Cabrio - Convertiplane

Ein Convertiplane wird von der Fédération Aéronautique Internationale (FAI oder World Air Sports Federation) als ein Flugzeug definiert, das Rotorleistung für senkrechten Start und Landung ( VTOL ) nutzt und im Normalflug in Starrflügelauftrieb umwandelt . In den USA wird es weiter als Untertyp des motorisierten Aufzugs klassifiziert . In der allgemeinen Verwendung umfasst es manchmal jedes Flugzeug, das im Flug umbaut, um seine Methode zum Erhalten des Auftriebs zu ändern.

Arten von Convertiplane

Die meisten Convertiplanes sind vom Proprotor- Typ, bei dem die gleichen sich drehenden Blätter als Rotorblätter für den Vertikalflug verwendet werden und dann nach vorne schwenken, um im Horizontalflug als Propellerblätter zu wirken. Proprotor-Typen können entweder eine Kipprotor- oder eine Kippflügelkonfiguration aufweisen . Tiltwing-Mechanismen sind in der Regel komplizierter. Wie beim Hubschrauber kann ein Triebwerksausfall auch bei einer kreuzgekoppelten Doppelrotorkonfiguration katastrophal sein.

Der Typ mit gestopptem Rotor verfügt über ein separates System für den Vorwärtsschub. Es hebt ab wie ein Helikopter, aber für den Vorwärtsflug stoppt der Rotor und fungiert als fester Flügel. Der Gyrocopter ist ähnlich, außer dass sich der Rotor weiter dreht und einen erheblichen Auftrieb erzeugt, und wird daher als Drehflügler und nicht als Cabriolet eingestuft.

Tiltrotor

Ein USAF CV-22 im Flug
Angetriebene Auftriebs- und Schubkräfte verschiedener Flugzeuge

Die angetriebenen Rotoren eines Tiltrotors (manchmal auch Proprotor genannt ) sind auf rotierenden Wellen oder Gondeln am Ende eines festen Flügels montiert und werden sowohl für den Auftrieb als auch für den Antrieb verwendet . Für den vertikalen Flug sind die Rotoren abgewinkelt, um Schub nach oben zu liefern und heben sich wie ein Hubschrauberrotor an . Wenn das Flugzeug an Geschwindigkeit gewinnt, drehen oder neigen sich die Rotoren progressiv nach vorne, wobei die Rotoren schließlich senkrecht zum Rumpf des Flugzeugs werden, ähnlich einem Propeller. In diesem Modus sorgt der Flügel für den Auftrieb und der Rotor für den Schub. Die höhere Effizienz des Flügels verhilft dem Tiltrotor zu höheren Geschwindigkeiten als bei Hubschraubern.

Die Bell Boeing V-22 Osprey verfügt über zwei Turbinentriebwerke, die jeweils einen dreiblättrigen Rotor antreiben. Die Rotoren funktionieren ähnlich wie bei einem Helikopter im Vertikalflug und ähnlich wie bei einem Flugzeug im Vorwärtsflug. Es flog zum ersten Mal am 19. März 1989. Der AgustaWestland AW609 (ehemals Bell/Agusta BA609) Tiltrotor ist ein ziviles Flugzeug auf Basis der V-22 Osprey. Das Flugzeug kann mit 2 Besatzungsmitgliedern und 9 Passagieren vertikal starten und landen. Das Flugzeug soll 2017 zertifiziert werden.

Kippflügel

Der Tiltwing ähnelt dem Tiltrotor, außer dass die Rotorhalterungen am Flügel befestigt sind und die gesamte Baugruppe zwischen vertikaler und horizontaler Position kippt.

Die Vertol VZ-2 war ein Ende der 1950er Jahre entwickeltes Forschungsflugzeug. Im Gegensatz zu anderen Kippflügelflugzeugen hat Vertol die VZ-2 mit Rotoren anstelle von Propellern entwickelt. Am 23. Juli 1958 vollzog das Flugzeug seinen ersten vollständigen Übergang vom Vertikalflug in den Horizontalflug. Als das Flugzeug 1965 ausgemustert wurde, hatte die VZ-2 450 Flüge absolviert, darunter 34 vollständige Übergänge.

Angehaltener Rotor

Ein gestoppter Rotor dreht sich zum Start und zur Landung wie ein konventioneller Hubrotor, stoppt aber im Vorwärtsflug als Starrflügel. Keine war bisher erfolgreich. Die Boeing X-50 Dragonfly hatte einen zweiblättrigen Rotor, der zum Start vom Triebwerk angetrieben wurde. Im Horizontalflug blieb der Rotor stehen und wirkte wie ein Flügel. Feste Canard- und Heckflächen sorgten für Auftrieb während des Übergangs sowie Stabilität und Kontrolle im Vorwärtsflug. Beide Exemplare dieses Flugzeugs wurden bei Abstürzen zerstört. Der Sikorsky X-Wing hatte einen vierblättrigen Rotor, der Druckluft nutzte, um den Auftrieb über die Oberflächen zu kontrollieren, während er als Hubschrauber arbeitete. Bei höheren Vorwärtsgeschwindigkeiten würde der Rotor gestoppt, um weiterhin Auftrieb als Tandemflügel in einer X- Konfiguration bereitzustellen. Das Programm wurde abgebrochen, bevor das Flugzeug irgendwelche Flüge mit dem Rotorsystem unternommen hatte.

Geschichte

Ein Bell Boeing V-22 Osprey Tiltrotor im Flug im Jahr 2005

Convertiplanes sind im Laufe der Luftfahrtgeschichte nur vereinzelt aufgetaucht.

1920 meldete Frank Vogelzang ein Patent für ein Convertiplane an, aber das Design wurde nie gebaut. Zwischen 1937 und 1939 entwickelte der britische Konstrukteur LE Baynes einen Vorschlag für seinen Heliplane, einen Kipprotor-Umwandlungsflugzeug mit zwei kippbaren Flügelspitzen-montierten Gondeln, die die Motoren, die Proprotor-Halterung und das Hauptfahrwerk enthalten. Die Räder fuhren nicht ein, sondern waren im Vorwärtsflug teilweise verdeckt und ragten hinten aus den Gondeln heraus. Die vorgeschlagenen Triebwerke hatten eine ungewöhnliche Hybrid-Gasturbinenkonstruktion, bei der der Proprotor von einer Gasturbine angetrieben wurde, die ihrerseits von einem Freikolben- Heißgasgenerator gespeist wurde. Baynes wurde die offizielle Unterstützung verweigert und der Typ wurde nie gebaut. Das grundlegende Design wurde etwa 20 Jahre lang nicht überarbeitet und wurde schließlich zur Grundlage der erfolgreichen Bell-Boeing V-22 Osprey .

In den 1950er Jahren erlangte das Konzept in den Vereinigten Staaten als beabsichtigte Verbesserung von Hubschraubern kurze Aufmerksamkeit, aber die experimentellen McDonnell XV-1 und Bell XV-3 gingen nicht in Produktion.

Der Tiltrotor vom Typ Bell Boeing V-22 Osprey ist bisher das einzige Exemplar, das in Produktion geht. Es wurde 2011 beim US-Militär in Dienst gestellt. Das Design leitet sich indirekt von Bells Arbeit an den XV-3 und XV-15 ab .

Siehe auch

Anmerkungen

Literaturverzeichnis

Externe Links