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아브로 캐나다 VZ-9 아브로카

Avro Canada VZ-9 Avrocar
'아브로카'가 여기로 방향을 바꾼다밴드는 Avrocar(밴드)를 참조하십시오.
VZ-9 아브로카
Colour avrocar 59.jpg
Avrocar S/N 58-7055(AV-7055로 표시됨)는 롤아웃 중에 있다.
역할 "개념 증명" VTOL 실험 항공기
국기원 캐나다
제조사 아브로 캐나다
디자이너 존 프로스트
제1편 1959년 11월 12일
소개 1958
은퇴한 1961
기본 사용자 미국 공군(내부)
미국 육군(내부)
생산됨 1958–1959
숫자 빌드 2

아브로 캐나다 VZ-9 아브로카(Avro Canada VZ-9 Avrocar)는 냉전 초기에 수행된 미국의 비밀 군사 프로젝트의 일환으로 아브로 캐나다가 개발한 VTOL 항공기였다.[1]아브로카는 쿠안데르 효과를 이용하여 원반 모양의 항공기 테두리 밖으로 뿜어내는 하나의 "터보로터"의 배기장치로부터 양력과 추력을 제공하고자 했다.공중에서는 비행접시를 닮았을 것이다.

원래 매우 빠른 속도와 고도가 가능한 전투기와 같은 비행기로 설계되었던 이 프로젝트는 시간이 지남에 따라 반복적으로 축소되었고 결국 미 공군은 이를 포기했다.그 후 미 육군은 일종의 고성능 헬리콥터인 전술 전투 항공기 요건을 개발하게 되었다.[2]비행 시험에서, Avrocar는 성능 저하된 저성능 비행 봉투로 제한되는 해결되지 않은 추력과 안정성 문제를 가지고 있다는 것을 증명했고, 그 후, 1961년 9월에 이 프로젝트는 취소되었다.

이 프로그램의 역사를 통해, 이 프로젝트는 여러 다른 이름으로 언급되었다.Avro는 이러한 노력을 Spade와 Omega라고 알려진 개별 차량을 사용하는 Project Y라고 불렀다.프로젝트 Y-2는 나중에 미국 공군의 자금 지원을 받았으며, 이를 WS-606A, 프로젝트 1794, 프로젝트 실버 버그라고 불렀다.미 육군이 최종 명칭인 '아브로카(Avrocar)'와 미 육군의 VTOL 프로젝트 중 하나인 'VZ-9(VZ-9)' 지정에 동참하면서부터다.

설계 및 개발

오리진스

아브로카는 1947년 6월 몇몇 영국 기업에서 일하다가 아브로 캐나다에 입사한 디자이너 '잭 프로스트'의 일련의 블루 스카이 연구 프로젝트의 최종 결과물이었다.[3]그는 1942년부터 드 하빌랜드와 함께 있었고, 드 하빌랜드 호넷, 드 하빌랜드 뱀파이어 제트 전투기, 드 하빌랜드 스왈로우 항공기에서 초음속 연구 프로젝트의 수석 디자이너로 일했었다.[4]

그는 캐나다 아브로에서 "특수 프로젝트 그룹"으로 알려진 연구팀을 만들기 전에 Avro CF-100을 연구했다.프로스트는 처음에는 자기 자신을 같은 생각을 가진 "매버릭" 기술자들로 둘러쌌고, 그 후 작업장으로 준비했다.처음에는 행정 건물 집행부의 조롱 섞인 별명인 "펜트하우스"에 갇혔던 SPG는 이후 회사 본부인 쉐퍼 빌딩 건너편에 있는 제2차 세계 대전 시대의 구조로 옮겨졌고, 이 구조물은 경비원, 잠긴 문, 특수 출입증 등으로 확보되었다.때때로 SPG는 실험 격납고에서 다른 난해한 아브로 프로젝트 팀들과 공간을 공유하기도 했다.[citation needed]

당시 프로스트는 특히 제트 엔진 설계와 터빈 엔진의 단순성을 희생시키지 않으면서 압축기의 효율을 높이는 방법에 관심이 많았다.그는 프랭크 위틀의 "역류" 디자인이 너무 복잡하다는 것을 알게 되었고 레이아웃을 정리하는 방법에 관심이 있었다.이를 통해 그는 원심압축기의 바깥쪽 가장자리 바로 바깥쪽에 화염통이 놓여 있는 새로운 형태의 엔진 배치를 설계하게 되었다.컴프레서용 전원은 기존 엔진의 보다 일반적인 바람개비 설계와는 달리 원심 팬과 유사한 새로운 유형의 터빈에서 끌어왔다.터빈은 축이 아닌 기어를 이용해 컴프레서를 구동했다.그 결과 생긴 엔진은 그가 "팬케이크 엔진"이라고 부르는 대형 디스크 형태로 배열되었다.[5]제트 추진력은 엔진의 전체 테두리에서 빠져나왔고, 이것은 일반적인 항공기에 디자인을 적응시키려 하는 문제를 야기했다.[citation needed]

프로젝트 Y

실험 비행 격납고 c. 1954의 프로젝트 Y 모형화.가까운 가장자리에 있는 가리비 노즐은 제트기가 후방으로 돌진하는 방향을 향하게 한다.조종석은 위쪽 척추 앞부분만 볼 수 있다.

