Handley-Seite HP.115 - Handley Page HP.115

HP.115
HP.115 während der Testphase
Rolle	Versuchsflugzeug
Hersteller	Handley-Seite
Erster Flug	17. August 1961
Im Ruhestand	1974
Hauptbenutzer	Royal Aircraft Niederlassung
Anzahl gebaut	1

Die Handley Page HP.115 war ein experimentelles Deltaflügelflugzeug, das vom britischen Flugzeughersteller Handley Page entwickelt und hergestellt wurde . Es wurde gebaut, um die Flugeigenschaften bei niedriger Geschwindigkeit zu testen, die von der schlanken Delta-Konfiguration erwartet werden, die für ein zukünftiges Überschallflugzeug erwartet wird .

Die HP.115 wurde in den 1950er Jahren als Teil des umfassenderen Forschungsprogramms für Überschallflugzeuge entwickelt, das vom Versorgungsministerium gefördert wurde . Damals waren sowohl der Deltaflügel als auch der Überschallflug relativ junge Innovationen. Bis 1956 wurde das Supersonic Transport Committee als notwendig erachtet, einen Demonstrator zu bauen, um zu beweisen, dass das schlanke Deltaflügel-Design nicht nur für Hochgeschwindigkeitsflüge geeignet war, sondern auch bei niedrigeren Geschwindigkeiten einigermaßen funktionsfähig war. Anfangs drehte sich die Arbeit um ein Segelflugzeug ohne Motor, aber es wurde festgestellt, dass ein Flugzeug mit Eigenantrieb wirtschaftlicher wäre. Dementsprechend wurde Handley Page ausgewählt, um seinen Vorschlag, den düsengetriebenen HP.115, im Werk Cricklewood des Unternehmens zu produzieren.

Am 17. August 1961 absolvierte die einzige HP.115 ihren Jungfernflug ; Kurz darauf begannen die Flugerprobungen des Flügels. Ein separates Forschungsflugzeug, die BAC 221 , wurde ebenfalls gebaut, um die Hochgeschwindigkeitsaspekte der Flügelforschung zu untersuchen. Die HP.115 erwies sich in einem relativ langen Flugversuch als relativ leistungsfähig und lieferte während der Start- und Landephase aussagekräftige Daten über die Deltaflügeleigenschaften. Das Flugzeug selbst wurde 1974 aus dem Testprogramm genommen und anschließend konserviert; es ist derzeit im Fleet Air Arm Museum statisch ausgestellt . Die HP.115 hatte dazu beigetragen, die Eigenschaften des schlanken Deltaflügels zu validieren, was dazu führte, dass ein ähnlicher Flügel für Concorde , das englisch-französische Überschallflugzeug, das in den 1970er Jahren in Dienst gestellt wurde, übernommen wurde.

Design und Entwicklung

Hintergrund

In den 1950er Jahren deuteten verschiedene Studien zu Überschalltransporten (SSTs) darauf hin, dass die Wirtschaftlichkeit solcher Designs viel zu schlecht war, um praktikabel zu sein. Auftrieb wird bei Überschallgeschwindigkeit auf unterschiedliche Weise erzeugt und um vernünftige Auftrieb-zu-Widerstand-Verhältnisse zu erreichen, müssen die Flügel eine sehr kurze Spannweite haben . Dies funktioniert gut bei Überschallgeschwindigkeit, bietet aber bei niedriger Geschwindigkeit nur sehr wenig Auftrieb. Um ein Design zu entwickeln, das in der Lage ist, auf bestehenden Start- und Landebahnen zu starten und zu landen, müsste das Flugzeug entweder breitere Tragflächen verwenden und die Überschall-Reiseökonomie verlieren, eine enorme Motorleistung haben oder extrem groß sein. Einen Ausweg aus diesem Dilemma stellten Johanna Weber und Dietrich Küchemann um 1955 in Großbritannien vor . Ihr Team vom Royal Aircraft Establishment (RAE) stellte fest, dass Deltaflügel bei niedrigen Geschwindigkeiten und großen Anstellwinkeln große Wirbel über dem Flügel erzeugten ( "Alpha").

