ライアン XV-5 バーティファン

XV-5 バーティファン
アメリカ陸軍航空博物館のXV-5B
一般情報
タイプVTOL実験機
メーカーライアン航空
状態引退
主なユーザーアメリカ陸軍
建造数2
歴史
初飛行1964年5月25日

ライアンXV-5バーティファンは、 1960年代に開発されたジェット推進V/STOL実験機です。アメリカ陸軍は1961年、ロッキードVZ-10ハミングバード（ 1962年にXV-4に再命名）と共に、ライアンVZ-11-RY （1962年にXV-5Aに再命名）を就役させました。この機体はダクテッドリフトファンの概念を実証することに成功しましたが、リフトシステムとは無関係の複数の死亡事故が発生したため、プロジェクトは中止されました。

デザイン

XV-5Aモデル

XV-5は、推力2,658 lbf (11.8 kN)のゼネラル・エレクトリックJ85-GE-5ターボジェット2基を搭載していた。主翼にはゼネラル・エレクトリックX353-5リフトファン、機首にはエンジン排気ガスで駆動する小型ファンを搭載し、垂直離着陸(VTOL)に利用された。主翼にそれぞれ62.5インチ(1.59 m)直径のリフトファンがあり、VTOL時には開くヒンジ付きカバーが主翼上部に付いていた。[ 1 ] 36インチ(0.91 m)の機首ファンはピッチコントロールには十分だったが、操縦性には悪影響を及ぼした。[ 2 ]ファンは垂直揚力約16,000 lbf (71.2 kN)を発生し、これはターボジェットエンジンの推力のほぼ3倍にあたる。[ 3 ]

各翼ファンの下部にはルーバー状のベーンが取り付けられており、推力を前後に方向転換し、ヨー角を制御しました。エンジン出力設定によってファンからの揚力は決まり、ファン回転数はJ85エンジンの排気量とファンへの負荷によって決まりました。[ 2 ]ロール角制御は、翼ファンの出口ルーバーの差動駆動によって行われました。

機体の性能は亜音速で、デルタ翼は表面的にはダグラスA-4スカイホークのものと似ていた。バーティファンは、並座2人乗りのコックピット上部に独特な吸気口の位置とT字型の尾翼を備えていた。

XV-5Aはアーミーグリーン、XV-5BはNASAカラーのホワイトで塗装されました。ファンは期待されたほどの推力を発生せず、垂直飛行から水平飛行への移行は困難で急激でした。XV-5は、1960年代半ば以降主にドローンを製造していたライアン社が設計・製造した最後の有人機の一つとなりました。

XV-5は、垂直離陸機の開発に成功した数十機の航空機の一つであったが、リフトファンシステムは重く、機内容積もかなり大きかった。21世紀初頭まで運用されていたのはホーカー・シドレー・ハリアーのみであり、ロッキード・マーティンF-35Bにシャフト駆動ファンを搭載する技術もその一つであった。

推進システム

J85とリフトファンの組み合わせは、GE初の高BPRエンジンであるTF-39につながる開発の先駆けとなった。[ 4 ]リフトファンはファンの周囲に取り付けられたタービンブレードによって駆動され、質量流量はガス発生器の質量流量の13倍、推力は推進ノズルを使用した場合の3倍に増加した。[ 4 ]

リフトファンを通して大量の空気を移動できることを実証した後、より強力なJ79エンジンで駆動する直径80インチ（2.0 m）のチップドライブファンを90度回転させ、効率的な巡航ファンを実証しました。この大口径巡航ファンのコンセプトは、ロッキードC-5ギャラクシーに搭載されたゼネラル・エレクトリックTF39エンジンに組み込まれました。[ 5 ]

運用履歴

XV-5B
XV-5B

1966年後半、15人のテストパイロット（「XV-5Aファンクラブ」）によって、最大総重量12,500ポンド（約4,500kg）のXV-5A機2機が評価されました。そのうち1機は1965年4月27日の公開飛行デモンストレーション中に墜落し、ライアン・テストパイロットのルー・エヴェレットが死亡しました。事故調査の結果、パイロットがコレクティブ・コントロールに不適切に設置されていた通常姿勢から垂直姿勢への転換スイッチを誤って作動させたと推定されました。このスイッチにより、水平安定板が自動的に機首を約45度下げる設定になっていました。（これは機首ファンによって発生する揚力を補正するためでした。）エヴェレットは低高度ロケット射出を開始しましたが、射出座席の取り付けが不適切だったため、死亡しました。この事故の結果、転換スイッチはリフトロック・トグルに変更され、コレクティブ・レバー・コントロールの手前にある主計器盤上に再配置されました。[ 2 ]