그와 동시에 항공기 업계 전반의 VTOL 항공기에 대한 관심이 높아지고 있었다.향후의 유럽 전쟁은 대부분의 비행장을 파괴하는 핵 교환으로부터 시작될 것으로 예상되었기 때문에 항공기는 제한된 비행장, 도로 또는 심지어 준비되지 않은 현장에서 운항해야 할 것이다.2스트라이크 능력 확보를 위한 여러 해법에 상당한 연구 노력이 투입됐다.이러한 해결책들 중 일부는 제로 길이 발사 개념과 같은 로켓 발사 항공기를 포함했고, 많은 기업들은 보다 적절한 장기적 해결책으로 VTOL 항공기에 대한 작업을 시작했다.[6]

프로스트는 신형 엔진의 뛰어난 성능이 VTOL 항공기에 자연적으로 적합할 것이라고 생각했다. 이는 높은 예상 중량 대 전력 비율 때문이다.문제는 어떻게 환형추력을 이용해 항공기를 전진시키는가 하는 문제뿐 아니라 매우 큰 엔진을 적절한 기체에 장착하는 문제였다.프로스트는 일련의 덕트와 통풍구를 사용하여 엔진 전면에서 나오는 추력을 후방으로 방향을 바꾸자고 제안했다.파이프를 가능한 짧게 유지하기 위해 설계는 기본적으로 두꺼운 델타 날개의 앞 가장자리를 따라 추력을 포팅했다.엔진이 원반 모양으로 되어 있었기 때문에 삼각 삼각 삼각주 모양은 엔진 원반과 만나는 전방 부근으로 밀려나 플레이 카드에 있는 스페이드처럼 대충 모양을 만들어냈다.[5]

엔진은 원반 모양의 원반 형태였고 흡입구는 가운데에 위치했는데, 이는 엔진 공기 흡입구가 날개 중앙 근처에 위치해야 한다는 것을 의미한다.에이스 설계에서 이것들은 항공기 상단과 하단의 중앙 바로 앞쪽에 위치했다.조종석은 흡입구 뒤 메인 베어링 위에 위치했다.조종석 구역에서 항공기 뒤쪽 가장자리까지 상하의 '스핀'이 달렸다.델타 윙의 뒷부분을 잘라내면서 원반 모양의 "오메가"를 포함한 몇 가지 다른 버전의 기본 레이아웃도 연구되었다.[citation needed]

VTOL 운영의 경우 항공기는 척추 밖으로 뻗은 긴 착륙 다리로 지탱되는 위를 향해 앉아 있을 것으로 예상되었다.착륙은 매우 높은 각도로 이루어져서 접근하는 동안 가시성이 매우 어려워질 것이다.그 시대의 수많은 다른 VTOL 실험들은 조종사 좌석과 콕핏을 회전시키는 것을 포함하여 이 문제에 대한 다양한 해결책을 시도했지만, 어느 것도 그다지 효과적이지 않다는 것이 증명되었다.다양한 VTOL 실험의 또 다른 문제점은 완전히 예상하지 못한 것은 아니지만 호버에서의 안정성은 주선하기 어렵다는 것이었다.이 문제에 대한 해결책은 헬리콥터에서 로터 디스크의 전체 영역에 걸쳐 리프트가 공급되는 것처럼 더 넓은 영역에서 추력을 아래로 향하도록 요구할 것이다.[2]대부분의 설계자들은 엔진의 압축기에서 공기를 빼내고, 항공기 주위에 배치된 파이프를 통해 그것을 유도하는 쪽으로 방향을 틀었다.프로스트의 엔진 설계는 너무 많은 수의 노즐을 사용했기 때문에 그러한 배열은 만들기 쉽지 않을 것이다.[citation needed]

1952년 설계는 캐나다 국방연구위원회가 이 노력에 자금을 댈 만큼 충분히 발전되었다.1953년까지 Y프로젝트의 목조 모형화가 완성되었고, 그 중 이미지만 남아 있다.당시 이 사업은 매우 비싼 몇몇 방공 프로젝트에 관여했던 군사 시설 내에서 너무 많은 비용이 드는 것으로 간주된 것으로 보인다.1953년 2월 11일, 오메가 디자인 이미지와 함께 토론토 스타에 프로젝트에 관한 이야기가 유출되었는데, 분명 추가 자금을 얻기 위해서였다.[a]5일 뒤 국방부 장관은 하원에 아브로가 정말로 비행접시의 '모크업 모델'을 만들고 있다고 통보해 시속 1500마일(2400km/h)으로 비행하고 수직으로 올라갈 수 있게 했다.그럼에도 불구하고 추가 자금이 마련되지 않았다.[citation needed]

프로젝트 Y-2: "플랫 라이저"

"잭" 프로스트는 코안데르 효과를 보여준다.가압된 공기는 빨간색 튜브의 끝에서 나온 다음 금속 디스크의 상단 위로 흐른다.Coandă 효과는 가장자리에서 아래로 구부려 수직으로 흐르도록 공기를 디스크에 "고정"하게 만든다.이 기류는 공기의 원반을 지탱한다.

프로젝트 Y가 계속되는 동안 프로스트는 처음에는 예상하지 못했던, 유체 흐름이 강하게 볼록한 모양을 따라가는 코안데르 효과에 관심을 갖게 되었다.Frost는 그 효과를 보다 실용적인 VTOL 항공기를 생산하기 위해 엔진 설계와 함께 사용할 수 있다고 느꼈다. 배기가스는 항공기 상단 표면 위로 바깥쪽으로 흐른 다음 플랩과 같은 배열 위에서 아래로 향한다.이렇게 하면 항공기 전체 가장자리 주변에 리프트 힘이 생성되어 "평탄한" 착륙이 가능하다.그는 적절한 기체 형태를 선택하기 위해 엔진 대신 압축 공기를 사용하여 여러 가지 작은 실험 설계를 만들었고, 결국 디스크가 최선의 해결책이라고 판단했다.[7]

이러한 실험을 계속하면서 그는 VTOL 운영에 의도했던 것과 동일한 추력 방향 시스템이 전진 비행에도 똑같이 효과가 있다는 것을 알게 되었다.이 경우, 디스크 모양 자체는 좋은 리프팅 표면이 아니었는데, 이는 리프트 방향 측면에서 중립적이기 때문이다. 즉, 그것은 앞으로 날아갈 것처럼 쉽게 옆으로 날 것이다.그러나, 적은 양의 제트 추진력을 적용하여 공기 흐름을 수정함으로써, 우주선 위의 전반적인 공기 흐름을 극적으로 변화시킬 수 있으며, 필요한 구성의 일종의 "가상 공기"를 만들 수 있다.예를 들어, 적은 양의 제트 추진력이라도 아래로 향하게 함으로써, 거대한 공기 덩어리가 날개의 상부 표면 위로 당겨지고 날개 위의 흐름을 극적으로 증가시켜 양력을 만들 것이다.[8]