Insbesondere erhöhten die Wirbel die Geschwindigkeit der Luft auf der Oberseite des Flügels, wodurch der Auftrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten stark erhöht wurde. Dieser Effekt wurde durch die Länge des Flügels und die Schärfe des Winkels der Vorderkante verstärkt - mehr Schwung führte zu einer stärkeren Wirbelbildung, mehr Länge gab ihm mehr Spielraum. Dies deutete darauf hin, dass ein Flugzeug mit einem Deltaflügel, der den größten Teil der Länge des Rumpfes mit sehr großen Schwenkwinkeln von über etwa 65 Grad ausführt, eine angemessene Leistung bei niedriger Geschwindigkeit aufweisen würde, während gleichzeitig der Überschallwiderstand durch seine begrenzte Spannweite auf einem Minimum gehalten würde. Ein Hauptanliegen waren die Winkel, die benötigt werden, um diese Wirbel zu erzeugen. Das Flugzeug müsste in einer Fluglage fliegen, die als signifikant nasehohe Fluglagen angesehen würde, insbesondere bei Start und Landung. Sie würden auch sehr lange Fahrwerke benötigen , insbesondere in der Nase, um den Flügel während des Startrollens in einem hohen Winkel zu halten. Dies führte zu einigen Fragen zur Handhabung und Steuerung eines solchen Designs bei niedriger Geschwindigkeit. Laut Luftfahrtautor CH Barnes war eine Reihe von Windkanaltests in Amerika eine Quelle der Skepsis gegenüber der Konfiguration , die sich später als irreführend herausstellten.

Segelflugzeug

Auf der ersten Sitzung des Supersonic Transport Committee im Jahr 1956 wurde entschieden, dass die Notwendigkeit eines speziellen Low-Speed-Teststandflugzeugs von größter Bedeutung ist. Da das vorgesehene Testflugzeug nur mit sehr geringen Geschwindigkeiten fliegen sollte, war ursprünglich entschieden worden, dass ein Segelflugzeug ohne Motor ausreichen würde. Diese Feststellung hatte dazu geführt, dass nach Vorlage eines Entwurfs für ein solches Flugzeug von Slingsby Sailplanes eine offizielle Spezifikation formuliert wurde . Die Entwicklung dieses Gleiters ging an Slingsby, der danach mit der Arbeit am Slingsby T.48 begann .

Nach Überprüfung der Betriebskosten des Testprogramms wurde jedoch prognostiziert, dass eine angetriebene Version 200% mehr Flugzeit bei 95% weniger Kosten pro Stunde erreichen würde. Jeder Flug mit dem Segelflugzeug erforderte, dass es von einem Flugzeug wie dem englischen Electric Canberra- Bomber auf eine relativ große Höhe von etwa 30.000 ft (9.140 m) geschleppt wurde . Darüber hinaus behauptet Barnes, dass einige Beamte, darunter Godfrey Lee und Charles Joy, Metallkonstruktionen wegen größerer Festigkeit bevorzugten; andere Personen wünschten die Möglichkeit, das niederländische Rollphänomen und Starts (beide erfordern ein Motorflugzeug) zu untersuchen. Aus verschiedenen Gründen wurde die Entwicklung des T.48 eingestellt und im Dezember 1959 eine überarbeitete Spezifikation für ein selbstfahrendes Flugzeug herausgegeben.

Angetrieben

Der britische Flugzeughersteller Handley Page , der seinen HP.115- Vorschlag eingereicht hatte , wurde ermächtigt, mit dem Bau eines einzigen Flugzeugs fortzufahren. Diese Arbeiten wurden größtenteils in der bestehenden Anlage des Unternehmens in Cricklewood durchgeführt. Der HP.115 verfügte über einen Deltaflügel mit sehr niedrigem Seitenverhältnis , der um 75° gepfeilt wurde und über Hinterkanten- Elefone , Federservo-Tabs und Anti-Balance-Tabs verfügte, um eine optimale Quer- und Längsempfindlichkeit zu gewährleisten. Als Spaltklappen angeordnete, stufenlos regelbare perforierte Druckluftbremsen waren bei 50 % Sehnendruck vorhanden und wurden pneumatisch über eine vorgeladene Luftflasche betätigt . Der Tragflächenabschnitt war ein modifizierter bikonvexer Typ mit der maximalen Dicke bei 4% der Sehne. Dieser Abschnitt wurde als repräsentativ für den Typ ausgewählt, der wahrscheinlich für einen Überschalltransport verwendet wird. Es hatte eine günstige Querschnittsflächenverteilung in Profilsehnenrichtung und damit einen geringen Wellenwiderstand im Überschallflug. Eine einzigartige Sperrholz Vorderkante eingesetzt wurde , wobei neue Abschnitte mit unterschiedlichen Wölbungsgraden ersetzt werden könnten, obwohl in der Praxis wurde diese Funktion nie verwendet.

