las pruebas iniciales de vuelo amarrado se llevaron a cabo el 30 de noviembre de 1962 y el primer vuelo estacionario libre tuvo lugar el 24 de mayo de 1963. El El primer vuelo para la transición de vuelo estacionario al vuelo hacia adelante tuvo lugar el 8 de noviembre de 1963. 62–4503 fue destruido en un accidente fatal en el condado de Cobb el 10 de junio de 1964.
Lockheed modificó el segundo prototipo de avión entre 1966 y 1968 al estándar XV-4B. Los dos motores Pratt & Whitney JT12 fueron reemplazados por seis turborreactores General Electric J85 , cuatro de estas unidades actúan como chorros de elevación . Este avión se estrelló en Georgia el 14 de marzo de 1969; el piloto Harlan J. Quamme escapó ileso, usando el asiento eyectable .
Variantes
El 4 de junio de 1968, se lanzó el segundo prototipo del XV-4B Hummingbird. Al igual que el XV-4A, el XV-4B utilizó sistemas de despegue y aterrizaje verticales (VTOL), así como métodos de vuelo convencionales. Al despegar, la aeronave pesaba 5706 kg. La envergadura era de 7,8 my tenía una velocidad máxima de 883 km / h con una velocidad de crucero de 630 km / h (.68 mach). Tenía un alcance de 965 km y podía ascender a una velocidad de 3660 m / minuto. El XV-4B tenía 10,36 m de largo. La parte más pesada del avión era el sistema de propulsión, que pesaba 1466 kg. La vida útil inicial de la aeronave estaba prevista para 500 horas, pero la aeronave fue destruida en 1969 durante las pruebas, mucho antes de la meta designada. Los tanques de combustible se ubicaron internamente, con bombas impulsoras y eyectores de chorro, junto con las válvulas asociadas. Los tanques estaban ubicados en la parte delantera del fuselaje y podían contener un total de 740 galones de combustible para turbinas de aviación. Debido a la posición delantera de los tanques, el combustible tuvo que consumirse de manera uniforme. Un desequilibrio en los tanques de combustible de más de 100 galones corría el riesgo de desestabilizar la aeronave.
El XV-4B era significativamente diferente al XV-4A en su diseño interno. Las diferencias se encontraron en las alas, el fuselaje, el tren de aterrizaje, las instalaciones de la central eléctrica, la hidráulica y los controles. El XV-4B contenía dos válvulas de control de reacción a prueba de fallas para el motor. Un cambio importante fue la adición de 4 motores a reacción turbo orientados verticalmente en el fuselaje. Esto proporcionó cantidades masivas de empuje vertical para el vuelo VTOL. La adición de un sistema de aumento de estabilidad (SAS), junto con embragues hidromecánicos y resortes de tacto, le dio al piloto una buena sensación de los controles y más capacidad para controlar el SAS. El timón incluía un nuevo resorte de centrado sobre el resorte de tacto para reducir la fricción en el timón. El sistema de control de vuelo primario (PFCS) era un sistema híbrido de vuelo por cable junto con controles de vuelo convencionales como respaldo. No se transportaba combustible en las alas, a pesar de que las alas tenían la estructura básica de vigas de caja. Tenía 2 ° de libertad en el cabeceo y deslizamiento lateral, mientras que los rollos solo tenían 1 ° de libertad.
Cada motor contenía una válvula de desvío. Estas válvulas se canalizaban longitudinalmente en las toberas de empuje horizontal de la aeronave o hacia adentro de las toberas de elevación ubicadas en el fuselaje. Los motores de elevación / crucero proporcionaron empuje hacia adelante cuando se enfrentaron horizontalmente y se elevaron cuando se enfrentaron verticalmente. Esto fue mediante el uso de válvulas de desvío. Los 6 tubos de escape tenían 10 ° de libertad para dirigir el empuje. Los motores del fuselaje se utilizaron al iniciar el vuelo VTOL, pero se apagaron cuando la aeronave estaba suficientemente en vuelo.
El XV-4B se enfrentó a una buena cantidad de desafíos electrónicos, en gran parte debido a un cableado inadecuado. Por lo demás, el sistema de energía funcionó bastante bien, con un número reducido de componentes del sistema eléctrico que proporciona una buena confiabilidad. Una etapa electrónica se ubicó al final de la secuencia de cableado y la otra en el extremo opuesto en los actuadores de potencia electrohidráulica. La electrohidráulica simplemente reemplazó los sistemas operados hidráulicamente en la aeronave con sistemas puramente eléctricos que hacen el mismo trabajo. Este peso reducido junto con la adición de simplicidad y confiabilidad. Fue impulsado por un conjunto de dos generadores de 300 amperios impulsados por los motores. Estos alimentaban energía CC de 9 voltios al sistema principal de distribución de energía y bussing.
Especificaciones (XV-4A)
Datos de Lockheed Aircraft desde 1913 [2]
Características generales
- Tripulación: 2
- Longitud: 32 pies 8 pulgadas (9,96 m)
- XV-4B 32,66 pies (10 m)
- Envergadura: 25 pies 8 pulgadas (7,82 m)
- XV-4B 25,66 pies (8 m)
- Altura: 3,58 m (11 pies 9 pulg)
- XV-4B 12,25 pies (4 m)
- Área del ala: 104,00 pies cuadrados (9,662 m 2 )
- Peso vacío: 4995 lb (2266 kg)
- XV-4B 7,463 pies (2,275 m)
- Peso bruto: 7.200 lb (3.266 kg)
- XV-4B 12,580 pies (3,834 m)
- Planta motriz: 2 × turborreactor Pratt & Whitney JT12A-3LH , 3.300 lbf (15 kN) de empuje en cada empuje de despegue [3]
- Planta motriz: 6 × turborreactores General Electric J85-GE-19 , 3,015 lbf (13,41 kN) de empuje cada XV-4B únicamente, 4 para elevación, 2 para vuelo horizontal
Actuación
- Velocidad máxima: 518 mph (833 km / h, 450 kn) a 10,000 pies (3,048 m)
- XV-4B 463 mph (745 km / h)
- Velocidad de crucero: 390 mph (628 km / h, 339 kn)
- Alcance: 600 mi (965 km, 521 nmi) normal
- Alcance VTO: 600 mi (966 km)
- Velocidad de ascenso: 12.000 pies / min (61 m / s)
- Carga alar : 338 kg / m 2 (69,2 lb / ft2 )
- Empuje / peso : 1,176
- XV-4B 1,43
Ver también
Aeronaves de función, configuración y época comparables
Listas relacionadas
Notas
- ^ a b " Hummingbird A Prising Augmented-Jet VTOL Aircraft " Flight International , 3 de abril de 1962
- ^ Francillon, Rene J. (1988). Lockheed Aircraft desde 1913 (Reimpresión ed.). Londres: Putnam & Company Ltd. págs. 432–434. ISBN 0-87021-897-2.
- ^ "Los motores de Pratt & Whitney: una historia técnica" Jack Connors, publicado por AIAA, ISBN 978-1-60086-711-8 , pág. 287
Referencias
- X-Planes y prototipos de Jim Winchester