이것은 아음속과 초음속 속도에 효과적인 항공기를 설계하면서 이 시대의 가장 골치 아픈 문제들 중 하나에 대한 해결책을 제공하는 것으로 보였다.아음속 리프트는 스트림라인에 이은 날개 주위의 기류에 의해 생성되지만 초음속 리프트는 임계 곡률 지점에서 충격파에 의해 생성된다.어떤 단일 설계도 두 정권에 대해 높은 성능을 제공할 수 없었다.날아간 원반은 초음속 성능만을 위해 배치한 다음 제트 추력을 사용하여 아음속 기류를 정상 날개와 비슷한 모양으로 변형시킴으로써 이 문제를 공격할 수 있다.결과 설계는 높은 초음속 성능에 맞게 조정되며, 합리적인 아음속 성능을 가질 수 있으며, VTOL도 단일 설계로 제공될 수 있다.[citation needed]

미국 참여: 프로젝트 1794/WS 606A

Y-2(오른쪽)와 Avrocar(왼쪽)의 Avro 회사 모델

1953년 말, 미국의 국방 전문가 그룹이 새로운 CF-100 전투기를 보기 위해 아브로 캐나다를 방문했다.[9]그러던 어느 날 프로스트는 이 투어를 공모해 스페셜 프로젝트 지역으로 다시 홍보해 프로젝트 Y 실물모형과 모형 및 도면(일부 회사 고위 간부들이 본 적 없는 것)을 선보이기도 했다.USAF는 프로스트의 특별 프로젝트 그룹에 대한 자금을 인수하기로 동의했고, 1955년에 75만 달러의 계약이 그 뒤를 이었다.1956년까지 아브로 경영진은 "프라이빗 벤처" 시제품을 만들기 위해 250만 달러를 약속할 정도로 관심이 많았다.1957년 3월 공군은 추가 기금을 추가했고, 항공기는 무기 체계 606A가 되었다.[citation needed]

VTOL 전투기에 대해 매우 다양한 설계가 연구되었는데,[2] 모두 디스크 형태를 중심으로 회전하여 초음속 대형 디스크 전투기가 포함된 프로젝트 1794로 이어졌다.이 개념은 다양한 규모 모델과 함께 풍동실험으로 진행되었다.조종석이 들어 있는 엔진 위로 가운데 솟아오른 부분과 저속 비행 중 엔진에 공기를 공급하는 직사각형 흡입구가 연속적으로 등장했다.초음속 비행의 경우, 상부 흡입구는 루버를 사용하여 닫혔고, 대신 상승 구간의 앞쪽을 따라 별도의 초음속 흡입구로 공기가 제공되었다.프로스트의 이 개념에 대한 성능 추정치는 고도 10만 피트(3만 m)에서 마하 3.5의 잠재력이었다.[citation needed]

프로젝트 1794가 개발됨에 따라, 아브로 캐나다는 1956년 미국 해군의 VTOL 전투기 규격 TS-140에 부합하는 "프로젝트 Y" 버전인 TS-140을 제안했다가 해군에 의해 거부당했다.[10]TS-140은 4대의 브리스톨 오르페우스 제트 엔진에 의해 구동되는 카나드형 항공기였다. 대신 해군은 벨 항공기의 D-188A를 요구조건으로 선택했다.[citation needed]

많은 단체들이 핵발전 폭격기와 같은 그들 자신의 애완동물 프로젝트를 위한 기금을 얻으려고 시도하고 있었기 때문에 USAF 내에서 그 개념에 대한 약간의 논쟁이 있었다.[11]앞서 발표된 토론토 스타의 거듭된 발표에서 1955년 룩 매거진에 UFO 목격담이 다른 주장들 중에서도 소련에서 제작된 접시라고 추측하는 광범위한 기사가 실렸다.[b]기사는 계속해서 그러한 항공기에 대해 아브로 설계의 영향을 분명히 받은 도표를 기술했다.[12]

시험 목적으로 임펠러의 외측 가장자리를 가로질러 부는 6개의 암스트롱 시드들리 Viper 제트 엔진으로 구성된 새로운 엔진은 PV-704라는 이름으로 설계되었고, PV는 Private Venture의 약자였다.PV-704는 아브로 실험 시설 뒤의 벙커 같은 건물에 지어진 미봉 설계였다.다양한 프로젝트 1794 개념을 테스트하고 USAF에 해당 개념의 실행 가능성을 보여주는 테스트 데이터를 제공하기 위한 것이었다.처음에 Viper Engine Riggy를 시험하기 위한 원래 계획은 무료 비행 시험을 계속하는 것이었다.불행히도 테스트는 순탄치 않았다. 테스트 모델은 유해한 기름 누출로 인해 3건의 화재가 발생했다.[13]방탄유리와 4분의 1인치 두께의 강철로 만들어진 부스에 안전하게 갇혔을 때도 결국 직원들이 기계를 무서워할 정도였다.1956년 바이퍼 제트 엔진을 난폭하게 작동시키는 것과 관련된 최종적이고 처참하고 거의 치명적인 엔진 시험은 덜 위험한 시험 차량이 필요하다는 것을 프로스트를 확신시켰다.[citation needed]