着陸時の機体の操縦は、いくつかの理由から困難でした。ヨー制御はリフトファンの角度を反対方向に変化させることで実現されていましたが、低速域での正確な操縦には不十分なヨー制御でした。ダクトドアも操縦を困難にし、低速域でもドアを開けるとピッチが大きく変化しました。また、標準滑走路からの離陸時における加速性能も非常に低かったです。[ 6 ]

試験と宣伝資料では、パイロットの後ろの区画に人をウインチで引き上げることができる救助型が提案された。2機目は1966年10月5日、救助機としての試験中に大きな損傷を受けた。吊り下げられていた「馬の首輪」型の生存者用スリングが主翼のファンに飲み込まれたためである。[ 7 ]パイロットのデビッド・H・ティトル少佐は、コンクリート製の空港の地面に衝突した後、射出座席から機外に投げ出され致命傷を受けたが、ファンは実際にはまだ十分に機能し、制御された飛行を継続できたと判断された。2機目は改造されたXV-5Bとして再建され、1971年まで試験が続けられた。XV-5Bはアラバマ州フォートノボセルのアメリカ陸軍航空博物館に展示されている。

プログラムは中止されたものの、ダクテッドファンのコンセプトは成功と判断され、いくつかの後継プログラムが提案されました。ダクテッドファンは当時としては非常に静粛性が高く、標準的な表面材料で作動可能でした。他のVTOL機では、排気による地面への損傷を防ぐため、保護マットが必要となることがよくあります。ダクテッドファンの排気ははるかに低温であるため、この問題は発生しません。[ 6 ]

変種

XV-5A
初期製造基準に従って製造された 2 機の航空機。
XV-5B
2 機目の XV-5A は、致命的な墜落事故の後に、改良された制御、修正された幅広の着陸装置、およびアップグレードされた揚力/推進システムを備えて再建されました。

仕様（XV-5）（性能推定値）

ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト1965-66のデータ[ 8 ]

一般的な特徴

  • 乗員: 2名
  • 長さ: 44フィート6インチ (13.56 m)
  • 翼幅: 29フィート10インチ (9.09メートル)
  • 高さ: 14フィート9インチ (4.5 m)
  • 翼面積： 260.3平方フィート（24.18 m 2）
  • 空車重量: 7,541ポンド (3,421 kg)
  • 最大離陸重量: 13,600 ポンド (6,169 kg) (通常離陸)、12,300 ポンド (5,579.2 kg) (VTOL)
  • 動力装置:ゼネラルエレクトリック J85-GE-5ターボジェットエンジン2基、推力2,658 lbf (11.82 kN)、水平推力と動力を発生

パフォーマンス

  • 最高速度: 475 ノット (547 mph、880 km/h)
  • 範囲: 870 nmi (1,000 マイル、1,600 km)
  • 実用上昇限度： 40,000フィート（12,000メートル）
  • 上昇率: 8,000 フィート/分 (41 m/s)

参照

同等の役割、構成、時代の航空機

関連リスト

参考文献

注記

  1. ^「VZ-11 VTOL機が翼のファンから離陸」フライト・インターナショナル、1962年9月27日
  2. ^ a b c「リフトファン航空機 - パイロットの視点から学んだ教訓」ロナルド・M・ガーデス、NASA請負業者レポート177620、1993年8月
  3. ^テイラー、ジョン・WR・FRHistS. ARAeS (1962).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1962-63 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン＆カンパニー社.
  4. ^ a b「飛ぶ力」ブライアン・H・ロウ、ペン＆ソード・アビエーション、ISBN 1 84415 200 6
  5. ^「70年間の進歩」ゼネラル・エレクトリック、エアロ・パブリッシャーズ社ISBN 0-8168-8355-6
  6. ^ a bアンダーソン、セス・B. (2002). 『航空技術者の回想録：エイムズ研究センターでの飛行試験』アメリカ合衆国：アメリカ航空宇宙局.エイムズ研究センター歴史課. p.  35 .
  7. ^ライアン XV - 5A バーティファン VTOL ジェット機墜落事故 1966年10月5日; パイロットのデビッド・H・ティトル少佐が死亡YouTube
  8. ^テイラー、ジョン・WR・FRHistS. ARAeS (1965).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1965–66 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン＆カンパニー社.

参考文献

  • テイラー、ジョン・WR・FRHistS. ARAeS (1962).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1962-63 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン社.
  • テイラー、ジョン・WR・FRHistS. ARAeS (1965).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1965–66 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン社.
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