Das Cockpit untergebracht seinen Piloten, der auf einem saß Martin-Baker -built Schleudersitz , unter einem Schiebe Baldachin . Die Cockpit-Instrumentierung umfasste einen Fahrtmesser, einen Höhenmesser, einen Giermesser, einen elektrischen Dreh- und Schlupfanzeiger, einen künstlichen Horizont , einen Richtungskreisel und einen Bereitschaftskompass. Auf eine Beleuchtung wurde verzichtet, sodass eine relativ kleine Batterie für den Blinker ausreicht. Manuell betriebene Flugsteuerungen vorhanden waren, die eine Differential eingebaut Getriebeanordnung. Hydraulisch betätigte Radbremsen, die über Fußpedale im Cockpit betätigt werden, waren ebenfalls vorgesehen. Bei Bedarf wurde zusätzliche Verzögerung über einen verfügbaren Bremsfallschirm an der Basis der verstauten Ruder . Informationen wie Fluggeschwindigkeit, Höhe, Einfallswinkel und andere Kriterien wurden hauptsächlich von einem Paar synchronisierter Flugschreiber erfasst.

Die Maschine wurde mit einem festen versehen Dreibeinfahrwerk , das von dem Hauptgetriebe eines abgeleitet wurde BAC Jet Provost Mk 1 und den nosegear von einem Jet Provost Mk 2. Der Rumpf , der zum großen Teil aus herkömmlichen Aluminiumlegierungen konstruiert wurde, ein flache rechteckiges umfasste Profilträger, mit einer Gondel an der Nase zur Aufnahme des Cockpits. Es wurde von einem einzelnen Bristol Siddeley Viper Turbojet angetrieben; Bis zu 150 Gallonen Treibstoff konnten im Inneren des Flügels in drei separaten Tanks untergebracht werden. Das Triebwerk wurde über dem Flügel positioniert und in die Basis der Heckflosse eingelassen . Diese Flosse hatte oben eine Kugelverkleidung, um eine Cine-Kamera aufzunehmen, um Luftströmungsvisualisierungsexperimente aufzuzeichnen, von denen einige an den Flügelvorderkanten montierte Rauchgeneratoren verwendeten. Sowohl die Heckflosse als auch das Seitenruder wurden in einem Winkel von 60° geschwenkt, abgesehen von einer leichten Aufwärtsdrehung in der Nähe des Triebwerksauslasses, um schubbedingte Nickbewegungen zu minimieren.

Testen und Auswerten

Am 17. August 1961 absolvierte das Einzelflugzeug HP.115, XP841 seinen Jungfernflug im Royal Aircraft Establishment Bedford, pilotiert von JM Henderson, der von seiner Begeisterung für diesen Erstflug berichtete. Dieser Flug war von umfangreichen Boden des Rollen Studien voraus, bei der der optimale Start trim bestimmt. Im Vorfeld des Fluges hatte Henderson ein umfangreiches Simulatortraining durchlaufen, das laut Barnes pessimistischere Fahreigenschaften projiziert hatte als im realen Flugbetrieb. Alle Piloten, die ausgewählt wurden, um die HP.115 zu steuern, durchliefen viele Stunden simulierten Flug, bevor sie das eigentliche Flugzeug in Betrieb nahmen.

Nur einen Monat nach ihrem Erstflug führte die HP.115 eine Luftvorführung auf der Flugschau der Gesellschaft der British Aerospace Companies (SBAC) 1961 durch ; am 29. September desselben Jahres wurden die Probeläufe des Auftragnehmers abgeschlossen. Das Flugzeug wurde schnell für seine beabsichtigten Niedriggeschwindigkeitsforschungsarbeiten eingesetzt und unterstützte das Entwicklungsprogramm für Überschalltransporte, das schließlich zu Concorde führen sollte . Parallel zum HP.115 wurde ein separates Flugzeug, das BAC 221 (ein modifiziertes Fairey Delta 2 ) verwendet, um Hochgeschwindigkeitsflugforschung durchzuführen. Die HP.115 erwies sich als sehr leistungsfähiges Flugzeug; Piloten konnten bei Geschwindigkeiten von 60 kn, 111 km/h schnelle Querneigungen demonstrieren und gleichzeitig die Kontrolle behalten, ungefähr1/3die des zeitgenössischen Lockheed F-104 Starfighter .