아브로카의 창세기

엔진 개발이 계속되는 동안 기본 개념에 대한 비행 데이터를 수집하기 위해 1958년 프로스트는 그가 아브로카라고 부르는 더 작은 "개념의 방증" 시험 차량을 만들 것을 제안했다.이때쯤 미 육군은 '날아다니는 지프' 역할을 할 소형 VTOL 항공기에 대한 다양한 실험에 참여하게 되었고,[14] 아브로 개념에도 관심을 갖게 되었다.[15]프로스트는 WS-606의 공기역학적 테스트베드와 함께 육군 요구에 적합한 차량의 프로토타입으로서 그의 작은 디자인을 선보였다.Avrocar의 초기 성능 요구사항은 지상 효과에서 10분 호버 성능과 1,000 lb(450 kg)의 페이로드를 가진 25마일(40 km) 범위였다.[15]

회사 문헌에 "날아다니는 지프"로 묘사된 미 육군 아브로카스

The new plan appeared to make everybody happy, and a $2 million joint-services contract[16] managed by the Air Force was awarded to Avro to build and test two Avrocars, which the Army referred to as the VZ-9-AV (with AV standing for "Avro," an unusual departure from normal U.S. Army nomenclature[17]), the latest in a series of "VZ" aircraft.아브로카 프로그램에 대한 육군의 관심은 분명히 매우 높았다.공군 비행역학연구소의 버나드 린덴바움 박사는 1950년대 말 워싱턴으로 헬리콥터 항력 감소 연구를 위한 추가 자금 지원을 요청했던 것을 회상했다.자금 지원은 승인됐지만 헬기가 아브로카로 대체되기 때문에 후이호가 육군이 구입할 마지막 헬리콥터가 될 것이라는 육군 장군의 말을 엿들었다.[15]

약 70만 달러(606A 프로그램 미확보)의 공군 추가 자금도 아브로카 프로젝트로 옮겨졌다.1959년 3월, 두 번째 시제품에 대한 177만 달러의 추가 계약이 접수되었다.롤아웃 시 예상 성능은 225노트(417km/h)의 최대 속도, 10,000피트(3,000m)의 천장, 130마일(209km)의 범위(1,000lb(450kg)의 페이로드, 2428lb(1,101kg) 페이로드로 지상 효과에서 벗어난다.지상 효과를 벗어난 전방 비행으로의 전환과 함께 최대 이륙 중량은 5,650 lb(2,560 kg), 지상 효과 전환(GETOL)이 있는 최대 중량은 6,970 lb(3,160 kg)로 계산되었다.[15]

첫 번째 시험 모델이 제작되고 있을 때, 재난이 닥쳤다.캐나다 정부는 1959년 2월 20일 "검은 금요일"에 Avro CF-105 Arrow 프로그램을 취소했다.이어진 결과는 Special Projects Group을 포함한 거의 모든 아브로 캐나다 직원들의 해고였다.그러나 애로우 취소 발표 3일 만에 특채 직원 상당수가 재취업했다.그러나 그것은 평소처럼 그다지 장사가 되지 않았다.현재 팀에는 CF-100과 CF-105팀 사람들이 포함됐고 특수사업단은 거의 비어 있던 본관으로 옮겨졌다.또한, "거짓말쟁이" 회사도 이 그룹의 운영에 더 많이 관여하게 되었다.[18]

아브로 프로젝트를 전담하는 USAF 프로젝트 사무소는 WS-606A 및 모든 관련 작업(아브로카 포함)을 취소할 것을 권고했다.'정지/고'[19] 작업 명령이 내려왔고 프로스트는 다시 한 번 이 프로젝트를 구하려고 애쓰도록 강요당했다.정교하게 노력한 결과, 프로스트는 미군 기금의 지속을 위해 엄청난 사례를 만들었다.1959년 5월 말, USAF는 Avro에게 "비행접시" 프로그램을 계속하도록 허가했다.[20]

디자인

아브로카는 원반 모양의 비행기로 원반 모양의 원반형이며 원반 상부 표면은 상당히 휘어져 있었고 하부는 훨씬 덜 휘어져 있었다.이 원반은 직경이 18피트(5.5m), 두께가 3.5피트(1.1m)나 됐다.[21]주 구조 트러스(truss)는 큰 등변 삼각형이었는데, 그 삼각형에는 다양한 요소들이 부착되어 있었다.124번 블레이드 '터보로터'는 삼각형의 중앙에 앉았는데, 로터의 추력은 대부분 아래쪽 표면의 개구부를 통해 곧장 아래로 향했지만, 일부는 블리딩되어 디스크의 바깥쪽 테두리를 따라 흐르는 제어 시스템에 동력을 공급했다.[21]

VZ-9 매뉴얼의 Avrocar 개략도

로터용 동력은 트러스에 부착된 3개의 콘티넨탈 J69-T-9 제트 엔진에 의해 제공되었다.각 엔진은 자체 연료와 오일 탱크 및 기타 지지 시스템을 갖추고 있었지만, 미래 모델에서는 상호 연결될 것으로 예상되었다.기체의 대부분은 3,000 파운드(1,400 kg)의 빈 중량을 가진 알루미늄으로 만들어졌다.[22]아브로카의 언더캐리는 "스텁" 샤프트에 3개의 작은 주물 바퀴가 장착된 기본적인 것으로, 스키드 세트는 정상적으로 장착되지는 않았지만 나중에 시험에서 교체되었다.[23]

조종사 조종은 전적으로 측면에 장착된 제어봉 하나로 이루어졌다.피치와 롤링은 기존의 전후방과 좌우측 움직임을 통해 제어되는 반면 요는 스틱을 비틀어 제어할 수 있었다.기계적 연결은 사용되지 않았으며, 스틱은 대신 다양한 제어 표면에 직접 부착되거나 케이블로 작동되도록 의도된 제어장치(엔진의 스로틀 제어장치)를 대체하기 위해 로컬 케이블 연결을 통해 간접적으로 우주선 주위의 고압 공기 흐름을 제어했다.[21]