Neil Armstrong sollte die HP.115 als Testpilot im Jahr 1962 fliegen, aber nach seiner Auswahl als Astronaut verweigerte ihm die NASA die Erlaubnis, das Flugzeug zu fliegen. Er flog es schließlich am 22. Juni 1970.

Trotz der Beteiligung an zwei einzelnen, aber kleineren Pannen war das Versuchsprogramm relativ lang und dauerte bis zu seinem letzten Flug am 1. Februar 1974. Es lieferte erhebliche Daten über die Eigenschaften des Deltaflügels, insbesondere in den entscheidenden Phasen des Start und Landung. Diese Arbeit wurde durch mehrere funkgesteuerte Scale-Modelle des HP.115 unterstützt. Nach der Installation von Hartmann-Geräuschgeneratoren wurden mit dem Flugzeug auch die akustischen Eigenschaften der Konfiguration untersucht. Zum Zeitpunkt ihrer Außerdienststellung hatte die HP.115 Berichten zufolge rund 500 Flugstunden angesammelt, was die ursprüngliche Konstruktionsgrenze des Flugzeugs war.

Flugzeuge auf dem Display

Nach seiner Pensionierung bei RAE Bedford wurde XP841 im Museum der RAF Colerne ausgestellt . Nach der Schließung des Colerne Museums wurde das Flugzeug in das Royal Air Force Museum Cosford verlegt und ausgestellt. Mit der Eröffnung der Concorde-Ausstellung im Fleet Air Arm Museum wurde XP841 nach Süden nach RNAS Yeovilton verlegt . XP841 ist im Rahmen der "The Leading Edge Exhibition" neben dem BAC 221 und einem Concorde-Prototyp zu sehen.

Betreiber

 Vereinigtes Königreich

• Royal Aircraft Niederlassung

Spezifikationen (HP.115)

Daten von X-Planes und Prototypen: Von Nazi-Geheimwaffen zu den Kampfflugzeugen der Zukunft

Allgemeine Charakteristiken

• Besatzung: 1
• Länge: 50 ft 4 in (15,34 m)
• Spannweite: 20 Fuß 6 Zoll (6,25 m)
• Höhe: 3,89 m (12 Fuß 9 Zoll)
• Flügelfläche: 432 sq ft (40,1 m ² )
• Tragfläche : Bicon 6%
• Leergewicht: 1.669 kg
• Bruttogewicht: 5.050 lb (2.291 kg)
• Triebwerk: 1 × Bristol Siddeley Viper BSV.9 Turbojet, 1.900 lbf (8,5 kN) Schub

Leistung

• Höchstgeschwindigkeit: 248 mph (399 km/h, 216 kn)
• Ausdauer: 40 min

Siehe auch

Flugzeuge vergleichbarer Rolle, Konfiguration und Epoche

• Boulton Paul S.111

Verweise

Zitate

Literaturverzeichnis

• Barnes, CH Handley Page Flugzeuge seit 1907. London: Putnam, 1976. ISBN  0-370-00030-7 .
• Buttler, Tony und Jean-Louis Delezenne. X-Planes of Europe: Geheime Forschungsflugzeuge aus dem Goldenen Zeitalter 1946-1974 . Manchester, Großbritannien: Hikoki Publications, 2012. ISBN  978-1-902-10921-3
• Conway, Eric (2005). Hochgeschwindigkeitsträume: NASA und die Technopolitik des Überschalltransports, 1945–1999 . JHU-Presse. ISBN 0-8018-8067-X.
• Barfield, Norman. "Aérospatiale/BAC Concorde." Flugzeuge im Profil, Band 14 . Windsor, Berkshire, UK: Profilpublikationen , 1974. ISBN  0-85383-023-1 .
• Barnes, CH Handley Page Flugzeuge seit 1907 . London: Putnam & Company, Ltd., 1987. ISBN  0-85177-803-8 .
• Clayton, Donald C. Handley Page, ein Flugzeugalbum . Shepperton, Surrey, Großbritannien: Ian Allan Ltd., 1969. ISBN  0-7110-0094-8 .
• Ellison, Norman (1971). Britische Segelflugzeuge und Segelflugzeuge 1922-1970 . London: Adam & Charles Black. ISBN 0-7136-1189-8.
• Winchester, Jim. "Handley Seite HP.115 (1961)." X-Planes und Prototypen: Von Nazi-Geheimwaffen zu den Kampfflugzeugen der Zukunft . London: Amber Books Ltd., 2005. ISBN  1-904687-40-7 .

Externe Links

• Fleet Air Arm Website