자세/신뢰 제어 시스템은 메인 디스크 외부에 위치한 큰 링으로 구성되었으며, "내부"에 평평한 표면이 있는 둥근 삼각형 모양을 하고 있었다.측면에서 보면 제어 플랩은 거의 보이지 않으며, 프로필과 혼합하기 위해 중립 위치에 나타난다.조종사의 조종은 나머지 비행선과 관련하여 링을 이동시켰고, 비행선의 중심에서 바깥쪽으로 이동하는 기류에 영향을 주었다.수직 상승은 전체 링을 아래로 이동시킴으로써 증가될 수 있으며, 이는 링의 상부 표면에 더 많은 공기 흐름을 발생시키고, 그리고 나서 이 표면 위로 지면을 향해 아래로 구부러질 것이다.링을 기울이면 방향제어를 위한 비대칭 추력이 발생한다.[24]

공기역학적으로 압력 중심이 무게중심보다 훨씬 앞쪽에 있기 때문에, 우주선은 본질적으로 전방 비행에서 불안정하다는 것이 밝혀졌다.[25]따라서 Avrocar는 조종사의 제어와 독립된 기계적 안정성 증대 시스템을 포함했다.터보로터는 상당히 큰 각운동량을 가지고 있었고 "정상적인" 비행 방향을 제공하는 강력한 자이로스코프 역할을 하기 위한 것이었다.회전자 베이스에 부착된 제어 케이블은 회전자를 기준으로 우주선이 이동할 때 당겨지며, 움직임을 상쇄하기 위해 제어면을 작동시킨다.[citation needed]

이 차량은 2명의 승무원에 의해 유인되었고, 기체의 빈 공간에 압착된 분리된 콕핏에 배치되었다.실제로, 시험 중에는 보통 한 명의 조종사만 탑승했다; 두 번째 조종석에 관찰자와 함께 많은 비행이 이루어졌다.제어 문제가 완전히 해결될 때까지, 아브로 시험 파일럿은 극도로 민감한 제어 입력에 대한 "터치"를 획득했고, 아브로 항공기 수석 개발 시험 파일럿 포토키는 결국 "핸즈오프" 비행을 시연할 수 있었다.그럼에도 불구하고 아브로 시험 조종사 피터 코프, USAF 프로젝트 조종사 월터 호지슨, NASA 아메스 연구센터 수석 시험 조종사 프레드 J. 드링크워터 3세는 비행이 여전히 까다로운 차량이라고 생각했다.드링크워터는 그 안에서 비행하는 것을 "해변공 위에서 균형을 잡는 것"[26]에 비유했다.

운영이력

테스트

아브로 공장에서 리비딩된 최초의 아브로카 c.1958

#58-7055번 최초의 아브로카는 1959년 5월 아브로 말튼 공장에서 굴러 나왔다.1959년 6월 9일부터 10월 7일까지, 정적 호버 리그에서 시험되었다.[27]불행히도, 배기 가스의 뜨거운 가스가 호버로 흡입구에 다시 섞여 엔진 추진력을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.또한, 팬은 표면의 작은 부분에서만 양력을 발생시켜 전체적인 추력을 낮췄다.덕트 역시 예상보다 손실이 높은 것으로 판명되었고, 일련의 수정으로 이 문제를 크게 해결할 수 없었다.이러한 문제들은 지상 효과를 벗어난 고도에서 최대 양력을 3,150파운드(1,430kg)로 감소시켰는데, 이는 4,285파운드(1,944kg)로 항공기의 빈 무게보다 적은 것이다.이는 항공기가 지상 효과를 벗어날 수 없다는 것을 의미했다.이 실험 후에, 이 차량은 풍동 실험을 위해 NASA 에임스로 보내졌다.[citation needed]

두번째 59-4975번은 1959년 8월에 완성되었다.9월 29일, 처음으로 공중에서 맴돌려는 시도는 아브로카를 땅에 매어 놓은 채 이루어졌다.[28]차량이 공중에 뜨자 걷잡을 수 없는 굴림과 피치 결합 진동이 시작되어 세 개의 바퀴를 차례로 땅속으로 밀어 넣었다.조종사인 W. D. "스푸드" 포토키는 즉시 모든 엔진을 정지시켰다.더 많은 제어 권한을 제공하기 위해 안정성 시스템을 변경했고, 이러한 종류의 문제를 통제할 수 있는 능력을 개선하기 위해 새로운 테더를 조사하였다.[2]테스트가 계속됨에 따라 설계에 내재된 문제임이 명백해졌고, 엔지니어들은 그 효과를 "허브캡 스펀"과 비슷하게 지상의 이름을 붙인 "허브캡 스펀"이라고 부르기 시작했다.[29]

그 효과에 대한 조사를 통해 무엇이 문제를 일으켰는지 밝혀냈다.지반효과에 있는 동안 기체 밑에 있던 고압 공기가 갇히면서 전 지역을 가득 메워 안정적인 기지를 제공했다.이 우주선이 지상의 영향에서 벗어나자, 공기는 하나의 좁은 기둥으로 형성되었는데, 프로스트는 이 기둥을 "나무 줄기"라고 묘사했다.중간 고도에서는 우주선이 한 정권에서 다른 정권으로 순간적으로 이동하며, 그 기간 동안 차량의 한쪽은 완전히 지지되고 다른 쪽에서는 지지대가 사라지고 있었다.이를 계기로 지지부진한 측면을 향한 강한 투구 동작이 이어졌다.이런 일이 일어나자마자 그 쪽은 지면에 접근하여 지지공기를 다시 세우고, 그 후 다른 쪽은 이 한계 이상으로 끌어올리곤 했다.이 과정은 반복될 것이고, 그 공예품은 좌우로 굴러다닐 것이다.문제를 해결하기 위해 수정이 진행되었다.결국 중앙에서 반경 3피트 지점에 위치한 차량 하단에 52개의 구멍이 연속적으로 뚫렸다.이들은 지상 방석을 안정시키기 위한 중앙 제트기를 제공하기 위한 것이었다.[30]

이러한 수정이 완료되었고 분명히 효과가 있는 것으로 보이는 가운데, 첫 번째 완전 무료 비행이 1959년 11월 12일에 일어났다.이 테스트는 노즐 제어 시스템을 허용할 수 없음을 입증했다.스포일러는 공기를 환형 플랩의 상단 또는 하단 위로, 호버 중에만 하단 밖으로, 전진 비행 중 상단과 하단 위로 유도하기 위한 것이었다.조종 장치를 제공하기 위해 플랩을 위치시키면 한쪽은 리프트를 내리고 다른 한쪽은 리프트를 올리겠다는 생각이었다.리프트는 실제로 한쪽에서는 낮아졌지만 다른 한쪽에서는 리프트가 개선되지 않아 제어 입력마다 고도가 상실되는 결과를 초래했다.5번의 비행 후, 1959년 12월 5일에 테스트가 일시적으로 중단되었고, 이때까지 Avrocar는 총 18.5시간의 테스트 시간을 기록하였다.[citation needed]

수정 후, Avrocar 59-4975는 캐노피 없이 주변 "집중" 링 c. 1961을 통합하여 시험되었다.실험 결과, 열이 너무 강해서 모든 기구들이 몇 번의 비행 후에 갈색으로 구워졌다는 것을 보여주었다.

겨울 동안 완전히 새로운 디자인이 설치되었다.원래 스포일러를 제거하고 환형 플랩 아래의 단일 링으로 교체했다.링은 제어 입력 중인 크래프트와 관련하여 이동하면서 한쪽의 간격을 "봉합"한 후 다른 한쪽의 간격을 열었다.테스트는 1960년 1월에 계속되었고, 훨씬 더 효과가 좋은 것으로 보였다.하지만, 새로운 제어 시스템이 맴도는 화질을 개선시켰지만, 이 우주선은 현재 30노트(56km/h) 이상의 고속에서 불안정해졌다.아메스의 첫 번째 아브로카는 비슷한 방식으로 개조되었고, 1960년 4월에 40피트 × 80피트(12m × 24m)의 풍동에서 시험되었다.[31]문제는 분명해졌다. 링이 엔진 전체 추력을 너무 많이 차단해서 전체 출력이 크게 줄었다.우주선이 속도를 높이자 아래쪽의 기류는 재순환을 줄여 상층부의 기류로 인해 리프트를 줄였다.이는 다소 의외였다. 엔진 추력 상실로 인해 재순환이 "나쁜 일"로 여겨져 왔고 리프트에 대한 긍정적인 영향은 높이 평가되지 않았던 것으로 보인다.결국, 더 높은 전진 속도에서 리프트를 유지하기 위해서는 조종 능력이 끝날 때까지 비행선을 던져야 했다.[citation needed]

아브로는 이 개념이 여전히 실행 가능하다고 확신하고 추진 및 제어 시스템의 주요 재작업을 위한 새로운 프로그램을 제안했다.단일 환형 삼각형 플랩과 스포일러, 또는 후기 링 제어 대신에, 새로운 시스템은 단일 노즐로 결합된 호버와 전진 비행을 위한 두 개의 별도 제어 시스템을 포함했다.호버의 경우 노즐에 일련의 "변환 도어"가 열려 노즐을 차단하고 항공기 아래 아래쪽으로 흐름을 다시 유도했다.이 정권 동안의 제어는 플랩의 외부 부분을 "초점"으로 이동시킴으로써 제공되었다.더 빠른 속도에서는 도어가 닫혀 항공기 가장자리로부터 공기가 밖으로 흘러나올 수 있게 되었는데, 그 곳에는 일련의 단순한 플랩과 같은 제어장치가 위치해 있었다.새로운 제어 시스템은 항공기 외부 원주의 후방 3/4를 커버했으며, 전면 부분에는 공중 제어 장치만 적용되었다.[23]

운행 중인 아브로카

Ames 모델에 대한 수정이 완료되었고 1961년 4월에 테스트가 재개되었다.새로운 디자인은 공기 조절이 훨씬 더 잘되고 리프트가 상당히 개선되었다는 것을 보여주었다.이 차량은 현재 시속 100노트로 주행할 수 있었는데, 이는 이전에 도달했던 30노트의 속도(56km/h)에 비해 크게 개선된 것이다.하지만 투구 상태가 불안정해 코업 트림이 강했다.NASA 엔지니어들은 T-테일(T-tail)로 이것을 수정하려고 시도했지만, 이것은 터보로터의 기류 내에 있는 것으로 증명되었고 도움이 되지 않았다.프로스트의 연구팀은 두 가지 새로운 디자인을 고려했는데, 하나는 커다란 수직 꼬리를 가진 것이고, 하나는 팁이 수직으로 장착된 날개가 달린 것이다-'윙렛'이다.두 설계 모두 2개의 2,700파운드힘(12 kN) 추력 제너럴 일렉트릭 J85 터보제트를 사용했으며, 터보로터 직경을 5피트에서 6피트로 늘렸다.[32]

1961년 6월 9일, 아브로 시설에서 유사하게 수정된 두 번째 시제품에 대해 아브로카에 대한 두 번째 USAF/NASA 비행 평가가 실시되었다.이 테스트에서 차량은 최대 속도인 시속 20노트에 도달했으며 가로 6피트, 세로 18인치(460mm)의 도랑을 횡단하는 능력을 보였다.임계 고도 이상의 비행은 내재된 불안정성으로 인해 거의 불가능하지는 않더라도 위험하다는 것이 입증되었다.[33]비행시험 보고서는 제어 문제의 범위를 추가로 식별했다.[34]

취소

수정이 이루어지기 전에, 1961년 3월에 자금이 바닥났다.수정된 디자인에 대한 프로스트의 제안은 받아들여지지 않았으며, 1961년 12월 미군에 의해 아브로카 및 관련 WS-606A 초음속 VTOL 프로그램이 공식적으로 취소되었다.Avro 회사 임원들은 디스크 플랫폼과[33] 심지어 "리프트 제트" 버전과 결합한 새로운 구성을 탐구하면서 추가 VTOL 연구 프로젝트를 장려했지만, 이 Special Projects Group 프로그램의 종료를 위해 캐나다나 다른 출처로부터 더 이상의 관심은 없었다.1961년, 특수 프로젝트 그룹에서 도출한 아브로 P470 VTOL 전투기 개념을 포함한 많은 후기 제안이 제출되어 전술 타격 전투기를 위한 NATO의 경쟁을 완수하였다.[35]이러한 필요성은 Hawker Siddeley Harrier에 의해 채워졌지만, 보다 일반적인 용어로 VTOL에 대한 관심은 유럽 전쟁이 시작될 때 핵 선제공격은 사용되지 않을 것이라고 널리 믿게 되면서 사라졌다.[citation needed]

국립 항공 우주 박물관 C.1984 폴 가버 보존, 복원 및 보관 시설에서 Avro VZ-9-AV Avrocar

두 번째 아브로카는 비행시험이 끝날 때 약 75시간의 비행시간을 기록했었다.성능으로 판단했을 때, 아브로카는 비참한 실패였다. 땅에서 몇 피트 이상 안전하게 몸을 들어올릴 수 없었고, 참을 수 없는 열기와 소리지르는 배기 소음을 동반한 고속 성능을 제한하는 전구 설계는 군부에 비현실적인 것이었다.비록 기술적 실패로 여겨지지만, 그것의 디자인은 예언적일 것이다: 그것은 세계 최초의 호버크래프트 중 하나인 Sunders Roe SR이 되는 것을 꺼리는 고무 스커트였다.N1도 1959년에 이륙했다.그럼에도 불구하고 회사 디자이너 존 프로스트는 캐나다, 영국, 미국에 다수의 특허를 출원해 아브로카 및 관련 아브로 실험 차량이 VTOL 세계에서 만든 중추적인 역할을 확립했다.[4][36]

최신 개발

미국 국립박물관 아브로카

국립 항공 우주 박물관의 큐레이터 러셀 리에 따르면, Avro VZ-9 Avrocar는 VTOL 디자인에 있어서 "막다른 끝"이었지만, 그것의 기술 혁신은 다른 디자이너들에게 흥미를 불러일으켰다.그것이 구현한 설계 요소 중 하나인 덕트형 팬의 사용은 다른 실험 프로그램들로 이어졌다.젊은 엔지니어로 캐나다 아브로에서 일했던 캐나다 주재원 폴 몰러 박사는 매장된 덕트 팬인 라-아브로카를 활용한 '소커' 기술에 기초해 초기 VTOL 차량을 실험했다.이 시리즈의 첫 번째 시리즈인 XM-2는 미니어처 비행접시처럼 놀라울 정도로 보였다.테더 테스트에 성공한 후,[37] 한때 "디스코젯"으로 공표된 이 받침접시 디자인 또한 폐기되었고 그들의 최근 프로젝트인 몰러 스카이카는 날으는 자동차처럼 생겼다.[38]

아브로카 이야기는 프로그램의 종료로 끝나지 않았다.단 두 개의 아베로카만이 제작되었고, 미군이 그 작업에 대한 비용을 지불했기 때문에, 그들은 프로그램 마지막에 미국의 소유권으로 되돌아갔다.두 번째 예인 S/N 59-4975는 "비행" 시험에 이용되었고, 몬트리올에서 열리는 "인간과 그의 세계 전시회" (1968년)에 전시하기 위해 잠시 캐나다로 돌아왔다; 오랜 기간 야외 전시회를 거친 후, 버지니아 주 포트 유스티스에 있는 미군 수송 박물관에서 현재 복원 중이다.[16]

오하이오 주 데이턴에 있는 미국 공군 국립박물관의 아브로카

최초의 아브로카 S/N 58-7055(AV-7055로 표시됨)는 테더링 테스트를 거쳐 NASA Ames에서 '바람 터널' 시험 모델이 되었으며, 1961년부터 1966년까지 메릴랜드주 스위트랜드에 있는 국립항공우주박물관에 기증되었다.그곳에서는 그 후 40년 동안 계속해서 먼지가 쌓였다.박물관은 마침내 그것을 복원하고 새로 건설된 스티븐 F에 전시하기로 일정을 잡았다. 우드바르-하지 센터.대신, 아브로카는 2007년 11월에 오하이오 주 데이튼에 있는 미국 공군 박물관에 대여되었다.사라진 플렉시글라스 거품을 모두 제작해 복원한 뒤 2008년 6월 박물관 냉전 갤러리에 전시됐다.이후 대통령 전용기 갤러리로 옮겨졌다.2016년, 아브로카는 새로운 4번째 격납고에 있는 박물관의 연구 개발 갤러리로 옮겨졌다.[citation needed]

2002년 제작된 Avrocar를 위해 Avrocar의 실물 복제품이 바로 Avrocar: 과거로부터 온 접시 위의 비밀.그것은 현재 캐나다 매니토바 주 위니펙에 있는 서부 캐나다 항공 박물관에 전시되어 있다.[citation needed]

사양(VZ-9-AV)

Avrocar 3 뷰 도면

Avrocar의 데이터: 캐나다의 비행접시...[39]그리고 세계 최악의 항공기: 선구적 실패에서 수백만 달러의 재난에[40] 이르기까지

일반적 특성

  • 승무원: 2
  • 역량: 관찰자/엔지니어 1명
  • 지름: 18ft(5.5m)
  • 높이: 3ft 6인치(1.07m)
  • 날개 면적: 254평방피트(23.6m2)
  • 공중량: 3,000lb(1,361 kg)
  • 최대 이륙 중량: 5,560 lb(2,522 kg)
  • 발전소: 3 × Continental J69-T-9 터보젯 엔진, 660파운드힘(2.9kN) 추력 각각

퍼포먼스

  • 최대 속도: 300mph(480km/h, 260kn)(추정), 35mph(56km/h)(실제)
  • 범위: 995mi(1601km, 865nmi) (추정), 79mi(127km) (실제)
  • 서비스 한도: 10,000ft(3,000m)(추정), 3ft(0.91m)(실제)

참고 항목

유사한 역할, 구성 및 시대의 항공기

메모들

  1. ^ 이는 당시 미국에서 흔히 볼 수 있는 전략이었는데, 보도자료에 의해 정책으로 알려졌다.
  2. ^ 보도자료에 의한 정책의 또 다른 공통 주제는 "소비에트들이 하고 있다"는 주장이다.

참조

  1. ^ Yenne 2003, 페이지 281–283.
  2. ^ a b c d 밀베리 1979 페이지 137.
  3. ^ 밀베리 1981, 페이지 15.
  4. ^ a b 밀베리 1981, 페이지 19.
  5. ^ a b 아브로카...2002
  6. ^ 주링 1999, 221페이지.
  7. ^ 캄파냐 1998, 페이지 61.
  8. ^ 캄파냐 1998, 페이지 62-63.
  9. ^ 휘트콤 2002, 페이지 58.
  10. ^ Zuk 2001, 페이지 56.
  11. ^ 주링 1999, 페이지 220.
  12. ^ 1955년 기사 보기
  13. ^ 존 프로스트
  14. ^ 하딩 1999, 페이지 73.
  15. ^ a b c d 린덴바움, 버나드, 윌리엄 블레이크.VZ-9 에이브로카.VZ-9 AVROCAR 2006년 9월 27일 웨이백 머신에 보관.검색됨: 2007년 2월 17일.참고: 제어 시스템과 안정성 문제에 대한 많은 논의는 이 소스에서 취한다.
  16. ^ a b 하딩 1999, 페이지 74.
  17. ^ Zuk 2001, 페이지 65.
  18. ^ Zuk 2001, 페이지 70–71.
  19. ^ Zuk 2001, 페이지 71.
  20. ^ Zuk 2001, 페이지 71–72.
  21. ^ a b c 로저스 1989, 페이지 84.
  22. ^ 캄파냐 1998, 페이지 68.
  23. ^ a b 윈체스터 2005, 페이지 69.
  24. ^ 캄파냐 1998, 페이지 69–70.
  25. ^ Zuk 2001, 페이지 85-87.
  26. ^ Avrocar:2002년, 과거에서 온 접시 위의 비밀들..[page needed]
  27. ^ Zuk 2001, 페이지 74.
  28. ^ 테일러 1999, 페이지 78.
  29. ^ Zuk 2001, 페이지 79.
  30. ^ 로저스 1989. 페이지 85.
  31. ^ Zuk 2001, 페이지 76.
  32. ^ Zuk 2001, 페이지 82.참고: 프로스트가 새롭게 디자인한 아브로카는 단지 "종이" 프로젝트에 불과했다.
  33. ^ a b 윈체스터 2005, 페이지 68.
  34. ^ Zuk 2001, 페이지 79.인용: "...그들은 엔진과 터보로터 성능의 저하와 에이브로카 속도 범위에 걸친 제어 능력 부족에 초점을 맞췄다.."
  35. ^ Zuk 2001, 페이지 89.
  36. ^ Zuk 2001, 페이지 85-87.참고: Avrocar의 현대적인 재평가에서는 공기역학적 문제와 그 해상도에 초점을 맞췄다.
  37. ^ 렐리 빅토리아 페트레스쿠와 플로리안 이온 페트레스쿠.항공 역사 (새로운 항공기 I).항공 역사 (새로운 항공기 I).회수: 2018년 3월 25일.참고: 성공적인 테더링 테스트에 대한 참조는 19페이지에 표시됨.
  38. ^ Zuk 2001, 페이지 92, 93.
  39. ^ Zuk 2001, 페이지 69.
  40. ^ 윈체스터 2005 페이지 104.

참고 문헌 목록

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  • 캄파냐, 팔미로UFO 파일: 캐나다 접속이 노출됨.토론토:1998년 스토다트 출판사ISBN 0-7737-5973-5.
  • Harding, Stephen (November–December 1999). "Canadian Connection: US Army Aviation's Penchant for Canadian Types". Air Enthusiast (84): 72–74. ISSN 0143-5450.
  • 밀베리, 래리.캐나다의 항공.토론토:맥그로힐 라이더슨 주식회사, 1979년ISBN 0-07-082778-8
  • 밀베리, 래리.아브로 CF-100.토론토: CANAV Books, 1981.ISBN 0-9690703-0-6
  • 로저스, 마이크VTOL: 군사 연구 항공기.뉴욕: 오리온 북스, 1989.ISBN 0-517-57684-8
  • 로즈, 빌, 토니 버틀러.비행접시 항공기(시크릿 프로젝트).영국 레스터: 미들랜드 출판사, 2006.ISBN 1-85780-233-0.
  • 테일러, 마이클세계에서 가장 이상한 항공기.런던: 그랜지 북스, 1999.ISBN 1-85627-869-7
  • 윈체스터, 짐세계 최악의 항공기: 개척 실패에서 수백만 달러의 재난에 이르기까지.런던:2005년 엠버 북스 주식회사ISBN 1-904687-34-2.
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  • 옌, 윌리엄"포케울프에서 아브로카까지."제2차 세계대전의 비밀 무기: 역사를 바꾼 테크노-군사적 돌파구.뉴욕: 버클리 북스, 2003.ISBN 0-425-18992-9
  • 주크, 빌.아브로카, 캐나다의 비행접시: 캐나다의 비밀 프로젝트 이야기온타리오 주 에린:2001년 보스턴 밀스 프레스ISBN 1-55046-359-4.
  • 주크, 빌.아브로카 이야기.Winnipeg: MidCanada Entertainment, 2002.Avrocar Story 2006년 2월 7일 웨이백 머신에 보관
  • 주링, 피터화살 스크랩북.온타리오 주 킹스턴:애로우 얼라이언스 프레스, 1999.ISBN 1-55056-690-3.

외부 링크